新豐縣稀土礦礦床成因及找礦標志

梁志鵬

摘 要：稀土元素是一種重要的礦產資源，對國家的工業發展有極大地促進作用。本文根據對新豐縣左坑礦區的勘探結果，對礦區內稀土礦床進行了分析，對礦床的成因以及找礦標志進行了詳細的描述，希冀能夠為下一步的開采工作提供一份可靠地參考資料。

關鍵詞：新豐縣；礦區；礦床成因；找礦標志

0 引言

新豐縣左坑礦區位于佛岡隆起帶的北緣，北接英翁凹陷帶；在區域構造上正處于佛岡東西構造帶與翁源—佛岡北東向新華夏構造帶的交匯部位。東西向構造控制了燕山三期黑云母花崗巖的侵入，形成了沿東西展布的巖漿巖帶，是區域稀土礦床形成的重要條件。

1 礦區特征

1.1礦區地質

礦區范圍內，受花崗巖侵入的影響和破壞，地層不發育，主要見第四系松散層。礦區構造相對穩定，以發育近南北、北北西向次級斷裂構造為主。全區主要出露為花崗巖體，在花崗巖體內部見有輝綠巖、正長斑巖、閃長玢巖、二長斑巖脈以及石英斑巖株發育。

1.2地層

礦區出露主要為燕山三期黑云母花崗巖，僅在低凹地段及沿溝溪兩側，堆積有第四系松散層，其成因以沖洪積為主，其次是坡積物。沖積洪積層主要以砂土，含土砂、含砂粘土、礫石為主。

1.3構造

佛岡東西構造帶、新華夏構造體系和粵北山字形構造三個不同構造體系在區內交叉，所以礦區不同方向的構造行跡都有表現，但主要的構造行跡是以北東40°-60°走向的北東向斷裂構造為主，其次是北西向、近南北向斷裂構造。區內所見斷裂構造，基本上屬于區域新華夏系構造體系的一部分，多為較次一級的斷裂構造，對礦體基本沒有大的破壞和影響。

1.4巖漿巖

區內除第四系外，礦區均為巖漿巖風化殼覆蓋，出露的巖漿巖主要為燕山三期侵入的花崗巖體，其屬于佛岡巖基的一部分，此外，在巖體內部還常見后期侵位的不同巖性的小巖脈、巖株。

2 礦體特征

2.1礦體地質

本區稀土礦產類型屬花崗巖風化殼離子吸附型礦床，礦體呈似層狀賦存于燕山三期花崗巖體風化殼中。

礦體總體受地形地貌控制，多數分布于丘陵地段。礦區沿北東向、東西向溝谷發育，同縣道一起將花崗巖風化殼切割成塊。左坑礦區內共圈定46個礦體，礦體分布總面積46.43km2。

2.2礦石成分

根據風化程度和礦化情況，可以將花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦床的礦石歸為三類，分別是腐殖土礦石、全風化花崗巖礦石和半風化花崗巖礦石。這三種礦石均為松散礦石，其中全風化花崗巖礦石是主要礦石類型。

2.3礦石結構、構造及礦石類型

本區稀土礦礦石主要系花崗巖風化后所致，顏色主要為灰色、灰黃色及淡肉紅色，原巖成分和風化程度對礦石顏色有很大影響。礦石多呈疏松狀態，礦石顆粒不規則，表現為質地松散，手捏即碎，呈未膠結砂狀或土狀的無規則結構。采出的礦石多為松散的亞砂土或亞粘土。根據礦石以上主要特征，礦石自然類型為花崗巖風化的砂土狀礦石，礦石工業類型為花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦。

3 礦床成因及找礦標志

3.1礦床成因

礦區稀土礦主要賦存于花崗巖風化殼中，稀土元素的富集主要是通過粘土礦物對稀土離子的吸附來實現的，該過程主要受風化淋濾作用影響。因此，礦床的成因類型屬于次生富集離子吸附型稀土礦床。

礦床的成因和第四紀新構造運動有著密切的關系，在亞熱帶潮濕的氣候條件下，含礦母巖中的長石發生水解，經過脫堿去硅等一系列的化學反應，吸水后變成高嶺石以及埃洛石這兩種礦石，另外稀土礦物也被潮濕的環境水解成離子狀態存在，其中一部分被黏土礦物吸附，另一部分經過變化形成新的礦物質被水帶走流失掉。經過長期的風化作用，含有稀土元素的礦物質不斷地發生遷移富集，最終形成了具有一定規模的礦體，這些礦體中含有豐富的稀土元素，易于進行經濟回收利用。

風化殼離子吸附型稀土礦床的形成受多種因素控制，其成礦條件概括起來有以下幾點：

①含礦地質體必須為花崗巖、火山巖和混合巖；

②東西向構造帶和新華夏系構造帶復合控巖控礦，主導含礦母巖的產出，控制地形地貌和風化速率；

③位于熱帶、亞熱帶的地理區域，具有濕熱多雨的氣候，植被發育，且有機酸來源豐富。強烈的物理、化學和生物風化作用，對風化殼的形成和稀土元素的富集具有十分關鍵的作用；

④低緩丘陵地形地貌，有利于風化殼的形成和保存，有利于稀土礦成礦；

⑤各種酸類可加速原生巖石在風化殼中的分解過程。有機酸等控制稀土元素分餾、滲透、遷移和富集，對巖石風化同樣起著重要的作用。

經過以上這五個步驟的累積，花崗巖風化殼離子吸附性稀土礦逐漸的形成，期間這個過程主要受到稀土內生條件和表生條件雙重因素的控制。內生條件主要指的是母巖中所含稀土礦物元素的豐富度，稀土礦物、稀土副礦物和含稀土副礦物的種類及易風化程度。外生條件主要指的是母巖在自然條件下受到的自然界的改造程度以及作用的方式。經過有利的地形地貌、弱酸性的地下水介質以及溫熱潮濕的氣候條件，母巖經過風化形成黏土礦物，其中易于風化的稀土礦物和含稀土的礦物質不斷地發生分解電離，電離后的稀土以及其它的一些離子隨著降雨被帶入到地下，隨著地下水發生遷移，最后在遷移的過程中被新生成的黏土礦物吸附到表面。這種作用和過程的周而復始，產生了稀土元素的自然分餾，最后在有利部位不斷富集，形成現今大厚度高品位的稀土礦床。總體來說，成礦階段大致可以分為三個部分：①含礦母巖的形成，提供稀土元素來源；②區域構造演化控制地殼抬升，提供成礦有利的地形地貌，影響含礦地質體的風化程度、剝蝕速率等；③稀土元素的滲透、遷移和富集，形成風化殼離子吸附型稀土礦。前一個階段主要為第二階段的發生提供條件，對礦化富集沒有明顯的影響，第二階段主要為礦化富集、形成礦體階段。在第二階段進行過程中需要必不可少的地理和氣候條件，即：丘陵地理環境和濕熱多雨（強物理化學生物風化作用）的古氣候條件。

礦區位于廣東省新豐縣，地處佛岡巖體中心，成礦物質主要來源于燕山三期黑云母花崗巖。地處熱帶亞熱帶，植被發育良好，常年不斷的中等降雨構成了地表的長久溫濕條件。因而最有利于風化殼和離子吸附型稀土礦床的形成。

3.2找礦標志

3.2.1巖性標志

燕山三期侵入的中心相（中）粗粒黑云母花崗巖體中，褐簾石、獨居石等含稀土礦副礦物含量高于其它同期黑云母花崗巖。巖體中次級構造裂隙的發育，有利于面型風化殼的發育。這種侵入巖體（風化殼）是區內花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦床的主要“礦源層”，為區域找礦的主要標志。

3.2.2風化殼標志

花崗巖的風化殼發育良好、完全，尤其是主要含礦層（強風化花崗巖層）的發育、保存狀況，這是典型的離子吸附型稀土礦床礦（化）體的找礦標志。

3.2.3地貌標志

成礦巖體所處地貌環境一般為低山丘陵地帶，剝蝕不強烈，這樣的構造地貌環境是良好的稀土富集區。作為間接的找礦標志。

3.2.4民采標志

民采點可作為尋找風化殼離子吸附型稀土礦床礦（化）體的間接標志。

4 結束語

綜上所述，稀土元素在風化殼中的分布，總體上較為均勻。白云母化、高嶺土化強烈地段，稀土礦化相對富集。稀土元素主要以離子狀態吸附于粘土礦物的表面，風化殼中粘土礦物含量越高，被吸附的稀土離子也相對增加，礦石稀土品位愈高。礦石中吸附的Fe、Al等離子是該礦種開發利用的主要有害組分，如在生產過程中處理不當，可能會影響產品質量。

據微量元素分析成果，風化殼型稀土礦伴生的Zr、Th等元素含量較低，沒有綜合利用意義。同時，據化學分析成果，Fe2O3+TiO2、Na2O+K2O含量較高，超過了高嶺土礦石質量要求。目前礦區未發現有綜合利用價值的金屬元素。

參考文獻

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