■刘昭文

（福建省第八地质大队 福建龙岩 364012）

福建连城宣和稀土矿成矿地质特征及成因规律浅析

■刘昭文

（福建省第八地质大队 福建龙岩 364012）

矿区位于闽西南拗陷带之明溪-武平复式背斜的中部，区域内侵入的印支期-燕山早期侵入花岗岩体风化壳内常富集离子型稀土矿，在地质调查结果的基础上，基于对成矿地质特征了解，从控矿条件、分布富集规律等方面对矿区稀土成矿规律进行初步总结。

花岗岩风化壳稀土矿地质特征成因规律

矿区位于闽西南拗陷带之明溪—武平复式背斜的中部，区内岩浆活动强烈，大面积分布印支期（似斑状）黑云母花岗岩（γ51）、燕山早期黑云母花岗岩（γ52（3）c）。矿区属中亚热带季风气候，温暖湿润，光照充足，雨量充沛，使花岗岩风化壳发育。区域内离子吸附型稀土矿（化）点众多，风化淋积离子吸附型稀土矿，特点是稀土元素呈水合或者羟基水合离子赋存于风化壳粘土矿物上，在空间分布呈规律性变化[1]。（见图1）

图1 福建省连城县宣和地区区域地质矿产图

1 成矿地质背景

1.1 成矿母岩印支期黑云母花岗岩（γ51）

区内岩浆活动强烈，矿区位于四堡-上杭才溪稀土成矿远景区宣和岩体内，宣和岩体为（γ51）黑云母花岗岩位于本区西部，主要分布宣和-朋口一带。

宣和岩体似斑状花岗岩具中粗粒花岗结构，石英长石结晶粗大，粒径一般3～10mm，长石斑晶粒径20～40mm，斑晶含量10-15%。岩石矿物晶体间接触裂隙较大，较易被水浸蚀风化。

根据配分分析结果本矿区离子吸附型的矿源主要为印支期似斑状长花岗岩，特点是原岩稀土含量高，矿床附近的稀土元素分析值大部分为地壳平均丰度值2-5倍[2]。

1.2 风化壳深度对成矿的影响

矿区内似斑状花岗岩风化壳十分发育，岩体风化壳发育程度受地形地貌控制，随海拔升高风化壳厚度依次递减。矿区南部多为盆地边缘之低山缓丘，海拔380-500m，地形平缓，风化壳厚度一般15-20m，最厚＞28m；中部为低山丘陵，海拔500-700m，风化壳厚度一般5-15m；东部、北部海拔＞700m，为半风化、弱风化基岩，风化壳厚度一般＜5m。

从取样钻取样分析结果看，REO随孔深多呈单峰式变化，浅部浮土层和下部半风化层含量普遍较低，高含量区大都在风化层中上部，主要分布孔深2-16m地段的砂土层中,局部在中深部含量偏高（图2）。

2 矿区稀土矿成矿与迁移富集分析

2.1 成矿条件分析

风化壳离子吸附型稀土矿形成有其内生因素母岩稀土丰度、矿石元素的赋存、构造的条件；气候条件、岩石风化程度、地表水淋滤的PH值等外生因素等利于成矿和赋存的条件。

（1）母岩的稀土丰度。母岩的稀土丰度是稀土矿物质的来源基础，成矿的先决条件。丰度高低影响到稀土元素在风化壳中能否富集成矿。成矿条件具备时，其丰度越高对成矿越有利[4]。根据2012年

地质调查分析结果，宣和岩体-浅肉红色中粗粒（似斑状）黑云母花岗岩（γ51），其岩石稀土元素丰度普遍接近或高于南岭地区REE的平均值(229ppm)，给离子吸附型稀土矿的形成提供了丰富的物质来源。

图2 矿体品位变化图

（2）稀土矿的赋存形式。我国南方风化壳离子吸附型稀土矿，矿石稀土元素主要以阳离子形式吸附于多水式粘土类矿物表面富集而成，次为类质同象和微固体混入相及矿物相[5]。如高岭石、埃洛石、蒙脱石、伊利石、水云母等，含量一般50～70%，它们是离子相稀土元素的良好载体；次为石英，含量25～30%，以及含量不等的残留长石（0-15%）；其中褐帘石、独居石、钙钇矿、磷钇矿和褐钇铌矿是含稀土成分的原生矿物，大多经风化分解后形成离子相稀土元素，被粘土类矿物所吸附。

本矿区稀土矿含矿层主要为花岗质砂土，其结构疏松，自然渗透性能良好，顶板主要为粘土层，底板为弱风化母岩层或母岩层。属典型的花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿。

（3）风化壳的PH值。风化壳PH的大小与稀土元素的富集也密切相关，PH在5.5-6.5时最利于稀土元素的富集[6]。据宣和稀土矿区水文地质资料，地表水PH值多为6-6.5，印支期酸性侵入岩。有利于稀土矿成矿。

2.2 稀土矿在风化壳内的迁移和富集

稀土元素在风化过程中的迁移富集，也就是吸附、脱附和迁移的过程。随着水的PH值对岩石和矿物风化过程发生，水解，氧化还原，稀土元素的吸附或脱附、迁移和富集[7]。

（1）当PH小于7时，稀土主要以水合阳离子形式迁移，PH大于7时，稀土主要以碳酸盐和重碳酸盐的可溶性配合物形式迁移。

（2）气候条件也可以影响稀土矿物的富集，潮湿环境下，吸附在粘土矿物的稀土元素比较容易从矿物中解吸下来，并转入溶液中随水迁移[8]。

3 矿床成因及控矿因素

矿区地处亚热带，气侯湿热，雨量充沛，加上地形、地貌条件等有利因素，使酸性、中酸性花岗岩遭受强烈风化，形成大面积的风化壳，为离子吸附型稀土矿富集提供了有利条件。花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿的形成，受稀土内生条件和表生条件双重控制，其成矿机理表现为有利的成矿母岩与有利的古气候、地貌条件相结合，促使母岩矿物中的稀土元素大量转变为风化壳中的呈吸附状态的稀土离子，从而富集成矿。因此，找矿方向应在酸性及中酸性（以印支期似斑状花岗岩风化壳为主）富含稀土的长英质出露区的亚热带海拔小于700m的丘陵缓坡地貌区[9]。

[1]池汝安，田君，风化壳淋积型稀土矿评述 中国稀土学报，2007,25（6）.

[2]福建省第八地质大队，福建省连城县宣和矿区稀土矿地质调查报告，2012年1月.

[3]林传仙，郑作平。风化壳淋积型稀土矿床成矿机理的实验研究 [J]。地球化学，1994（2）.

[4]潘华，广西云开地区风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征及成矿模式，南方国土资源，2011.9.

[5]贺伦燕等.我国南方离子型稀土矿，稀土，1990,1(39).

[6]池汝安，徐景明，何培炯，朱永睿，华南花岗岩风化壳中稀土元素地球化学及矿石性质研究，地球化学，1995,24（3）.

[7]张祖海.华南风化壳离子吸附型稀土矿床 [J].地质找矿理论，1990，5（1）.

[8]胡秋玲，风化壳淋积型稀土矿成矿分析 [J].四川建材，2013,39(1).

[9]杨大欢，肖光铭，广东省离子吸附型稀土矿区域成矿规律研究，地质与资源，2011,20(6).

F416.1[文献码]B

1000-405X（2015）-10-41-2