广西第六地质队 广西贵港 537100
摘要：广西容县黎村矿区稀土矿床是我国南方典型的花岗岩类风化壳离子吸附型稀土矿床，矿床特征表明，具有工业意义的稀土矿体赋存于花岗岩风化壳全风化层中，矿石组分简单，属易选矿石。矿体载体二长花岗岩体规模大、分布广，成矿条件良好。文章通过作者最近几年在矿区普查、详查工作，试图通过野外掌握的资料，揭示矿床的地质特征，探讨矿床成因。归纳总结其控矿因素和找矿标志,指出找矿方向,为今后该类矿床找矿与勘探提供参考依据。
关键词：稀土矿；地质特征；成因；岩浆活动强烈；风化淋滤；找矿标志
广西容县黎村稀土矿位于钦杭成矿带广西段南华准地台云开台隆北西缘，博白～岑溪深断裂带中段及石圭～宋桂断裂的南东端，天堂山复式背斜轴部，是广西目前数量不多的稀土矿区之一。博白～岑溪褶皱带经历了加里东旋回、华力西～印支旋回和燕山～喜马拉雅旋回等地质作用，沿此褶皱带发生强烈挤压、褶皱，形成了规模较大的压碎岩带、构造角砾岩带、韧性剪切带、片岩带，并伴随强烈的岩浆活动，成矿条件十分有利。目前已探获稀土矿全相稀土氧化物总量已达中型矿床以上级别。同时在矿源层的问题上有新发现和新认识,拓宽了桂东南稀土矿的找矿思路和找矿方向。
1 矿区地质
1.1 地层
矿区出露地层主要为第四系全新统桂平组（Qhg）及望高组（Qpw），其地质特征简述如下：
桂平组（Qhg）：分布于矿区鱼产及黎村一带，岩性为亚砂土、亚粘土夹砾石，厚1～9m。
望高组（Qpw）：分布于矿区北东部紫官坪一带，岩性为含砾亚砂土层、砾石层，厚1～22m。
1.2 构造
矿区岩浆岩风化壳分布广泛，厚度大，未见出露有褶皱和断裂构造。
1.3 岩浆岩
矿区岩浆岩分布广泛，有青白口纪古桑岩体（Qbgγ2）、岭头田岩体（Qbgγ3）和泥盆纪六杨岩体（Dgγ2）、横山岩体（Dgγ3）。其中，横山岩体与六杨岩体呈脉动侵入接触关系，六杨岩体与古桑岩体呈超动侵入接触关系，岭头田岩体与古桑岩体呈脉动侵入接触关系。以上四个岩体均为广西已知的离子吸附型矿床的矿源体[1]。
古桑岩体（Qbgγ2）；主要分布于矿区中部，东部也有少量出露，出露面积约3.8km2。岩性主要是条纹状片麻状（石榴）硅线黑云二长花岗岩。岩石呈浅肉红色，灰白色，变余花岗结构、交代结构、片麻状构造、块状构造，主要矿物含量（%）：钾长石25～35、斜长石22～31、石英25～30、黑云母6.5～14、白云母1.5～4.5、石榴石0～1、硅线石1～1.5，副矿物主要有独居石、磷钇矿、磁铁矿等。
岭头田岩体（Qbgγ3）：分布于矿区东南部，出露面积约2.5km2。岩性为眼球状片麻状硅线黑云二长花岗岩。岩石呈浅肉红色，紫红色、灰白色、黄色等混杂色，变余花岗结构、交代结构、似斑状结构、片麻状构造、块状构造，主要矿物含量（%）：钾长石26～46、斜长石14～40、石英25～30、黑云母1.5～8、白云母1～3、石榴石0～1、硅线石0～1，副矿物主要有独居石、磷钇矿、磁铁矿等。
横山岩体（Dgγ1）：分布于矿区中部，出露面积约0.5km2。岩性为中细粒黑云二长花岗岩，岩石呈浅灰色、灰色、灰白色，局部夹浅红色，中细粒花岗结构、块状构造，主要矿物含量（%）：钾长石27～48、斜长石22～40、石英23～34、黑云母3～9、白云母0～2，副矿物主要有独居石、磷钇矿、磁铁矿等。
六杨岩体（Dgγ2）：分布于矿区西北部，出露面积约5.6km2。岩性为片麻状中细粒黑云二长（钾长）花岗岩，岩石呈浅红色，灰白色，中细粒花岗结构、片麻状构造、块状构造，主要矿物含量（%）：钾长石25～40、斜长石22～40、石英23～40、黑云母1～9、白云母0～3，副矿物主要有独居石、磷钇矿、磁铁矿等。
1.4岩体风化带与成矿关系
离子吸附型矿床也属风化残余矿床或风化壳矿床，是矿源体近地表被风化的那部分。经过风化的矿源岩，从上往下一般可以分为：强烈风化带、 风化带、弱风化带[2]。黎村稀土矿床为轻稀土富集型，微量元素及稀土元素整体不同程度富集，垂向上从上到下ΣLREE/ΣHREE质量分数比值逐渐减小，ΣREE呈"低→高→低"的"抛物线"式分布。风化壳中稀土元素的迁移分异行为可能与稀土元素自身性质差异、风化壳中矿物分布、氧化还原条件、pH值、微生物活动等有关。离子吸附型稀土矿床是开放系统中多次、多阶段的地质作用的产物，其分布规律受成矿母岩和风化条件的共同控制，这与广西姑婆山稀土矿床[3]的地质特征完全一致。
2 矿床地质特征
2.1 矿体特征
矿区的稀土矿体赋存于风化壳的中、下部，呈层状、似层状产出，平面上呈面状分布，在剖面上呈缓波状延伸，随地形起伏。现矿区经钻探工程揭露的13个具有工业意义的稀土矿体，其中8个矿体规模达到中等。现就3号、4号、7号、8号主要矿体特征简述如下：
3号稀土矿体：呈似层状赋存于六扬岩体的风化壳中，平面上呈面状沿北东向展布，矿体赋存标高159.66～190.67m，已有10个工程控制，控制矿体长度约820m，宽度80m～350m，，矿体厚度8.70m～31.50m，平均21.04m，ΣREO品位0.097%～0.333%，平均0.130%，，赋矿岩性为风化中细粒黑云二长花岗岩。
4号稀土矿体：呈似层状赋存于六扬岩体的风化壳中，平面上呈面状沿北东向展布，已有25个工程控制，矿体赋存标高142.58～207.41m，已控制矿体长度1196m，宽度126～500m，平均宽度310m，矿体厚度1.85～22.70m，平均13.89m，厚度变化系数41.01%，ΣREO品位0.057～0.247%，平均0.09%。赋矿岩性为风化～半风化细粒黑云二长花岗岩。
7号稀土矿体：呈似层状赋存于六扬岩体的风化壳中，平面上呈面状沿南北向展布，已有29个工程控制，矿体赋存标高144.48～175.04m，已控制矿体长度725m，宽度140～390m，平均宽度260m，矿体厚度1.50～26.00m，平均14.47m，ΣREO品位0.052～0.144%，平均0.10%，赋矿岩性为风化～半风化细粒黑云二长花岗岩。
8号稀土矿体：呈似层状，北段赋存于六扬岩体的风化壳中，南段赋存于古桑岩体的风化壳中。平面上呈面状沿北东向展布，已有30个工程控制，矿体赋存标高129.74～191.04m，已控制矿体长度840m，宽度145～400m，平均宽度270m，矿体厚度3.85～22.70m，平均12.25m，ΣREO品位0.052～0.196%，平均0.089%，赋矿岩性为风化～半风化细粒黑云二长花岗岩及风化～半风化条纹状、片麻状硅线黑云二长花岗岩。
2.2矿物组分与化学成分
2.2.1 矿物组分
稀土矿体主要赋存于全风化层中，矿物组分以粘土矿物（20%～35%）和碎屑状石英、长石及云母（40%～60%）为主，含少量磁铁矿、黄铁矿、锆石、磷灰石、磷钇矿、独居石等矿物。
3.2.2化学成分
矿石的化学成分以SiO2、Al2O3为主，两者含量近90%，其它含量较少，矿石化学成分见表2-1，
2.3矿床稀土配分类型
矿石中的主要有用组分为稀土氧化物，其分量有15种，相对含量较高的稀土元素有La2O3、CeO2、Nd2O3、Y2O3等，各稀土元素分量平均含量见表2-2。据稀土元素分量检测结果，矿石中的稀土元素主要是原子序数39号钇(Y)、原子序数58号铈（Ce）、原子序数57号镧(La）和原子序数60号钕(Nd)，其平均含量分别为25%、18%、18%和16%。以稀土元素二分组计，铈组稀土（轻稀土ΣCe：La—Eu）与钇组（重稀土ΣY：Gd—Y）之比，即ΣCe:ΣY=1.56:1；以稀土元素三分组计，轻稀土（LREE：La～Nd）、中稀土（MREE：Sm～Gd）、重稀土（HREE：Er～Y）三者之比，即LREE︰MREE︰HREE=3.67︰1︰1.93。而Eu2O3的含量占0.072%，介于0.5%与0.8%之间，为中铕。由此可见，本矿区离子吸附型矿床属于中铕轻稀土矿床。
表2-1 稀土矿石化学成分表
注：样品测试单位为广西地矿测试中心
2.4 稀土元素的赋存状态
从已经揭露的几大矿体中抽取30个组合样品同时分析全相稀土氧化物、离子相稀土氧化物的含量，从矿石的矿物成分及上表的分析结果分析认为，本区矿石中稀土元素的赋存状态有以下三种情况：
1、主要呈离子状态吸附于粘土矿物表面。
2、少部分以类质同象或微包体方式分散于造岩矿物或副矿物中。
3、少部分呈独立矿物，如磷钇矿、独居石等。在矿石的矿物组分中含有少量磷钇矿、独居石存在。
3 矿床成因及控矿因素
3.1 矿床成因
矿区的稀土矿体呈似层状赋存于岩体风化壳中，矿石的矿物组分与围岩大致相同。矿体与围岩呈渐变过渡关系，在垂向上为残坡积层→全风化层→半风化层→基岩（原岩），原岩稀土含量187×10-6~284×10-6[4]，平均含量235×10-6，原岩稀土总量（∑REE）比地球主要稀土元素稀土总量（15种稀土元素丰度总量为7.24×10-6）高出许多。故推断矿床的形成与其下伏的原岩中的稀土元素丰度或矿物成分有着十分密切的关系。
同时矿床的形成与长期的风化作用有关。矿区为低缓丘陵地貌，气候温暖潮湿，有利于岩石风化残留形成风化壳，在这过程中稀土元素可能被胶体矿物——蒙脱石、多水高岭土、铁的氢氧化物所吸附并在风化壳中富集，从而形成离子型稀土矿床。矿区已发现的稀土矿体与风化壳的发育程度密切相关，风化壳厚度大，矿体厚度随之增大，品位变富，稀土矿体常富集在风化壳的中、下部。一般情况下，缓坡比陡坡，宽阔山头比狭窄山头，山顶比山腰，山腰比山脚更有利于稀土矿的富集。
综合上述，初步认为矿床的成因类型为风化壳离子吸附型稀土矿床，简称离子型稀土矿床，矿床的工业类型为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。
3.2 成矿控矿因素
3.2.1岩浆岩控矿
矿区的风化壳离子吸附型稀土矿体呈似层状赋存在岩浆岩岩体风化～半风化层中。矿区出露的古桑岩体、岭头田岩体、六杨岩体、横山岩体的风化壳中都已发现了稀土矿体，矿体的分布范围严格受岩浆岩控制。各岩体的矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母、白云母和少量难风化的稀土矿物等，岩石中稀土元素的丰度值较高，为本地区稀土矿床的形成提供成矿物质来源。
3.2.2自然地理环境控矿
从稀土的地球化学性质分析，在表生条件下，稀土元素一般不大容易较长距离迁移，多为就地富集成矿。矿区处于山间盆地内，为低矮丘陵地貌，相对高差一般小于80m，剥蚀作用不明显，有利于成矿母岩风化后保留在原地堆积。矿区地处低纬度地带，即北回归线以南，雨量充沛的湿热亚热带气候区，有利于风化作用、酸性水介质作用成矿。也就是有利于区内花岗岩在漫长的地质作用中风化形成稀土矿床。矿区地下水位低，水的垂直循环和淋滤作用强烈，以化学作用为主。在强烈的化学风化作用下，岩体中的La、Ce、Nd、Eu、Sm、Y、U等稀土元素呈离子状态被粘土矿物吸附，并富集成矿。此外，有利于的地形地貌有利于岩石风化壳的保存，低缓丘陵地貌保存的风化壳厚度大。稀土矿体与风化壳的发育程度密切相关，风化壳厚度大，矿体厚度随之增大，品位变富，稀土矿体常富集在风化壳的中、下部。一般情况下，缓坡比陡坡，宽阔山头比狭窄山头，山顶比山腰，山腰比山脚更有利于稀土矿的富集。
4 找矿标志
4.1直接找矿标志
（1）母岩稀土丰度标志：区内原岩稀土含量187×10-6~284×10-6，平均含量235×10-6，原岩稀土总量（∑REE）比地球主要稀土元素稀土总量（15种稀土元素丰度总量为7.24×10-6）高出许多，因此，高丰度稀土含量的岩体为找矿的时代标志。
（2）矿体露头：矿区的稀土矿体在许多地方出露于地表。因此，稀土矿露头是很好的直接找矿标志。矿体露头矿石一般为砂土状，呈浅红色～浅灰白色，局部褐黄色。
（3）花岗岩风化壳：矿体赋存于风化壳内，在风化壳厚度较大、稀土矿化较强的地段，常赋存有稀土矿体。
（4）化探异常：土壤地球化学测量稀土元素高异常区。
4.2间接找矿标志
（1）地形地貌标志：在花岗岩风化带上的低矮山丘、缓坡或较平坦地段，地表无矿体露头，但地下常埋藏有厚度较大的稀土矿体。另外，稀土矿石疏松，粘度小，容易被水冲刷带走，形成深沟或崩坎。因此，这种特殊地貌也可作为稀土矿的找矿标志。
（2）高岭土化：当地表花岗岩普遍出现高岭土化时，其附近可能有稀土矿体露头或地下可能存在矿体。
参考文献：
[1]郜兆典,李青,蔡贺清,罗寿文. 试论广西离子吸附型矿床[J]. 南方国土资源,2009,03:23-25+28.
[2]邹新勇，陈斌锋，刘孝滨. 华南离子型稀土矿地貌与风化壳特征[J]. 低碳技术, 2016.25.046
[3]裴秋明,刘图强,苑鸿庆,曹华文,李社宏,胡昕凯. 广西姑婆山离子吸附型稀土矿床微量元素地球化学特征[J]. 成都理工大学学报(自然科学版),2015,04:451-462.
[4]摘自1/5万黎村幅等《区域地质调查报告》（1995年）
作者简介：陈捷( 1971- ) , 男, 1992 年毕业于广西地质学校, 长期从事地质矿产勘查工作, 工程师。
论文作者:陈捷
论文发表刊物:《科技研究》2018年9期
论文发表时间:2018/11/19
标签：稀土论文; 矿体论文; 矿床论文; 稀土元素论文; 矿区论文; 矿物论文; 花岗岩论文; 《科技研究》2018年9期论文;