新丰县稀土矿矿床成因及找矿标志

梁志鹏

摘 要：稀土元素是一种重要的矿产资源，对国家的工业发展有极大地促进作用。本文根据对新丰县左坑矿区的勘探结果，对矿区内稀土矿床进行了分析，对矿床的成因以及找矿标志进行了详细的描述，希冀能够为下一步的开采工作提供一份可靠地参考资料。

关键词：新丰县；矿区；矿床成因；找矿标志

0 引言

新丰县左坑矿区位于佛冈隆起带的北缘，北接英翁凹陷带；在区域构造上正处于佛冈东西构造带与翁源—佛冈北东向新华夏构造带的交汇部位。东西向构造控制了燕山三期黑云母花岗岩的侵入，形成了沿东西展布的岩浆岩带，是区域稀土矿床形成的重要条件。

1 矿区特征

1.1矿区地质

矿区范围内，受花岗岩侵入的影响和破坏，地层不发育，主要见第四系松散层。矿区构造相对稳定，以发育近南北、北北西向次级断裂构造为主。全区主要出露为花岗岩体，在花岗岩体内部见有辉绿岩、正长斑岩、闪长玢岩、二长斑岩脉以及石英斑岩株发育。

1.2地层

矿区出露主要为燕山三期黑云母花岗岩，仅在低凹地段及沿沟溪两侧，堆积有第四系松散层，其成因以冲洪积为主，其次是坡积物。冲积洪积层主要以砂土，含土砂、含砂粘土、砾石为主。

1.3构造

佛冈东西构造带、新华夏构造体系和粤北山字形构造三个不同构造体系在区内交叉，所以矿区不同方向的构造行迹都有表现，但主要的构造行迹是以北东40°-60°走向的北东向断裂构造为主，其次是北西向、近南北向断裂构造。区内所见断裂构造，基本上属于区域新华夏系构造体系的一部分，多为较次一级的断裂构造，对矿体基本没有大的破坏和影响。

1.4岩浆岩

区内除第四系外，矿区均为岩浆岩风化壳覆盖，出露的岩浆岩主要为燕山三期侵入的花岗岩体，其属于佛冈岩基的一部分，此外，在岩体内部还常见后期侵位的不同岩性的小岩脉、岩株。

2 矿体特征

2.1矿体地质

本区稀土矿产类型属花岗岩风化壳离子吸附型矿床，矿体呈似层状赋存于燕山三期花岗岩体风化壳中。

矿体总体受地形地貌控制，多数分布于丘陵地段。矿区沿北东向、东西向沟谷发育，同县道一起将花岗岩风化壳切割成块。左坑矿区内共圈定46个矿体，矿体分布总面积46.43km2。

2.2矿石成分

根据风化程度和矿化情况，可以将花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的矿石归为三类，分别是腐殖土矿石、全风化花岗岩矿石和半风化花岗岩矿石。这三种矿石均为松散矿石，其中全风化花岗岩矿石是主要矿石类型。

2.3矿石结构、构造及矿石类型

本区稀土矿矿石主要系花岗岩风化后所致，颜色主要为灰色、灰黄色及淡肉红色，原岩成分和风化程度对矿石颜色有很大影响。矿石多呈疏松状态，矿石颗粒不规则，表现为质地松散，手捏即碎，呈未胶结砂状或土状的无规则结构。采出的矿石多为松散的亚砂土或亚粘土。根据矿石以上主要特征，矿石自然类型为花岗岩风化的砂土状矿石，矿石工业类型为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿。

3 矿床成因及找矿标志

3.1矿床成因

矿区稀土矿主要赋存于花岗岩风化壳中，稀土元素的富集主要是通过粘土矿物对稀土离子的吸附来实现的，该过程主要受风化淋滤作用影响。因此，矿床的成因类型属于次生富集离子吸附型稀土矿床。

矿床的成因和第四纪新构造运动有着密切的关系，在亚热带潮湿的气候条件下，含矿母岩中的长石发生水解，经过脱碱去硅等一系列的化学反应，吸水后变成高岭石以及埃洛石这两种矿石，另外稀土矿物也被潮湿的环境水解成离子状态存在，其中一部分被黏土矿物吸附，另一部分经过变化形成新的矿物质被水带走流失掉。经过长期的风化作用，含有稀土元素的矿物质不断地发生迁移富集，最终形成了具有一定规模的矿体，这些矿体中含有丰富的稀土元素，易于进行经济回收利用。

风化壳离子吸附型稀土矿床的形成受多种因素控制，其成矿条件概括起来有以下几点：

①含矿地质体必须为花岗岩、火山岩和混合岩；

②东西向构造带和新华夏系构造带复合控岩控矿，主导含矿母岩的产出，控制地形地貌和风化速率；

③位于热带、亚热带的地理区域，具有湿热多雨的气候，植被发育，且有机酸来源丰富。强烈的物理、化学和生物风化作用，对风化壳的形成和稀土元素的富集具有十分关键的作用；

④低缓丘陵地形地貌，有利于风化壳的形成和保存，有利于稀土矿成矿；

⑤各种酸类可加速原生岩石在风化壳中的分解过程。有机酸等控制稀土元素分馏、渗透、迁移和富集，对岩石风化同样起着重要的作用。

经过以上这五个步骤的累积，花岗岩风化壳离子吸附性稀土礦逐渐的形成，期间这个过程主要受到稀土内生条件和表生条件双重因素的控制。内生条件主要指的是母岩中所含稀土矿物元素的丰富度，稀土矿物、稀土副矿物和含稀土副矿物的种类及易风化程度。外生条件主要指的是母岩在自然条件下受到的自然界的改造程度以及作用的方式。经过有利的地形地貌、弱酸性的地下水介质以及温热潮湿的气候条件，母岩经过风化形成黏土矿物，其中易于风化的稀土矿物和含稀土的矿物质不断地发生分解电离，电离后的稀土以及其它的一些离子随着降雨被带入到地下，随着地下水发生迁移，最后在迁移的过程中被新生成的黏土矿物吸附到表面。这种作用和过程的周而复始，产生了稀土元素的自然分馏，最后在有利部位不断富集，形成现今大厚度高品位的稀土矿床。总体来说，成矿阶段大致可以分为三个部分：①含矿母岩的形成，提供稀土元素来源；②区域构造演化控制地壳抬升，提供成矿有利的地形地貌，影响含矿地质体的风化程度、剥蚀速率等；③稀土元素的渗透、迁移和富集，形成风化壳离子吸附型稀土矿。前一个阶段主要为第二阶段的发生提供条件，对矿化富集没有明显的影响，第二阶段主要为矿化富集、形成矿体阶段。在第二阶段进行过程中需要必不可少的地理和气候条件，即：丘陵地理环境和湿热多雨（强物理化学生物风化作用）的古气候条件。

礦区位于广东省新丰县，地处佛冈岩体中心，成矿物质主要来源于燕山三期黑云母花岗岩。地处热带亚热带，植被发育良好，常年不断的中等降雨构成了地表的长久温湿条件。因而最有利于风化壳和离子吸附型稀土矿床的形成。

3.2找矿标志

3.2.1岩性标志

燕山三期侵入的中心相（中）粗粒黑云母花岗岩体中，褐帘石、独居石等含稀土矿副矿物含量高于其它同期黑云母花岗岩。岩体中次级构造裂隙的发育，有利于面型风化壳的发育。这种侵入岩体（风化壳）是区内花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的主要“矿源层”，为区域找矿的主要标志。

3.2.2风化壳标志

花岗岩的风化壳发育良好、完全，尤其是主要含矿层（强风化花岗岩层）的发育、保存状况，这是典型的离子吸附型稀土矿床矿（化）体的找矿标志。

3.2.3地貌标志

成矿岩体所处地貌环境一般为低山丘陵地带，剥蚀不强烈，这样的构造地貌环境是良好的稀土富集区。作为间接的找矿标志。

3.2.4民采标志

民采点可作为寻找风化壳离子吸附型稀土矿床矿（化）体的间接标志。

4 结束语

综上所述，稀土元素在风化壳中的分布，总体上较为均匀。白云母化、高岭土化强烈地段，稀土矿化相对富集。稀土元素主要以离子状态吸附于粘土矿物的表面，风化壳中粘土矿物含量越高，被吸附的稀土离子也相对增加，矿石稀土品位愈高。矿石中吸附的Fe、Al等离子是该矿种开发利用的主要有害组分，如在生产过程中处理不当，可能会影响产品质量。

据微量元素分析成果，风化壳型稀土矿伴生的Zr、Th等元素含量较低，没有综合利用意义。同时，据化学分析成果，Fe2O3+TiO2、Na2O+K2O含量较高，超过了高岭土矿石质量要求。目前矿区未发现有综合利用价值的金属元素。

参考文献

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