_赣南陂头一带风化壳淋积型稀土矿成矿地质特征

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中国稀土学报
32 卷
布，内部长石也呈现一致的定向排列； 可见大量燕 山期岩体侵入； 该岩体属于壳源 S 型花岗岩，起源 于早元古代壳-幔分异产生的地壳［4］。燕山早期岩 体为陂头 岩 体 和 塔 背 岩 体，岩 体 中 可 见 大 量 基 性 捕掳体和 黑 云 母 钾 长 花 岗 岩 捕 掳 体，基 性 捕 掳 体 多呈球形和不规则椭圆状，风 化 后 见 明 显 的“蛋 壳”剥层，有学者［5 ～ 7］认为是花岗岩原地重熔围岩 的残余熔渣。陂 头 岩 体 是 壳-幔 混 合 物，塔 背 岩 体 的幔源正 长 岩 浆 可 能 卷 入 了 陂 头 岩 体，二 者 形 成 于板内裂谷环境［8］。区内侵入体侵入震旦系、寒武 系、泥盆系 和 二 叠 系 中，北 部 多 被 白 垩 纪 地 层 覆 盖，河谷及低凹地段均为第四系坡积物。
通过野外调查发现在陂头一带分布的稀土矿 点和民 采 遗 留 下 的 采 坑 中 成 矿 地 质 特 征 很 特 殊， 前人在个 别 资 料 中 进 行 过 描 述，但 未 进 行 深 入 分 析探究。本 文 基 于 此，在 进 行 野 外 调 查 研 究 基 础 上，对区内 风 化 壳 型 稀 土 矿 成 矿 地 质 特 征 和 成 矿 控制的外在因素深入分析，提出一些认识和看法， 以资补充。
3 成矿控制因素
3． 1 地层因素 变质基底中奥陶系浅变质岩中 ＲE2 O3 含量显
著高 于 赣 南 地 区 平 均 值 ，而 寒 武 系 浅 变 质 岩 中 略 高于 赣 南 地 区 平 均 值 ，震 旦 系 则 是 低 于 赣 南 地 区 平均值。而 沉 积 盖 层 中 泥 盆 系-侏 罗 系 中 ＲE2 O3 含量均不富集，但白垩系和第四系明显富 集 （ 表 2） 。
表 1 陂头一带枫树洞稀土矿点稀土含量（ × 10 －6 ） Table 1 ＲEE content of Fengshuwan rare earth mine in
Pitou region （ × 10 － 6 ）
Samples ΣＲEE PTK-4-H1 321． 71 PTK-4-H2 658． 09 PTK-4-H3 734． 38 PTK-4-H5 809． 07 PTK-4-H6 828． 92 PTK-4-H7 1007． 31 PTK-4-H8 1055． 17
摘要： 对陂头一带风化壳淋积型稀土矿点进行野外调查和室内综合研究表明： 变质基底层、岩浆多期活动和岩浆期后脆性断裂构造活动是风 化壳淋积型稀土矿的形成主因。变质基底构造层中泥质板岩、炭质板岩和变凝灰质砂岩中 ＲE2 O3 含量高，在岩浆侵位过程中带入了大量的 稀土元素，在含矿母岩顶部可见大量的未熔完全的基性捕掳体。受后期热液交代蚀变，导致含矿母岩中长石矿物粘土化强烈，对水具有胀缩 性，易碎岩成矿。岩浆期后“X”型脆性共轭剪切断裂为雨水渗漏贯通提供了良好的通道。含矿母岩在各个地质历史阶段受古气候多次变化的 影响加速了含矿母岩的风化程度。表土层的保湿渗水呈酸特性促进了稀土矿的形成。区内变质基底炭泥质板岩和变凝灰质砂岩、岩浆期后脆 性断裂、含基性捕掳体的红褐色黑云母二长花岗岩是风化壳淋积型稀土矿的地质宏观找矿标志。
关键词： 风化壳淋积型； 稀土矿； 古气候； 南岭； 燕山期 中图分类号： P617 文献标识码： A 文章编号： 1000 － 4343（ 2014） 01 － 0101 － 07
Leabharlann Baidu
南岭地区风化壳淋积型稀土矿是我国乃至世 界最重要 的 中 重 稀 土 资 源 基 地。花 岗 岩 风 化 壳 型 和碱性花岗岩风化壳型重稀土资源储量最 大［1］。 南岭地区风化壳型稀土矿床成矿母岩为印支期准 铝质花岗岩、燕山期 A 型花岗岩和燕山中-晚期黑 云母二长花岗岩等，风化成矿年龄在第三纪 ～ 第 四纪［2］。稀土富集成矿受岩石条件、构造条件和表 生条件等多种因素的联合控制［3］。
稀土矿是 本 区 的 优 势 矿 产 之 一。目 前 已 知 有 雷公坑、中岭、大屋下、庙背、梗背、虎犁坪、新围 村、下寮村、竹山口、逸庄、芙蓉村、白田和石坑 等稀土矿点，主要分布在陂头岩体和塔背岩体中。 成矿母岩均为印支-燕山期花岗岩体。
2 矿床地质特征
稀土矿点（ 床） 均分布在燕山早期岩体中，这 些岩体 均 侵 入 早 期 岩 体 以 及 震 旦 系 和 寒 武 系 中， 在岩体接 触 带 及 岩 体 顶 部 多 见 大 量 捕 掳 体，这 些 捕掳体在剖面上“镶嵌”在上面，具有明显的定向 排列，风化后呈现出“蛋壳”。含矿岩体整体受 NEE
矿体多呈面型分布，厚度多为数米至十多米， 主要赋存在黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗 岩岩体风化壳中，颜色多呈红褐色、砖红色和紫红 色。地貌地形起伏平缓，山顶圆滑，山坡平缓，沟 谷开阔。山顶和山坡上植被发育较好，表土层上部 可见黑色 腐 败 的 有 机 质，部 分 裸 露 的 基 岩 中 和 坡 脚处可见圆形的捕掳体滚石。
构造主要 为 褶 皱 构 造 和 断 裂 构 造，褶 皱 主 要 为加里东 期 基 底 褶 皱 和 印 支 期 盖 层 褶 皱。基 底 褶 皱是一系列不完整的紧闭背斜和向斜，轴向北西近南北向，轴面近乎直立。盖层褶皱形态较复杂， 受后期岩浆活动影响，致使褶皱轴向多变，呈波状 和穹窿状。断 裂 构 造 线 方 向 以 北 西、北 东、北 东 东、东西向为主。印支-燕山期岩浆活动强烈，主要 为陂头复式岩体、塔背岩体和龙源坝复式岩体，另 外见少量 加 里 东 期 二 长 花 岗 岩。印 支 期 岩 浆 岩 主 要为龙源 坝 岩 体，在 晚 期 岩 体 中 可 见 早 期 钾 长 花 岗岩捕掳 体，捕 掳 体 多 沿 流 面 流 线 构 造 线 定 向 分
1 地质背景与矿产
陂头一带处于古生代诸广山-武夷山隆起与粤
北拗陷过 渡 带，区 内 构 造 变 形 强 烈，岩 浆 活 动 频 繁。变质基底构造层主要由震旦系、寒武系及奥陶 系海相复理石浅变质岩系组成； 沉积盖层主要为 泥盆系碎屑岩夹碳酸盐、石炭系碎屑岩-碳酸盐岩、 二叠系浅海-滨海相碳酸盐岩和含煤碎屑岩系、下 侏罗统火山碎屑岩-熔岩建造、白垩系及古近系陆 相碎屑岩建造。
矿体陂头一带风化壳在剖面上由上至下呈现 出表层土、全风化层、半风化层、微风化层和基岩 的分带结构。
表土层一般由腐殖层和粉砂质或者亚粘土层 组成。腐殖层呈黑褐色-深黄褐色，厚 0 ～ 0． 3 m， 主要由植 物 根 系 和 腐 败 的 有 机 质 组 成，夹 一 些 粉 砂质粘土（ 50% ～ 60% ） 、石英和长石，疏松多孔。 粉砂质粘土层或者亚粘土层呈土黄色、砖红色、红 褐色，层厚 0． 5 ～ 1 m，以粉砂质粘土（ 40% ～ 45% ） 和石英为主。
全风化层（ 厚 5 ～ 15 m，最厚达 60 m） 呈红褐 色、砖红色和紫红色，松散状，手扒易粉碎，主要 由石英和 大 多 数 长 石 风 化 成 粘 土 矿 物，并 见 少 量 云母。上部（ 5 ～ 6． 5 m） 可见大量裂隙和粗大的植 物根系，裂隙面多呈灰黑色，ΣＲEE 总量为 321． 71 × 10 － 6 ，ΣＲEE + Y 总量为 348． 01 × 10 － 6 （ 表 1 ） 。
图 1 陂头一带地质略图 Fig． 1 Sketch geological map of Pitou region 1 － Cretaceous-Quaternary； 2 － Cretaceous； 3 － Jurassic； 4 － Carboniferous； 5 － Devonian-Jurassic； 6 － Devonian-Carboniferous； 7 － Devonian； 8 － Ordovician； 9 － Cambrian； 10 － Sinian； 11 － Sinian-Cambrian； 12 － Granite-porphyry of late Yanshanian； 13 － Granites of late Yanshanian； 14 － Biotite； K － feldspar granites of second time of second stage of early Yanshanian； 15 － Biotite K-feldspar granites of first time of second stage of early Yanshanian； 16 － Biotite K-feldspar granites of second time of first stage of early Yanshanian； 17 － Biotite-K-feldspar-granites，biotite-granites and diorites of first time of first stage of early Yanshanian； 18 － Syenite of third stage of early Yanshanian； 19 － Andesitic-porphyry of first stage of early Yanshanian； 20 － Adamellites of caledonian； 21 － Faults； 22 － Geological boundaries； 23 － Distribution region of rare earth mines
第 32 卷 第 1 期 Vol. 32 No. 1
中国稀土学报
JOUＲNAL OF THE CHINESE SOCIETY OF ＲAＲE EAＲTHS
2014 年 2 月 Feb. 2014
赣南陂头一带风化壳淋积型稀土矿成矿地质特征
范飞鹏* ，肖惠良，陈乐柱，鲍晓明，蔡逸涛，张 洁，朱意萍
（ 南京地质矿产研究所，江苏 南京 210016）
半风化层（ 厚 2 ～ 5 m，少数厚 10 ～ 15 m） 黑云 母和长石大量增加，长石斑晶保留完好，部分长石 粘土化，颜色变浅，呈浅黄褐色略带红色，原岩结 构基本保留，上部可形成稀土矿体，但矿石品位整 体较差。
微风化层 岩 石 颜 色、矿 物 含 量 和 结 构 构 造 同 原岩基本一致，稀土矿物均以副矿物形式存在。
ΣＲEE + Y The weathered layer 348． 01 Weathered zone with fracture 730． 49 Weathered zone with xenoliths 846． 38 894． 77 882． 32 1060． 21 1111． 47
收稿日期： 2013 － 08 － 12； 修订日期： 2013 － 09 － 02 基金项目： 中国地质大调查项目 （ 1212011120813，1212011120811，1212010881305，1212010533003） 资助 作者简介： 范飞鹏 （ 1982 － ） ，男，硕士，助理研究员； 研究方向： 矿产资源勘查和矿床学 * 通讯联系人（ E － mail： fanfp11111@ 163． com） DOI： 10． 11785 / S1000 － 4343． 20140110
1期
范飞鹏等 赣南陂头一带风化壳淋积型稀土矿成矿地质特征
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向断裂控制，岩体内部构造较为复杂，一般可划分 为构造-岩浆活动形成断裂和岩浆期后断裂，前者 是成岩和 岩 浆 热 液 流 体 运 移 的 主 要 通 道，两 侧 长 石和黑云母等蚀变较为明显； 后者多为脆性断裂， 主要为 NW 向和 NE 向，二者构成“X”型共轭剪切 断裂，区内水系多受其控制呈现出小羽状水系，水 系近似呈方格网状，一些大型矿床（ 点） 均分布在 格状断裂交叉部位。
下部全风 化 层 分 布 大 量 基 性 捕 掳 体，局 部 可 见 长 石斑晶，花岗结构基本可见。该层稀土含量高，为 稀土 矿 主 要 赋 存 部 位，ΣＲEE 总 量 为 （ 658． 09 ～ 1055． 17 ） × 10 － 6 ，ΣＲEE + Y 总 量 为 （ 730． 49 ～ 1111． 47） × 10 － 6 。