福建清流嵩口稀土矿特征及找矿远景

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【摘 要】清流嵩口稀土矿分布在印支期片麻状似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩和燕山早期黑云母花岗岩全风化层（砂质粘土或砂土层）中，矿区共圈定矿体46个，矿体在平面上呈不规则状的面型分布，在剖面上呈似层状分布，其长轴方向与山体走向基本一致，显示出风化壳稀土矿床的成矿特点及分布规律。根据区内稀土矿床特征分析认为，矿床成因属风化壳离子吸附型稀土矿床。总结区内稀土矿床成矿特点，对寻找同类型稀土矿床具有指导意义。

【关健词】稀土矿；矿床特征；找矿远景；清流嵩口

1 区域地质背景

清流嵩口稀土矿位于闽西北隆起带与闽西南坳陷带交汇部位，属浦城―龙岩Ⅲ2级稀土矿成矿带之Ⅳ4级成矿远景区内。区域构造以断裂为主，主要有北北东―北东向、北西向二组。区内成矿母岩为印支期片麻状似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩和燕山早期中细粒黑云母花岗岩，呈岩基产出。区域上花岗岩“围埔岩体”面积超过80km2，地表风化壳呈面型分布，厚度几米一几十米，已圈出稀土矿点十几处，展现出良好的成矿地质背景和找矿远景。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层有早-中寒武世林田组，早石炭世林地组，第四纪全新世。

（1）早-中寒武世林田组：分布矿区的北西侧，主要岩性为深灰色中厚层状变质中细粒长石石英砂岩、千枚岩、粉砂岩夹炭质板岩、硅质岩。总体产状倾向南东，倾角40°。与印支期二长花岗岩呈断层接触或侵入接触关系。

（2）早石炭世林地组：分布于矿区西侧、东南部，主要岩性为灰白色厚层状石英砂砾岩、石英砾岩、含砾粗砂岩、石英砂岩夹粉砂岩、泥岩、页岩等。地层产状总体倾向南东，倾角40-70°。与下伏寒武纪林田组呈断层接触。

（3）第四纪全新世：分布山间盆地山前地带、河流两岸，构成冲积阶地，阶面向山前河床倾斜。沉积物二元结构明显，上部为浅红色砂土、砂质粘土层，下部为粘土层，砂质、砂砾卵石层，砾石磨圆好，分选差，成分杂。厚度2-10m。

2.2 构造

区域上构造以断裂为主，主要有北北东―北东向、北西向、近东西向三组。

北北东―北东向断裂：属区域性构造，分布矿区的北西侧，控制区内地层分布，并造成错动。

北西向断裂：分布矿区，形成时间较晚，对早期地层、侵入岩造成错动。

近东西向断裂：分布矿区中部，为区域性韧性剪切带，长度约7.27km。

2.3 侵入岩

矿区侵入岩有印支期片麻状似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩和燕山早期中细粒黑云母花岗岩，属“玮埔岩体”的一部分，呈岩基产出。

（1）印支期片麻状似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩：在区内大面积出露，按其岩石结构不同划分为三个相带，即中心相（为矿区所处部位）、过渡相和边缘相。

中心相：为浅肉红色似斑状中粗-粗粒角闪黑云二长花岗岩，斑晶为微纹-微斜长石，大小一般为20×10-40×20mm2，含量20-40%，局部达50%。基质具中粗-粗粒花岗结构，钾长石40-20%、斜长石20-39%、石英20%、普通角闪石3-8%、黑云母7-12%，副矿物

过渡相：为肉红色似斑状中粗-粗粒黑云母花岗岩，具似斑状花岗结构，斑晶微纹-微斜长石为主，大小一般为20×10-40×20mm2；含量20-30%，基质中粗粒花岗结构，钾长石（10-30%）、斜长石（10-25%）、石英（25-30%）、黑云母（1-5%），和微量副矿物（磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石、独居石、磷钇矿、白钨矿）及蚀变，次生矿物有（绢云母、水云母）等组成。

边缘相：边缘相不发育，岩性为似斑状中细粒黑云母花岗岩，中细粒花岗结构，局部为斑状结构，斑晶为钾长石，大小为10×5-20×10mm2，含量5-10%；基质矿物特征基本同过渡相。

（2）燕山早期黑云母花岗岩：主要分布矿区南部，岩石具中细粒花岗结构、斑状结构，块状构造，矿物粒径一般2-3mm，部分钾长石斑晶达15×7mm2。矿物成分主要有钾长石42-47%、斜长石20-23%、石英25%、黑云母5-8%。副矿物有磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石等。

2.4 花岗岩风化壳特征

区内稀土矿成矿母岩为印支期片麻状似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩和燕山早期中细粒黑云母花岗岩。地表岩石风化强烈，呈风化壳产出，根据风化程度及岩性特征不同，自上而下分为残坡积层、全风化带、半风化带（图1）。

图1 花岗岩风华壳垂直剖面示意图

（1）残坡积层：分布风化壳上部，位于全风化层之上的粘土层，一般情况山脊薄、山坡山凹厚，厚度0-2m。岩性为粘土或砂质粘土，由粘土、石英砂粒组成。局部可构成工业矿体。

（2）全风化带：位于残坡积层之下，二者呈渐变过渡。岩性为棕红色、浅土黄色砂质粘土或砂土层，厚度0-25m。风化层中原岩结构基本消失，长石风化形成的粘土矿物对稀土元素离子起着吸附作用，并逐渐富集成矿，是区内风化壳稀土矿床的主要含矿层位。矿体主要赋深度一般在1-18m间。

（3）半风化带：位于全风化带之下，与全风化带呈渐变过渡，厚度2-5米，与下部新鲜基岩呈渐变过渡。本层岩石中部分长石、黑云母已风化，但原岩的结构基本保留，稀土元素含量明显下降，矿化较差。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

（1）矿体规模：嵩口矿区共圈定稀土矿体46个，矿体分布海拨标高为300-400m，均在当地侵蚀基准面（270m）以上。矿体延展面积0.03-1.62km2，矿体铅直厚度0.53-10.18m，平均铅直厚度6.11m，氧化稀土含量（REO）0.015-0.34%，矿体平均品位（REO）0.080-0.190%，矿床平均品位（REO）为0.110%。主要矿体特征如下：

1-1号矿体：延展面积1.49 km2，长度1842m，最宽1760m，铅直厚度0-17.10m，平均铅直厚度10.18m，氧化稀土平均含量0.110%。

9-1号矿体：矿体延展面积0.49 km2，长度1820m，最宽905m，铅直厚度0-14.40m，平均铅直厚度6.38m，氧化稀土平均含量0.107%。

10-1号矿体：矿体延展面积1.62 km2，长度2075m，最宽1675m，铅直厚度0-17.80m，平均铅直厚度6.34m，氧化稀土平均含量0.109%。

19-1号矿体：矿体延展面积0.73 km2，长度1980m，最宽700m，铅直厚度0-12.94m，平均铅直厚度5.58m，氧化稀土平均含量0.101%。

（2）矿体形态：稀土矿体赋存在花岗岩的全风化层中，矿体的生成及分布受岩石风化强度、风化剥蚀程度及地表迳流冲刷等因素制约。矿体在平面上呈不规则的面型分布，在剖面上呈似层状分布，山脊矿体厚度大，山坡矿体变薄，其长轴方向与山体走向基本一致，显示出风化壳矿体的形态特征（图2）。

（3）矿体产状：矿体产状大致与地形起伏基本一致，沿山脊走向矿体倾斜较缓，一般5-15°；沿山坡矿体倾斜变陡，一般为10-25°，平均倾角15°左右。

3.2 矿石类型

（1）矿石自然类型：为花岗岩风化的砂土状矿石，矿石具砂土状、粉末状构造。

（2）矿石矿物成分：造岩矿物有钾长石40-20%、斜长石20-39%、石英20%、普通角闪石3-8%、黑云母7-12%、副矿物

（3）矿石化学成分：SiO2 62.67-72.37%、TiO20.35- 1.28%、Ai2O3 13.36-14.36%、Fe2O3 1.44-1.49%、FeO 1.79-5.60%、MnO 0.03-0.087%、MgO 0.40-1.92%、CaO 0.24-3.88%、K2O 4.27-5.55%、Na2O 2.95-3.17%、P2O5 0.07-0.44%、灼失量0.31-0.89%。

3.3 稀土元素富集特征

（1）矿石中的稀土元素主要有镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇等。稀土元素在全风化层中分布较为均匀，但在不同部位显示不同富集差异，主要富集在山包、山脊及两侧山腰部位。矿区氧化稀土含量（REO）在水平方向上的变化系数为20.06%，属均匀类型；在垂直方向上总体矿化形式具上部贫-中部富-下部贫的特点。地表上部稀土含量多数为0.05-0.08%之间；中部3-15m之间稀土含量出现最高值，达到0.1-0.2%；下部15-18m以后，稀土含量为0.05-0.08%或更低。剖面上稀土品位曲线呈正态分布。

（2）稀土元素的配分类型

根据矿区16个矿体稀土配分值统计结果 ，轻稀土主要元素含量La2O3 169.60-406.18×10-6，平均278.91×10-6；CeO2 188.52-335.17×10-6，平均247.69×10-6；Nd2O3 130.57-298.50×10-6，平均185.86×10-6%；重稀土主要元素含量Y2O3 73.72-208.74×10-6，平均154.66×10-6。各矿体轻、重稀土元素含量比值（LREE/HREE）为2.58-6.38，平均值（LREE/HREE）3.40，属轻稀土富集型稀土矿床。

16个矿体中Eu元素配分值为0.4218-0.8854%，其中6个低铕，9个中铕，1个高铕，矿床平均值0.5851%，属中铕。Y元素含量在8.686-19.383%，矿床平均值14.714%，属低钇。综合以上两项，矿区稀土矿床属中铕低钇型。

4 矿床成因及找矿标志

区内风化壳离子吸附型稀土矿床，系由印支期和燕山期花岗岩中的原生稀土矿物和含稀土元素矿物经风化淋滤，稀土元素以水合离子状态进入弱酸的裂隙水中。造岩矿物中的长石、黑云母等因风化作用而变成高岭石、水云母等粘土矿物，对水合渗透的稀土元素离子吸附或置换，粘土矿物为稀土阳离子的主要载体之一。随着风化作用向深部发展演化过程中，稀土元素离子在全风化层（砂土层或砂质粘土层）中逐渐吸附富集，形成风化壳离子吸附型稀土矿床。

根据风化壳离子吸附型稀土矿床成矿特点及成因分析，区内稀土矿床与风化花岗岩密切相关，花岗岩分布区是主要找矿方向，花岗岩风化壳是稀土矿的主要含矿层位，特别是风化花岗岩中的平缓山包“镘头山”是成矿的主要部位，也是地貌找矿标志。

5 找矿远景评价

风化壳离子吸附型稀土矿床，广泛分布于南岭和福建一带的花岗岩风化壳中。除了本区“玮埔岩体”外，周围规模较大的侵入岩有“宁化岩体”、“胡坊岩体”等，出露面积几十-几百平方公里，岩石风化壳发育，风化层厚度几米-几十米，隐藏丰富的稀土资源。此外在宁化武层、肖家山、新屋下，清流田源、里田、长校等地，已圈定稀土矿点几十处，展现出良好的成矿地质背景和找矿远景。

参考文献：

[1]福建省区域地质调查队，1：20万宁化幅区域地质矿产调查报告，1972.

[2]福建省闽西地质大队，福建省清流县嵩口矿区稀土资源地质调查报告，2011.

作者简介：

李金清，（1956-），男，地质矿产工程师，从事地质矿产勘查工作。