广西兴业县旺冲矿区稀土矿矿床成因及找矿标志

(整期优先)网络出版时间:2020-09-01
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广西兴业县旺冲矿区稀土矿矿床成因及找矿标志

黄坤荣

广西壮族自治区地球物理勘察院 545000

摘要:广西兴业县旺冲矿区稀土矿位于华南板块华夏陆块钦州褶皱系的六万大山凸起带(Ⅲ12)上,勘查区大部分被晚二叠世至中三叠世的花岗岩所占据。离子吸附型稀土矿赋矿层位主要为天井冲单元(P1T)中粗粒斑状含褐帘、角闪黑云钾长(二长)花岗岩风化壳,经过初步普查发现和圈定了1个稀土工业矿体,矿体严格受花岗岩母岩和花岗岩风化壳发育和保留程度(地形条件)控制,矿床类型为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。

关键词:稀土矿、普查、兴业县旺冲;矿床成因;找矿标志

1区域地质特征

本区地处华南板块华夏陆块钦州褶皱系六万大山凸起带(Ⅲ12)上,北邻南华活动带桂中~桂东北褶皱系的大瑶山隆起(Ⅱ14),为我国著名的钦杭成矿带西南端。

六万大山凸起带是一个长期隆起带,区域上大部分为大容山-十万大山岩群所占据,沉积岩出露不多。在早古生代本区曾为坳陷区,为深海-半深海碎屑复理石沉积。广西运动时东北部开始隆起,而西南部晚志留世与早泥盆世为连续沉积,直至早泥盆世布拉格期,地壳褶皱隆起。褶皱以紧密线状或短轴状褶皱为主,局部倒转。构造线总体呈北东向,西南部为近东西向,边界断裂发育,部分断裂带往往发育韧性剪切特征。

2矿区地质

2.1地层

区内出露地层主要为第四系(Q)。

第四系(Q):仅在塘梨塘、青南垌、百靛等低洼沟谷及大片农田区分布。以洪冲积、残坡积物质混合组成,多为粘土、亚粘土、亚砂砾、亚砂土层等成分。厚度0.5~4m不等。

2.2构造

勘查区在区域北东方向为主的构造控制下,矿区断裂活动较强烈,具有多期性、继承性。主要构造为断裂构造,主要有:

F1出露于矿区北东,称为子昌冲断层,展布于旺冲、子昌冲等一线上,,断层走向290°,倾向210°,倾角60°,断层斜切天井冲花岗岩体,断裂带宽1~2m,主要见到花岗质压碎岩,为正断层。

F2出露于矿区中部,称为墨窑口断层,展布于大岭磅顶、树用塘岭顶、旺冲等一线,断层走向75°,倾向345°,倾角78°,长约5公里,断层斜切天井冲花岗岩体,断裂带宽5~20m,断层破碎带宽约5~20m,见硅化、压碎等现象,断层面不平,为正断层,断层在分界岭及树用塘岭顶处分别被北西向断层F3、F4错断。

矿区内岩体节理及小裂隙十分发育,以南西-北东走向为主,倾角为65~85°不等。

2.3岩浆岩

勘查区内岩浆岩发育,几乎全部为花岗岩,主要为早二叠世侵入岩,按花岗岩单元、超单元填图方法划分,分别旺冲超单元、六万山超单元和石南超单元,划分为3个超单元,局部还有零星分布的几个小岩脉。花岗岩分布面积占全勘查区面积的99%。

3、矿床成因

母岩的含矿性及其风化富集作用是形成风化壳离子吸附型稀土矿床的主要因素。

母岩的含矿性:本区由于印支期构造运动剧烈,导致了的勘查区内产生酸性岩浆岩多次侵入,形成了富含稀土元素的原岩,奠定了勘查区内风化壳离子吸附型稀土矿床形成的物质基础。

风化富集作用:勘查区地处亚热带季风湿热气候条件下,在风化的表生地质作用下使富含稀土元素的原岩逐渐风化分解,其中长石等造岩矿物一方面次生为高岭石等粘土矿物,成为离子型稀土矿的吸附剂,另一方面又从长石等矿物中释放出的离子型的稀土元素而为粘土矿物吸附提供了物质来源。随着地表风化剥蚀、淋滤吸附作用的不断叠加和进行,离子型稀土元素得到不断富集成矿。

4控矿因素

4.1岩石岩性因素:勘查区内尤其以旺冲超单元中的天井冲单元中粗粒斑状含褐帘、角闪黑云钾长(二长)花岗岩为本勘查区风化壳离子吸附型稀土矿的重要成矿母岩,该母岩的分布、规模及其稀土元素含量较高等因素基本控制了勘查区内风化壳型稀土矿体的分布、规模及质量。

4.2气候因素:勘查区地处亚热带季风气候区,气候湿热,植被发育,长期处于弱酸性地球化学环境条件下,有利于含矿母岩的化学风化作用较易进行,对矿物的分解和离子型稀土元素的淋滤富集起着非常重要的作用。

4.3地貌因素:地貌不仅控制剥蚀作用的进行,同时还可决定地下水的动态和风化壳的地球物理化学特征。风化产物的淋滤状况、风化壳的厚度和保留程度等均与地貌有关。勘查区主要为低山~丘陵地貌区,切割较浅,地形坡度较缓,风化壳保存较好,易于形成全覆式风化壳,对稀土成矿和保留比较有利。

5、矿化富集规律

5.1在地形地貌上:

①缓坡与陡坡比较:缓坡更有利于离子型稀土元素的富集。在陡坡上,风化壳粘土层易被雨水冲刷流失,风化(壳)层的真厚度较小,水在重力作用下渗流得较快,风化壳中吸附的离子型稀土元素及高岭石等胶状粘土物质等易于被溶淋于水中带走,不利于离子型稀土元素的富集和成矿。

②宽阔山脊比狭窄山脊更有利于稀土元素的富集。宽阔山脊部位,风化壳产状较平缓,不易被剥蚀,风化层厚度较大,有利于稀土元素往下渗透和富集;狭窄山脊风化壳厚度较小,产状较陡,稀土元素易往斜坡下流失和运移,不利于富集。

5.2在垂向剖面上:

垂向上全风化层的顶部稀土氧化物总量含量不高,稀土元素主要富集在全风化层的中部至半风化层顶部,随着母岩风化程度的减弱,稀土含量逐渐下降。全风化层是本矿床的主要赋存部位,品位最高,其次是半风化层。

从勘查成果来看,单工程品位在垂向上的变化特征主要有以下三种类型:

一是“h”字型富集,稀土元素主要富集在全风化层的下部至半风化层上部,顶板品位较低,矿层下部质较量好,品位高。此类富集特征对原地浸取析出采矿特别有利。勘查区矿化富集规律以该类型为主,探矿工程大多未能揭穿矿层。

二是“D”字型富集,稀土元素主要富集在风化壳全风化层的中部,矿层中部质较量好,品位较高;顶板及底部品位较低。此类富集规律对原地浸取析出采矿有利。这是勘查区的第二个主要矿化富集规律,探矿工程多数能揭穿矿层。

三是“P”字型富集,顶板很薄甚至无顶板,稀土元素主要富集在全风化层上部,全风化层下部及半风化层以下品位较低。此类富集特征对原地浸取析出采矿不利。这是勘查区的第三个主要矿化富集规律,探矿工程均已揭穿矿层。

6、找矿标志

6.1岩性(体)标志:天井冲单元中的中粗粒斑状含褐帘、角闪黑云钾长(二长)花岗岩是本勘查区重要的成矿母岩,也是勘查区风化壳离子吸附型稀土矿重要的找矿标志之一。

6.2地形地貌标志:风化壳离子吸附型稀土矿严格受风化壳影响,低山丘陵地貌区有利于风化壳的发育形成和保存,是勘查区离子吸附型稀土元素的富集成矿和保存的良好场所。

结语:

总之,区内的社会环境和自然地理环境较好,矿床地质情况较为简单,经过可行性概略性研究认为,广西兴业县旺冲矿区稀土矿具有较好的经济效益。