苏 坚(广西壮族自治区区域地质调查研究院,广西桂林541003)
论广西桂东南地区稀土矿不同矿床类型的地质背景及其找矿方向
苏坚(广西壮族自治区区域地质调查研究院,广西桂林541003)
在当今经济社会发展过程中,稀土(rare earth)已成为极其重要的战略资源,因此稀土的找矿工作亦就变得越来越重要。广西作为中国重要稀土矿资源预测区之一,稀土矿床具有面广而又相对集中的特点。本文依据笔者在桂东南地区多年工作认识,结合前人的地质调查、矿产勘查成果,对该区域稀土矿床主要类型及相关的含矿母岩进行简要综合总结,继而阐明不同类型的稀土矿床产出地质背景和今后找矿方向。
桂东南地区;稀土矿;矿床类型;地质背景;找矿方向
广西桂东南地区构造单元上其东南地处云开地块,西北为六万山-大容山(岩浆)岛弧,中部为博白-岑溪弧后盆地,自元古代至新生代火山、岩浆活动频繁,构造运动强烈,为成矿提供了大量物质来源;地貌上多属低山丘陵地带,气候湿润,风化壳厚度大,易于风化富集成矿。自20世纪60年代至今经地质矿产勘查先后在平南、北流、陆川、博白、容县、桂平、兴业等县发现了稀土矿,但大、中型矿床主要分布在平南、北流、陆川3县,其它县多为小型矿山,具面广又相对集中的特点;这种分布特征与首选有利成矿地质、地理背景的区域及易采矿床类型作为勘查目标有关,而就民间盗采情况看,成矿区域是相当广阔的,其不同地质背景有其主要的矿床类型,亦可讲矿床类型有一定的专属性。
桂东南地区稀土矿成矿作用有较大相似性,都是含矿母岩通过后期外力成矿作用经蹦裂、分解、迁移富集成矿,但稀土元素的赋存状态及其迁移富集成矿部位有较大差异,也就是同外力作用下其成矿模式略有不同,其所形成的矿床类型就不同,其与母岩性质有较大的关系(见表1)。
根据成矿模式区内稀土矿床类型主要有两大类。①砂矿:稀土元素以矿物的状态存在,主要矿物有独居石、磷钇矿,根据其搬运距离和赋存层位分为风化壳砂矿、河流冲积砂矿,前者为原地风化堆积残积物,搬运距离较短或无搬运,后者则经过片流、河流的搬运,在有利地段富集成矿;此类砂矿与晋宁期含独居石、磷钇矿酸性花岗片麻岩(混合岩)关系密切,该类花岗岩经长时期变质作用,易形成化学稳定的稀土矿物,在风化过程中不易分解形成残坡积砂矿或冲积砂矿。②离子吸附型(淋积型)稀土矿:稀土元素以离子状态吸附于风化壳粘土矿物中,有关的母岩较为广泛,主要是未变质或轻变质的二长花岗岩,其次中-基性石英二长岩和花岗片麻岩,侵位时期跨度大,从晋宁期-燕山期均有产出;稀土元素主要由富含此元素的钾长石、斜长石、榍石、磷灰石等易风化矿物分解而成,因此其能否富集成矿很大程度上与母岩的丰度有关,此类母岩∑REE一般都大于200×10-6,成矿富集程度多在2~5倍,局部达6~9。
表1 广西桂东南地区代表性稀土矿矿床类型及相关母岩
除表1所列矿床外,经勘查发现的还有兴业县小平山稀土矿、北流大伦稀土矿、平南大洲稀土矿等,均为离子吸附型矿床,相关岩性为华力西期黑云二长花岗岩。此外民间盗采矿山有:容县平贯村燕山晚期火山岩离子吸附型稀土矿、北流清水口、隆盛晋宁期花岗片麻岩离子吸附型稀土矿等。总体上桂东南地区稀土矿床以离子吸附型为主,砂矿床较少。
稀土砂矿床仅集中分布于云开地块构造单元内,西起白马、东至平政、北至隆盛一带低山丘陵中,受天堂山超单元花岗片麻岩(混合岩)所控制,其侵入时代为元古代。经长期多期次的构造运动和岩浆岩的侵入叠加,致使原岩变质变形强烈,富含独居石、磷钇矿等含稀土元素附矿物,区域上与桂东南地区独居石、磷钇矿重砂异常相一致。至今在桂东南地区尚未发现有产于云开地块之外的稀土砂矿的报道。
离子吸附型矿床分布则较为广泛,主要分布在云开地块和六万山-大容山(岩浆)岛弧构造单元;母岩为长石和石英为主要成份的花岗岩、混合岩以及火山岩,稀土元素丰度多在200×10-6以上,而大、中型矿床母岩主要为无变质或变质程度低的二长花岗侵入岩及石英二长岩,如平南六陈、大洲大型稀土矿,清湖大型稀土矿,其母岩稀土元素含量均在300×10-6以上;地貌上多产在350m以下低山丘陵地带,但容县平贯村火山岩离子吸附型稀土矿海拔在700~1000m,相较之下,在相同的气候环境中,地貌对成矿条件的限制作用较小,而母岩的岩性及稀土元素含量对控矿显得尤为重要。
本地区的中酸性岩浆岩、火山岩及花岗片麻岩(混合岩)分布广泛,占全区面积近一半,找矿范围广,具有较好的找矿前景和找矿空间。
中酸性岩浆岩主要分布在六万山-大容山岛弧,在云开地块北起陆川-沙坡,南至良田之间有大面积出露,大、小岩体数量众多。据各岩体稀土元素分析资料,大多岩体稀土总量在∑REE=200.37×10-6以上,都具有富集成矿的物质基础。而稀土总量较高的岩体有:①米场官塘岩体(K1ηδ),∑REE=660.37× 10-6,∑Ce/∑Y=6.21;②米场柏丫岩体(K1γHb),∑REE=595.71× 10-6,∑Ce/∑Y=6.38;③蛇垀坑岩体(K2δηοHy),∑REE=346.68× 10-6,∑Ce/∑Y=7.96;④马其岗岩体,∑REE=368.04×10-6,∑Ce/∑Y=4.27;⑤打狗岭岩体(K2γπ),∑REE=320.217×10-6,∑Ce/∑Y=1.83;⑥清湖复式岩体(J2ηο),∑REE=318.39×10-6,∑Ce/∑Y=5.08;⑦西山尖竹顶岩体(J2J2),∑REE=310.5×10-6,∑Ce/∑Y=4.67;⑧南渡六禀岩体(J2ξ),∑REE=328.8×10-6,∑Ce/ ∑Y=6.27;⑨长岗顶岩体(J2r),∑REE=310.99×10-6,∑Ce/∑Y= 3.78;⑩旺冲天井冲岩体(P3ξγ1),∑REE=313×10-6,∑Ce/∑Y= 2.371;这些岩体侵入时期主要为燕山期,个别为印支期,就广西全区而言,燕山期花岗岩体是主要成矿母岩,是寻找大、中型离子吸附型稀土矿床的首选目标。
中酸性火山岩主要分布在在博白-岑溪弧后盆地的玉林盆地、三滩-旺茂盆地和杨村北部(水汶盆地西半部),为白垩系西垌组(K1χ)火山岩,侵入时期为燕山晚期。稀土总量较高的火山岩有:①玉林盆地,∑REE=204.16×10-6~339.77×10-6,∑Ce/∑Y=5.51~12.41;②水汶盆地,∑REE=263.3×10-6~358.06× 10-6,∑Ce/∑Y=4.62~8.74;其有利于轻稀土富集,易于寻找离子吸附型稀土矿床。
花岗片麻岩(混合岩)分布在云开地块中,主要为天堂山超单元、黎村超单元、宁潭超单元变形变质花岗岩,侵入时期为晋宁期-加里东期。其稀土总量在∑REE=200.37×10-6左右,其中最高值达298×10-6,形成离子吸附型稀土矿成矿作用稍差。而岩石附矿物多以形成磁铁矿-独居石-磷钇矿组合为主,独居石、鳞钇矿最高含量达106×10-6,有利形成风化壳砂矿和冲积砂矿。据1:50万(1983年)重砂测量结果表明,在云开地块内分布有8个独居石-磷钇矿重砂异常:①高坡田独居石-磷钇矿2级异常;②白坭独居石-磷钇矿3级异常;③陆龙独居石-磷钇矿3级异常;④温汤独居石-磷钇矿2级异常;⑤流冲肚独居石2级异常;⑥碰埇独居石-磷钇矿2级异常;⑦六寨独居石-磷钇矿2级异常;⑧塘背独居石-磷钇矿2级异常。这些异常区主要分布在云开地块英桥至隆盛一带,均落在混合岩出露区段,且异常内富含紧缺重稀土钇,是寻找风化壳砂矿和冲积砂矿的有利地带。
综上所述,经过应用实践表明,我国的离子吸附性稀土矿是桂东南地区的一种重要的优势矿种,而重稀土储量更是位居全国第一位,不仅找矿的潜力巨大,而且找矿、采冶技术日益渐熟。广西作为中国未大规模开采的稀土矿保有地,数据表明,目前经过开发以及被探明未开发的大、中、小不同类型的矿床总共有十几处,其含矿母岩种类较多,不仅有近代未变质的花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿,亦有远古混合型的花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿、风化壳砂矿及冲积砂矿,而且还具有火山岩风化壳离子吸附型的稀土矿。对此,在今后的稀土找矿过程中,针对不同的成矿机制以及矿床产出的地质背景,应该结合不同的找矿条件和找矿标志科学进行找矿。
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[3]潘华.广西云开地区风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征及成矿模式.南方国土资源,2011,9.
[4]广西壮族自治区矿产地质勘查开发局2008广西壮族自治区数字地质图2008年版说明书(1:50万).
[5]广西区域地质调查研究院2004玉林市幅区域地质调查报告(1:25万).
[6]广西容县黎村京华、浪水稀土矿,陆川清湖共(伴)生稀土矿,钟山县花山稀土矿,平南六陈、大洲稀土矿区等.
苏 坚(1971-),男,工程师,本科,主要从事区域地质调查、矿产资源勘查工作。
P618.7
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2095-2066(2016)10-0079-02
2016-3-20