福建省連城縣宣和礦區稀土礦成礦背景與成因分析

王 勇

（福建省第八地質大隊，福建 龍巖 364000）

本研究項目地處武夷山成礦帶之閩西南拗陷帶之明溪—連城復式背斜的中部，區內巖漿活動強烈，構造發育，以北北東向斷裂構造為主。

1 成礦背景

該區域巖漿活動強烈，志留系侵入巖大面積分布，主要有宣和礦體，表現為志留系肉紅色似斑狀中粗粒礦石（γzcS），如圖1所示。

圖1 福建省連城縣宣和礦區區域地質圖

1.1 宣和巖體（γS）

從地理位置分析，宣和巖體分布于宣和-朋口一帶。宣和巖體是志留系巖體最為主要的巖石類型。根據對此類巖體的特征分析，該巖體表現為呈巖基狀產出，受后期南北向、北西向和東西向的斷裂構造影響，大致呈帶狀分布。北側礦體出露較窄，而南側礦體出露，使得礦體從北向南為楔形[1]。西側以長汀縣寮背頭-枕馬寨-寨背山為界，東側連城縣大坑-凹頭頂-壁州寨為界。巖石主要表現為斑狀-似斑狀花崗巖，而巖石中的細粒礦石出露范圍存在著巨大的限制，因此呈現出零星出露的特點。

在礦床成礦背景方面，對礦物的組成成分分析是一個重點內容。巖石多呈肉紅色、淺肉紅色，風化色為灰黃色，局部為淺灰色，結構隨基質的大小有細粒向中粗粒演變，多具似斑狀結構，塊狀構造。

結合對巖體的全面分析，巖石主要由造巖礦物組成，均有鉀長石、斜長石、石英和黑云母組成，但每種礦物的含量卻有著明顯的區別，分別為50%～65%、8%～20%、25%～31%、3%～5%[2]。各礦物分布均勻，雜亂排列，礦物顆粒大致在0.5mm～10mm，部分鉀長石似斑晶粒徑可達25mm。石英呈半自形-它形晶，呈等軸粒狀或不規則狀外形。鉀長石呈半自形似斑晶、寬板狀，基質呈它形晶，不規則狀外形。斜長石呈半自形-它形晶，寬板狀、板狀，晶體邊緣被稍晚結晶礦物熔蝕。黑云母呈鱗片狀，晶體邊緣被稍晚結晶礦物熔蝕。

在所研究巖石中，副礦物質種類較多，總量亦較高。主要為銳鈦礦、赤褐鐵礦、黃鐵礦、磷灰石、綠簾石、白鈦礦、獨居石、輝鉬礦、螢石。巖石中鐵鈦礦物種類不多但含量較高，以鈦鐵礦和赤褐鐵礦的高含量為特征。金屬硫化物類中，以黃鐵礦為主，可見少量的獨居石和輝鉬礦。稀有稀土放射性礦物類以磷灰石、鋯石含量較高，可見榍石和褐簾石。其他礦物可見綠簾石、螢石、重晶石、輝石、電氣石等。副礦物的組合類型為鋯石-銳鈦礦-磷灰石型，以富含銳鈦礦、赤褐鐵礦、磷灰石為特征。

1.2 稀土元素配分特征

據1：5萬區域資料顯示，宣和巖體中多種元素總量∑REE為110.1×10-6～454.36×10-6，平均值308.21×10-6，將該數值與世界酸性巖所含稀土元素的平均總量加以對比，發現巖體中的多種元素含量平均值要略微高一些。LREE在70.34×10-6～369.72×10-6范圍內波動，平均值為242.90×10-6；HREE處于39.76×10-6～97.78×10-6，平均值為65.31×10-6。結合這些數值分析，經由相應的計算，LREE/HREE的比值在1.77～5.12范圍內動態變化，平均值為3.67，這一數值說明，在該巖體中的反應輕、多種元素含量有明顯差異度；根據對全部數據的獲取，在（La/Yb）N、（Ce/Yb）N計算以后，發現該地區的多種元素的富集特征明顯[3]。該礦區現場的多種元素配分模式圖如圖2所示，發現該圖中曲線表現出左高右低的特點，且傾斜度相對較大，部分礦體相對陡峭，而多種元素集中分布區域礦體相對平緩，與上地殼多種元素配分模式基本保持同步性，δEu在0.22～0.68之間動態變化，平均值0.49，說明其表現出中等的Eu負異常。δCe除樣品D4562-2明顯較低外，其余變化于0.66～1.89，平均值1.20，具微弱的Ce正異常。

圖2 宣和巖體內多種元素配分模式圖

2 礦石礦物成分

結合對該礦區礦石礦物成分的分析，發現此處表層粘土類礦物的含量較高，具體為高嶺石、埃洛石、蒙脫石、伊利石、水云母等，含量50%～70%，這一類礦物成分是離子相稀土元素的良好載體。其次，礦石礦物成分中石英含量保持在25%～30%之間。此外還有含量不等的殘留長石（0%～15%）以及少量的副礦物，這些副礦物的種類繁多，主要表現為磷灰石、磁鐵礦、鈣釔礦、黃鐵礦、獨居石、赤鐵礦、褐簾石等。

3 礦石中多種元素的賦存狀態

礦床中稀土元素在風化殼的賦存狀態有離子吸附相、類質同象、微固體混入相、膠體相和礦物相等幾種類型。本區礦石中多種元素主要以陽離子形式吸附于多水式粘土類礦物表面富集而成，因此元素賦存狀態屬于離子吸附相，次為類質同象和微固體混入相及礦物相。

風化殼中稀土元素含量的高低與組成風化殼的粘土礦物種類和含量有關。根據經驗，粘土礦物含量越多、顆粒越細吸附陽離子的能力就越強，稀土元素相對富集。具有吸附性礦石多為高嶺石、埃洛石，其次是高嶺石。根據連城縣某相鄰礦區做過的稀土元素賦存狀態進行分析發現，全風化層至半風化層的稀土元素呈遞減趨勢。

4 礦床成因

因為本區域的稀土礦床賦存于花崗巖風化殼中，原巖由于受到物理、化學風化作用，使原巖中的所含稀土礦物風化解體，稀土元素以水合離子狀態進入弱酸的天然水中，與此同時造巖礦物長石、云母等也因風化作用形成高嶺土、埃洛石、水云母等粘土礦物，這些含有稀土的在不斷向下、向兩側滲透遷移過程中，稀土陽離子被粘土礦物進行吸附作用，粘土礦物是稀土陽離子吸附的主要載體，這樣在風化作用不斷進行的長期演化過程中，稀土元素逐漸在全風化層中的上部淋濾富集成礦，形成離子吸附型稀土礦床。因此，宣和礦區成因類型為風化殼離子吸附型稀土礦礦床。

4.1 成礦條件和成礦作用

在本地區的礦床成因分析中，成礦條件和成礦作用的探討也十分重要，地幔和地殼物質在內、外營力作用的產物。內生稀土成礦條件主要來自于花崗巖漿的分異、運移、自變質等綜合作用下形成含稀土元素花崗巖(含礦花崗巖)，為離子吸附型稀土礦成礦提供物質基礎。外生稀土成礦條件是含稀土元素花崗巖在表生(外營力)作用下，因風化，使含稀土的礦物解體、運移和次生富集。

4.2 表生成礦條件

表生風化呈現出的強弱狀況與礦床的成礦條件、礦物結構、受風化的時間有一定相關性。研究區地處亞熱帶，夏季降雨量大，加上地形、地貌條件等有利因素，使酸性、中酸性花崗巖遭受強烈風化，形成大面積的風化殼，為離子吸附型稀土礦富集提供了有利條件。

5 結語

本區域位于福建省離子吸附型稀土礦重要成礦帶的浦城—龍巖Ⅲ2級成礦帶之連城宣和-上杭南陽稀土V5成礦帶，區域內分布范圍廣泛且大面積出露的巖體多以酸性巖為主，且地表風化強烈，有利于形成風化殼離子吸附型礦床，通過對福建省連城縣宣和礦區成礦背景和成因分析，認為在該區域上有較大的找礦前景，是尋找礦床的有利區域。