河南省南阳市陈沟一带稀土矿地质特征及找矿潜力

2021-01-18方怀宾李开文王小娟

金属矿山 2020年12期

方怀宾李开文刘坤王小娟赵焕

（1.河南省地质调查院，河南郑州 450001；2.河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，河南郑州 450001）

陈沟位于河南省南阳市卧龙区政府驻地西北约30 km，属于秦岭—大别成矿省，东秦岭Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-Nb-Ta-Li-Fe-萤石-石墨-夕线石-红柱石-蓝晶石-金红石-石油-天然气-油页岩-天然碱-石膏成矿带，南阳西北部Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-Sb-Nb-Ta-Li-Fe-萤石-石墨-夕线石-红柱石-蓝晶石-金红石-白云母-独山玉成矿亚带［1］。该成矿带是包括研究区在内河南省重要的有色、贵金属、“三稀”、非金属和能源矿产成矿带。稀土矿是当今世界战略性矿产资源，是我国的优势矿种之一，其中内蒙古、江西、福建等是中国稀土资源大省。风化壳离子吸附型稀土矿还是中国特有的优势资源，也是近十几年来中国稀土资源主要开采对象［2-4］。河南是我国矿产资源大省，但在稀土矿产资源找矿方面突破不大，仅在新安县煤及铝土矿勘查中发现了伴生轻稀土矿［5-6］，近年来较为突出的也只有西峡县太平镇以Ce、La、Nd轻稀土元素为主的中型稀土矿［7］。2014—2016年通过开展河南1∶50 000石门幅、内乡幅、镇平幅、安皋幅区域地质矿产调查工作，从区域地质调查研究入手，结合地球化学特征，新发现了风化壳离子吸附型稀土矿化点。此前研究认为，该类型稀土矿床是我国南方特有的稀土矿床类型［8］，并从其矿床成矿机理、成矿地质条件等方面进行了大量研究，总结了一系列成矿规律和找矿方向［9-14］。陈沟地区风化壳离子吸附型稀土矿的发现，改变了该类矿产南有北无的传统认识，增补了我国北方地区稀土找矿的又一类型，指示了下一步找矿方向，同时也显示出河南以及北方地区该类型矿产的巨大找矿潜力。本研究结合陈沟地区最新地质勘探成果，对区内稀土矿地质特征及找矿潜力进行研究。

1 区域成矿地质背景

河南南阳市陈沟地区位于秦岭造山带东段，该区地处洛南—栾川断裂南侧，商南—丹凤断裂带以北，属秦祁昆造山系秦岭弧盆系北秦岭（二郎坪）岩浆弧［15］。中生代之后则卷入滨太平洋构造体系，处于盆山构造演化阶段。由于受基底构造影响和制约，主构造线方向仍为NW向，变形方式以块断为主。白垩纪时期，在秦岭造山带内部发生右行剪切，形成了雁行状排列的白垩纪陆相右旋走滑拉分盆地。新生代基本继承了中生代晚期的构造格局，区域应力场方向为近EW向左行走滑剪切，在区内形成了上新统凤凰镇组断陷盆地，同时在白垩纪盆地内部及边界引发宽缓褶皱与逆冲断裂。此外，沿河流及两侧形成河流阶地及其沉积。即研究区前古生代和中新生代分别处于不同的大地构造位置，区内岩浆岩、构造极为发育（图1）。

区域地层区划分属前古生界属华北地层区，以区域上朱阳关—夏馆断裂带为界，北东侧为北秦岭地层分区，南西侧为中秦岭地层分区。由老到新依次出露古元古界雁岭沟岩组，主体为一套中深变质岩系，以含石墨大理岩、含透辉石、透闪石及少量橄榄石等变质矿物的镁质大理岩为主，夹黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩、斜长角闪（片）岩等。原岩为白云岩、泥灰岩和钙质砂岩，多含有泥质和较高的镁质，夹泥岩、砂岩等。主体为滨浅海相沉积，其中大量碳酸盐岩组合，显示碳酸盐岩台地相的沉积环境，自下而上由较为纯净的大理岩向上过渡为发育条带，普遍含透闪石、透辉石等特征变质矿物，以及白云石大理岩、石英大理岩等，呈现出由碳酸盐台地相过渡为泄湖相到台缘相的变化，也在不同程度上反映出相对稳定到较为动荡环境的转变。该岩组为活动大陆边缘构造环境下形成的陆源碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造，为金、石墨矿的赋矿层位；寒武系—奥陶系火神庙组为星散且大小不等的捕掳体产出，主要为灰绿色、墨绿色斜长角闪片岩夹灰色薄—中层状大理岩，少量夹斜长黑云片岩。火神庙组原岩主要为变细碧（玢）岩及少量石英角斑岩、角斑岩、硅质岩和碎屑岩，在有些地段岩石中可见到气孔、杏仁、流动和枕状构造，具有典型的海底火山强烈喷发（喷溢）活动沉积的特征，硅质岩的出现反映本组可能形成水体较深。该组为金、银、铅锌矿等赋矿层位。

中新生界地层主要为上白垩统高沟组，主体为一套冲洪积作用形成的灰红色厚层状复成分粗—细砾岩与褐红色中层复成分中—细砂砾岩或含砾砂岩构成的韵律层，下部常见洪积扇根部位形成的灰红色巨厚层状复成分粗角砾岩，或过渡为灰褐、黄褐、灰黄色复成分粗砾岩与复成分砂砾岩或含砾粗砂岩构成向上变细的韵律。上部为河流作用形成的一套灰白色巨厚层状砾质中粒长石石英砂岩与灰白色中层状含砾中粒砂岩互层。砂砾岩中发育楔状斜层理、交错层理、叠瓦构造等，显示古流向自北而南，与现今地貌格局基本一致。该组主要为一套红色、褐红色粗碎岩磨拉石沉积建造，下以红色、褐红色，上以灰白色为特征，形成于干燥氧化条件下洪积扇—河流相的洪积—冲洪积相沉积环境。

第四系在研究区南部广泛分布，尤其是在山前及其较大河流两侧叠置较为明显。出露地层为中更新统、上更新统及全新统洪冲积层。岩性以棕红色含砾钙质结核亚黏土为主，垂向上，砾石减少过渡为以砂质成分为主，显示正粒序层。中更新统洪冲积层多呈棕红色、褐红色、桔红色的颜色特征，反映出相对温热的氧化环境。晚更新统沙级物明显增多，砂感增强，颜色逐渐变为灰黄色。该套洪冲积层沉积物总体以淡黄色、褐色、灰黄色及赤褐色为特征，也反映了当时为相对温冷的气候环境。全新统岩性为灰黄色砂砾石和砂层。晚期河漫滩者多为灰杂色调，常呈灰黄色、灰红色、紫灰色、黄白色等。岩性多为砾质粗—细砂层，其地貌格局在区内均表现为近SN向，也就是现今的地貌格局。

研究区岩浆岩十分发育，除了上述出露少量寒武系—奥陶系火山岩外，发育大面积的古生代侵入岩，包括奥陶纪闪长岩类、志留纪二长花岗岩类及末志留世正长花岗岩系列。

奥陶纪以闪长岩类为主体，岩石多具有粗粒结构、弱片麻状构造。矿物成分以斜长石为主，少量钾长石、角闪石、黑云母，具有富钠贫硅、钾的特点，属于准铝质花岗岩类，岩石稀土元素具有明显的轻重稀土分馏特征；志留纪二长花岗岩以黑云母二长花岗岩为主，岩石多具有似斑状结构，块状构造。矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英、黑云母及白云母。岩石相对富钾贫钠，为过铝质花岗岩类，稀土元素具有明显的轻重稀土分馏特征，相对亏损Ba、Sr、Nb、Ta、Ti和P；末志留世正长花岗岩多呈浅玫瑰红色，似斑状结构，块状构造。岩石以富含钾长石斑晶为特征，基质主要为钾长石、斜长石、石英及黑云母，岩石明显富钾贫钠，为过铝质花岗岩类。稀土元素具有中等轻重稀土分馏特征，富集大离子亲石元素，具有高度分异花岗岩特征。

此外，研究区中酸性脉岩发育，岩性主体为灰白色二长花岗质伟晶岩和浅红色正长花岗质伟晶岩，展布方向严格受区域构造裂隙控制，局部密集成群分布，规模大小相差悬殊，脉体以NE和NW向为主，且具有NE向早、NW向晚的特点。其中，二长花岗质伟晶岩多发育于奥陶纪闪长岩和志留纪二长花岗岩中，正长花岗质伟晶岩主要发育于末志留世正长花岗岩及其外围的志留纪二长花岗岩中，表明二者与不同期次侵入体的亲缘性。

花岗伟晶岩类w（SiO2）平均为73.52%，高于中国花岗岩平均值。总碱度w（K2O+Na2O）为4.71%～10.22%，平均8.39%，w（Na2O）/w（K2O）为0.14～1.72，平均 0.66，显示富钾特点；w（MgO）为 0.12%～0.84%，平均0.34%，显示富硅、碱、钾、贫镁、钠的特征，A/CNK=0.99～1.22，平均1.08，属过铝质花岗岩类。里特曼指数（σ）为0.51～4.09，平均2.49，总体为钙碱性花岗岩类；微量元素显示大离子亲石元素（LILEs）Rb、K等相对富集明显，相对亏损Nb、Ta、U，高度亏损P和Ti，显示了高度分异演化的花岗岩特征，反映了岩浆演化后期的特征；稀土元素总含量w（ΣREE）为（21.18～341.48）×10-6。其中，w（ΣLREE）为（13.67～310.01）× 10-6，w（ΣHREE）为（5.41～144.50）× 10-6。w（ΣLREE）/w（ΣHREE）为 1.15～9.85，（La/Yb）N为 4.43～39.64，（La/Sm）N为 2.40～9.48，（Gd/Lu）N为 1.05～3.31，属于轻稀土富集型。δEu 0.24～0.79，平均0.52，具有较高的负Eu异常现象，显示岩浆演化后期的特点。同时，二长花岗质伟晶岩与正长质花岗伟晶岩相比，前者稀土总量总体明显高于后者，显示了岩浆的正常演化序列。

总体上，由闪长岩类—二长花岗岩类—正长花岗岩，岩石稀土总量和轻稀土总量明显降低。稀土元素配分曲线均表现为向右倾斜的“V”型特征，不同期次的花岗岩类稀土元素特征基本一致，表明各单元具有相似的来源和岩浆演化过程。由闪长岩类—二长花岗岩类—正长花岗岩，Ba、Sr、w（Zr）/w（Hf）、w（Nb）/w（Ta）值总体呈降低趋势，而Rb、w（Rb）/w（Ba）、w（Rb）/w（Sr）值总体呈升高趋势，反映了岩浆结晶分异程度的提高。花岗岩成因R1-R2判别表明，从闪长岩类—二长花岗岩类—正长花岗岩，构造环境分别对应于板块俯冲—碰撞—碰撞后的各个阶段［16-18］。从上述各阶段侵入岩稀土元素含量来看，俯冲期和碰撞期花岗岩类背景值较高，为研究区稀土矿的物质来源。

研究区总体构造形迹呈NE向和NW向两组（褶皱及断裂），均具有多期活动特征。NW向断裂构造控制了区内地质体总体走向，其活动时代从晋宁中晚期一直延续到印支—燕山期。NE向断裂具有截切NW向断裂的特征，部分为NW向断裂的次级断裂。北部发育NW向脆性断裂与韧性剪切带，被NE向脆性断裂所截切，并发生右行走滑。NW向与NE向断裂形成时期应晚于志留纪。陈沟附近发育大规模稀土矿化，在矿化范围内发育大量NE向断裂，同时矿化受其控制。而NW、NE向两组花岗伟晶岩脉的存在，应于早期两组构造有直接联系，从而控制了两组方向脉岩的发展。其形成时代应为志留纪末期至泥盆纪初期。本研究分析认为NW向与NE向断裂应为其控矿构造，也是导致本区侵入岩普遍发育同方向节理、裂隙，岩石碎裂的直接原因与应力场，对加速原岩不断风化，使REE从中溶出，也为后期成矿元素运移、富集提供了良好通道。

中生代中晚期—新生代时期，研究区处于盆山构造演化阶段。受上述基底构造影响和制约，主构造线方向仍为NW向，变形方式以块断为主。白垩纪时期，在秦岭造山带内部发生右行剪切，区内形成了下白垩统白湾组、上白垩统高沟组、马家村组、寺沟组等陆相断陷盆地，并在寺沟组中形成了“S”型扭曲，区域上形成雁行状排列的白垩纪陆相右旋走滑拉分盆地。新生代基本继承了中生代晚期的构造格局，区域应力场方向为近EW向左行走滑剪切，在白垩纪盆地内部及边界引发宽缓褶皱与逆冲断裂。本期构造叠加于前古生代构造体系之上，加剧了志留纪侵入岩的风化与破碎，在盆地边缘有利地形地貌条件下，堆积保存了风化壳，促使风化壳型离子吸附型稀土矿形成。

2 地球化学异常特征

2.1 1∶200 000水系沉积物异常特征

研究区与地壳克拉克值相比，高于全国的有Ag、Al、Au、Ba、Be、Co、Cr、Cu、F、K、La、Mg、Mn、Na、Nb、Ni、P、Pb、Sb、Si、Sn、Ti、W、Y、Zn、Zr，其它元素低于或接近全国平均值。全省数据的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cd、W、Sn、Mo、Bi、As、Sb、Co、Ni元素中，除As元素外，其它元素背景值均高于全省背景值。Bi的变异系数为45.33，La高达47.51。研究区大面积出露志留纪侵入体，发育寒武系—奥陶系火山地层捕掳体，地球化学特征是富集Li、Sn、Be、La、Y、Nb、Zr、U、Th、Sr，亲石W、Mo、P，亲硫Ag、Pb、Hg、Sb等元素含量较高，分异显著。La、Sr、Y等稀土元素浓集系数一般大于1.2，陈沟一带大于1.5。据元素背景等综合分析，圈定出了6个大小不等的化探综合异常（图1），异常形态呈卵形或椭圆形，从异常长轴展布方向来看，受NE向或NW向断裂构造控制，陈沟及其它地区已发现稀土矿化的综合化学异常呈近SN向或NNW向。

陈沟一带综合异常以Sn、W、Pb、La、U（63-丙2）为主，异常呈近SN向带状，面积52 km2，最高Sn为7.16×10-6，W 为 3.2×10-6，Pb 为 41.5×10-6，La为107×10-6，U为4.4×10-6。出露中—晚志留世二长花岗岩，不同岩相岩性发育，主要有细粒黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩、斑状细中粒黑云母二长花岗岩、细中粒二云母二长花岗岩，以及大量花岗伟晶岩脉等。四棵树南一带综合异常以Hg、U、W、Cr、La（41-丙2）为主，异常呈近 SN 向椭圆形，面积12 km2，最高w（Hg）为 103×10-6，w（U）为 4.7×10-6，w（W）为3.2×10-6，w（Cr）为106×10-6，w（La）为99×10-6。出露中晚志留世细粒黑云母二长花岗岩、斑状细中粒黑云母二长花岗岩，发育寒武—奥陶系大理岩、斜长角闪片岩、变砂岩、粉砂岩等。安皋一带综合异常以La、Y、P、F、U、Sr、Nb（80-丙2）为主，异常呈NNW向椭圆形，面积24 km2，最高w（La）为76×10-6，w（Y）为45×10-6，w（P）为2 287×10-6，w（F）为90.1×10-6，w（U）为 4.1×10-6，w（Sr）为 320×10-6，w（N）为b31×10-6。主要出露中—晚志留世中细粒黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩、末志留世斑状粗粒正长花岗岩，发育有寒武系—奥陶系斜长角闪片岩、大理岩等捕掳体。遮山地区综合异常以W、Sn、Mo、Be、Sr、Zr、Hg、Nb、As、La（86-丙2）为主，异常呈不规则圆状，面积20 km2，最高w（W）为4.33×10-6，w（Sn）为 5.1×10-6，w（Mo）为 3×10-6，w（Be）为 3.1×10-6，w（Sr）为 207×10-6，w（Zr）为 393.2×10-6，w（Hg）为 110×10-6，w（Nb）为 27.67×10-6，w（As）为 16.38×10-6，w（La）为57×10-6。出露地层为雁岭沟岩组大理岩、白云石大理岩、透辉石大理岩、含石墨大理岩、高沟组复成分砾岩、砂砾岩、长石石英砂岩等。遮山北东85-丙2综合异常以W、Mo、Bi、La为主，异常呈SN向椭圆形，面积8 km2，最高w（W）为3.1×10-6，w（Mo）为 1.75×10-6，w（Bi）为 0.75×10-6，w（La）为 108×10-6。出露基岩主要为中—晚志留世细中粒黑云母二长花岗岩，发育寒武系—奥陶系斜长角闪片岩、变质砂岩、大理岩等地层捕掳体。

2.2 1∶10 000土壤剖面异常特征

本研究重点对陈沟地区1∶200 000水系沉积物异常（63-丙2）进行了异常查证，布设了5条1∶10 000土壤剖面，另在遮山地区异常（86-丙2）布设了1条剖面进行检查（图1）。采样粒度60目，深度一般为20～50 cm，取样层位为原地风化形成的残积物或坡积物，在淋积层（B层）或残积层（C层）采样。遇有外来物（如冲积物、塌积物等其它外来搬运物）时，穿过覆盖物采集原地残积物，或避开覆盖物采集C层。分析项目为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y常规稀土15种元素，同时还分析有Li、Be、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Ba、Cr、Co、Ni、Sb、Mo、Bi、W、Sn、Mn、U、Th等20种元素。

查证结果显示，陈沟一带布设的4条1∶10 000土壤剖面，共采集样品117件，有48件样品稀土总量远大于500×10-6，均显示出明显的地球化学异常，该异常区稀土矿化较强，且规模较大。稀土元素分析结果显示，该区稀土总量最高可达3 232×10-6（图2），其中最高w（La）729×10-6，w（Ce）为 1 251×10-6，w（Nd）为 702×10-6，3 种元素合计占稀土总量的83%，为轻稀土矿化类型。

统计结果表明，T1剖面32件样品中，最高w（REO）0.13%，20件样品w（REO）≥0.05%；T2剖面50件样品中，最高w（REO）为0.39%，分别为最低工业品位下限（0.08%）的4.9倍，上限（0.15%）的2.6倍，22件样品中w（REO）≥0.05%；T3剖面35件样品中，最高w（REO）为0.11%，16件样品w（REO）≥0.05%；Z5剖面85件样品中，最高w（REO）为0.15%，36件样品w（REO）≥0.05%；Z6剖面147件样品中，最高w（REO）为0.18%，52件样品w（REO）≥0.05%。该异常区有1/2以上地段稀土元素含量达到边界品位，而未经风化的基岩稀土含量不高，陈沟一带中细粒黑云母二长花岗岩稀土总含量为（94.4～191.6）×10-6，与研究区内花岗岩类稀土总量接近；未经风化的花岗伟晶岩脉稀土总量仅为（20.5～71.7）×10-6。由此显示，该区花岗岩风化壳中稀土元素具有强烈富集的特点，属风化壳离子吸附型稀土矿。遮山地区Z7剖面也有15件样品达到边界工业品位，具有良好的稀土找矿潜力。

此外，研究表明，研究区稀土矿化与U、Th元素含量具有极强的正相关性，一般w（REO）＞0.05%的地段，w（U）＞5×10-6，w（Th）＞70×10-6，可作为该类稀土矿产找矿的指示元素，反过来，稀土元素也是U、Th放射性矿产找矿的指示性元素，研究区的重砂矿物——独居石则是二者共同的找矿指示矿物。

3 矿（化）体地质特征

据上述成矿地质背景条件，考虑到地形地貌因素，以及结合风化壳规模、空间分布等特征，经检查揭露，在陈沟地区圈出了2处矿化体。

（1）丁樊—黄草山一带矿化体。矿区出露中晚志留世细粒黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩、（斑状）细中粒黑云母二长花岗岩，岩性间均呈渐变过渡关系，其中穿插花岗伟晶岩脉、正长花岗伟晶岩脉等，以NE向为主，少量呈NW向。岩石普遍发育叶理化、片理化现象，地表发育红褐色花岗岩风化壳，局部呈黄褐色。矿区断裂构造发育，主体发育F4、F5、F6等3条NW向断裂，南东侧发育F1NE向正断层，主断面中高角度倾向NW，次级断裂、裂隙也较发育，导致花岗岩强烈破碎，加速了风化壳形成，也为矿液运移、赋存提供了通道和场所。矿体沿NE向小山梁及其北西侧缓倾山坡分布，总体构成一个NE向不规则椭圆形，长1 500～2 000 m，宽约1 200 m。矿化体厚度与风化壳厚度相当，主要由原地风化沙和黏土组成。山梁一带一般厚约1 m，向北西缓坡逐渐过渡到6 m，平均厚约3 m。垂向上自下而上风化壳由粗变细，色调也从基岩的灰白色逐渐过渡为黄褐色、淡红色、黄红色、红褐色。最高品位w（REO）为0.13%，平均0.92%。

（2）陈沟—西沟—黄龙潭沟—北沟一带矿化体。出露基岩主要为（斑状）细中粒黑云母二长花岗岩、（斑状）中粒黑云母二长花岗岩等，岩性间为渐变过渡关系，岩石发育一组NE向近直立和一组中高角度倾向NE的共轭节理，其中穿插大量花岗伟晶岩脉，主要有NE向和NW向两组。发育NE向（F1、F2、F3）和NW 向（F4、F5、F6）两组脆性断裂带，NW 向断裂近直立，NE向断裂中高角度倾向NW，具有正断层性质。该组断裂规模较大，宽达200 m，走向上延伸数千米，并且截切NW向断裂，显示该组断裂兼具左行性质。上述断裂导致花岗岩体大面积碎裂、碎粒化，为矿化富集提供了通道与空间，形成了厚达数米不等的花岗岩风化壳。此外，岩石普遍发育高岭土化、黏土化。矿化体大致沿NE向梁峁与沟谷展布，呈NE向长椭圆形，长2 000～2 500 m，宽900～1 600 m，与控矿断裂构造大体一致。矿化体厚度与风化壳厚度相当，主要由原地风化沙和黏土组成，在梁丘一带一般厚1～2 m，缓坡地段3～7 m，局部厚达近10 m，平均厚度约4 m。自下而上，色调也从基岩的灰白色逐渐过渡为黄褐色、淡红色、黄红色、红褐色，粒度由粗变细。最高品位w（REO）为0.39%，平均0.86%。

4 找矿方向

4.1 综合找矿模型及标志

综合研究区地层、岩浆岩、构造特征以及化探、遥感等成果，本研究建立的综合找矿标志如表1所示。

4.2 找矿预测

根据本研究构建的找矿模型（表1），并参照固体矿产预测评价方法及成矿地质背景研究要求［19-21］，圈定了3处找靶区（图1）。

陈沟稀土金属找矿靶区（1#区）面积约21 km2。主体发育中晚志留世黑云母二长花岗岩，星散出露寒武—奥陶系火神庙组中基性火山岩夹碎屑岩、碳酸盐岩等，均呈捕掳体产出。南西侧出露末志留世斑状粗粒正长花岗岩，侵入中晚志留世二长花岗岩。该区普遍发育两组花岗伟晶岩脉，侵入上述侵入体及地层中。地层中普遍发育接触变质作用，主要为长英质角岩、斑点状角岩，以及角岩化带，局部发育矽卡岩等，且发育NE向及NW向两组脆性断裂构造，构造带规模大。地表高岭土化、黏土化十分发育，常见于两组断裂的交叉部位。发育1∶200 000水系沉积物Sn、W、Pb、La、U综合地球化学异常，北西端发育有Hg、U、W、Cr、La综合地球化学异常；1∶10 000土壤测量发育稀土元素异常，均处于1∶200 000水系沉积物圈定的综合异常内，其中以La、Ce、Nd单元素异常为主，属轻稀土矿化类型，尤其是NW向与NE向断裂带交叉部位，异常规模大，具有明显的浓集中心。地形地貌上，处于四棵树—金钟山以南地势由高变低，形成向南的缓坡地段，相对高差一般不超过100 m，多数为20～50 m，坡度一般不超过10°。地表发育针叶常绿乔木，其间多被低矮落叶灌木林覆盖，总体覆盖率可达90%以上。该区普遍发育红褐色、黄红色花岗岩风化壳，厚度一般为1～5 m，局部可达近10 m。陈沟一带最高w（REO）为0.39%，平均0.86%，具有寻找大型轻稀土矿的潜力。

安皋稀土金属找矿靶区（2#区）面积约14 km2。主体发育中晚志留世黑云母二长花岗岩，北西侧出露末志留世斑状粗粒正长花岗岩，其内发育NW向和NE向两组花岗伟晶岩脉。南西侧出露古元古界雁岭沟岩组大理岩、白云石大理岩、含石墨大理岩及少量黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩等，与中晚志留世二长花岗岩外接触带中普遍发育接触变质作用，主要为矽卡岩化，矽线石化等。发育NE向及NW向两组脆性断裂构造，尤其以NE向构造带规模大，其中朱阳关—夏馆区域性大断裂带从本区南西侧隐伏通过，区域资料显示，该断裂带在研究区北西马山口一带，宽度可达1 000 m以上。地表高岭土化、黏土化十分发育，常见于两组断裂的交叉部位，风化壳发育。发育1∶200 000水系沉积物La、Y、P、F、U、Sr、Nb综合地球化学异常，其中单元素异常La达80×10-6，北西外围还发育有Au地球化学异常。该区综合地球化学异常本次未进行1∶10 000土壤剖面查证，但与上述陈沟找矿靶区地质特征相似，地形地貌差异不大，且该区花岗岩风化壳厚度一般在2～10 m，具有寻找大—中型稀土矿床的潜力。

遮山稀土金属找矿靶区（3#区）面积约20 km2。南西段出露地层主要为古元古界雁岭沟岩组大理岩、石英大理岩、含石墨大理岩，内部发育二长花岗岩脉、正长花岗岩脉、花岗伟晶岩脉等；上白垩统高沟组一套红色碎屑岩系，主要有复成分砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩等；北东段主要出露中晚志留世细—中粒黑云母二长花岗岩，其内发育有规模不等的寒武—奥陶系火山岩—碎屑岩捕掳体，以及大量花岗伟晶岩脉等。本区构造发育，除了发育NW向和NE向两组脆性断裂之外，在遮山一带雁岭沟岩组中还发育韧性剪切带，但多呈隐伏状态。岩内发育大量不对称组织、紧闭褶皱、鞘褶皱等。本区大部分地段被第四系松散堆积物覆盖，深度一般不超过2 m。北东段出露的中晚志留世二长花岗岩整体呈半风化状态，地表呈现的几乎均为厚数米的花岗岩风化壳，呈醒目的褐红色。区内发育1∶200 000水系沉积物W、Sn、Mo、Be、Sr、Zr、Hg、Nb、As、La综合地球化学异常，北东发育有W、Mo、Bi、La综合异常。1∶10 000土壤剖面查证显示有稀土元素异常，以La、Ce、Nd单元素异常为主，属轻稀土矿化类型，w（REO）平均为0.58%，北东部异常虽未查证，但单元素w（La）达108×10-6，加之有利的地形地貌条件，具有良好的稀土矿产找矿潜力。