广西花山稀土矿床地质特征及成矿规律分析

■苏乾军宁正振李群芳

（1广西有色金属集团稀土开发有限公司广西南宁530000；2中化地质矿山总局广西地质勘查院广西南宁530000）

广西花山稀土矿床地质特征及成矿规律分析

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（1广西有色金属集团稀土开发有限公司广西南宁530000；2中化地质矿山总局广西地质勘查院广西南宁530000）

文章阐述了广西花山稀土矿床风化壳特征、矿体特征及稀土配分类型，分析了该矿床的成矿条件及稀土赋存规律。

稀土矿 物质母源 风化壳 分馏特征

广西花山稀土矿床位于广西钟山及富川两县交界处，分布于花山岩体及金子岭岩体间，为广西第一个探明的特大型离子吸附型稀土矿床。花山岩体是广西重要的矿产地，区内钨、锡、稀有、稀土等金属矿产十分丰富。

1　区域地质背景

该区位于扬子板块与华夏板块的过度部位，出露地层主要是古生界，尤其以泥盆系分布最广，寒武系次之。受加里东、印支、燕山期构造运动的作用，区内发育多组断裂，包括NE向的荔浦-祁东断裂带、贺州-宁冈断裂带、EW向的贺州-桂林断裂带、EW向的金秀-连平断裂带、钟山-曲江断裂带等，其交汇部位控制了花山、姑婆山、乌羊山、牛庙、金子岭、杨梅山等燕山期成矿花岗岩体的分布[1]。

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露的地层主要有：上泥盆统信都组（D2x）岩性主要为细砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩；上泥盆统融县组（D3r）岩石变质后为大理岩及白云质大理岩；第四系（Q）主要为砂质土、砂砾石、亚粘土层。

2.2构造

矿区内断裂比较发育，以NNE向、NNW向为主，断裂以硅化破碎带为主，由于产于花岗岩体内，断裂性质不易判断。

2.3岩浆岩

矿区内出露的岩体有牛庙岩体、花山岩体和金子岭岩体。牛庙岩体分布于矿区东南角，被花山岩体侵入，呈侵入接触关系，岩性主要由石英闪长岩组成。花山岩体为矿区主要出露岩体，岩体可分两个岩相带，即过渡相和边缘相。过渡相为矿区的主要部分，主要由粗-中粒斑状黑云母花岗岩组成。边缘相主要为细粒斑状黑云母花岗岩。金子岭岩体位于矿区东北部周家及邓家坝地区，岩性为中细粒黑云母花岗岩。

3　矿床地质特征

花山稀土矿床为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床，矿体的分布形态与花岗岩风化壳相依相存。

3.1岩体风化壳地质特征

花岗岩风化壳由上而下可分为腐殖土层、红土层、全风化层、半风化层。风化壳的厚度、风化程度、分布范围，除以基岩岩性有关外，还与地形地貌关系密切。位于山涧河谷盆地的风化壳被冲刷或掩盖。环绕山涧河谷盆地的丘陵地区及海拔350～500m的低山丘陵地区风化壳则十分发育，规模较大，最大厚度达30m以上。海拔500m以上的低山地区切割剥蚀强烈，风化壳发育和保存较差。

3.2矿体特征

矿体主要分布于海拔250～350m之间的平缓丘陵区，呈似层状赋存于全风化层中，剖面上受地形起伏变化控制，平面上呈面形分布。矿体形态的完整程度与所处地势有关，一般地势相对较高的地方矿体的完整性较好，地势相对较低且平缓的地区矿体形态复杂，局部呈半岛状。矿体的非矿盖层主要为腐殖土层和红土层，矿体底板以半风化层为主。矿区内氧化稀土平均品位为0.122%，矿体平均厚度为4.88m。矿石配分类型主要为中钇轻稀土矿、中铕轻稀土矿、富镧钕轻稀土矿及中钇中铕轻稀土矿。

4　成矿条件及富集规律

4.1物质母源条件

矿区各岩体稀土含量大多高于世界花岗岩平均稀土含量290×10-6（维系），其中牛庙岩体稀土平均含量（REE）为298.32× 10-6；金子岭岩体稀土平均含量为329.65×10-6；花山岩体各相带稀土含量有明显不同，过渡相平均含量为310.38×10-6，高于世界花岗岩平均含量，边缘相及补体则低于世界花岗岩平均含量。由此可见，矿区内的岩体为富含稀土的花岗岩体，为稀土元素富集成矿的物质母源。

4.2岩体风化壳条件

岩体的风化程度直接影响了原岩中稀土元素的析出、迁移。本区地处亚热带气候区，同时受新构造运动的影响，极利于岩体的风化。随着风化的不断进行，赋存于长石类矿物、云母及部分易风化的稀土副矿物中的稀土元素大部分转为稀土离子,而后被风化形成的粘土矿物吸附富集成矿。

风化壳为离子型稀土矿的容矿构造，其发育保存程度影响着稀土矿体的大小。本区在亚热带气候条件及新构造运动影响下，有利于硅铝-粘土型风化壳的形成与保存，在矿区内部分地区风化壳厚度可达30m以上，为矿体提供了充足的生长空间。

风化壳的PH值变化情况与稀土元素的迁移、富集有密切的关系。许多研究者指出，REE易于在酸性条件下溶解迁移，而在偏碱性环境中聚集[2]。本区研究表明，区内风化壳中PH值由地表向下呈增加趋势，相应的TR2O3由地表向下也呈增高趋势，但并非同步变化，至风化壳中下部PH值继续升高，而TR2O3品位则开始降低；在个别地区，TR2O3品位无变化而PH值则呈向下增加趋势[3]。

4.3稀土元素富集特征

矿体品位在平面上尚无规律可循，但在剖面上的变化较明显，化学样统计显示，稀土元素主要富集在风化壳的全风化层，尤其是全风化层的下部；少数富集于半风化层的上部或残留于近地表的红土层中。

在矿体及风化壳中，稀土各元素的富集程度也有一定的规律，矿体及风化壳上部主要富集轻稀土，下部重稀土含量明显增加，在矿体底部重稀土含量达最高值。矿体轻重稀土的比值由地表向下，比值降低。

5　结论

花山稀土矿矿区内富含稀土元素的花山、金子岭及牛庙岩体，为矿床的形成奠定了物质基础，而风化作用使得赋存于造岩矿物及部分稀土副矿物中的稀土元素得以释放，最终被风化形成的粘土矿物吸附富集成矿。矿体主要赋存在风化壳的全风化层，尤其是全风化层的下部，少数富集于半风化层的上部或残留于近地表的红土层中。稀土元素在风化壳剖面上的分馏特征表现为：矿体及风化壳上部主要富集轻稀土，下部重稀土含量明显增加，在矿体底部重稀土含量达最高值。

[1]王新宇,周建华,周国发,周伟金,刘明朝.南岭成矿带中段广西花山地区成矿模式探讨.华南地质与矿产.2011.6:159-162.

[2]吴澄宇,卢海龙,徐磊明,侯磊.南岭热带-亚热带风化壳中稀土元素赋存形式的初步研究.矿床地质.1993.4:297-307.

[3]范隆华,邱俊,陈波杰,许少伟,翰淑朋.广西富川-钟山县花山稀土矿成矿条件及成矿规律.大科技2012.03:228-229.

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-7-74-1

苏乾军（1986～），男，助理工程师，研究方向为地质调查及矿权管理。