廣東省平遠縣黃畬一帶風化殼淋積型稀土礦風化殼特征研究

郭 忠

（天津華北地質勘查總院 天津 300170）

1 引言

風化殼淋積型稀土礦是我國特有的一種稀土礦產資源，成礦母巖系含稀土花崗巖或火山巖，經多年風化形成較厚的風化殼，稀土離子以水和離子或羥基水和離子吸附在風化殼中的黏土礦物內。廣東省平遠縣黃畬一帶大面積出露燕山期花崗巖，風化殼廣泛發育，為本區形成大型風化殼淋積型稀土礦床提供了優越條件。

2 區域地質

區域內主要出露有加里東、燕山褶皺構造層。構造斷裂帶主要有北東、北北東、北西及北西西向的斷層。

區域巖漿巖與混合巖、混合花崗巖廣泛發育，分布面積約占200km2。時代劃分為加里東和燕山期。其中加里東期主要為二長花崗巖和混合巖、混合花崗巖類，燕山期以規模較大的黑云母花崗巖體為主。

3 礦區地質

礦區地層出露簡單，僅發育有第四系殘坡積層，構造亦不發育，地表基本見不到明顯斷裂構造，僅在沖溝或個別巖石出露地段見有小型構造，多為巖體內小型斷裂構造，主要表現為擠壓破碎帶，次級裂隙多被石英脈、碳酸巖脈及閃長巖脈巖充填。

礦區巖漿巖大面積出露，在黃畬巖體的北部，巖性主要為黑云母花崗巖，局部發育有二長花崗巖、正長花崗巖等。

4 風化殼的發育狀況、分布特征及厚度控制

本區總體上屬丘陵地貌，地處亞熱帶，氣候溫熱潮濕，巖體風化強烈，在地形地貌有利地段，剝蝕作用弱于風化作用，形成了廣泛分布的風化殼。

依據探礦工程的觀察，全風化層為本區風化殼主體，該層及其亞層受地形起伏影響，一般山腳處厚度減薄，局部因缺失而出露基巖，向山腰、山頂方向厚度逐漸增大，局部山頂未風化完全，見有少量基巖出露，厚度減薄。

區內花崗巖風化殼依據地形、地勢特征以及溝系等情況劃分了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅷ等八個礦帶。本次通過綜合研究與對比，優選了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ六個帶開展普查工作，由淺鉆對風化殼厚度進行了工程控制，施工淺鉆149個，控制風化殼平均厚度10.27m。

由工程控制風化殼厚度情況（表1）可知：①風化殼發育較好的礦化帶為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號，Ⅰ、Ⅴ號礦化帶次之，Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號礦化帶較差；②三個礦帶風化殼在山頂、山腰發育好，山腳差。

5 礦體賦存部位及分布情況

本區稀土礦床礦體的分布與形態，與花崗巖風化殼相依相存，礦體的非礦蓋層主要為腐殖層，已知具有工業意義的稀土礦體主要賦存于花崗巖風化殼內全風化層內。

礦體呈似層狀，大致沿巖體風化殼全風化層分布，剖面上受地形起伏變化控制，一般多隨地形起伏而變化，但其起伏變化小于地形。礦體在剖面上呈層狀、似層狀產出，平面上呈不規則面狀分布，形態受風化殼形態的控制。礦體形態的完整程度與所處的地形有關，一般地勢相對平緩的地方，礦體的完整性較好，地勢相對陡峭的地區，因受水流侵蝕作用，沖溝中局部裸露基巖，礦體完整性差。

6 賦礦風化殼的形態及結構特征

巖體風化殼呈面形分布，由于受河流水系沖刷剝蝕，使其平面形態極不規則，可分為全覆式和裸腳式。全覆式由山腳到山頂全被巖體風化殼所覆蓋，沖溝中不見基巖出露。風化殼保存較好，分層齊全。但其山腳部分由于受沖刷，其厚度小于山頂。裸腳式其山腳由于受到較強的剝作用而出露基巖。

表1 礦區主要礦帶淺鉆工程控制風化殼厚度統計表

巖體風化殼根據風化作用程度不同，從地表至新鮮基巖，呈現出較明顯的層狀結構。

花崗巖原地風化殼是稀土礦床主要賦礦部位，其中全風化層為風化殼的主體，是風化殼淋積型稀土礦體的主要賦存場所，礦體多富集在該層的中、下部。區內花崗巖區頂部廣泛發育，呈磚紅色、紅褐色夾雜黃褐色、淺灰白色等疏松狀砂質粘土層，成分主要為粘土礦物，次為石英、云母等。結構疏松，多孔易碎，其底部多保留原巖的結構、構造特征，約占整個風化殼厚度的4/5以上。與上覆腐殖層呈漸變過渡關系，分界不明顯。自上而下又細分為四個亞層（圖1）。

①磚紅粘土層：磚紅色、偶見黃褐色，主要由粘土和少量石英等組成。粘性大，能夠手搓成條，一般厚度在0.5～3m，均厚2.23m，為本區常見含稀土礦的的亞層。

②斑雜粘土層：磚紅色、紅褐色、淺黃褐色、灰白色等，呈斑雜狀，常見富含鐵質物質的磚紅色、紅褐色粘土，由粘土、粘土礦物以及少量石英等組成。野外觀察該層粘土含量多時粘性增大，當高嶺石等粘土礦物增多時則粘性降低，一般厚度在2.00～15.00m之間，局部厚度增大，可達15～24m，為本區常見亞層，亦是稀土的主要含礦層位，稀土礦體一般位于該亞層下部。

圖1 賦礦風化殼構造示意圖

③淺色粘土層：灰白色、黃白色、淺黃褐色等，鐵質物質含量明顯減少，由粘土礦物以及少量粘土、石英等組成，結構疏松，多孔易碎。野外較少觀察到，為不常見亞層，常缺失。

④構造殘積亞層：紅褐色、黃褐色、淺黃白色、灰白色等，主要由粘土礦物以及少量長石、石英、云母等礦物組成。結構疏松，多孔易碎。典型特征是保留原巖的結構構造特征，而原巖礦物大多數已風化為粘土礦物，該層一般厚度在2.00～20.00m之間，為較常見亞層，是稀土的主要含礦層位。