西兴业县龙江离子吸附型稀土矿床成矿地质特征浅析

西兴业县龙江离子吸附型稀土矿床成矿地质特征浅析

杨小军

广西五鑫矿业投资有限公司 广西南宁

摘要：龙江离子吸附型稀土矿赋存印支期花岗岩风化壳全风化层中 ，呈面状分布，受地形控制；旺冲超单元的天井冲单元为本区离子吸附型稀土矿床成矿母岩，随着地表风化剥蚀、淋滤吸附作用，富集成矿。本矿区的稀土矿石类型是低铕中钇为主的混合型轻稀土。通过四个环节进行探讨了绿色矿山建设是一个企业可持续发展的关键所在，绿色矿山注重生态效益、经济效益、社会效益的可持续发展，充分考虑矿产资源的消耗与环境整治的因素。

关键词：龙江；离子吸附型稀土矿；地质特征；绿色矿山

1、区域地质背景

矿区大地构造处于华南板块（一级）—华夏陆块（二级）—钦州褶皱系（三级）—六万大山凸起带（四级）（Ⅲ₁²）的中南部，北边与南华活动带桂中～桂东北褶皱系的大瑶山隆起（Ⅱ₁⁴）相邻，属于我国著名钦杭成矿带的西南端(图1）。

区域出露的地层从老到新有泥盆系、石炭系、白垩系、第四系。本区经历了加里东期、华力西-印支、燕山和喜山构造发展阶段，构造运动强烈，区内褶皱发育。矿区位于大容山复背斜的次一级木梓背斜的南翼，附近构造主要为北东向，以受博白~岑溪、灵山~藤县区域性深断裂带控制为主。区域华力西—印支期岩浆岩活动极为强烈，花岗岩分布面积极大。主要为华力西期的大容山花岗岩体和补充侵入体。其次为旺冲、葵山、和石南三个超单元。旺冲超单元岩性为二叠纪角闪二长花岗岩，葵山超单元岩性为细粒-中细粒斑状堇青石黑云二长花岗岩，石南超单元岩性为斑状堇青黑云二长花岗岩及连斑状花岗斑岩。如图2。

图2 龙江稀土矿区域地质简图

1. 地质界线 2.岩浆岩相变界线 3.断层 4.角度不整合线 5.矿区范围

石南超单元：T₂L -中三叠世良村单元花岗斑岩T₂D -中三叠世东山单元花岗斑岩T₁Z-早三叠世周村单元花岗岩

葵山超单元：T₁Lj-早三叠世龙江单元花岗岩 T₁H-早三叠世火烧屋单元花岗岩P₂W -晚二叠世旺禾垌单元花岗岩P₂H-晚二叠世何冲单元花岗岩 P₂J-晚二叠世江口单元花岗岩

旺冲超单元：P₁M -早二叠世墨窑口单元花岗斑岩P₁D-早二叠世大腕山单元花岗岩P₁T-早二叠世天井冲单元花岗岩

λξ-石英正长岩脉 Q-第四系 K-白垩系 D-泥盆系

2、矿床地质特征

2.1矿区地质特征

矿区出露的地层有泥盆系下统郁江组、白垩系下统新隆组及第四系。矿区内主要断层为龙江断层，断层倾向200～210°，倾角约25°，断层破碎带宽3～15米不等，破碎带由断层泥、断层角砾、压碎岩组成，角砾为堇青石黑云母花岗岩、黑云母花岗岩，呈棱角状。矿区内岩浆活动十分强烈，主要出露石南超单元的东山单元（T₂D）和旺冲超单元的天井冲单元（P₁T）。东山单元主要为连斑状紫苏石榴堇青黑云二长花岗斑岩，天井冲单元为中粗粒斑状含褐帘角闪黑云钾长花岗岩。天井冲单元为本区离子吸附型稀土矿床成矿母岩。

2.2赋矿层位及矿化特征

本区离子吸附型稀土矿赋存与花岗岩风化壳中。风化壳的标准剖面分四层结构。①腐植层：为黑、黑褐色、黄褐色，由粘土和腐植物根系组成，厚0—1m；②残坡积层：主要由砂质粘土组成，含少量原岩碎块，厚1—5.5m；③全风化层：原岩结构基本破坏，但可辨认，手捏即碎，长石类矿物占75%以上已风化，是风化壳离子吸附型稀土矿的主要赋矿层位，厚0—18m；④半风化层：基本保留原岩结构，岩石结构紧密，但易破碎，斜长石大部分风化，而钾长石则半数以上尚保留较新鲜的晶粒，石英大多数与长石结构连体，层厚几米至十几米，该层与全风化带为渐变过渡关系，分界不明显，该层顶部仍可富集形成矿。

2.3矿体特征

矿体为面形分布，形态受地形控制，并随地形起伏而起伏，矿体主要分布在岩体风化壳的全风化层内，部分延深至岩体半风化层顶部。在平面上，受地形切割呈不规则岛状，大小不等，内部部分出现小面积无矿天窗；在剖面上，呈似层状或透镜状，产状并随地形起伏而起伏，倾向与坡向相同，倾角略比地形坡角缓，一般在10～35°，局部可达45°。单工程矿层厚度为2.00～14.00m，单工程全相品位0.050～0.166%，稀土组分分布均匀程度属均匀型。

2.4矿石特征

岩浆岩是本区稀土矿的成矿母岩，其稀土元素主要由含稀土造岩矿物及独立稀土矿物提供，矿区的造岩矿物以石英、斜长石、角闪石为主，含有少量黑云母、堇青石、紫苏辉石、石榴石，独立稀土矿物有磷钇矿、独居石、褐帘石、褐钇铌矿等。矿石结构：全风化层矿石结构以松散的砂泥质土状粘连结构为主，随矿石风化程度减弱，自上往下在半风化层矿石出现原岩残余胶结的中、粗粒砂状结构。矿石构造：矿石以花斑状、碎裂状构造为主，自上往下在半风化层矿石出现原岩残余的块状构造。

本区稀土矿组合样品的分析结果（表1），离子相稀土氧化物总量与全相稀土氧化物总量比值（浸取率）基本在71.32～79.31%之间，部分达93.10%，平均为77.12%，因此本矿的矿石类型为风化壳离子吸附型，其平均浸取率较高，矿石属于较易浸取类矿石。

表1 浸出率分析结果表

通过稀土元素分量的分析（表2），根据稀土配分标准，以Y₂O₃ 和Eu₂O₃的含量为依据：Eu₂O₃＜0.6%为低铕，0.6%≤Eu₂O₃＜1.0%为中铕，Eu₂O₃≥1.0%为高铕；Y₂O₃ 小于20%为低钇，20%≤Y₂O₃＜40%为中钇，Y₂O₃≥40%为高钇，综上，本矿区的稀土矿石类型是低铕中钇为主的混合型轻稀土。

通过样品稀土元素球粒陨石标准化（球粒陨石，W.V.Boynton,1984推荐值），各样品图式都很相似（图3），说明各样品的稀土元素含量很接近。曲线向右倾斜，REE配分模式表现为“W字”，LREE富集，HREE平坦型。其中，La—Eu部分曲线陡，Gd—Lu曲线近于水平。Ce严重亏损（δCe平均0.016），Eu严重亏损（δEu平均0.32），LREE/HREE为3.57—5.38

2.5矿床成因

综上所述，本矿床为离子吸附型稀土矿床，富含稀土元素的印支期花岗岩原岩，奠定了风化壳离子吸附型稀土矿床形成的物质基础。矿区地处亚热带季风湿热气候条件，在表生地质作用下使富含稀土元素的原岩逐渐风化分解，长石等造岩矿物一方面次生为为高岭石等粘土矿物，成为离子型稀土矿的吸附剂，另一方面从长石等矿物中释放出的离子型的稀土元素为粘土矿物的吸附提供了物质来源。随着地表风化剥蚀、淋滤吸附作用，稀土元素富集成矿。

4、结语

龙江离子吸附型稀土矿赋存印支期花岗岩风化壳全风化层中 ，呈面状分布，受地形控制；旺冲超单元的天井冲单元（中粗粒斑状含褐帘角闪黑云钾长花岗岩）为本区离子吸附型稀土矿床成矿母岩，随着地表风化剥蚀、淋滤吸附作用，稀土元素富集成矿；本区矿石平均浸取率较高，矿石属于较易浸取类矿石；通过样品稀土元素球粒陨石标准化，LREE富集，HREE平坦型，Ce严重亏损，Eu严重亏损，本矿区的稀土矿石类型是低铕中钇为主的混合型轻稀土；含矿母岩、气候因素及地貌因素为本区离子吸附型稀土矿的控矿因素。

参考文献：

[1]程裕琪.中国区域地质概论[M].地质出版社，1994.

[2]广西区域地质调查队三分队.区域地质调查报告石南镇幅[M].广西壮族自治区地质矿产局，1989.

[3]李振华,杨小军.广西兴业县龙江矿区稀土矿普查报告[M].广西二七四地质队,2019.

[4]郜兆典,李青，蔡贺清，罗寿文.试论广西离子吸附型矿产[J].南方国土资源,2009,(3).

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