广东省平远县黄畲一带风化壳淋积型稀土矿风化壳特征研究

2020-01-07郭忠

新疆有色金属 2019年5期

郭忠

（天津华北地质勘查总院天津 300170）

1 引言

风化壳淋积型稀土矿是我国特有的一种稀土矿产资源，成矿母岩系含稀土花岗岩或火山岩，经多年风化形成较厚的风化壳，稀土离子以水和离子或羟基水和离子吸附在风化壳中的黏土矿物内。广东省平远县黄畲一带大面积出露燕山期花岗岩，风化壳广泛发育，为本区形成大型风化壳淋积型稀土矿床提供了优越条件。

2 区域地质

区域内主要出露有加里东、燕山褶皱构造层。构造断裂带主要有北东、北北东、北西及北西西向的断层。

区域岩浆岩与混合岩、混合花岗岩广泛发育，分布面积约占200km2。时代划分为加里东和燕山期。其中加里东期主要为二长花岗岩和混合岩、混合花岗岩类，燕山期以规模较大的黑云母花岗岩体为主。

3 矿区地质

矿区地层出露简单，仅发育有第四系残坡积层，构造亦不发育，地表基本见不到明显断裂构造，仅在冲沟或个别岩石出露地段见有小型构造，多为岩体内小型断裂构造，主要表现为挤压破碎带，次级裂隙多被石英脉、碳酸岩脉及闪长岩脉岩充填。

矿区岩浆岩大面积出露，在黄畲岩体的北部，岩性主要为黑云母花岗岩，局部发育有二长花岗岩、正长花岗岩等。

4 风化壳的发育状况、分布特征及厚度控制

本区总体上属丘陵地貌，地处亚热带，气候温热潮湿，岩体风化强烈，在地形地貌有利地段，剥蚀作用弱于风化作用，形成了广泛分布的风化壳。

依据探矿工程的观察，全风化层为本区风化壳主体，该层及其亚层受地形起伏影响，一般山脚处厚度减薄，局部因缺失而出露基岩，向山腰、山顶方向厚度逐渐增大，局部山顶未风化完全，见有少量基岩出露，厚度减薄。

区内花岗岩风化壳依据地形、地势特征以及沟系等情况划分了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅷ等八个矿带。本次通过综合研究与对比，优选了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ六个带开展普查工作，由浅钻对风化壳厚度进行了工程控制，施工浅钻149个，控制风化壳平均厚度10.27m。

由工程控制风化壳厚度情况（表1）可知：①风化壳发育较好的矿化带为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号，Ⅰ、Ⅴ号矿化带次之，Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ号矿化带较差；②三个矿带风化壳在山顶、山腰发育好，山脚差。

5 矿体赋存部位及分布情况

本区稀土矿床矿体的分布与形态，与花岗岩风化壳相依相存，矿体的非矿盖层主要为腐殖层，已知具有工业意义的稀土矿体主要赋存于花岗岩风化壳内全风化层内。

矿体呈似层状，大致沿岩体风化壳全风化层分布，剖面上受地形起伏变化控制，一般多随地形起伏而变化，但其起伏变化小于地形。矿体在剖面上呈层状、似层状产出，平面上呈不规则面状分布，形态受风化壳形态的控制。矿体形态的完整程度与所处的地形有关，一般地势相对平缓的地方，矿体的完整性较好，地势相对陡峭的地区，因受水流侵蚀作用，冲沟中局部裸露基岩，矿体完整性差。

6 赋矿风化壳的形态及结构特征

岩体风化壳呈面形分布，由于受河流水系冲刷剥蚀，使其平面形态极不规则，可分为全覆式和裸脚式。全覆式由山脚到山顶全被岩体风化壳所覆盖，冲沟中不见基岩出露。风化壳保存较好，分层齐全。但其山脚部分由于受冲刷，其厚度小于山顶。裸脚式其山脚由于受到较强的剥作用而出露基岩。

表1 矿区主要矿带浅钻工程控制风化壳厚度统计表

岩体风化壳根据风化作用程度不同，从地表至新鲜基岩，呈现出较明显的层状结构。

花岗岩原地风化壳是稀土矿床主要赋矿部位，其中全风化层为风化壳的主体，是风化壳淋积型稀土矿体的主要赋存场所，矿体多富集在该层的中、下部。区内花岗岩区顶部广泛发育，呈砖红色、红褐色夹杂黄褐色、浅灰白色等疏松状砂质粘土层，成分主要为粘土矿物，次为石英、云母等。结构疏松，多孔易碎，其底部多保留原岩的结构、构造特征，约占整个风化壳厚度的4/5以上。与上覆腐殖层呈渐变过渡关系，分界不明显。自上而下又细分为四个亚层（图1）。

①砖红粘土层：砖红色、偶见黄褐色，主要由粘土和少量石英等组成。粘性大，能够手搓成条，一般厚度在0.5～3m，均厚2.23m，为本区常见含稀土矿的的亚层。

②斑杂粘土层：砖红色、红褐色、浅黄褐色、灰白色等，呈斑杂状，常见富含铁质物质的砖红色、红褐色粘土，由粘土、粘土矿物以及少量石英等组成。野外观察该层粘土含量多时粘性增大，当高岭石等粘土矿物增多时则粘性降低，一般厚度在2.00～15.00m之间，局部厚度增大，可达15～24m，为本区常见亚层，亦是稀土的主要含矿层位，稀土矿体一般位于该亚层下部。