风化壳淋积型稀土矿成矿分析.pdf

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1、DOI：10．3969／j．is蛐．1672—4011．2013．01．092风化壳淋积型稀土矿成矿分析胡秋玲(广东省核工业地质局二九二大队，广东河源517001)摘要：风化壳淋积型稀土矿的形成，主要有内生作用及外生作用两个条件决定的。内生作用是指原岩(母岩)所舍稀土元素的丰度，稀土矿物、稀土副矿物和及含稀土副矿物的易风化程度；外生作用是指自然界对原岩的改造程度和作用方式，它在稀土元素成矿作用过程中占据着重要的地位，如有利风化壳形成的构造背景、气候、有利地形环境等等。在成矿作甩过程中，岩石中原生稀土矿物的风化解体，提供了稀土物

2、质的来源；原生造岩矿物的风化提供粘土矿物的来源；原生造岩矿物的风化以及粘土矿物的形成，提供了稀土次生富集的有利条件。而亚热带的潮湿多雨气候，则提供了表生作用下稀土转移富案及分异作用进行的环境条件。关键词：矿体来源；稀土元素；内生作用；外生作用；风化壳中图分类号：Ⅱ墩珥文献标志码：B文章编号：1672—401l(2013}Ol—0197—021风化壳淋积型稀土矿的矿体来源任何一种矿体的形成，首先必须在一定成矿时期内，有源源不断的成矿元素的补充。丽离子吸附型稀土它的成矿时间主要是在风化壳形成的同时及近于同时，而它的矿体来源主要来自

3、于原岩，原岩稀土元素含量越高，在其他相同条件下，越有利于成矿。稀土元素在地壳中的平均丰度值约为0．0153％，在花岗岩与碱性岩中∞(RE203)％>0．02l是稀土的主要母岩，各类稀土矿床均与其密切相关u-。在漫长的风化过程中，原岩中的各种矿物以其稳定的结晶形式存在，有的呈独立矿物产出，有的分散在其他造岩矿物和副矿物中，三种赋存形式的稀土元素均可成为风化壳离子型矿床的稀土金属来源。在岩石遭到风化破坏后，不稳定的矿物先被风化，分解释放出阳离子，包括稀土离子，随后转人水溶液中，相反，稳定的矿物较难风化。2对风化成矿的控制因素在表生

4、作用过程中形成有利的厚大风化壳，不仅为矿体提供了足够的矿源，同时也提供了足够的吸附体(粘土矿物)，其主要影响因素有以下几点。2．1区域地质构造条件新构造运动决定地区地貌景观，也决定地区风化壳的发育与保存构造运动强烈，地区快速上升，常促使已形成的风化壳被冲刷和淋滤，风化物质被带走。构造运动过于微弱，山顶及山脊可能被夷平，矿体遭到破坏，也不利于风化壳的发育与保存。构造抬升、基岩风化、气候环境适宜，游离稀土元素以水合阳离子及羟基水合阳离子的形式向下淋滤，在充足的粘土矿物的吸附下，在适宜的PH环境下，各者问保持适当比例，均衡制约，可促

5、成风化壳中稀土元素最大限度的富集。原岩中密集的细小构造裂隙及破碎带发育有利于天水循环。促进岩石风化，改善稀土元素的富集环境，尤其构造裂隙中后期铁锰质的充填，有利于稀土元素的吸附与富集。成矿后期构造对矿体起到破坏作用，成矿后期构造使天水进一步的活动，使稀土元素进行了脱附与迁移，往往使矿体进行了进一步的迁移和剥蚀。五2气候条件一般说来，雨量充沛，气候湿润有利于风化壳形成。但气候过于湿热、雨水冲刷强烈，化学风化作用十分彻底，此时发育砖红土壤型铁铝风化壳，不利于形成吸附稀土元素的粘土型硅铝风化壳。温带、亚热带是风化稀土成矿最理想的气候

6、带。五3地貌条件风化发育程度与地貌条件关系密切。地貌条件主要由两个因素决定：①含矿岩体的出露高程。山丘有利于稀土风化壳发育地形起伏过大或地形过于平缓均不利。在低缓山丘地区，一般山顶及山脊部位风化壳厚度大，常构成富矿段；②被切割的高程差，在陡壁及沟谷中风化壳厚度小，矿层薄或不发育。一般说来，当含矿岩体出露高程小于500m，且切割深度在150m以下时易形成厚度较大的风化壳。3影响离子吸附型稀土的迁移因素离子吸附型稀土它的迁移过程中主要是以络合物形式，稀土元素的离子电位居中，在碱性条件下易形成络阴离子，稀土元素的碳酸盐、硫酸盐、氟化

7、物的络合物易溶于水而进行迁移。由于稀土元素的性质差异，迁移过程中也伴随着分异作用的进行，它迁移的过程中影响因素，主要有以下几点：3．1风化壳的矿物组合一般来说，风化壳粘土矿物含量高，其矿化较好。反之则相反。风化壳上部Fe’+、灿’+易于和轻稀土形成共沉淀。另外，风化壳中有一部分稀土元素是以与Fe¨、A13+等阳离子以桥键的形式将腐殖酸和粘土连接起来的形式赋存的这也可导致稀土元素和Fe、m共同富集．3．2风化壳中水的pH值雨水及地下水的成分及pH值直接影响着稀土元素的迁移形式，从而影响其活动性和分异作用。如地下水运动过程中，稀土

8、元素可能不同程度地与地下水中的某些组分(如OH一，Hc03。，F-，Q一等酸根)形成络合物，由于稀土元素形成络合物的能力从IJa到hl增强，所以地下水的作用可使重稀土更易于形成络合物而向风化壳剖面下部迁移。3．3氧化还原条件氧化还原条件可以改变可变价稀土元素的价态及存在形式。