广西钟山—富川县花山矿区南矿段稀土矿矿床成因分析

广西钟山—富川县花山矿区南矿段稀土矿矿床成因分析

广西钟山-富川县花山矿区南矿段稀土矿位于南华活动带的桂中～桂东北褶皱系内的大瑶山隆起北侧，与海洋山凸起区接壤。区内经历了加里东、海西、燕山和喜玛拉雅等多旋回地壳运动。该矿区共有5个矿体，以花岗岩全风化层为主要赋矿层位，平面上呈面形分布，剖面上呈似层状，受地形地貌控制明显。矿体长1000～4200m，宽500～2800m，平均矿厚为4.86m，全相矿石平均品位（TREO）为0.081%。矿床为勘查类型中等（第Ⅱ类型）的花岗岩风化壳离子吸附型轻稀土矿床。

标签：稀土矿；花山矿区；钟山-富川县

1、区域地质背景

1.1地层

（1）寒武系

寒武系上统边溪组（∈b）：下部以灰黑色页岩为主，夹炭质页岩、砂质页岩、砂岩及灰岩、泥灰岩等。中上部以灰绿色块状砂岩、长石石英砂岩、异粒砂岩为主，夹少量灰黑色、灰绿色页岩。总厚度638～1220m。砂岩中斜层理、沉积韵律发育，具复理石特征。

（2）泥盆系

莲花山组（D1l）：紫红色、灰白色厚层状砾岩、含砾砂岩、杂砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩等组成1～3个小旋回，下部砂砾岩具槽状、板状交错层理，中上部砂岩、粉砂岩为人字形交错层理，泥质粉砂岩具垂直虫孔，属河流相-滨岸碎屑岩相沉积。厚225～1732m。

（3）石炭系

英塘组（C1yt）：黄灰色-灰黑色泥岩、砂岩、泥灰岩、灰岩、燧石灰岩。厚度150～1006m。

1.2构造

本地区主要受加里东、印支、燕山期构造运动所影响，形成有东西向、南北向、北东向、北西向的地质构造带。南北向构造最为发育，特别是在海洋山凸起区，构造形迹紧密并列，由一系列深大断裂及复式褶皱组成，其中区域大断裂粟木-马江断裂、富川大断裂在矿区所在的花山岩体两侧切过；东西向构造主要表现为一系列次级褶皱及一些花岗岩体组成，对区内的构造格局影响重大，花山一金子岭一姑婆山花岗岩带，就是受此东西向的花山一姑婆山深断裂的所控制。北

东向与北西向构造发育相对较弱，主要在矿区南部的大瑶山隆起交叠，其北东向构造主要由扭性断裂和印支期褶皱组成，北西向构造则主要由压扭性断裂、及印支期、燕山期和喜山期褶皱组成。

1.3岩浆岩

本区岩浆活动相当强烈，岩浆岩分布广泛，以中～酸性岩体为主，矿区所在的花山岩体便是区内主要的大型复式岩体之一，由西侧的杨梅山岩体、东南侧的牛庙岩体与东侧金子岭岩体构成，花山稀土矿区便分布于花山岩体东南侧与牛庙岩体、金子岭岩体构成的结合连接带上。南矿段处于花山矿区的中南部，为花山岩体的边缘区域。除此之外，自金子岭岩体向东，岩浆岩也有大面积出露，递次有鸟羊山岩株，及姑婆山、里松与大宁岩基等。

1.4矿产

本区地质构造复杂、岩浆活动频繁，成矿作用丰富多彩，是著名的富贺钟有色金属成矿区。区内钨、锡、稀有、稀土等金属矿产十分丰富，具有较好的找矿远景。

2矿体地质

2.1矿床特征

本区域有7、8、12、13、14共5个风化壳离子吸附型稀土矿矿体，主要分布在矿区中低山上，离子吸附型稀土氧化物基本富集在本区花岗岩风化壳的中上部，花岗岩风化壳是矿区内的稀土矿体的成矿与赋矿场所。

矿体在平面上呈面形分布，受风化壳平面分布形态影响，面状形态的完整程度与所处地貌有关，无长条形沟谷切割或切割不强烈的地区，矿体的完整性较好，其一般分布在本区地势相对较高的区域，但由于其地地势较高，剥蚀作用也较强，因此出现有地表矿层裸露、矿层厚度较薄或较多无矿天窗的现象，平面上总体表现为面积较大但呈开窗式的面形分布形态；地势相对较低的地区，因水流汇集，地表径流侵蚀形成的沟谷较多，矿体被分割成相对较小区块，呈孤岛形态。所有矿体的边部都因受侵剥蚀作用和受冲积层的分割，多呈港湾状形态延展。

在剖面上，矿体呈似层状，主要赋存于花岗岩全风化层中，受地形所控制明显，多随地形起伏而起伏，但其起伏略小于地形的变化，底板倾角10°～30°。矿体大多数地段直接裸露地表，少数地段上部有非矿盖层覆盖，其盖层多为坡积层或风化较彻底的残积土层。矿体底板为以半风化的基岩为主，少数为全风化层。

2.2矿体形态与规模

矿区风化壳离子吸附型稀土矿体5个，矿体长1000～4200m，宽550～2800m，主要分布于海拔187～527m之间的平缓丘陵区，除部分矿体直接裸露地表外，

大部分矿体上部均有1～13m不等的非礦盖层，平均盖层厚0.43～1.67m。矿体的非矿盖层主要为表土层，部分为全风化层，矿体底板以半风化层为主，部分为全风化层及微风化层。矿体一般为一层矿，局部夹有夹石。

3矿石类型

本矿床是含稀土元素的原岩及独立的稀土矿物被风化淋滤之后，其稀土物质经迁移再富集后形成，分布在风化后的花岗岩全风化层内，其成因类型为花岗岩风化壳类型；由于矿石的较多稀土氧化物是经溶离改造而吸附富集形成，易浸析开采，因此，其工业类型为易采选的风化壳离子吸附型稀土矿。

按稀土矿床中其他有用组分含量及被利用的程度划分，本区为单一稀土矿石；按稀土元素的赋存状态划分，本区为离子吸附型稀土矿石；按风化程度划分，本区以全风化稀土矿石为主，少量半风化稀土矿石。

4矿床成因

在内生岩浆作用阶段，由于中生代强烈的构造运动，致使上地壳基底重熔，形成富含轻稀土的岩浆，在地壳运动作用下，岩浆上侵演化形成区内的花山、金子岭等黑云母花岗岩体。在岩浆上侵结晶过程中，晚期的自热液交代变质作用中，稀土元素进一步富集，但其富集程度不足以形成原生的稀土矿床，同时其稀土元素赋存在造岩矿物的晶格中，也不以浸析溶出方式开采，其只为后期表生成矿提供物质基础。

在表生作用阶段，由于花山岩体自中生代以来处于隆起构造活动区上，在构造地质活动及地表外部营力的作用下，岩体及其上覆盖地层发生物理破裂（碎）及化学风化，地壳的隆升造成岩体盖层被逐渐剥蚀，岩体裸露地表风化。本区地处亚热带，气候温暖潮湿，雨量充沛，对岩石化学风化作用十分有利，形成硅铝～粘土质风化壳。在漫长的化学风化作用中，稀土从矿物晶格中释放出来并不断向下迁移，并被下部地层内的粘土矿物质所吸附而富集，当其富集达到一定程度时，便形成了能以浸析溶出方式开采的矿床，因此，风化壳离子吸附是本矿床形成的决定性因素，是矿床的成因。

参考文献：

[1]广西大厂锡多金属矿田地质特征、矿床模式与成矿预测[D]. 范森葵.中南大学2011

[2]广西西大明山银多金属矿集区成矿预测[D]. 雷英凭.中国地质大学（北京）2012

[3]桂东—粤西地区中生代有色、贵金属矿床成矿规律及成矿动力学研究[D]. 蔡明海.中国地质科学院2002