云南勐海地区稀土矿找矿方向研究

张 祎，夏金鑫，王 维

(四川省煤田地质局一四一队，德阳 618000)

0 引 言

2020年四川省煤田地质局一四一队根据西南地区三稀资源调查结果，为优选一批具有三稀资源开发潜力的区域，对云南省勐海地区稀土矿找矿方向进行了研究，主要完成了调查路线225 km，测制1：10 000综合地化剖面8 km，采集岩屑样25件，稀土分析样6件。基本摸清了云南勐海地区稀土矿找矿方向并优选出了一些找矿靶区，该文即对该项专题研究进行介绍说明。

1 研究区三稀资源概况

云南省现已查明的成规模稀土金属矿床主要有7个，这7个矿床分别是金平阿得博独居石砂矿床、勐海勐往独居石砂矿床、勐海独居石砂矿床、陇川陇把镇龙安稀土矿床、勐海勐阿独居石砂矿床、勐海勐康磷钇矿床、牟定小水桥褐钇铌矿矿床。其中金平阿得博独居石砂矿床、勐海勐往独居石砂矿床、勐海独居石砂矿床、陇川陇把镇龙安稀土矿床4个矿床为轻稀土矿床；勐海勐阿独居石矿、勐海勐康磷钇矿、牟定小水桥褐钇铌矿3个矿床为重稀土矿床。

岩浆岩与稀土矿紧密联系，研究区位于云南省勐海地区，区内岩浆岩较为发育，区域上属于“临沧花岗岩基”的南段，呈NNW-SSE向横穿全区，见图1，岩浆侵入时代主要为三叠纪，此外还有二叠纪花岗岩。勐海构造岩浆岩带内的“临沧花岗岩复式岩基”，为稀土矿成矿有利的岩体，岩性主要为酸性。

2 研究区稀土矿成矿条件

稀土元素多数由侵入岩、喷出岩等岩浆岩从地球深部带出至地表，而具有一定厚度的风化壳内颗粒比表面积大并富含风化后形成的黏土矿物，这些条件往往对稀土元素具有一定的吸附能力，通过吸附作用在风化壳内富集成矿。研究区稀土矿成矿条件即从风化壳厚度及其具备的吸附力进行研究。

图1 研究区内侵入岩分布图Fig.1 Distribution of intrusive rocks in the study area

(1)研究区风化壳特征

离子吸附型稀土矿主要存在于花岗岩体风化壳中，区内各岩体风化壳发育程度均较高，与前人资料显示的风化壳厚度随海拔升高而变薄的规律不同，研究区内风化壳厚度由山谷—山腰—山顶逐级递增，平均厚度20 m左右。区内植被覆盖率高，温差极大且湿度高，风化作用以物理风化作用为主，见图2、图3，次为生物及化学风化。

风化壳垂向分层特征明显，完整的风化壳由上至下可依次分为全风化带腐殖层、粘土层—强风化带砂质粘土层—半风化带碎石层—原生带基岩层。以区内班章村二长花岗岩风化壳为例，见图2，其全风化带主要为黑褐色腐殖层(厚<10 cm)、粘土层(厚10～25 cm)；强风化带主要为灰白色砂质粘土层，呈砂状，主要成分为粘土矿物、长石、少量石英及白云母等，厚度约9.2 m；半风化带主要为花岗岩碎石层，转石仍保留原岩结构，仅少量长石风化为浅褐色高岭土，厚度约11.1 m且未见底；原生带基岩层在整个区内较为少见，厚度不详。

图2 勐海班章地区二长花岗岩风化壳垂向分带特征Fig.2 Vertical zoning features of adamellite weathering crust in Banzhang area，Menghai

(2)风化强度(吸附能力)

为了解区内主要侵入体风化壳对稀土元素的吸附能力，初步评价形成风化壳型离子吸附稀土矿床的条件，该次工作于班章二长花岗岩基岩及风化壳采集了岩矿鉴定样，利用Al2O3可在较宽PH值条件下发生沉淀并随风化程度加深而富集的原理，引入退碱系数即K=Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)评价岩体化学风化强度和风化壳发育程度，鉴定结果见表1。

表1 班章二长花岗岩退碱系数特征表Tab.1 Features of alkali removal coefficient of Banzhang monzogranite

通过分析结果可见，无论从风化壳退碱系数本身亦或是风化壳退碱系数/基岩退碱系数来看，均显示了区内三叠纪二长花岗岩的风化壳发育程度极高，岩体中稀土元素易富集于风化壳中形成稀土矿床。横向对比腾冲-陇川地区已有中型稀土矿床的岩体来看，研究区内风化壳发育程度远高于腾冲-陇川地区，因此推测区内二长花岗岩在离子吸附型稀土矿成矿条件上较腾冲-陇川地区岩体更有优势。

3 侵入岩体稀土元素富集特征及找矿方向

该次工作对区内较有代表性的不同岩体(ηγT、ηT及γδP)于公路边岩体断面上利用刻槽取样法分别对基岩及风化壳采集了岩矿鉴定样，见表2、表3和图3。鉴于该次采样的随机性，样品分析结果较能反映本区域岩体稀土元素特征。

1)稀土元素特征

本区域主要的三期岩体母岩均表现为轻稀土元素富集的右倾型分配式，见图4。针对基岩而言，三叠纪二长花岗岩及二叠纪花岗闪长岩在曲线形态上基本一致，而三叠纪二长岩曲线形态与前两者比差别较大，说明了作为临沧花岗岩基主体的三叠纪二长花岗岩及二叠纪花岗闪长岩具有相似的源区及成岩过程，或者可以说二者具有相同的成矿背景。

图3 研究区稀土元素富集图Fig.3 Rare earth element enrichment map

表2 研究区不同岩体稀土元素分析结果表Tab.2 Rare earth element analysis results of different rock masses

表3 研究区不同岩体稀土元素特征参数表Tab.3 Feature parameters of rare earth elements in different rock masses

2)找矿方向分析

(1)通过岩体稀土元素分配图来看，除二长花岗岩外，其它岩体风化壳稀土元素分配模式与其相对应的母岩稀土元素配分模式基本一致，具有一脉相承的延续性，而二长花岗岩分配模式的突变暗示了在其风化壳内寻找离子吸附性稀土矿床的可能。

(2)三叠纪二长花岗岩基岩与风化壳内稀土含量变化极大，主要表现在风化壳内稀土总量大大增加及重稀土元素的富集，推测这与前文发现的二长花岗岩风化壳吸附能力极强有关。同时，值得注意的是重稀土元素的富集，对是否有寻找更有价值的重稀土矿床的潜力这一问题进行了初步解答。

(3)相较于澜沧富东离子吸附型稀土矿床，2者成矿母岩相同，具有相似成矿背景，该区域内三叠纪二长花岗岩稀土元素含量更高，有寻找类似更大矿床的潜力。

图4 研究区主要岩体稀土元素配分图Fig.4 Rare earth element distribution in main rock mass

4 结 语

(1)通过对各岩体风化壳及基岩稀土样横向及纵向对比分析，认为二长花岗岩风化壳内稀土元素异常富集，与二长花岗岩基岩稀土元素含量及分配模式相去甚远，因此区内二长花岗岩风化壳应为稀土矿找矿的主要方向。

(2)各岩体稀土元素富集情况各不相同，三叠纪二长花岗岩稀土元素含量高，推测成矿潜力最大；其次为二叠纪花岗闪长岩；而三叠纪二长岩成矿潜力最小。

(3)该区岩浆岩分布广泛，与富东稀土矿成矿母岩相同，具有相同的成矿背景。岩体风化壳极厚、吸附能力强、轻稀土元素富集，因该本区应以找离子吸附型轻稀土矿为主。