我国离子吸附型稀土矿成矿规律浅析

2018-01-31 11:05王兆忠
世界有色金属 2018年9期
关键词:母岩风化壳风化层

王兆忠

(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250000)

近十多年来,我国的矿产行业经历了大起大落的变化,尽管如此,但稀土矿的资源评价和矿产查看取得了加大的突破,尤其是离子吸附型稀土矿更是获得了前所未有的进展,也打破了传统的找矿观念,提出了一些列新的找矿方向。离子吸附型稀土矿是我国重要的战略性矿产资源之一,也是我国具有特色的优势矿种之一。本文在研究国内离子吸附型稀土矿找矿突破的基础上[1],总结了该类型矿产资源的成矿规律。

1 成矿地质条件分析

我国的离子吸附型稀土矿的分布具有明显的地域性,不同区域的离子吸附型稀土矿的成矿特点和成矿规律差异较大。因此,本文在总结我国离子吸附型稀土矿成矿特点的时候,按照不同的地域进行总结。

(1)成矿地质特征。成矿地质特征是分析成矿规律的基础,因此本文按照不同区域的成矿特点总结了成矿地质特点,具体包括:①福建省的稀土矿以溪管前为代表,该类离子吸附型稀土矿的成矿母岩来源于中—粗粒花岗岩,该类岩石具似斑状结构、花岗结构;②广西区域的稀土矿以龙江离子吸附型稀土矿为代表,该区域的稀土矿与深大断裂带控制的岩浆活动密切相关,其岩性仍然为酸性花岗岩[2];③云南省的离子吸附型稀土矿是近几年内突破的,与著名的印支期临沧花岗岩密切相关,其成矿母岩主要为成岩时代为210Ma~240Ma的临沧花岗岩体,代表矿床如云南上允稀土矿床[3]。

(2)风化壳特征。离子吸附型稀土矿床的形成不仅需要成矿母岩,还与风化壳的发育程度和保存程度密切相关,主要表现在离子吸附型稀土矿是成矿母岩经过长期的风化淋滤作用,导致含稀土元素的矿物赋存于风化带中,因此,形成该类矿床的必要条件是风化壳的发育程度和保存程度。我国该类稀土矿的风化壳有:①福建省,华力西—印支期的黑云母花岗岩分布范围极广泛,普遍存在的强风化层为形成风化壳提供了可能,其厚度可达3m,也是主要的赋矿层位;②云南省的离子吸附型稀土矿主要与北北西—南南东向的临沧花岗岩带有关,临沧花岗岩体形成于印支期,出露极为广法,受气候条件的影响其风化壳极为发育,厚可达22m;③广西区域的风化壳发育较好,并且具有从山脊向山脚逐渐变薄的趋势,与矿体变化特征一致。

(3)矿体特征。离子吸附型稀土矿的形态主要受控于风化壳的形态,因此其矿体形态大多数较为一致,多数表现为从山脊向山脚逐渐变薄的趋势,但有些矿床受后期地形地貌等的变化而略有差异。不同地区的矿体特征也存在差异,主要表现在:①福建省的离子吸附型稀土矿与华力西—印支期花岗岩形成的风化壳有关,矿体主要赋存于全风化层中,矿体形态在平面上表现为不规则,矿体走向基本与山体走向一致,矿体厚度在纵向上主要表现为从山脊向山坡逐渐变薄,而在横向上与构造裂隙有关,矿床多为铈族轻稀土型稀土矿;②广西区域的离子吸附型稀土矿矿体主要赋存于全风化层和半风化层中,前者以高钇轻铕稀土矿为主,后者为中钇中铕轻稀土矿;③云南省的离子吸附型稀土矿与印支期花岗岩形成的风化壳有关,矿体主要赋存于全风化壳中砂质粘土层中,矿体形态受地形地貌控制明显。

(4)矿床成因分析。矿床成因是总结同一类型矿产资源成矿地质条件、控矿因素、赋存规律等的理想模式,是区域寻找类似矿床的最佳理论指导。因此,在总结成矿规律时必须分析矿床的成因类型。

虽然说离子吸附型稀土矿的成因模式基本一致,但在不同的区域因成矿地质背景条件、构造条件等的差异,导致成矿原因存在一定的差异性。不同区域的矿床成因主要表现在:①福建省的该类稀土矿的成矿物质来源为华力西—印支期花岗岩,是岩体中大量的长石矿物风化后分解所形成的,风化壳的发育状况与气候关系密切,福建省位于温带湿润地带,为风化壳的形成提供了先决条件;②广西区域该类矿床的成矿母岩为花岗岩,矿物颗粒较大,因此在形成风化壳的过程中矿物颗粒之间形成了较大的裂隙,增强了风化壳的渗透性,加之该区域的风化壳的平均厚度较小,导致单位面积内赋存的稀土元素含量增加,其矿石品质也就相对提高;③云南省该类矿床的成矿母岩主要为印支期的临沧花岗岩体,由于风化剥蚀严重,导致形成了较厚的剥蚀堆积层,在常年温热多雨的条件下,使得富含稀土元素的黑云母花岗岩在风化作用、水解作用下产生高岭土化等,致使稀土元素以类质同象的形式被交换出来,在地表水体长期性的淋滤作用下被搬运至全风化层中,被赋存在该层的粘土矿物质吸附而富集成矿。

2 成矿规律探讨

成矿规律是反映某一类矿床成矿地质背景、控矿构造、矿床成因的一种比较共同的认识,它是建立在比较成熟的典型矿床研究认识上总结出来的,因此具有较强的实用性。离子吸附型稀土矿的成矿规律也与成矿地质背景条件等密切相关,其主要表现在:①福建省的离子吸附型稀土矿资源,在空间上分布较广,但总体上向北偏移,矿体赋存海拔变化较大,中低山至地山丘陵均有出露,成矿母岩中稀土元素的含量与钾长石的含量具有明显的正相关性,岩体以中性岩石为主,利于稀土矿的形成;②广西区域的离子吸附型稀土矿的成矿母岩与天井冲单元及岩江口单元有关,其岩石稀土元素含量较高,稀土元素在长期的淋滤作用下被迁移至半风化层、全风化层中,被其他粘土矿物吸附而富集形成;③云南省的离子吸附型稀土矿与印支期临沧花岗岩体有关,该岩体为主要的成矿母岩,此外与风化壳的发育程度密切相关,因此,在临沧花岗岩带寻找该类型的稀土矿,必需首先查明风化壳的分布特征,进而确定其成矿潜力。

3 结语

离子吸附型稀土矿是我国近几年内主要突破的矿种之一,打破了早期只有低海拔、低纬度成矿的认识,提出了离子吸附型稀土矿的成矿与成矿母岩、风化壳的发育程度、保存程度以及气候环境等关系密切,而与海拔没有直接联系的新认识,为我国寻找稀土矿资源提供了新的找矿方向。本文从成矿地质特征、风化壳特征、矿体特征几个方面总结了我国几个该类型稀土矿的主要集中地,为该区域寻找类似矿床提供一定的理论依据。

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