徐 勇，柳美軍

（廣西壯族自治區(qū)三〇七核地質(zhì)大隊(duì)，廣西 貴港 537100）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

廣西平南縣馬安肚稀土礦區(qū)位于欽州褶皺系六萬(wàn)大山凸起的北東部，欽杭多金屬成礦帶南西段，廣西靈山～藤縣斷裂北東段[1]。

區(qū)域上出露地層主要有寒武系、奧陶系、泥盆系、侏羅系、白堊系以及第四系等。

區(qū)域上歷經(jīng)了加里東、華力西、印支、燕山期等多期多階段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。區(qū)域上褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線總體呈北東向?；遵薨櫞笕萆綇?fù)式背斜為加里東期線狀褶皺，蓋層褶皺為燕山期寬緩向斜，斷裂構(gòu)造以北東～北東東向靈山～藤縣大斷裂為主。

強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)是本區(qū)的顯著特點(diǎn)之一，華力西-印支期酸性巖漿侵入，形成大規(guī)模的構(gòu)造花崗巖帶。華力西晚期的六陳巖體和印支期的大容山巖體，兩者同屬大容山巖基，為本區(qū)離子相稀土礦的成礦母巖[2]（圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)地層主要發(fā)育古生代奧陶的碎屑巖、泥盆的碎屑巖及生物碎屑巖。工作區(qū)北部及北西部廣泛分布第四系的砂礫層、砂質(zhì)粘土層、亞粘土及粘土層。

2.2 構(gòu)造

斷裂構(gòu)造發(fā)育于工作區(qū)北—中部，以北東—北東東向?yàn)橹?。?gòu)造運(yùn)動(dòng)加速了工作區(qū)花崗巖風(fēng)化的進(jìn)程，使花崗巖風(fēng)化產(chǎn)生了高嶺土、蒙脫石等粘土礦物，鐵錳的氫氧化物等高吸附能力的礦物，并形成大厚度的風(fēng)化殼，為稀土礦的成礦和保存創(chuàng)造了條件。

2.3 巖漿巖

2.3.1 巖體及巖石學(xué)特征

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖分布較廣，主要為華力西期六陳巖體。巖性為黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖，巖相分帶不甚明顯，由巖體中心向邊緣，巖性由粗粒、中粗粒黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖(含個(gè)別長(zhǎng)石小斑晶)逐漸過(guò)渡為中粒黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖。巖石一般呈肉紅色，具花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物石英24%～30%，鉀長(zhǎng)石60%～65%；次要礦物以黑云母為主，少量角閃石；副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、白鈦礦、鋯石、褐簾石、榍石、磷灰石等。六陳巖體富K、Si，貧Ca、Mg，屬SiO2、Al過(guò)飽和系列，偏堿性。巖體稀土元素總量（∑REE）315.5×10-6，高于維氏值292×10-6，風(fēng)化后可形成離子吸附型稀土礦床[3]。

表1 六陳巖體主要化學(xué)成份表

2.3.2 花崗巖風(fēng)化殼特征

巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，一般形成20m～30m的風(fēng)化殼，風(fēng)化殼稀土含量高，礦厚一般為4m～8m，為混合型稀土礦。由于花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育程度不同，稀土元素的富集程度有很大差異，一般來(lái)說(shuō)花崗巖風(fēng)化殼越厚，離子吸附型稀土礦礦體越厚，離子吸附型稀土礦主要以離子吸附相形式賦存于花崗巖風(fēng)化殼的全風(fēng)化層中[4]?；◢弾r風(fēng)化殼從上至下一般具有四元結(jié)構(gòu)特征：

（1）殘坡積層：該層厚度0m～5m，一般＜2m，主要由花崗巖風(fēng)化形成的碎塊、碎粒及碎粉混雜而成，呈黃褐色、淺紫紅色，該層介質(zhì)顯弱酸性，稀土氧化物（REO）含量低。

（2）全風(fēng)化層：該層厚5m～40m，一般厚10m～30m，與上部殘坡積層呈漸變過(guò)渡關(guān)系，無(wú)明顯分界，由基巖完全風(fēng)化而成，以淺灰黃色、淺紫紅色為主，夾雜黃褐色和灰白色，該層介質(zhì)呈弱酸性，稀土元素富集程度較高，常在該層的中、下部富集成礦。

（3）半風(fēng)化層：該層厚3m～10m，與上覆全風(fēng)化層呈漸變過(guò)渡關(guān)系，局部呈突變過(guò)渡。呈淡肉紅色，本層介質(zhì)屬弱酸性或弱堿性，稀土含量明顯下降，除了與全風(fēng)化層的過(guò)渡地帶，一般無(wú)礦體賦存。

（4）弱風(fēng)化層：與上覆半風(fēng)化層呈漸變過(guò)渡關(guān)系。呈淡肉紅色，該層稀土陽(yáng)離子和粘土礦物含量極少，在該層中無(wú)離子吸附型礦體賦存。

圖1 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

3.1.1 礦體的分布、形態(tài)

稀土礦體賦存于花崗巖風(fēng)化殼中，風(fēng)化殼保存較好的地段基本都有礦體存在。礦體在花崗巖全風(fēng)化層的中、下部最為富集，礦體的分布與花崗巖全風(fēng)化層基本一致，而且大體連續(xù)成片。

礦體平面上呈不規(guī)則狀、樹(shù)枝狀，總體呈北東—南西向展布，礦體長(zhǎng)約8000m，礦體寬220m～1600m。礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾層出現(xiàn)，局部地段偶見(jiàn)無(wú)礦天窗。剖面上呈似層狀、透鏡狀，其形態(tài)和產(chǎn)狀與地形變化基本一致，隨地形變化呈波狀起伏展布，在開(kāi)闊平坦地帶產(chǎn)狀較平緩，斜坡地帶較陡。

3.1.2 礦體的規(guī)模

本礦區(qū)探明M01、M02、M03號(hào)3個(gè)稀土礦體，主要礦體為M01礦體（圖2）。礦體平均蓋層厚5.84m。礦體厚度1.00m～38.85m，平均11.92m，變化系數(shù)66.05%，厚度變化屬較穩(wěn)定；垂直山脊線下切，礦體厚度有頂部最厚、往兩側(cè)變薄的變化規(guī)律，山脊較平緩的地段礦體厚度基本一致，礦體厚度等值線與地形線大體一致。礦體頂?shù)?、板的形態(tài)隨地形起伏，但坡度小于地形坡度的變化，而底板較之于頂板又顯得相對(duì)平緩。礦體單工程離子相稀土品位0.032%～0.220%，平均品位0.090%；全相稀土品位0.050%～0.284%，平均品位0.127%；品位變化系數(shù)36.93%，有用組分分布較均勻。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的礦物成份

礦物成份主要有條紋長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石、黑云母，少量的角閃石、絹云母等。

3.2.2 礦石的化學(xué)成份

礦石的主要化學(xué)成份及含量為：SiO258.72%～59.82%，Al2O321.88%～22.77%，TFe2O33.95%～4.72%，CaO0.015%～0.041%，MgO0.24%～0.27%，Na2O0.17%～0.37%，K2O6.32%～7.09%，P2O50.013%～0.039%，TiO20.40%～0.49%，ZrO20.061%～0.074%。

3.2.3 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)主要有：似斑狀結(jié)構(gòu)、花崗結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石的構(gòu)造主要有：土狀構(gòu)造、疏松塊狀構(gòu)造。

4 礦床成因分析

礦床含礦巖體為華力西期侵入巖六陳巖體，巖性主要為中粗粒斑狀含褐簾角閃鉀長(zhǎng)花崗巖，是南嶺地區(qū)與離子吸附型稀土礦成礦作用密切相關(guān)的花崗巖類(lèi)型，其富K、Si，貧Ca、Mg，巖體稀土元素含量高于維氏值，富含稀土元素，具有稀土成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]。

六陳巖體位于大瑤山隆起區(qū)，該區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度17℃～21℃、年平均降雨量1500mm～2100mm，自中生代地殼劇烈運(yùn)動(dòng)后，由于多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地殼的間歇性或緩慢抬升剝蝕，六陳巖體在低山和丘陵地區(qū)出露后遭受地質(zhì)營(yíng)力作用，巖石首先發(fā)生機(jī)械破壞作用，繼而發(fā)生化學(xué)風(fēng)化作用，使原巖中的長(zhǎng)石風(fēng)化成為高嶺土、伊利石等粘土礦物，造巖礦物中所含稀土元素從礦物中分解出來(lái)，稀土元素溶于水中以離子形式隨地表水遷移，然后在適宜的介質(zhì)條件下（PH值5.5～6.5）被全風(fēng)化層中的粘土礦物組分所吸附，不斷沉淀富集于風(fēng)化殼的中、下部成礦[6-8]。

圖2 馬安肚稀土礦區(qū)88號(hào)勘探線剖面圖

5 結(jié)論

（1）離子吸附型稀土礦礦床的形成與母巖、氣候、地貌、構(gòu)造、風(fēng)化殼的pH值等條件密切相關(guān)。

（2）六陳巖體稀土元素總量（∑REE）315.5×10-6，是地殼豐度的2.82倍。母巖的稀土豐度是稀土成礦物質(zhì)的來(lái)源基礎(chǔ)，它的高低決定了稀土元素能否富集成礦。當(dāng)其他成礦條件皆具備時(shí)，母巖中稀土豐度越高，越有利稀土元素在風(fēng)化殼中富集。

（3）含礦巖體經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用后以離子形式溶于水中的稀土元素被粘土礦物吸附并在風(fēng)化層底部富集成礦。說(shuō)明稀土元素分層富集主要和粘土礦物的含量、介質(zhì)酸堿性、水介質(zhì)下滲速度和強(qiáng)度有關(guān)。

（4）稀土元素的富集程度與花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育程度密切相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)花崗巖風(fēng)化殼越厚，離子吸附型稀土礦礦體越厚。