云南省澜沧地区风化壳型稀土矿化的新发现及找矿前景

柏 杨,邓志祥,毕晓路,钏文韬,殷 伟,夏建峰

(1.云南省地质调查院,云南昆明 650216；2.自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,云南昆明 650051)

0 引言

稀土元素在地壳中广泛分布，以矿物形式存在，在地壳中的平均丰度值约为0.0153%，比铜、铅、锌等元素的丰度还要高，稀土元素可以在不同的地质作用中富集。稀土元素在矿物中主要有3种赋存状态，一是参加矿物晶格，构成矿物必不可少的组成部分；二是以类质同象置换矿物中部分元素的形式分散在矿物中；三是呈离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间，这类稀土矿物属风化壳淋积矿物，吸附于哪种矿物与该种矿物风化前含矿母岩有关，其分布多在丘陵地带，为松散的沙黏土，矿体覆盖浅，矿石较为松散，颗粒较细，其特点是稀土总体品位较低，覆盖面积大，开采难度较低，浸取工艺较简单，风化淋积稀土矿物主要富集在花岗岩、火山岩以及与它们有关的矿床中，也出现在其他类型岩石中。

澜沧地区是云南省重要的铅锌银多金属矿分布区，以往在澜沧地区开展了诸多铅锌银矿调查工作。区内的典型铅锌银多金属矿床是老厂铅锌银多金属矿，矿床是两套成矿系统、多种有利成矿要素有机耦合的结果，是不同构造环境演变过程中形成的火山喷流沉积+隐伏斑岩热液成因矿床，多因复成特征典型②(李峰等，2009)。以往在澜沧地区未开展稀土找矿工作，主要开展了较为详细的铅锌银矿调查工作，本次工作发现了稀土矿化，圈定了稀土矿化区，特别是灰岩风化壳型稀土矿化在本区是首次发现，经初步验证具有较好的找矿潜力，值得进一步开展工作，这为澜沧地区寻找稀土矿化提供了新思路。

2017至2019年，云南省地质勘查基金在云南省澜沧县组织实施了“云南省1∶5万澜沧县募乃老厂勐梭矿产地质调查”项目，在澜沧地区圈定了较好的稀土化探异常，通过异常查证圈定了花岗岩风化壳型、火山岩风化壳型以及灰岩风化壳型稀土矿(化)体。其中灰岩风化壳型稀土矿化主要分布在石炭-二叠系鱼塘寨组灰岩风化壳内④⑤，含矿层位为全风化层，总体呈南北向条带状分布，稀土总量矿化品位0.05%～0.53%，控制层厚平均2.96 m，未揭穿含矿层，控制含矿面积约2 km2，向南尚有延伸。结合他人在本区所做工作，本区是滇西重要的花岗岩风化壳型稀土矿找矿区，周边已找到多个同类型稀土矿床，反映灰岩风化壳型、花岗岩风化壳型稀土矿在本区具有较好的找矿前景。

1 区域地质特征

调查区主体属班公湖-怒江-昌宁-孟连结合带南段，东部为崇山-临沧地块，西部为耿马-西盟被动陆缘(图1)，总体呈南北向展布。调查区主体属昌宁-孟连(结合带/裂谷-洋盆)Pb-Zn-Ag-Cu-S-Hg矿带(Ⅳ级)，澜沧老厂-孟连英山铅锌银铜钼多金属矿矿田(V级)①。

图1 澜沧地区大地构造位置图(据注释①修改)Fig.1 Map showing tectonic setting of Lancang area (modified from Note①)1-一级界线；2-二级界线；3-三级界线；4-调查区范围1-first-order boundary;2-second-order boundary;3-third-order boundary;4-scope of survey area

调查区最大的构造特征是北北西向断裂带，是本区最主要的区域控矿构造，控制了本区的矿产分布，区内的铅锌、稀土、铁、铜、锡、金等矿床点分布多受北北西向断裂带及其次级断裂控制。调查区可分为澜沧地层小区和耿马地层小区2个区块，建造类型有沉积岩建造、火山岩建造、侵入岩建造、变质岩建造4个大的类型，进一步细分为28个建造单元③④(图2)。其中火山岩建造中的石炭系平掌组玄武岩建造、侵入岩建造中的似斑状黑云二长花岗岩建造、沉积岩建造中的石炭-二叠系鱼塘寨组灰岩建造与本区稀土矿成矿关系密切。

图2 澜沧地区地质简图Fig.2 Simplified geological map of Lancang area1-第四系；2-中二叠统拉巴组；3-中-上侏罗统花开左组；4-中二叠统大名山组；5-上石炭统-下二叠统鱼塘寨组；6-下泥盆统温泉组；7-下石炭统平掌组；8-上泥盆统曼信组；9-新元古界允沟岩组；10-泥盆统-石炭统南段组；11-新元古界王雅岩组；12-中元古界惠民岩 组；13-三叠世中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩；14-地质界线；15-断层；16-稀土矿化区1-Quaternary;2-Middle Permian Laba Formation;3-Middle-Upper Jurassic Huakaizuo Formation;4-Middle Permian Damingshan Formation;5-Upper Carboniferous-Lower Permian Yutangzhai Formation;6-Lower Devonian Wenquan Formation;7-Lower Carboniferous Pingzhang Formation;8-Upper Devonian Manxin Formation;9-Neoproterozoic Yungou Formation;10-Devonian-Carboniferous Nanduan Formation;11-Neoproterozoic Wangya Formation;12-Mesoproterozoic Huimin Formation;13-Triassic medium-coarse grain porphyritic biotite monzogranite;14-geological boundary; 15-fault;16-rare-earth mineralization area

1.1 石炭系下统平掌组玄武岩建造(Cpz)

平掌组出露于调查区中部，呈南北向不规则状断续出露，出露不全，厚度大于2390.25 m。主要岩石组合为灰、灰绿色蚀变杏仁状玄武岩或安山岩、角砾状玄武岩或安山岩、蚀变基性火山角砾凝灰岩，可划分为三个喷发旋回，每个旋回从熔岩类角砾状玄武岩或安山岩、杏仁状玄武岩或安山岩开始，而以火山碎屑岩(凝灰玄武岩、凝灰岩)或凝灰质砂岩、灰岩结束。

本次发现的稀土矿化主要集中在角砾状安山岩、凝灰岩层接触带，根据采样结果，安山岩稀土矿化较弱，凝灰岩稀土矿化较好，安山岩稀土总量品位0.05%～0.08%，凝灰岩矿化稀土总量品位0.07%～0.1%，通过浸出率试验样分析，稀土矿化未达离子吸附型稀土矿化标准。

1.2 中粗粒似斑状黑云二长花岗岩建造(ηγd T)

形成时代为印支期(中生代三叠纪中-晚世)，出露于区内硝塘-石房-黑山一带，向北、东延伸，西被中生代侏罗系地层不整合覆盖其上，南被黑河断裂截切；由大小不等的侵入体组成总体呈近南北向带状的岩基、岩株产出，与二叠纪、古近纪侵入体为侵入接触关系，出露面积约272.97 km2。

中粗粒似斑状黑云二长花岗岩建造是滇西地区以及调查区重要的稀土矿化含矿建造(吴澄宇等，1989；张彬等，2018)，整体上稀土矿化较弱。本次圈定的芹菜塘稀土矿化区矿化主要富集在半风化-全风化层中，稀土总量品位0.05%～0.09%，采集的浸出试验样浸出率39%，未达离子型稀土矿产标准。但含矿建造风化壳分布较广，核工业西藏地质调查院在富邦稀土矿(包含本区)开展了矿产勘查工作(张民等，2018)，圈定了较好的离子吸附型稀土矿体。矿体赋存于黑云二长花岗岩全风化层内，矿化由地表向深部渐强，而本次工作仅揭露少数地段地表风化层，本区稀土矿化有待进一步研究。

1.3 鱼塘寨组灰岩、灰质白云岩夹白云质灰岩建造(CPy)

鱼塘寨组出露于调查区中部，主要呈近南北向不规则条带上较集中分布，为一套海相碳酸盐岩沉积，属开阔碳酸盐台地相潮间带沉积环境，出露面积约300 km2，岩石组合为灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩，鱼塘寨组整合覆盖于平掌组基性火山岩之上，二者具有平行过渡性质。鱼塘寨组碳酸盐岩建造是调查区重要的稀土含矿建造，也是调查区主要的铅锌银矿含矿建造，典型矿床老厂矿区有三个矿群产自鱼塘寨组碳酸盐岩与围岩断层接触带内。结合1∶50000化探异常特征及异常查证工作成果，调查区中部军勐-邦崴-爬窝地、哈果马-老厂一带圈定了较好的稀土异常，异常与工程验证的稀土含矿层位吻合，稀土总量品位0.05%～0.53%。此段鱼塘寨组建造分布的植被茂密、地形平缓的小丘陵区是灰岩风化壳型稀土矿化的找矿有利地段。

2 澜沧地区稀土元素化探异常特征

本次发现的稀土矿化是在本区1∶50000土壤地球化学测量圈定的稀土异常区开展异常查证工作中圈定的。通过对化探异常进行研究整理，结合地质背景资料研究，对选定的有利地段开展查证工作，最终圈定了稀土矿化层，化探异常对本区寻找稀土矿矿化起到了较好的指导作用。

在通过对比澜沧地区三种类型稀土矿化区，在化探异常方面三者有较大差异，灰岩风化壳型稀土矿化区化探异常最好，花岗岩风化壳稀土矿化区化探异常最差，花岗岩风化壳型稀土矿化区无化探异常分布(图3,图3a为芹菜塘异常区地质简况，图3b～d为芹菜塘异常区元素异常分布情况，图3e为军勐异常区地质简况，图3f～l为军勐异常区元素异常分布情况)。火山岩风化壳型稀土矿化区化探异常以铅锌银异常为主，稀土异常为辅，单元素异常幅值一般，三带分带不明显，多以单个较小浓集区为特点。灰岩风化壳型稀土矿化区化探异常以稀土异常为主，以军勐地区为例(表1)，异常中带以上的异常中心位置有低温元素与稀土套合，显示有热液活动存在的迹象，异常幅值高，三带分带明显，连续性好，与经过验证的含矿层位置吻合，具有较好的找矿潜力。

图3 澜沧地区稀土矿化区化探异常对比图Fig.3 Comparison of rare-earth mineralization geochemical anomalies in Lancang area1-大名山组；2-鱼塘寨组；3-曼信组；4-花开左组；5-惠民岩组；6-新生代细粒二云二长花岗岩；7-新生代细粒二云花岗闪长岩；8-三 叠世中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩；9-地质界线；10-滑覆体界线1-Damingshan Formation;2-Yutangzhai Formation;3-Manxin Formation;4-Huakaizuo Formation;5-Huimin Formation;6-Cenozoic fine-grained two-mica monzogranite;7-Cenozoic fine-grained two-mica granodiorite;8-Triassic medium-coarse grain porphyritic biotite monzogranite;9-geological boundary;10-boundary of gliding nappe

表1 军勐地区1∶10000土壤地球化学参数统计表

本次土壤地球化学测量工作圈定了较好的稀土异常⑤，稀土异常主要在东五哑断裂(F5)-扎阿东断层(F11)、阿务的(F31)-大广扎断层(F34)、田坝断裂(F16)-南朗河(F39)等3组断裂间呈向北收敛，向南撒开的异常带展布，组合异常在北段连续性好，分布范围广、规模大，各元素异常幅值高，套合较好；南段异常分布稀疏，分布范围和规模都较小，元素组合差，大部分为单元素异常。异常与北北西断裂带关系甚密，严格受断裂构造及地层的联合控制，与区内石炭-二叠系鱼塘寨组(CPy)关系密切。本次圈定的稀土异常区为澜沧地区寻找“三稀”矿床的有利地段。

通过土壤地球化学测量工作，对调查区土壤地球化学测量元素含量进行地球化学参数统计，R型聚类分析在相关度0.62时，全区可分为4个大的族群，其中Ⅲ族群为Cr、Tb、Y、Ce、La、Eu、Cu、Zn、Ni、Co，为稀土-基性岩元素族群，反映了区内的基性岩浆岩的侵入、喷发活动及稀土成矿作用，说明了稀土元素的物质来源可能来自区内基性侵入及喷出岩，通过后期的成矿热液活动及风化淋积富集作用成矿，Cu、Zn与之成同一族群，同样说明了Cu、Zn的成矿物质来源可能为区内基性侵入及喷出岩，通过后期的成矿热液活动富集成矿。

结合地质背景，本次圈定了化探找矿远景区，Ⅰ-1、Ⅰ-2找矿远景区具有较好的稀土找矿潜力(图4)。其中Ⅰ-2找矿远景区处于东五哑断裂(F5)-下牛坪断裂(F32)带之间，为全区成矿条件较好的找矿远景区之一，主要包含AP05(乙3)、AP12(乙3)、AP13(甲1)、AP22(乙2)、AP23(乙3)、AP31(乙3)、AP34(乙2)、AP47(甲1)、AP61(乙2)等9个综合异常，其中AP34(乙2)综合异常的主成矿元素为Sb、REE、Nb、Ta，REE最大值1464×10-6、Nb、Ta最大值360×10-6，认为此综合异常为稀土、稀有的矿致异常，在异常中有可能发现以稀土、稀有为主的矿(化)体，在低温热液成矿方面，有可能发现以锑为主的矿化现象。通过1∶10000土壤地球化学测量工作，圈定以Ce、Y、La、Dy元素组合的主要异常2个，REE最大值达1165×10-6，已达稀土风化壳型稀土矿边界品位；圈定Nb、Ta组合的主要异常1个，Nb、Ta最大值为219.5×10-6；发现了一个比较好的Pb、Ag、Zn、Cu组合异常，Pb元素最大值达6646×10-6，并有低温热液元素异常相伴，可能存在铅(银)的局部矿化。

图4 澜沧地区稀土找矿远景区划图Fig.4 Ore prospecting of rare-earth in Lancang area1-鱼塘寨组，灰岩风化壳型稀土矿含矿层位；2-平掌组，火山岩风化壳型稀土矿含矿层位；3-三叠世中粗粒似斑状黑云二长花岗岩，花岗 岩风化壳型稀土矿含矿层位；4-与稀土有关的化探找矿远景区及编号；5-稀土矿找矿靶区1-Yutangzhai Formation,ore bearing horizon of limestone crust of weathered type rare earth deposit;2-Pingzhang Formation,ore-bearing horizon of volcanic crust of weathered type rare earth deposit;3-Triassic medium-coarse grain porphyritic biotite monzogranite,ore bearing horizon of granite crust of weathered type rare earth deposit;4-geochemical ore-search prospect area related to rare earth and number;5-rare earth prospecting target area

异常北段对军勐异常、邦崴异常开展了1∶10000土壤地球化学测量工作，元素组合为REE-Pb-Ag-Zn-Cu-Sb-Au-As，异常以稀土为主，分布范围大、幅值高，在稀土异常中带以上的异常中心位置有低温元素组合Sb-Au-As与之相套合，显示有热液活动存在的迹象。异常最高幅值3835×10-6，异常浓度分带的中带值为900×10-6，推断该异常具有较好的稀土找矿前景。

异常南段对爬窝地AP47(爬窝地)综合异常开展了1∶10000土壤地球化学剖面测量。通过对分析成果的整理及研究分析，Ⅶ号剖面从136～198号点形成了Y、La、Ce、Dy组合异常,4元素相加的最高幅值为679×10-6；从212～238号点形成了以Ce元素为主的弱异常,4元素相加的最高幅值为421×10-6。Ⅷ号剖面从234～278号点形成了Y、La、Ce、Dy组合异常,4元素相加的最高幅值为615×10-6。Ⅸ号剖面从184～204号点形成了Y、La、Ce、Dy组合异常,4元素相加的最高幅值为617×10-6；从218～232号点形成了以La、Ce元素为主的弱异常,4元素相加最高幅值为402×10-6。爬窝地全区在3条剖面上由Y、La、Ce、Dy组成的组合异常大致可以连接成1 个近南北向的异常带，4元素相加最高幅值较高，与北侧军勐、邦崴地区异常特征类似，具有较好的找矿前景。

通过异常查证圈定了矿(化)体，显示澜沧地区具有较好的稀土矿化找矿潜力，特别是军勐-爬窝地一带，本次圈定为稀土铅锌成矿远景区，远景区以稀土为主的综合异常值较高，连续性较好，北端化探异常通过查证为稀土矿化矿致异常，灰岩风化层内稀土矿化较强，火山岩风化层内矿化较弱，南侧仍有同类型异常及风化层未经探矿工程验证，赋矿层位灰岩风化层、火山岩风化层在远景区呈南北向连续分布，具有较好的找矿潜力。

3 稀土矿化类型及矿化特征

3.1 稀土矿化类型

本次工作在澜沧地区圈定了三种类型的稀土矿化(表2、图5)，分别为：花岗岩风化壳型稀土矿化，分布于澜沧县北东募乃幅两侧花岗岩体南延端三叠纪似斑状黑云二长花岗岩风化壳内；火山岩风化壳型稀土矿化，分布于澜沧县北邦崴地区石炭系平掌组火山岩风化壳内；灰岩风化壳型稀土矿化，分布于澜沧县北军勐-邦崴-爬窝地一带石炭-二叠系鱼塘寨组灰岩风化壳内。

图5 澜沧地区稀土异常及稀土含矿风化壳分布示意图Fig.5 Schematic diagrams showing distribution of rare-earth anomalies and ore bearing weathered crust in Lancang area1-鱼塘寨组；2-平掌组；3-三叠世中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩；4-稀土矿化圈定范围；5-钇元素异常；6-铈元素异常；7-镧元素异 常；8-铕元素异常；9-铽元素异常1-Yutangzhai Formation;2-Pingzhang Formation;3-Triassic medium-coarse grain porphyritic biotite monzogranite;4-delineated range of rare earth mineralization;5-yttrium anomaly;6-cerium anomaly;7-lanthanum anomaly;8-europium anomaly;9-terbium anomaly

表2 澜沧地区稀土矿化类型一览表

3.1.1 花岗岩风化壳型稀土矿化

该类型矿化分布于澜沧县北东募乃幅两侧花岗岩体南延端花岗岩体风化壳内。本次工作在此区域未圈定化探稀土异常，核工业西藏地质调查院以及其他地勘单位在包含本区的滇西临沧花岗岩中段、南段开展了稀土调查工作(何显川等，2016；刀俊山等，2017；张民等，2018；曾凯等，2019)。临沧花岗岩中段主体岩石为晚三叠世黑云母二长花岗岩类，岩石类型包括中细粒-中粗粒黑云母二长花岗岩，似斑状黑云母二长花岗岩，是离子吸附型稀土矿的天然成矿母岩。研究区湿热的气候使得在地势相对平缓的中山地区形成巨厚的花岗岩风化带，依据风化程度由地表至基岩依次分为腐殖土层、粘土层、全风化层、半风化层和新鲜基岩(图6)。

图6 澜沧地区黑云二长花岗岩风化带分层特征示意图Fig.6 Layering features of weathering zone of biotite adamellite in Lancang area

结合核工业西藏地质调查院等单位在本区所做工作成果，全风化层是本区离子吸附型稀土矿的主要赋矿层位(何显川等，2016；张民等，2018；曾凯等，2019)。全风化层的ΣLREE为166.8×10-6～536.92×10-6，平均为321.35×10-6;ΣHREE为36.07×10-6～160.28×10-6，平均为64.38×10-6，整个LREE和HREE都相对于球粒陨石10倍以上的富集。LREE/HREE比值为3.15～14.02，平均为5.72，轻重稀土元素强烈分异，研究区全风化层的稀土元素总量较高，稀土氧化物总量也比较高，这说明在母岩风化过程中，LREE和HREE都发生分馏和富集。在稀土氧化物总量里，La2O3和Ce2O3这两种氧化物占总量的27%～54%，平均为41%，这说明本区稀土元素是以轻稀土为主，轻稀土又以La和Ce这两种元素为主。

我们对此区域开展了检查工作，在芹菜塘一带圈定了较好的稀土矿化分布区。芹菜塘地区大面积出露花岗岩(约120 km2)(图7)，属“临沧花岗岩基”的南段，主要岩性为二叠纪花岗闪长岩(γδP)，三叠纪二长花岗岩(ηγT)，白垩纪浅色花岗岩(ζγK)，其中三叠纪二长花岗岩(ηγT)是临沧花岗岩基内分布最广的岩石类型，构成临沧花岗岩基的主体部分，被白垩纪浅色花岗岩(ζγK)侵入(陈吉琛，1989；李兴林，1996；刘德利等，2008；孔会磊等，2012)。芹菜塘检查区位于花岗岩出露区的中偏西部，面积约15 km2，主要出露三叠纪中-细粒黑云二长花岗岩(ηγaT)、中-细粒似斑状黑云二长花岗岩(ηγbT)、中-粗粒黑云二长花岗岩(ηγcT)、中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩(ηγdT)，二叠纪中-细粒黑云花岗闪长岩(γδP)。

图7 芹菜塘稀土矿化区地质简图Fig.7 Geological sketch of Qincaitang rare-earth mineralization area1-花开左组；2-拉巴组；3-鱼塘寨组；4-平掌组；5-温泉组；6-南段组；7-惠民岩组；8-新生代细粒二云花岗闪长岩；9-三叠世中-粗粒似斑状黑云正长花岗岩；10-三叠世中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩；11-三叠世粗-中粒黑云二长花岗岩；12-三叠世中-细粒似斑状黑云二长花岗岩；13-三叠世中-细粒黑云二长花岗岩；14-二叠世细-中粒花岗闪长岩；15-二叠世中-细粒英云闪长岩；16-断层；17-地质 界线；18-侵入体脉动接触界线；19-矿化风化壳范围；20-稀土采样点；21-采样点位置及类型1-Huakaizuo Formation;2-Laba Formation;3-Yutangzhai Formation;4-Pingzhang Formation;5-Wenquan Formation;6-Nanduan Formation;7-Huimin Formation;8-Cenozoic fine grain two-mica granodiorite;9-Triassic middle-coarse grain porphyritic biotite syenogranite;10-Triassic middle-coarse grain porphyritic biotite adamellite;11-Triassic coarse-middle grain biotite adamellite;12-Triassic fine-middle grain porphyritic biotite adamellite;13-Triassic middle-fine grain biotite adamellite;14-Permian fine-middle grain granodiorite;15-Permian middle-fine grain tonalite;16-fault;17-geological boundary;18-fluctuating contact boundary of intrusion;19-range of mineralized weathered crust;20-rare earth sampling site;21-sampling location and type

根据打块信息样及探矿工程取得的成果，稀土矿化主要分布于三叠纪二长花岗岩的风化壳内。芹菜塘检查区内有7个信息样见矿，7个剥土工程见矿(MNBT1、2、5、6、8、9、10)，见矿品位0.05%～0.093%，见矿工程及信息样平均品位0.059%，达稀土矿边界品位的样品平均品位为0.062%。本次工作在MNBT2等位置采集了浸出试验样，浸出率39%，浸出率较低，离子吸附型矿化平均品位为0.034%，未达离子吸附型稀土矿工业矿化指标。工程控制风化壳厚度2.1～3.5 m，平均2.78 m(表3)。矿化主要分布在中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩(ηγdT)风化壳内，品位较高的矿化主要是全风化层(图8)，工程布设在公路壁上，未能向下控制全风化层厚度。中-粗粒似斑状黑云二长花岗岩在本区分布广泛，由北西向南东延伸约26 km，控制宽度约2 km，向北东受茂密植被影响未能控制。

表3 芹菜塘稀土矿化区探矿工程一览表

图8 芹菜塘地区花岗岩稀土采样点图Fig.8 Granite rare-earth sampling sites in Qincaitang area

但结合其他工作单位对临沧花岗岩中段、南段(包含本区)黑云母二长花岗岩风化层所做采样分析(刀俊山等，2017；张民等，2018；曾凯等，2019)，临沧花岗岩内黑云母二长花岗岩风化层特别是全风化层稀土元素发生明显富集，达到了母岩自然丰度的3～10倍，具备了形成离子吸附型稀土矿床的条件，包含本区的富邦稀土矿对含矿层位开展了较为详细的采样分析工作，通过钻探等工作揭露深部风化壳稀土矿层，矿化品位较高，稀土总量品位0.05%～0.13%，稀土矿化浸出率为45%～62%，离子吸附型稀土矿层平均品位0.05%～0.08%，矿层存在局部不均匀情况，但含矿层面积大，矿化品位较好的全风化层厚度较大且均匀，具有大型稀土矿潜力。

3.1.2 火山岩风化壳型稀土矿化

火山岩风化壳型稀土矿化主要分布于澜沧县北老厂-邦崴地区石炭系平掌组火山岩风化壳内(图9)，特别是在邦崴地区分布较好。

图9 邦崴稀土矿化区地质简图Fig.9 Geological map of Bangwai rare-earth mineralization area1-花开左组；2-拉巴组；3-大名山组；4-鱼塘寨组；5-平掌组；6-曼信组；7-温泉组；8-南段组；9-惠民岩组；10-滑覆体界线；11-取 样钻孔及编号；12-采样位置及类型；13-稀土异常；14-稀土矿层范围1-Huakaizuo Formation;2-Laba Formation;3-Daminshan Formation;4-Yutangzhai Formation;5-Pingzhang Formation;6-Manxin Formation;7-Wenquan Formation;8-Nanduan Formation;9-Huimin Formation;10-boundary of slide nappe;11-sampling drill hole and number; 12-sampling location and type;13-rare-earth anomaly;14-range of rare-earth ore bed

火山岩风化壳型稀土矿化与灰岩风化壳型稀土矿化分布位置基本相同，由北向南沿军勐、坝子社、哈果马、老厂、邦崴、爬窝地一带分布，1∶50000土壤地球化学测量在军勐-邦崴-爬窝地一带、坝子社-哈果马-云山一带圈定以“三稀”元素为主的综合异常6个。

矿化位于1∶50000土壤地球化学测量AP-34(邦崴)异常范围内，异常总体呈略显北东-南西向的团块状分布，分布范围约8 km2，元素组合为Cd-Hg-Sb-As-W-REE-Zn-Ag，其中Cd、Hg、Sb、REE等4个元素异常分布范围大，具有一定的套合，具三级浓度分带，中、内带较强，REE高值1464×10-6。

本区广泛分布的石炭系平掌组火山岩稀土元素丰度高，在亚热带季风气候条件以及地表水和地下水的综合作用下发生分解，使原岩中的稀土元素在风化壳中发生迁移，并在全风化层的中下部至半风化层的顶部富集成矿(王京彬和阮道源，1989；肖燕飞等，2015；王小六等，2019)。

本次工作施工剥土工程5个对火山岩风化层进行揭露控制，其中4个工程见稀土矿化(BBT1～4)(图10)，稀土总量品位0.052%～0.091%(表4)，赋矿层位为凝灰岩、安山岩风化层，风化层位于检查区东侧中部，呈南北向沿与鱼塘寨组断裂接触带分布。后期做稀土分量试验，镧、铈、钇元素含量较高，为0.017%～0.027%，为轻稀土矿化。浸出实验得到的浸出率较低，离子吸附型矿化平均品位为0.037%，未达离子吸附型稀土矿标准。

表4 邦崴稀土矿化区探矿工程一览表

图10 邦崴地区火山岩采样点图Fig.10 Rare-earth sampling sites in volcanic rock of Bangwai area

火山岩风化壳型稀土矿化未达工业化应用要求，矿化可能受原岩稀土元素高背景值影响，找矿前景较为一般。但近年来发现的众多离子吸附型稀土矿中不乏火山岩型、变质岩型、碳酸盐岩型，本区平掌组火山岩分布较广，本次工作仅对一个火山岩地层稀土异常区开展了查证工作，探矿工程采样深度不够，样品测试分析不够全面，这些因素都可能影响对本区火山岩风化壳型稀土矿化潜在价值的判断。但本次工作的发现为今后澜沧地区找矿提供了一个新方向，对平掌组火山岩的关注点除了铅锌银多金属矿以外，还可以适当关注稀土找矿。

3.1.3 灰岩风化壳型稀土矿化

该类型矿化分布于澜沧县北军勐-邦崴-爬窝地一带石炭-二叠系鱼塘寨组灰岩风化壳内。本次工作在军勐-邦崴-爬窝地一带圈定了较好的稀土综合异常，通过异常查证在军勐、邦崴地区圈定了灰岩风化壳型稀土矿体(图11)，这是澜沧地区首次发现碳酸盐岩含矿层位的稀土矿化。

图11 军勐稀土矿化区地质简图Fig.11 Geological map of Junmeng rare earth mineralization area1-第四系；2-花开左组；3-拉巴组；4-鱼塘寨组；5-平掌组；6-温泉组；7-曼信组；8-南段组；9-惠民岩组；10-地质界线；11-滑覆体 界线；12-取样钻及编号；13-稀土矿层范围；14-稀土异常1-Quaternary;2-Huakaizuo Formation;3-Laba Formation;4-Yutangzhai Formation;5-Pingzhang Formation;6-Wenquan Formation;7-Manxin Formation;8-Nanduan Formation;9-Huimin Formation;10-geological boundary；11- boundary of gliding nappe ;12-sampling drill hole and number；13-range of rare earth ore bed;14-rare earth anomaly

矿化位于1∶50000土壤地球化学测量AP-23(军勐)综合异常范围，全区共圈定Y、La、Ce、Dy组合的主要异常1个，分布范围约2.3 km2。元素组合为Y、La、Ce、Dy，各元素异常分布形态相近，套合紧密，异常边缘基本上重叠在一起，具三级浓度分带，中、内带分成近南北走向的东西2个浓度带，异常幅值高，最高值位于东带，为1670×10-6，且在异常极值中心附近各元素异常等值线套合较好，稀土异常主要分布于鱼塘寨组灰岩全风化层内。

军勐地区稀土矿化矿源层为鱼塘寨组灰岩风化层(图12)，通过对化探异常浓集中心采化学信息样分析，稀土总量品位0.11%～0.17%，后期施工了取样钻8个，主要揭露到全风化层，向下受工具影响未能揭穿全风化层，圈定矿体1条，控制矿层厚度平均3.24 m，稀土总量品位0.05%～0.53%。

图12 军勐地区灰岩采样点示意图Fig.12 Sketch of limestone rare earth sampling sites in Junmeng area

邦崴地区圈定的灰岩风化壳型稀土矿化矿源层与军勐地区一致，位于邦崴地区北西侧，为军勐圈定的稀土矿体含矿层南延伸段，施工取样钻4个，主要揭露到全风化层，向下受工具影响未能揭穿全风化层，圈定矿体1条，控制矿层厚度平均2.97 m，稀土总量品位0.05%～0.13%。

军勐和邦崴的灰岩风化壳型稀土矿化属同一矿层，相比较，军勐地区的矿层位于山间平缓小丘陵区的山腰区，而邦崴的矿层位置稍高，接近小丘陵顶部。两个区域海拔近似，在1900 m左右，军勐稍高，气候炎热湿润，年降雨量较高，为稀土矿化富集提供了有利条件。

通过异常查证，对浓集中心采样分析稀土总量品位0.11%～0.17%，对浓集中心施工了8个取样钻工程，孔深2.8～3.4 m，8个工程全部见矿，稀土总量品位0.052%～0.53%(表5)，控制矿层稀土总量平均品位0.27%，浸出率44%，离子吸附型矿化平均品位0.117%，通过分量分析，镧、铈含量较高，矿化以轻稀土矿为主(表6)。其中JMQYZK001孔品位最高，施工位置为本区异常最高值中心点，取样钻布置位置沿异常浓集中心由北向南分布，控制南北向长度约1 km，东西向宽度约200 m，揭露到腐殖土层及全风化层，未能揭穿至基岩。本区信息样及取样钻孔控制含稀土风化层面积约2 km2，控制层厚平均2.96 m(图10)，向下未揭露到矿化层底板，通过研究矿体纵剖面(图13)，可见稀土矿化有由浅到深渐强的趋势，全风化层向下未能控制，根据周边公路人工揭露情况对比，灰岩全风化层厚度约有5～15 m。本次圈定的矿体向南未控制南延伸，灰岩风化层延伸至邦崴异常区仍有较大面积分布，取样钻同样揭露到稀土矿层，灰岩风化壳型稀土矿层在本区具有一定的分布规模，与化探稀土异常位置吻合，且矿化品位较高，具有较好的稀土找矿潜力。

图13 军勐地区稀土矿化剖面图Fig.13 Profile of Junmeng rare earth mineralization in Junmeng area1-腐殖土层；2-鱼塘寨组；3-灰岩全风化层；4-稀土矿层；5-取样钻及编号；6-矿化品位及厚度1-humic layer;2- Yutangzhai Formation;3- limestone completely weathered layer;4- rare earth ore bed;5- sampling drill hole and number; 6-grade and thickness of mineralization

表5 军勐稀土矿化区探矿工程一览表

表6 军勐稀土矿化区稀土分量测试表(×10-6)

续表6

本次对矿层周边鱼塘寨组、大名山组灰岩基岩及灰岩风化层做稀土分量测试(表6)，鱼塘寨组灰岩新鲜基岩、风化层中稀土元素含量较大名山组灰岩新鲜基岩、风化层更高，其中轻稀土元素含量较高，与信息样、取样钻样品测试成果情况一致，反映鱼塘寨组灰岩为本次发现的灰岩风化壳型稀土矿矿源层。

3.2 矿化特征

3.2.1 稀土矿化具多样性

花岗岩、火山岩、灰岩风化壳均有发现，赋矿层位为三叠纪似斑状黑云二长花岗岩风化壳，石炭系平掌组凝灰岩、安山岩风化壳，石炭-二叠系鱼塘寨组灰岩风化壳，矿化品位由浅表粘土层向深部渐强，矿化以轻稀土为主，其中灰岩风化壳型矿化最强(表7)。

表7 澜沧地区花岗岩、火山岩、灰岩稀土元素含量(×10-6)及相关参数表

3.2.2 矿化具差异性

本次圈定的花岗岩风化壳型矿化较弱，品位较低，但本次工作仅对风化壳浅表进行探索，占此类风化壳几十米厚度的极小部分，未能代表其整体特征。结合他人工作情况，此类稀土矿化尚具有较好找矿远景。

本次圈定的火山岩风化壳型矿化品位一般，浸出率较低，分布面积一般，矿化可能与火山岩的稀土元素高背景值有关，找矿潜力一般。

灰岩风化壳型矿化前景最好，矿化分布与化探异常分布吻合，品位最高，单件样稀土总量品位最高达0.53%，平均品位0.027%，离子吸附型矿化平均品位达0.117%，控制矿层平均厚度2.96 m。含矿层位分布具有连续性，目前含矿层厚度未完全控制，含矿层位向南延伸未进行含矿性验证。

3.2.3 矿化分布连续性较好

花岗岩风化壳型稀土矿化在三叠纪似斑状黑云二长花岗岩风化壳内均有矿化反映，总体品位不高，品位变化不大，基本在0.05%～0.09%之间。

灰岩风化壳型矿化由北向南由军勐、邦崴、爬窝地一带连续分布，自粘土层开始，全风化、半风化层均见矿化，品位变化不大。

4 三种稀土矿化类型对比

对比三种稀土矿化类型矿化品位，灰岩风化壳型稀土矿化区矿化品位最高，火山岩风化壳稀土矿化区品位次之，花岗岩风化壳稀土矿化区品位在三者中最差(图14)。

图14 澜沧地区稀土矿化平均品位类比图Fig.14 Analog diagram of average grade of rare earth mineralization in Lancang area

临沧花岗岩基南延段的花岗岩风化壳型稀土矿化总体较弱，矿化品位较低，浸出率较低，未达离子吸附型稀土矿标准。但结合他人在本区工作成果，此类花岗岩风化壳型稀土矿具有较好的找矿前景，值得进一步探索。

火山岩风化壳型稀土矿化在澜沧县老厂一带具有较好的化探异常分布，但同样矿化较弱，矿化品位较低，浸出率较低，未达离子吸附型稀土矿标准，受火山岩高背景值影响，找矿潜力一般。

灰岩风化壳型稀土矿化在澜沧地区是首次发现。通过对化探工作圈定的高幅值稀土元素异常区开展查证工作，圈定了较好的稀土含矿层位，稀土总量品位较高，工程控制的矿体连续性较好，厚度稳定，向南延具有一致的含矿层分布，本次仅开展初步调查，今后值得进一步探索。

对比含矿层位出露情况，本次圈定的花岗岩风化壳型稀土矿化区范围最大(表8)，在三叠纪的多期花岗岩体中均有矿化反映，以似斑状黑云二长花岗岩最强，圈定的风化壳面积最大。

表8 澜沧地区三种稀土矿化控制区范围面积统计表

圈定的灰岩风化壳型稀土矿化区面积较花岗岩风化壳型矿化区小，灰岩风化壳型稀土矿化区呈近南北向条带状分布，与化探异常分布范围较为吻合。除探矿工程验证的军勐、邦崴地区以外，向南至爬窝地、小拉巴一带均有此类型风化壳存在，化探异常也同样南延至此区域，含矿层位具有一定的规模。

火山岩风化壳型稀土矿化区最小，同时火山岩风化壳稀土矿化区分布较为分散，连续性一般，多呈团块状沿断裂边缘分布，厚度较小。

5 成矿规律及找矿前景

本次工作在澜沧地区共发现了三种稀土矿化类型。通过测试分析及综合研究，火山岩风化壳所含稀土矿化可能受火山岩稀土元素高背景值影响，找矿意义一般，本次未对其进行评价，而花岗岩风化壳型稀土矿化及灰岩风化壳型稀土矿化在本区具有较好的找矿潜力。

5.1 花岗岩风化壳型稀土矿成矿规律

临沧花岗岩中段北起澜沧县上允镇、大山乡、富东乡、南岭乡，南至糯扎渡镇。该区域内有约1200 km2的花岗岩分布，位于我国北回归线以南，气候湿热，年平均气温15～25 ℃，雨量充沛，年降雨量达1600 mm以上，满足离子吸附型稀土矿成矿气候条件(池汝安等，2012；赵芝等，2019；张宝涛等，2020；燕利军等，2020)。同时该区域植被繁茂，有机酸来源丰富,化学风化作用强烈，该花岗岩容易形成巨厚的风化壳，稀土元素发生活化，被黏土矿物吸附后，发生运移、富集成矿，使风化壳中稀土含量高出基岩数倍至数十倍。因此，本区风化壳具备形成离子吸附型稀土矿体的潜力(王登红等，2013；赵芝等，2014；何耀等，2015；王兆忠，2018；王宏坤等，2019；赵芝等，2019)。临沧花岗岩基岩富含稀土元素，根据他人对临沧花岗岩离子吸附型稀土矿床的研究，榍石、褐帘石和磷灰石等矿物在表生条件下易于破碎和分解，是临沧花岗岩体中离子吸附型稀土矿床中稀土离子的主要来源(陆蕾等，2019；张宝涛等，2020)。

近年来对临沧花岗岩地区的稀土找矿工作有所突破，寻找到多个离子吸附型稀土矿床，本区的稀土矿床整体简单，随母岩风化层形态的变化而变化，矿体主要赋存于晚三叠世黑云二长花岗岩风化壳全风化层内，矿体埋藏深度平均12～30 m，最深达37 m，属“深潜式”矿体(邓茂春等，2013；赵芝等，2017；王宏坤等，2019)。

临沧花岗岩体风化壳型稀土矿矿化富集主要在全风化层，其次为半风化层，发育完整的风化壳稀土含量呈低-高分布，轻稀土常在风化壳中部较为富集，重稀土在风化壳下部较为富集，根据地形起伏的情况，稀土矿化易在平缓、开阔的山腰部位富集。离子吸附型稀土矿床是“内生外成”矿床，物质基础是形成的首要条件，本区具有较好的成矿条件：气候炎热、降雨量大、植被茂密利于风化壳稳定形成，化学风化强烈，利于离子吸附型稀土矿的形成和保存。

5.2 花岗岩风化壳型稀土矿找矿潜力

本次工作所在的地区位于临沧花岗岩的中偏南部位，地貌为高海拔的丘陵区，相对切割深度较小，同时本区雨量充沛，气候湿热，有利于离子吸附型稀土矿成矿。本次工作受条件限制未能深入探索，仅对浅表地段开展了工作，所取得成果较临沧花岗岩中段其他同类型稀土矿床有一定差距，主要原因是在花岗岩风化壳边缘或浅部靠近沟谷位置因自然或人为剥蚀作用矿体埋深变浅，矿体品位、厚度会有所降低(王登红等，2013；赵芝等，2017；王兆忠，2018；王宏坤等，2019)，同时本次揭露的全风化层仅为上部3 m左右，临沧花岗岩地区离子吸附型稀土矿体主要赋存于全风化层中部12～30 m位置，本次探索深度不足，但借鉴他人研究成果，包含本区在内的临沧花岗岩中、南段预测稀土矿潜力达大型，本区花岗岩出露面积约120 km2，发育有较大规模的风化壳，气候地形条件对成矿有利，因此具有较好找矿潜力。

本次对芹菜塘地区稀土矿化进行了潜力评价(表9)④，本次工作未完全控制风化壳厚度，资源量预测仅计算剥土工程揭露到的见矿层厚度，风化壳圈定面积根据见矿工程及信息样分布位置结合含矿层位分布特征综合考虑，最终圈定面积为11651331 m2，工程控制风化壳厚度3.5 m，平均2.78 m。本区未做体重样测试，矿石体重数据参考本区其他同类稀土矿典型值1.49 t/m3参与计算。通过地质体积法预测芹菜塘预测区稀土氧化物资源量28475 t，达中型远景规模。

表9 芹菜塘预测区稀土矿预测资源量预测表

5.3 灰岩风化壳型稀土矿成矿规律

本次工作首次在澜沧地区发现灰岩风化壳型稀土矿化，含矿层位为石炭系-二叠系鱼塘寨组灰岩全风化层。鱼塘寨组灰岩在澜沧地区广泛分布，是本区重要的铅锌银多金属矿含矿层位，以往工作中在澜沧地区典型矿床老厂铅锌银多金属矿床发现有稀土异常浓集区，但未引起重视，认为是碳酸盐岩稀土元素高背景值的反应。本次工作中化探工作附带报出的稀土元素异常幅值极高，远远超出其他灰岩地区水平，因此对其开展异常查证，确定了含矿层位，圈定了稀土矿体。

通过对比研究贵州、甘肃、广东等地类似的碳酸盐岩风化壳型稀土矿化特征(张祖海，1990；王世杰等，2001；孙承兴等，2001；黄华谷等，2014；代文军等，2015)，本区的灰岩风化壳型稀土矿化矿源层为灰岩风化壳，本区鱼塘寨组灰岩与平掌组火山岩相互关系密切。澜沧地区受火山活动、构造及深部花岗岩体影响强烈，REE背景值较低的酸盐岩受深部岩浆热液活动影响，富含REE的热液流体沿断裂通道带入REE矿源物质，同时在大气降水共同作用下，能够为灰岩风化壳REE的富集提供足够的物源，REE在碳酸盐岩及岩土界面附近稀土富集层中呈活性态的赋存方式有利于稀土元素的活化和进一步富集。碳酸盐岩的非等体积风化使得稳定的微量元素相对基岩富集，也为风化壳稀土提供了基本的物质来源，但不是导致稀土超常富集的主要原因。稀土元素在风化壳上部表现出很强的活化迁移能力，几乎全部迁出，并且在底部显示明显的富集，上部淋漓的稀土为底部稀土的超常富集提供了稳定而充足的物质来源。

灰岩风化壳内稀土元素富集现象与碳酸盐岩风化成土程密切相关(孙承兴等，2001)。碳酸盐的快速溶解能有效地将碳酸盐岩分解释放的REE以及下渗水携带的REE分解沉淀和以吸附于粘土矿物上的方式富集，同时含矿层位石炭-二叠系鱼塘寨组与石炭系平掌组火山岩关系密切，两者具有平行过渡性质，平掌组火山岩所含的由澜沧地区多期火山运动所带来的稀土元素可能在地质演化过程中向碳酸盐岩区迁移(王京彬和阮道源，1989；刀俊山等，2017；曾凯等，2019)。这与澜沧地区其他未与火山岩接触灰岩区未见稀土矿化或化探调查中未见稀土异常分布情况是吻合的。因此含矿层是火山运动、大气降水以及深源流体与碳酸盐反应的产物。

5.4 灰岩风化壳型稀土矿找矿潜力

本次工作在灰岩风化壳内圈定了稀土矿体两条，一条位于军勐检查区中部，有8个取样钻、4个信息样控制，走向南北向，控制南北长度1000 m，东西宽200 m，控制矿体厚度平均2.96 m，稀土总量平均品位0.36%；另一条矿体位于邦崴检查区北西部，有4个取样钻控制，走向南北向，控制南北长度600 m，东西宽80 m，控制矿体厚度平均3.02 m，稀土总量平均品位0.18%。两条矿体为同一矿层的南北两段，矿体向南延伸未控制，同层位灰岩风化层延伸至邦崴南侧、爬窝地地区仍有较大面积分布，灰岩风化壳型稀土矿源层在本区具有一定的分布规模，与化探稀土异常位置吻合。本次全风化层向下未能控制，所控制深度仅占全风化层三分之一。通过对比取样钻采样成果，稀土矿化有由浅到深渐强的趋势，取样钻底部样品矿化品位较高，本区矿体有更厚大的可能，同时含矿层风化层分布区总体属山间平缓小丘陵区，海拔变化较小，气候炎热，降雨量大，气候地形条件对成矿有利，总体来说具有较好的稀土找矿潜力。

通过取样钻工程圈定了稀土矿体，对军勐-邦崴地区的灰岩风化壳型稀土矿进行了潜力评价(表10)④。本次预测工作中预测面积结合含矿层位分布、化探异常分布及探矿工程成果相结合确定，圈定预测面积7907281 m2。碳酸盐岩风化层稀土矿化在本区首次圈定，无典型矿产参考值，本次未做体重样测试，体重值参考外省同类型碳酸盐岩风化层稀土矿典型值1.12 t/m3。通过地质体积法预测军勐-邦崴预测区稀土氧化物资源量21758 t，达中型远景规模。

表10 军勐-邦崴预测区稀土矿预测资源量预测表

6 结论

(1)本次在澜沧地区石炭系-二叠系鱼塘寨组灰岩风化壳内发现了稀土矿化，与传统的产于花岗岩、火山岩、混合岩风化壳稀土矿有所不同。今后在寻找稀土矿床时应该拓展思路，树立寻找新矿种、新矿床类型和新含矿层位的观念。本次对澜沧地区灰岩风化壳型稀土矿化矿进行了初步调查，对稀土的来源进行初步探讨，取得了一定的认识，但作为一个新类型矿化，本区灰岩风化壳型稀土矿化还有很多值得深入探讨的地方，有很多研究工作值得开展。

(2)本区的灰岩风化壳型稀土矿具有较好的找矿前景。具有较高的矿化品位，矿化连续性较好，品位稳定性较高，含矿层位具有一定的分布连续性，与化探异常吻合度较高，本次工作未进行详细调查，结合化探异常特征及含矿层位特征，此类型稀土矿化值得今后进一步探索，具有较好的找矿前景。

(3)本区花岗岩风化壳型稀土矿化总体矿化品位较低，但含矿层位面积较大，矿化层厚度较大，通过其他工作工程验证的含矿全风化层厚度达20～40 m，估算稀土资源量达大型，临沧花岗岩风化壳地区尚有较大找矿潜力。需进一步对风化壳分布区开展更为详细的调查工作。

致谢：感谢审稿专家提出的宝贵意见，感谢云南大学孙涛副教授、云南省地质调查院曹晓民、杨淑胜正高级工程师在论文成稿过程的指导。

[注 释]

①云南省地质调查院.2013.云南省成矿地质背景研究报告[R].

②云南澜沧铅矿有限公司.2018.云南省澜沧县老厂银铅矿核查矿区资源储量核查报告[R].

③云南省地质调查院.2014.云南1∶5万木戛幅、富永幅、老厂幅、募乃幅、勐梭幅、澜沧县幅区域地质调查报告[R].

④云南省地质调查院.2020.云南省1∶5万澜沧县募乃老厂勐梭矿产地质调查成果报告[R].

⑤云南省地质调查院.2020.云南省1∶5万澜沧县募乃老厂勐梭矿产地质调查土壤地球化学测量报告[R].