论文部分内容阅读
【摘 要】广西桂东南地区离子吸附型稀土矿床分布广泛，本文通过对该地区离子吸附型稀土矿成矿特征的总结和成因探讨，有助于指导该地区寻找离子吸附型稀土矿床。
【关键词】广西桂东南地区；离子吸附型稀土矿；成矿特征
稀土是重要的战略资源，随着研究的深入，其用途非常广泛。
在中国南方省份地区，分布有一种新类型的稀土矿——离子吸附型稀土矿床（亦即风化淋积型稀土矿床）。所谓“离子吸附”系指稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈离子状态吸附于粘土和云母类矿物中。这些稀土易为强电解质交换而转入溶液，不需破碎、选矿等工艺过程而直接浸取即可获得混合稀土氧化物。
此类矿床经由含矿岩体在地表遭受风化时，含矿岩体中的稀土矿物和硅酸盐矿物一起实破坏、分解，其分解产物以离子状态（往往形成复杂的碳酸盐络合物）进入到溶液中，除了一部分实地表水带走外，大部分则被多水高岭石、高岭石、水云母等粘土矿物吸附，使稀土离子在风化壳中富集成矿。稀土离子之所以能被粘土矿物所吸附，是因为高岭石等粘土矿物的表面常因破键而出现未饱和的过剩负电荷，它需要吸附介质中的阳离子以维持电价平衡。风化壳中的钾、钠、钙等碱金属和碱土金属离子因活动性较大而易于不断迁出，而作稀土离子活动性较小，故得以实粘土所吸附。
这类稀土矿的特点：重稀土元素含量高（因为岩体风化壳往往是钇族元素相对富集，铈族元素相对贫化），经济价值量大，品位低，覆盖面大，且多产于丘陵、低山缓坡地带，开采和浸取工艺简单。
广西桂东南地区的稀土矿同属离子吸附型稀土矿。
广西桂东南地区稀土矿成矿因素是多方面的，在此就其矿床的含矿母岩、区域构造、气候及地貌、风化壳、矿体赋存及形态等特征进行探讨。
1.含矿母岩特征
稀土元素（REE）在各类岩石中的分布情况为：碱性岩0.021%、花岗岩0.025%、中性岩0.013%、基性岩0.0085%、超基性岩0.00045%。
广西桂东南地区岩浆活动频繁，花岗岩类侵入岩分布广泛。这些含矿岩体常以硅、钾、钠的含量较高，铁、镁、钙较低，富含稀有元素及挥发分为显示特征。本区所分布的大量的花岗岩类岩体，其侵入经历了雪峰—加里东期、华力西—印支期、燕山期。
本区中与可形成矿体的含矿母岩其侵入期及岩性有如下：
（1）雪峰早期青白口纪侵入岩，其岩性为含矽线花岗片麻岩。
（2）加里东晚期志留纪侵入岩，其岩性有片麻眼球状中粒黑云二长花岗岩和堇青花岗闪长岩、片麻状堇青二长花岗岩。
（3）华力西期泥盆纪侵入岩，其岩性为（弱）片麻状二长花岗岩和黑云母花岗岩。
（4）华力西期中二叠世侵入岩，其岩性为含褐帘角闪钾长花岗岩和含褐帘角闪钾长二长花岗岩。
（5）燕山期中晚侏罗世侵入，其岩性有岩角闪石黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩、细至中粒花岗闪长岩、细中粒石英二长岩、石英正长岩、中细粒花岗闪长岩。
（6）燕山期晚白晋世侵入岩，其岩性有细中粒含角闪黑云二长花岗岩、花岗斑岩等。
2.区域构造特征
本地区所处的区域构造位置为博白—鹰阳关大断裂中的博白—梧州断裂、陆川—岑溪断裂；垌中—藤县大断裂东北段的灵山—藤县断裂。这些区域性构造不仅控制该区域不同期次的侵入岩的空间分布（如本区各期次的侵入岩体总体为北东向展布），同时也影响了侵入岩后期的改造（如通过气成热液作用导致侵入岩体稀土元素的进一步富集）。
3.气候及地貌特征
3.1气候特征
广西桂东南地区属亚热带季风气候。温润炎热，气温高，雨水充沛，此类气候类型对岩石风化极为有利，因为在常压的热力条件下，岩石风化的主要营力是水和温度。
广西桂东南地区的岩体在有利的区域气候条件下，常常形成完整且较为连续分布的风化壳。这些风化壳的形成是离子吸附型稀土矿床形成的不可或缺的必须条件。
3.2地貌特征
本区域地形以丘陵、低山为主、局部为中低山。
一般来说，丘陵、低山地区切割浅，风化壳保存较好，厚度大，对形成矿体有利；平缓山顶（脊），陡坡地形，“V”形山谷，形成裸脚式风化壳，此类风化壳矿体连续性差；尖棱形山顶（脊），“V”形山谷，陡坡地形不利于风化壳的形成。
从桂东南地区的离子吸附型稀土矿床的分布和保存情况看，最有利于离子吸附型稀土矿形成与保存的地貌条件为：海拔低于300m，切割深度一般小于150m，坡度小于30°（一般10～20°）的低山及丘陵缓坡地貌。
4.风化壳特征
风化壳一般特征，在垂向上可分为表土层（坡残积层）、全风化层和半风化层。这三层间界线不甚明显，呈渐变过渡关系。风化壳自上往下垂直分层为：
（1）表土层：该层厚度一般为0～3m，本层一般稀土含量较低，难以形成工业矿体。
（2）全风化层：该层厚度一般为3～15m，本层稀土含量最高，为稀土矿主要的赋存部位。
（3）半风化层：该层厚度一般为2～5m，本层上部尚可形成稀土矿，但矿石品位和矿石质量相对较差。
5.矿体赋存及形态特征
5.1矿体赋存部位
矿床矿体（层）均赋存在含矿岩体的风化壳中，尤其是风化壳的全风化层中。矿体（层）的产出部位与矿石粒度有关，矿石粒度小，其渗透系数小，矿层往往产于该层的中上部；矿石粒度大，其渗透系数大，矿层往往产于该层的中下部，少量在半风化层上部。
5.2矿体形态
矿体的形态、产状与风化壳相似，是面型分布，矿体平面形态不规则，被沟谷，溪流及冲积层分割，是若干不连续的不规则状矿块。在剖面上，矿体呈似层状、透镜状及新月形，矿体（层）顺山脊侧伏延伸，倾斜角略比地形坡度角缓。矿体厚度随风化壳厚度大小的变化而变化。一般山顶（脊）厚，往山坡，山麓逐渐变薄甚至尖灭。
6.结语
本文通过对桂东南地区离子吸附型稀土矿成矿的一般特征总结归纳，对该地区稀土矿的靶区的寻找具有一定的方向性，同时对此类型的矿床进行地质勘探工作兼具一定的指导意义。
【参考文献】
[1]武汉地质学院矿床教研窒.矿床学，1979.
[2]广西壮族自治区矿产地质勘查开发局2006广西壮族自治区数字地质图2006年版说明书（1：50万）.
[3]广西容县黎村稀土矿区，平南六陈、大洲稀土矿区等.
【关键词】广西桂东南地区；离子吸附型稀土矿；成矿特征
稀土是重要的战略资源，随着研究的深入，其用途非常广泛。
在中国南方省份地区，分布有一种新类型的稀土矿——离子吸附型稀土矿床（亦即风化淋积型稀土矿床）。所谓“离子吸附”系指稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈离子状态吸附于粘土和云母类矿物中。这些稀土易为强电解质交换而转入溶液，不需破碎、选矿等工艺过程而直接浸取即可获得混合稀土氧化物。
此类矿床经由含矿岩体在地表遭受风化时，含矿岩体中的稀土矿物和硅酸盐矿物一起实破坏、分解，其分解产物以离子状态（往往形成复杂的碳酸盐络合物）进入到溶液中，除了一部分实地表水带走外，大部分则被多水高岭石、高岭石、水云母等粘土矿物吸附，使稀土离子在风化壳中富集成矿。稀土离子之所以能被粘土矿物所吸附，是因为高岭石等粘土矿物的表面常因破键而出现未饱和的过剩负电荷，它需要吸附介质中的阳离子以维持电价平衡。风化壳中的钾、钠、钙等碱金属和碱土金属离子因活动性较大而易于不断迁出，而作稀土离子活动性较小，故得以实粘土所吸附。
这类稀土矿的特点：重稀土元素含量高（因为岩体风化壳往往是钇族元素相对富集，铈族元素相对贫化），经济价值量大，品位低，覆盖面大，且多产于丘陵、低山缓坡地带，开采和浸取工艺简单。
广西桂东南地区的稀土矿同属离子吸附型稀土矿。
广西桂东南地区稀土矿成矿因素是多方面的，在此就其矿床的含矿母岩、区域构造、气候及地貌、风化壳、矿体赋存及形态等特征进行探讨。
1.含矿母岩特征
稀土元素（REE）在各类岩石中的分布情况为：碱性岩0.021%、花岗岩0.025%、中性岩0.013%、基性岩0.0085%、超基性岩0.00045%。
广西桂东南地区岩浆活动频繁，花岗岩类侵入岩分布广泛。这些含矿岩体常以硅、钾、钠的含量较高，铁、镁、钙较低，富含稀有元素及挥发分为显示特征。本区所分布的大量的花岗岩类岩体，其侵入经历了雪峰—加里东期、华力西—印支期、燕山期。
本区中与可形成矿体的含矿母岩其侵入期及岩性有如下：
（1）雪峰早期青白口纪侵入岩，其岩性为含矽线花岗片麻岩。
（2）加里东晚期志留纪侵入岩，其岩性有片麻眼球状中粒黑云二长花岗岩和堇青花岗闪长岩、片麻状堇青二长花岗岩。
（3）华力西期泥盆纪侵入岩，其岩性为（弱）片麻状二长花岗岩和黑云母花岗岩。
（4）华力西期中二叠世侵入岩，其岩性为含褐帘角闪钾长花岗岩和含褐帘角闪钾长二长花岗岩。
（5）燕山期中晚侏罗世侵入，其岩性有岩角闪石黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩、细至中粒花岗闪长岩、细中粒石英二长岩、石英正长岩、中细粒花岗闪长岩。
（6）燕山期晚白晋世侵入岩，其岩性有细中粒含角闪黑云二长花岗岩、花岗斑岩等。
2.区域构造特征
本地区所处的区域构造位置为博白—鹰阳关大断裂中的博白—梧州断裂、陆川—岑溪断裂；垌中—藤县大断裂东北段的灵山—藤县断裂。这些区域性构造不仅控制该区域不同期次的侵入岩的空间分布（如本区各期次的侵入岩体总体为北东向展布），同时也影响了侵入岩后期的改造（如通过气成热液作用导致侵入岩体稀土元素的进一步富集）。
3.气候及地貌特征
3.1气候特征
广西桂东南地区属亚热带季风气候。温润炎热，气温高，雨水充沛，此类气候类型对岩石风化极为有利，因为在常压的热力条件下，岩石风化的主要营力是水和温度。
广西桂东南地区的岩体在有利的区域气候条件下，常常形成完整且较为连续分布的风化壳。这些风化壳的形成是离子吸附型稀土矿床形成的不可或缺的必须条件。
3.2地貌特征
本区域地形以丘陵、低山为主、局部为中低山。
一般来说，丘陵、低山地区切割浅，风化壳保存较好，厚度大，对形成矿体有利；平缓山顶（脊），陡坡地形，“V”形山谷，形成裸脚式风化壳，此类风化壳矿体连续性差；尖棱形山顶（脊），“V”形山谷，陡坡地形不利于风化壳的形成。
从桂东南地区的离子吸附型稀土矿床的分布和保存情况看，最有利于离子吸附型稀土矿形成与保存的地貌条件为：海拔低于300m，切割深度一般小于150m，坡度小于30°（一般10～20°）的低山及丘陵缓坡地貌。
4.风化壳特征
风化壳一般特征，在垂向上可分为表土层（坡残积层）、全风化层和半风化层。这三层间界线不甚明显，呈渐变过渡关系。风化壳自上往下垂直分层为：
（1）表土层：该层厚度一般为0～3m，本层一般稀土含量较低，难以形成工业矿体。
（2）全风化层：该层厚度一般为3～15m，本层稀土含量最高，为稀土矿主要的赋存部位。
（3）半风化层：该层厚度一般为2～5m，本层上部尚可形成稀土矿，但矿石品位和矿石质量相对较差。
5.矿体赋存及形态特征
5.1矿体赋存部位
矿床矿体（层）均赋存在含矿岩体的风化壳中，尤其是风化壳的全风化层中。矿体（层）的产出部位与矿石粒度有关，矿石粒度小，其渗透系数小，矿层往往产于该层的中上部；矿石粒度大，其渗透系数大，矿层往往产于该层的中下部，少量在半风化层上部。
5.2矿体形态
矿体的形态、产状与风化壳相似，是面型分布，矿体平面形态不规则，被沟谷，溪流及冲积层分割，是若干不连续的不规则状矿块。在剖面上，矿体呈似层状、透镜状及新月形，矿体（层）顺山脊侧伏延伸，倾斜角略比地形坡度角缓。矿体厚度随风化壳厚度大小的变化而变化。一般山顶（脊）厚，往山坡，山麓逐渐变薄甚至尖灭。
6.结语
本文通过对桂东南地区离子吸附型稀土矿成矿的一般特征总结归纳，对该地区稀土矿的靶区的寻找具有一定的方向性，同时对此类型的矿床进行地质勘探工作兼具一定的指导意义。
【参考文献】
[1]武汉地质学院矿床教研窒.矿床学，1979.
[2]广西壮族自治区矿产地质勘查开发局2006广西壮族自治区数字地质图2006年版说明书（1：50万）.
[3]广西容县黎村稀土矿区，平南六陈、大洲稀土矿区等.