莫 雄,關 奇,王曉峰
(云南省地質調查院,云南 昆明 650216)
滇西盈江地區稀土礦產分布廣泛,對其成礦背景研究有重要的找礦指導意義。較多研究成果表明,這一地區稀土礦與花崗巖有著密切關系,屬于花崗巖風化離子吸附型稀土成礦。但區內花崗巖體巖石種類繁多,侵入時代復雜。以往對稀土成礦背景研究、找礦規律總結存在諸多問題。通過近期1∶5萬區域地質調查,從各侵入巖的巖石學、同位素年代學、稀土礦產方面進行詳細系統調查采樣分析,對區內稀土礦產成礦專屬性有了更進一步的研究。
云南省盈江地區屬于岡底斯-喜馬拉雅構造巖漿巖省、岡底斯構造巖漿巖帶、固東后碰撞構造巖漿巖亞帶,區內巖漿活動頻繁,形成多期次中酸性侵入巖。構造形跡主要為走向北東、北北東向燕山期對沖形成的逆沖推覆構造帶和喜山期走滑剪切帶(圖1)。
區域地層主要出露古元古代高黎貢山巖群、梅家山巖群、泥盆系。高黎貢山巖群楊家寨巖組主要為黑云片巖、二云片巖、黑云斜長變粒巖、黑云斜長片麻巖等,梅家山巖組九渡河巖組主要為絹云板巖、粉砂質板巖、千枚巖;泥盆系為下部獅子山組變質石英砂巖、關上組粉砂質板巖夾灰巖,含軟錳礦層。
該區巖漿巖有中三疊紀、白堊紀及古近紀中酸性侵入巖,其中中三疊紀巖漿巖有深灰色中粒黑云英云閃長巖、中細粒黑云二長花崗巖、似斑狀黑云二長花崗巖、二云二長花崗巖等,其鋯石U-Pb年齡為205.6~210.9Ma之間;白堊紀發育片麻狀黑云英云閃長巖,鋯石U-Pb年齡為122.3±1.3Ma;古近紀又分為古新世和始新世不同的侵入巖。古新世分別有角閃閃長巖(58.4±1.5Ma)、灰白色黑云二長花崗巖(64.83±0.58Ma)、角閃黑云花崗斑巖(63.89±0.73Ma)、花崗閃長巖等,始新世則發育淺灰白色黑云正長花崗巖(49.98±0.56Ma)、黑云二長花崗巖(49.72±0.57Ma)、花崗斑巖(48.08±0.76Ma)、似斑狀中細粒黑云二長花崗巖(54.91±0.55Ma),深灰色細粒花崗閃長巖、似斑狀花崗閃長巖、英云閃長巖、石英閃長巖(53.11 ±0.16 Ma)等。
盈江地區內強烈的古近紀始新世巖漿活動形成的各類花崗巖為離子吸附型稀土礦提供了成礦的物質基礎及成礦條件,其中出露規模最大的鉀長花崗巖及二長花崗巖風化殼中稀土礦體最佳。

圖1 研究區地質簡圖
1.第四系;2.新近紀火山巖;3.古近系花崗巖;4.早白堊世花崗巖;5.晚三疊世火山巖;6.泥盆系;7.新元古界梅家山巖群;8.古元古界高黎貢山巖群楊家寨巖組;9.斷層;10.剪切帶;11.城鎮;12.取樣點
廣泛分布以工作區,礦物成分斜長石30%±,鉀長石40%±,石英20%±,黑云母8%±,黑云母、斜長石自形程度較好,鉀長石次之,石英呈它形粒狀、不規則狀充填于長石的間隙中,構成中細粒花崗結構。巖石風化殼厚度5m~20m,礦化情況如表1所示,稀土氧化物總量(REO)690×10-6,取得母巖鋯石U-Pb年齡為49.72±0.54Ma。
測區大面積分布,巖石具似斑狀粒狀花崗結構,塊狀構造。斑晶為鉀長石(10%~28%),粒徑0.8cm~2cm×2cm~6cm,分布不均勻,常見為矩形,四邊形,不規則形。基質礦物粒度變化較大,d=1mm~6mm,以中粒為主,礦物成分為鉀長石20%~30%,斜長石(25%~50%),石英(20%~25%),黑云母(6~15%);副礦物為鋯石和磁鐵礦。鉀長石半自形-它形,具格子雙晶,包含自形斜長石和黑云母;斜長石呈自形-半自形板狀;石英呈它形;黑云母自形-半自形。偶見微細粒它形黑云母(d≤0.1mm)或黑云母+斜長石呈團塊狀聚集,宏觀上呈現出斑雜狀構造。巖石風化殼厚度5m~15m。本次工作在金竹嶺一帶4個點進行刻槽采樣化學分析,測得稀土氧化物總量(REO):497~620×10-6,平均560×10-6,取得母巖鋯石U-Pb年齡為54.91±0.55Ma。
巖石特征主要為斑晶:鉀長石30%±;石英15%±;斜長石5%±。基質:斜長石15%±;石英15%±;鉀長石10%±;黑云母5%±,本次對拉排、松山寨一帶對11個點采樣化學分析,稀土氧化物總量(REO)為520~1187×10-6,平均780×10-6;484~992×10-6,平均663×10-6,取得母巖鋯石U-Pb年齡為,48.08±0.76、50.14±0.77Ma 。
區內主要為似斑狀黑云鉀長花崗巖、含黑云鉀長花崗巖等,本次工作對新泡山一帶采樣化學分析,測得稀土氧化物總量(REO):510~2600×10-6,平均1555×10-6;取得母巖鋯石U-Pb年齡為49.98±0.56。
巖石特征為中細粒半自形粒狀結構,礦物為斜長石43%±,中細粒半自形粒狀,其內普遍見裂紋,見聚片雙晶;鉀長石25%±,中細粒半自形粒狀,內普遍見裂紋。部分顆粒較粗大,構成似斑晶,內見自形較好的斜長石包裹體。黑云母8%±,Ng:綠色、Np:淡黃色,呈透鏡條痕狀、交織網紋狀聚集產出。普通角閃石3%±,Ng:深綠色、Np:黃綠色,柱狀,略顯透鏡化,與黑云母一起聚集呈透鏡條痕狀、交織網紋狀聚集產出。石英20%±,呈透鏡條痕狀產出。綠簾石3%±,它形微細粒狀。風化殼厚度5m~18m,本次工作對3點采樣化學分析,測得稀土氧化物總量(REO):484~655×10-6,平均570×10-6;取得母巖鋯石U-Pb年齡為52.39±0.15Ma 。

表1 古近紀始新世各類花崗巖稀土氧化物總量(REO)統計表
研究區內離子吸附型稀土礦產分布與花崗巖類風化殼中,風化殼受地形地貌、風化程度、風化剝蝕厚度影響較大,風化殼與地形、地貌、地物等大致存在以下對應關系:

圖2 稀土礦化與采樣深度關系圖
(1)地形較陡峻處風化程度較弱,多見花崗巖體弱風化基巖露頭,(全風化層+半風化層)厚度較薄,通常<1m;
(2)山脊、山頂及半山腰地形較平緩處巖體風化較強,風化殼廣泛分布,厚度普遍較厚,一般整體(全風化層+半風化層)厚度3m~16m,局部厚度可大于16m;
(3)對于切割較深的河谷兩側,往往背陰側(北坡)風化程度較弱,而向陽側(南坡)巖體則風化程度較強;
(4)植被的發育程度與風化殼的分布亦存在一定程度的相關性。多數植被發育地段巖石風化程度較強,風化殼發育。
通過工程揭露,綜合統計稀土礦礦化體分布于強風化層中礦體厚度在2m~8m,一般風化深度3m~6m稀土礦較為富集(圖2)。
在盈江地區花崗巖之風化殼一般從上到下,可劃分為四層,即殘坡積腐殖質粘土層、粘土砂土層、花崗巖全風化層及花崗巖半風化層。稀土礦化在花崗巖全風化層和粘土砂土層中礦化程度較強,而在殘坡積腐殖質粘土層、花崗巖半風化層中礦化程度相對較弱,且逐漸減弱(圖3)。

圖3 剝土工程中稀土礦化特征柱狀圖
通過調查研究,盈江地區離子吸附型稀土礦有如下特征:
(1)成礦母巖為古近紀始新世侵入巖類,主要為花崗斑巖、鉀長花崗巖、黑云二長花崗巖、鉀長花崗巖、英云閃長巖等,其母巖U-Pb年齡為43.89~54.91Ma。
(2)礦化體賦存于侵入巖全風化層的風化殼內,成礦較有有利地段為深度2m~8m。