赣州南部地区离子吸附型稀土矿成矿花岗岩特征分析

潘 鑫，王文斌，张桂良

（江西省地质局二六四大队，江西 赣州 341000）

赣州南部地区是我国离子吸附型稀土矿的重要产地之一，以储量丰富、品位高、配分齐全而闻名于世。

调查区域范围为东经114°15′—116°30′，北纬24°40′—27°00′，面积约22000km2。对赣州南部地区的宁都、兴国、龙南、全南、定南、瑞金、会昌、寻乌、安远等16个县市不同类型的离子吸附型稀土矿床（点）共133个（见表1）进行了调查。

表1 离子吸附型稀土矿床统计表

1 成矿花岗岩特征

徐克勤将华南花岗岩分为陆壳改造型、同熔型、幔源型三个成因系列。我们根据此分类方案，将本区盛产离子吸附型稀土矿花岗岩分别划入同熔型和陆壳改造型两类。属于同熔型花岗岩的是本区中酸性—弱酸性的花岗闪长岩、石英二长岩、正长岩、二长斑岩和火山岩。改造型花岗岩又分为交代型的原地、半原地混合岩化和重熔—再生花岗岩两个亚类。混合岩、交代黑云母二长花岗岩属交代型，本区大部分黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩则属重熔—再生型。

本区离子吸附型稀土矿稀土氧化物配分有富Eu轻稀土、富Yi富Eu轻稀土、一般轻稀土、一般重稀土和富Yi重稀土五种类型。依据这五种稀土矿配分类型所处的成矿母岩，稀土元素参数特征的大小，将本区离子吸附型稀土矿成矿母岩大致分为：富Eu轻稀土花岗岩，一般轻稀土花岗岩和重稀土花岗岩三类。每类形成的离子吸附性稀土矿，不同类型成矿母岩具有不同特征[1]。

1.1 成矿花岗岩时代

为了了解不同时代成矿花岗岩的稀土背景含量，根据江西省区域地质志结合南岭花岗岩地质学和收集本区花岗岩时代的划分，统计了区内53个不同时代花岗岩全岩稀土含量（见表2）。

表2 赣州南部地区不同时代成矿花岗岩REE含量表

结果表明：加里东和燕山早期成矿花岗岩，稀土总量高，富集系数大，对成矿最有利。

1.2 成矿花岗岩产状

经22个不同时代岩体统计，富Eu轻稀土岩体产状，全部以岩株（面积一般8km2～30km2，最大89.6km2）形式产出，仅个别岩瘤（0.7km2）产出。

统计26个一般轻稀土成矿岩体，多为复式岩体或复式岩体的一部分，以岩基形式产出为主（109km2～595km2），次为岩株（7.2km2～90.8km2）。除定南、陂头、岚山、寨背等岩基成矿较好外，其余岩基成矿性较差。赣南著名的河岭稀土和龙舌矿区，就分别产于面积为32.5km2和24.8km2的岩体，其内均有著名的大型重稀土矿床[2]。

纵观全区，产于岩基内的稀土矿占30%，岩株内的占65%，岩脉、岩瘤等占5%。表明离子吸附型稀土矿在成矿空间上以岩株最为有利。

1.3 成矿花岗岩的岩石学特征

1.3.1 成矿花岗岩岩石化学成分

根据江西省区域地质志岩石化学资料和收集本区历年资料，将不同类型稀土矿成矿母岩岩石化学成分表进行归纳如下：

（1）富Eu轻稀土成矿母岩为同熔型花岗岩，岩石化学成分相当于莫柱孙的南岭花岗闪长岩，最大特征是低SiO2（67.81%）、富Al2O3、高Fe2O3、FeO、MgO、CaO；富Eu的原地、半原地交代和部分重熔型花岗岩，岩石化学成分相当于南岭二长花岗岩。上述岩石化学成分对富Eu轻稀成矿十分有利。

（2）一般轻稀土成矿母岩岩石化学成分相当于南岭黑云母花岗岩，其SiO2较低者对离子吸附型稀土矿化有利。

（3）重稀土矿床的成矿母岩化学成分相当于南岭二云母（白云母）花岗岩。

随着离子吸附型稀土矿成矿母岩由老到新或由富Eu轻稀土—一般轻稀土—重稀土的演化。岩石化学成分：SiO2、Na2O增 加，而TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、P2O5等逐渐降低的演化方式，表现出由早期产轻稀土到晚期产重稀土的岩石化学特征转变，特别是重稀土花岗岩，SiO2达75.44、Na2O3.8、（K2O＋Na2O）=8.54（富碱）、低Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO等，因此，富碱质的二云母（白云母）花岗岩重稀土矿床的重要标志[3]。

1.3.2 成矿花岗岩矿物成分

根据本区不同类型稀土矿成矿母岩矿物成分统计得知，富Eu轻稀土矿床成矿母岩的矿物成分，以较基性的斜长石含量大于钾长石（或二者近相等）、暗色矿物黑云母含量丰富（特别是同熔型花岗岩富含角闪石）是最突出的特征。它们的存在不仅决定了稀土矿种类，也更利于风化作用进行，利于富集成矿[4]。一般轻稀土成矿岩体是钾长石含量大于斜长石，黑云母含量较富Eu轻稀土花岗岩明显减少为特征。重稀土花岗岩以石英含量近似30%，钾长石大于斜长石，黑云母减少，白云母增多，岩石内富钠长石为特征。

富Eu轻稀土花岗岩类中的副矿物，因岩浆中相对富含Ca、Ti等离子，岩石中除含角闪石和较基性的斜长石外，还出现大量的磁铁矿、屑石、磷灰石、绿石、褐石、钛铁矿等副矿物。由于上述矿物的出现，岩石中很少有独立的稀土矿物存在，稀土元素就分散在造岩矿物的黑云母、角闪石等矿物中。由于独立稀土矿物少，虽然稀土总量与一般轻稀土花岗岩相比较低，但风化后稀土品位仍较高。一般轻稀土花岗岩出现大量的独立稀土矿物，如褐钇铌矿、独居石、磷钇矿等。虽然花岗岩稀土总量较高，但风化后形成的离子吸附型矿石较贫，甚至不利于矿床形成。而重稀土花岗岩以硅铍钇矿、氟钛钙钇矿、磷钇矿、砷钇矿、钛钇矿、独居石、萤石为特征。

1.3.3 成矿花岗岩岩石类型和结构构造

（1）富Eu花岗岩岩石类型和结构构造。

富Eu同熔型花岗岩岩石类型为中酸性-弱酸性的花岗闪长岩、黑云母角闪石英二长岩、二长斑岩、正长岩。交代型原地、半原地混合岩化花岗岩类，则为混合岩和重熔-再生黑云母二长花岗岩。同熔型花岗岩结构均为中细粒、残余结构，斑杂构造、条带状构造为特征，结构不均一，岩石含丰富的暗色矿物、色泽较深为特征。

（2）一般轻稀土花岗岩以黑云母花岗岩最为特征。结构细、中粗、斑状、似斑状结构均有，岩石致密坚硬、块状构造。火山岩型轻稀土岩石类型为次火山相的花岗斑岩和喷出相的流纹质凝灰岩，具斑状结果，块状构造及层状、流动状构造为特征。

（3）重稀土花岗岩以灰白色黑云母、二云母（白云母）花岗岩最为特征，局部均匀的细粒、中粒结构，块状构造。岩石以钾长石化、钠长石化、白云母化、云英岩化、萤石化、黄玉化蚀变为特征。因此，只要其他成矿条件有利时，W、Sn、Na-Ta矿化花岗岩是寻找离子吸附型重稀土或混合型稀土矿（离子吸附＋单矿物）的重要标志。

由上可见，离子吸附型稀土矿成矿母岩，时代上由老到新或富Eu轻稀土→一般轻稀土→重稀土花岗岩的演化成有规律的变化：

岩性由中酸性、弱酸性→酸性→超酸性，表现在岩石类型由花岗闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩、条带状混合岩→黑云母花岗岩→二云母（白云母）花岗岩。因此富Eu轻稀土就得在中酸性、弱酸性的岩石中去寻找，重稀土矿得到二云母（白云母）花岗岩中寻找。

岩石的结构由交代结构、残余结构、斑状花岗结构→斑状花岗结构→花岗结构，粒度由中粗粒→中细粒→细粒。一般的交代结构、残余结构、细粒、中粒结构，有利于岩石风化，利于稀土的成矿。

成矿花岗岩的自变质作用（钾长石化、钠长石化、白云母化、云英岩化、萤石化等）有利于稀土成矿。

2 稀土成矿物质来源

为了解离子吸附相在稀土成矿中所起的作用，在成矿母岩稀土含量分析的基础上，又做了∑REE（固体相+离子相）和离子相的分析，分析得知，富Eu轻稀土、一般轻稀土花岗岩，不仅原岩∑REE高，而且离子相占有率大，故其成矿来源丰富，易于形成矿床。

其中特别像火山岩（花岗斑岩、流纹质凝灰岩）型轻稀土矿，原岩∑REE高,离子吸附相占有率大，成矿物质来源特别丰富，形成高品位的稀土矿床；又如重稀土花岗岩，虽然∑REE较低，但离子相占有率高，由于离子相的大量存在，岩石风化时离子相就容易从矿物中稀释出来，成为成矿物质来源而形成矿床。由此可以得出，稀土成矿不仅决定于原岩∑REE的高低，而且更重要的是与离子相占有率的大小有关。∑REE高、离子相占有率大、物质来源丰富，就越容易形成矿床；∑REE低离子相占有率大同样利于稀土的成矿。显示了离子相在稀土成矿过程中所起的重要作用。