广西崇左吸附型稀土矿地质特点及控矿因素

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[摘要]作为一类珍贵的矿种，吸附型稀土矿已成为了推动广西经济稳定发展的又一重要因素。在我国广西地区，稀土矿资源是极其丰富的，因此稀土矿资源的开采以及相应的勘测工作也成了广西壮族自治区政府需深入思考的问题。本文从实际情况出发，以广西崇左地区吸附型稀土矿的勘探、开采为例，对吸附型稀土矿的控矿因素以及地质情况进行了细致探究。

[关键词]广西 稀土矿资源 开采 地质情况 火山岩

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-42-2

1矿区概况

广西崇左矿区位于喜马拉雅构造活动带和印度地台的交汇处，矿区东部为平列构造，西部则呈弧形格局，北靠西大明山隆起带，南接凭祥一大黎断裂带。火山岩喷发、酸性岩脉入侵等情况常在此矿区发生。该矿区周围主要分布有中酸性火山岩、英安斑岩等岩石。

2矿区的地质特点

2.1地层

在广西崇左矿区，所出露的地层有多种，主要是石炭系、侏罗系、第四系、三叠系以及侏罗系等，其中，分布面积最广的就是三叠系。

2.2构造

在广西崇左矿区，地质构造可分为两种，分别是褶皱以及断裂。褶皱可分为元井向斜以及崇左向斜两种，其中，崇左向斜呈东西走向，构造线较模糊，受到后期构造等因素的影响，褶皱轴有所偏转。北东走向为元井向斜的主要方向。另外，该矿区内有诸多断层，且断层走向复杂多样。北西以及北东走向的断裂层大小各异，排列呈平行状，分布也较为密集。一些南北走向以及北西走向的断层因具有控相方面的特点，因而对东西向的断层进行了切断。

2.3岩浆岩

在该矿区，中酸性火山岩是主要的岩浆岩，喷发于印支期浅海，可追溯至早三叠世。

3矿体特点

广西崇左矿区的矿体来源于酸性火山岩岩体风化壳，风化壳离子吸附型稀土矿是矿床的主要矿种。一般来说，风化壳的构成情况在极大程度上影响着矿体的内在特征。

3.1含矿层特点

（1）原岩。原岩可分为凝灰岩以及英安斑岩。灰绿色为凝灰岩所呈现的颜色，岩石质地坚硬，为凝灰块状构造。英安斑岩则呈灰褐色，质地坚硬，斜长石为其主要斑晶。英安斑岩结构多样，主要有球粒结构、斑状结构以及变余斑状结构等。（2）凝灰岩全风化层与英安斑岩。呈褐红、褐黄以及褐灰等色，所有基岩都已风化。其结构可分为砂质粘土、粘土质。粘土矿物为其上部主要成分，砂质矿物为其下部主要构成。在此矿区，吸附型稀土矿大多蕴藏在风化层下部。另外，风化层中部位置也有丰富的吸附型稀土矿，呈现出阳离子状态。在该矿床里，矿产主要蕴藏于风化层，其中，离子吸附型稀土氧化物高达0.45%。（3）凝灰岩半风化层与英安斑岩。呈褐黄、褐灰以及褐黄等色，疏松块状结构。石英、云母以及长石砂砾为其主要构成部分，上部是粘土矿物，下部为砂粒矿物。在半风化层的上部区域，有一些矿体存在，其中稀土氧化物的含量约为0.050～0.200%。

3.2矿体特点

从平面角度来看，块状为矿体的主要形态。随着岩浆岩风化体的变化，矿体的状态也随之发生着改变。从剖面角度看，矿层主要蕴藏在全风化层里，透镜状以及层状为矿体的主要形态。随着基底原岩的变化，矿体形态也随之变化。矿体的延伸方向和山脊线相同，和地形坡角相比可知，其倾斜角更缓和一些。

3.3矿石特征

中性、酸性火山岩风化物为矿石的主要成分，呈灰红、灰黄等色，疏松结构。矿物成份多种多样，主要有原生造岩矿物、风化矿物以及副矿物等。粘土矿物对稀土元素进行吸附，而此时稀土元素则呈现出离子相氧化物的状态。另外，矿石的化学成分也是多种多样，主要有：Fe、O、SiO、CaO、Na20、MgO等。

矿石的主要结构除了原岩结构和粉状结构，还有土状结构。经过探测、研究可知，在广西崇左矿区，中钇中铕以及中钇低铕轻稀土配分是矿石的主要类型。另外，矿体的底板部位以及顶板部位称为围岩。一般来说，矿体上部的全风化层等为矿体的顶板，而矿体下部分的原岩、半风化层等则为其底板。

4矿床的控矿因素及其成因

4.1矿床的成因

对广西崇左矿区的矿物进行分析可知，酸性火山岩为其稀土矿的主要矿源岩。在此矿区的矿源岩里面，稀土元素具有较高的浓度。对稀土元素进行检测、研究可知，其主要成分有凝灰岩以及英安岩。在矿区的火山岩里面，分散状态为稀土元素的主要存在形式。表生以及内生为矿床的成矿机制。

4.1.1表生作用

由于该地为湿热气候，含矿原岩深受风化作用影响。一方面，造岩矿物例如长石等逐步变为粘土矿物，成了离子稀土矿的吸附剂；另一方面，离子型稀土元素从长石等矿物中释放出，继而将吸附物质提供给了粘土矿物。另外，该矿区处于热带季风气候地带，有机酸、植被是极其丰富的，因而也使稀土矿的富集、开采更具优势。在弱酸性地表条件的影响下，HC03等酸根和稀土元素相结合为络合物，继而于水中溶为溶液状态，并随着地表水的流动而运移。

在溶于水以后，一部分的稀土元素向下流移，PH值在酸度下降的同时有所上升，使粘土矿物的吸附能力得到了提高，稀土元素的次生集中区也随之产生了。与此同时，风化作用随深度的加大而降低，产生的稀土元素也有所减少，其品位也渐渐和原岩接近。但风化壳顶层的稀土元素却低于原岩里所含的稀土元素。在地表泾流、地表风化以及腐蚀等作用的影响下，另外一部分的稀土元素也发生着变化，但风化壳的中间部位仍是矿体的集中区域。对采集自矿区的相关资料进行分析可知，稀土元素集中区域的PH值一般为5～7。

4.1.2内生作用

内生作用可分为三种情况，其一是在构造运用的影响下，早三叠世火山喷发，最终使蕴藏丰富稀土矿的原岩得以形成；其二是断裂构造引起了熟液活动，最终产生稀土元素；其三就是在断裂构造的影响下，风化作用出现了，最终也导致了稀土元素的富集。

4.2控矿因素

控矿因素有诸多种，主要可分为地层岩性因素、气候条件因素、含矿原岩因素、构造因素以及地形地貌因素等等。

4.2.1地层岩性因素

离子吸附型稀土矿多在酸性火山岩、中性火山岩矿区富集。

4.2.2气候因素

在上文我们提到，广西崇左矿区位于亚热带季风气候地带，植被茂密且有机酸丰富。该矿区的化学环境呈弱酸性，这对矿原岩的化学风化是有极大帮助的。另外，在此气候条件的影响下，稀土元素也能更好地得到淋滤。

4.2.3含矿原岩因素

在本矿区里面，吸附型稀土矿的母岩主要是酸性火山岩以及中性火山岩，对于矿体的质量、范围等，火山岩体进行了有效的控制。

4.2.4构造因素

矿体的形状以及分布情况受到了构造的影响和控制。

4.2.5地形地貌因素

剥蚀作用的进行情况、作用程度受到了地形地貌的影响。笔者进行深入分析得出，地形地貌一方面影响着风化壳的内在化学特征，另一方面还决定着地下水的流动情况。与此同时，矿区的地形地貌和风化壳的完整程度、厚度也有着紧密的联系。广西崇左矿区为丘陵地貌，风化壳得到了很好的保存，且呈全覆式状态。

4.3矿体富集的规律

4.3.1缓坡地带

从地貌上来看，稀土元素一般集中在坡度较缓的地带。倘若坡度陡峭，那么风化壳的粘土层就会受到风吹雨淋，其厚度也会逐渐变小，在重力作用的影响下水流速度加快，风化壳里面的粘土矿物也就随之流走了。经过深入的勘测和分析，笔者发现假若一陡坡的倾角超过了50度，那么相比于原岩，该陡坡下部以及中部位置蕴含的稀土元素就低了很多。在该矿区风化壳的中部位置，所蕴含的稀土氧化物最高不超过0.022%。

4.3.2山腰地区

和山脚以及山脊等地相比，稀土矿主要集中在山腰地带。随着风化壳内部水的流动，稀土元素也随之向下流移，这样一来，山脊上的稀土元素就会渐渐变少。稀土元素从山脊向下流移的过程中会经过山腰，此时山腰中的吸附矿物就会吸附住下流的稀土元素，因此山脊也无法拥有丰富的稀土元素。

4.3.3宽阔山脊

另外，稀土元素也多集中于宽阔的山脊处。倘若山脊宽阔，那么风化壳的形状就更为平缓，其厚度也大，因而山脊也多稀土元素聚集。

4.3.4全风化带

在该矿区，许多地段表面有残坡积层，对残坡积层进行取样分析可知，其所含吸附型稀土矿很少，因此，在矿产资源的勘探上，我们就不对残坡积层进行考虑。一般来说，半风化带上部以及全风化层下部的稀土矿较为集中，在半风化带的下部，稀土含量会随母岩风化状态的减弱而有所降低。在广西崇左矿区，吸附型稀土矿主要蕴藏在全风化带处，其品位也达到了顶峰。

4.4找矿的标志

（1）酸性火山岩体以及中性火山岩体的地表出露范围需符合一定标准；（2）酸、中性火山岩体的残坡积层，且该残坡积层位于丘陵地带，海拔约为160-400m。（3）主要成分为酸性火山岩以及中性火山岩的山脊，山脊地势需平缓。

5结束语

吸附型稀土矿的勘探和开采对广西经济的发展是极为重要的，因此，在对吸附型稀土矿的控矿因素以及地质特点进行分析时，就需从多方面的、多角度着手。具体而言，针对矿区的地质特点，我们需对矿区概况、地质特征以及矿体特点等方面进行探究；而对控矿因素进行分析就需考虑到矿床的成因、控矿因素、找矿特点以及矿藏规律等方面。

参考文献

[1]杨大欢，肖光铭.广东省离子吸附型稀土矿区域成矿研究规律[J].地质与资源，2011（6）.

[2]康永孚，李崇佑.中国钨矿床地质特征[R].矿山地质专业委员会，2010.（11）.

[3]章崇真，张起钻等.广西稀土矿资源地质调查与研究[R].南宁：广西有色地质研究所，2012（09）.