彭春龍

（福建省閩西地質(zhì)大隊 福建三明 365000）

1 地質(zhì)背景

三明市處于福建省中西部，面積約22 965 km2。區(qū)域上位于北武夷隆起區(qū)、南武夷晚古生代拗陷區(qū)、閩東火山斷坳帶三大構(gòu)造單元交匯處的南西部。區(qū)域性主干斷裂南平－寧化構(gòu)造－巖漿帶與政和－大埔斷裂帶經(jīng)過本區(qū)，經(jīng)歷多階段多期次巖漿侵入活動，構(gòu)成本區(qū)基本構(gòu)造格架。

福建省閩西地質(zhì)大隊2019 年開展了三明市稀土礦調(diào)查及重點區(qū)資源評價項目，對16 個調(diào)查區(qū)和4 個重點區(qū)開展地質(zhì)工作，調(diào)查區(qū)面積1 845 km2，重點區(qū)面積150 km2。

含稀土礦巖體主要為加里東期、印支期及燕山期中地形地貌條件好、風(fēng)化殼發(fā)育、原巖稀土豐度高的中酸性和酸性巖體，其中早侏羅世成礦巖體分布面積最廣，占主體地位。

含稀土礦火山巖主要為南園組火山巖，分布在尤溪洋中后樓—大田一線。以酸性－中酸性熔巖、火山碎屑巖為主。主要由粒狀碎斑熔巖、流紋質(zhì)凝灰熔巖等組成。主要巖石類型稀土總量中，凝灰熔巖和酸性碎斑熔巖巖石稀土總量較高。

2 調(diào)查區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

域內(nèi)地層出露較全，從古元古代至第四紀(jì)均有發(fā)育，有前泥盆紀(jì)變質(zhì)巖系，晚泥盆世－三疊世海相、海陸交互相沉積巖系，早侏羅世-新近紀(jì)陸相沉積－火山巖系及第四紀(jì)松散堆積層。

2.2 構(gòu)造

三明地區(qū)位于閩西北隆起帶南緣、閩西南華力西－印支坳陷帶的一部分。浦城－武平大斷裂、崇安－石城北東向深斷裂帶、南平－寧化北東東向構(gòu)造巖漿帶斜貫本區(qū)，斷裂構(gòu)造發(fā)育。域內(nèi)自古元古代以來地殼活動十分頻繁，呂梁期、晉寧期主要表現(xiàn)為韌性剪切變形，形成韌性、脆韌性剪切帶。印支期、燕山期發(fā)育推覆、滑脫構(gòu)造，致使晚古生代地層多呈構(gòu)造窗出露。燕山期以脆性斷裂為主，北東向及北西向脆性斷裂最為醒目。褶皺構(gòu)造不發(fā)育，為一些寬緩的背、向斜構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

2.3.1 侵入巖

域內(nèi)巖漿活動強烈，東部分布面積較大，西北部和東南角分布較零星，從古元古代到新近紀(jì)均有侵入巖出露。巖性有基性巖、中性巖、中酸性巖、酸性巖類。各時期的侵入巖特征既有相似之處，又各有差異。不同時期同一巖類的微量元素豐度也不同。

2.3.2 火山巖

域內(nèi)含火山巖地層出露較全，從古元古代至新近紀(jì)均有發(fā)育，巖性有基性、中酸性、酸性火山巖類。各時期的火山巖特征既有相似之處，又各有差異。其中東部尤溪縣洋中一帶的侏羅世南園組火山巖規(guī)模較大，通過稀土礦調(diào)查，稀土礦含礦性較好。

侏羅世碎斑熔巖：分布于北東向火山噴發(fā)帶的際口－后樓－洋中－龍洋－溪尾一帶。受區(qū)域性斷裂帶及火山噴發(fā)帶控制明顯，超覆于南園組第四段或第三段英安質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r之上，呈厚層狀產(chǎn)出。為稀土礦成礦母巖。

2.4 風(fēng)化殼特征

域內(nèi)風(fēng)化殼發(fā)育類型主要以“裸腳式”為主，少數(shù)為“全覆式”或“殘留式”，隨地形起伏而變化，局部見有球狀風(fēng)化（圖1）。風(fēng)化殼出露面積大，占比41.07%～94.46%，平均73.39%，風(fēng)化殼平均厚18.05 m；風(fēng)化殼類型為紅土型。稀土礦主要賦存在全風(fēng)化層，局部賦存在表土層和半風(fēng)化層。

圖1 風(fēng)化殼特征示意圖

3 礦體地質(zhì)特征

域內(nèi)礦體主要分布于山脊，其次為山坡及山坳。主要賦存于全風(fēng)化花崗巖層、全風(fēng)化碎斑熔巖中，半風(fēng)化層稀土礦化一般較差。礦體厚度一般在1.0～22.02 m，最大厚度為22.02 m。垂深分布位置在0～34.65 m，均分布在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上。在地形較緩的山包，風(fēng)化較深，因而礦體厚度亦較大，垂直分布位置亦較深。礦體一般呈單層產(chǎn)出，即1 處垂直面上只有1 個礦體，少部分有2～3 層礦。

域內(nèi)礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀隨地形起伏而變化。主礦體厚度變化系數(shù)在4.44%～56.42%，大部分＜50%，屬穩(wěn)定類型。少數(shù)＞50%，屬較穩(wěn)定類型。主礦體品位變化系數(shù)在3.03%～65.89%，大部分＜60%，屬均勻類型。少數(shù)＞60%，屬較均勻型。各調(diào)查區(qū)礦體主要特征見表1。

表1 調(diào)查區(qū)稀土礦見礦情況一覽表

4 礦石質(zhì)量

4.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

域內(nèi)稀土礦類型屬花崗巖、火山巖風(fēng)化殼離子吸附型，其容礦母巖為中粗粒黑云母花崗巖及碎斑熔巖，礦石主要為全風(fēng)化型，含礦層主要為全風(fēng)化花崗巖層、全風(fēng)化碎斑熔巖。因此，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與花崗巖、火山巖風(fēng)化程度有密切關(guān)系；其結(jié)構(gòu)為殘余花崗結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)，呈（無膠結(jié)）砂土狀的無規(guī)則結(jié)構(gòu)；礦石具松散粉粒狀、砂土狀構(gòu)造。

4.2 礦石礦物成分

域內(nèi)離子吸附型稀土礦床的表生礦物以粘土類礦物為主，如高嶺石、埃洛石、蒙脫石、伊利石、水云母等，含量一般50%～75%。表生稀土礦物（氟碳鈰礦、氟鈰礦、釔易解石、釔螢石、褐簾石等）含量少。殘留礦物以石英為主，含量15%～30%，其次是少量的殘留長石、云母和少量的副礦物（磁鐵礦、鈦鐵礦、榍石、獨居石、鋯石、鈮鉭鐵礦等）。從地表往深部，表生礦物的種類、含量逐漸減少，殘留礦物逐步增多。

4.3 礦石的稀土元素浸取率特征

分析域內(nèi)浸取率統(tǒng)計情況及平均浸取率。礦石中離子相稀土浸取率與測區(qū)REO 品位高低有相關(guān)性（圖2、圖3），礦石中離子相稀土浸取率總體趨勢隨著礦石的REO 增高而提高，各品位區(qū)間、各礦體的浸取率也有差異。

圖2 花崗巖地區(qū)稀土浸取率與REO 品位高低相關(guān)性示意圖

圖3 火山巖地區(qū)稀土浸取率與REO 品位高低相關(guān)性示意圖

4.4 礦體氧化稀土總量REO 的變化特征

4.4.1 REO 在水平方向上的變化規(guī)律

在地形地貌較為平緩區(qū)域，如饅頭狀山包，其全風(fēng)化層發(fā)育、保存較好，風(fēng)化層厚度較大，其賦存的礦體也相對其他區(qū)域較穩(wěn)定，連續(xù)性均好；在地形地貌切割強烈的區(qū)域，風(fēng)化層發(fā)育、保存的厚度不一，礦體厚度及品位不穩(wěn)定，其連續(xù)性也遭到破壞。

4.4.2 REO 在垂直方向上的變化規(guī)律

礦體主要分布于山頂、山脊、鞍部，其次為山腰、山坡，礦體賦存于全風(fēng)化花崗巖或碎斑熔巖中。從表土層至全風(fēng)化層稀土氧化物總量由少增多，然后又逐漸降低，至半風(fēng)化層含量較低；離子吸附相的稀土礦物含量亦有類似的變化，而非離子相的稀土礦物含量相對逐步增高。在垂直方向上REO 含量變化，常隨孔深呈單峰式或多峰式曲線變化。故而地形地勢越低緩，風(fēng)化程度較深，礦體厚度也較大，埋深亦深。

4.4.3 REE 模式圖

域內(nèi)稀土配分模式圖顯示為曲線右傾、輕稀土富集，在鈰和銪處下凹的形態(tài)（見圖4）?；鹕綆r（7 件樣品）Y2O3的配分特征值15.40%～22.29%，平均17.56%；Eu2O3的配分特征值0.60%～0.91%，平均0.71%；ΣCeO%配分特征值為63.86%～74.06%，平均70.74%；∑YO%配分特征值為25.94%～36.14%，平均29.25%；ΣCeO%/∑YO%配分特征值為1.77～2.86，平均2.42。

圖4 福建省三明市域花崗巖及火山巖稀土元素REE 模式圖解

花崗巖（61 件樣品）Y2O3的配分特征值3.61%～35.38%，平均19.39%；Eu2O3的配分特征值0.21%～1.05%，平均0.63%；ΣCeO%配分特征值為48.11%～91.31%，平均68.27%；∑YO%配分特征值為8.69%～51.89%，平均31.72%；ΣCeO%/∑YO%配分特征值為0.93～10.51，平均2.15。

5 礦石類型

礦石按風(fēng)化程度劃分，為全風(fēng)化殼型稀土礦石，呈疏松砂土狀、不規(guī)則的顆粒狀礦石，具砂土狀、粉粒狀構(gòu)造。

按稀土輕、重劃分，則為輕稀土富集型礦床。

按照巖石及賦存狀態(tài)劃分為，花崗巖或火山巖離子吸附型輕稀土礦石。

6 礦體圍巖和夾石

域內(nèi)礦體均以稀土元素呈離子相賦存于全風(fēng)化花崗巖或火山巖母巖內(nèi)，被吸附于粘土礦物的表面或顆粒之間。礦體和圍巖均為花崗巖或火山巖的高度風(fēng)化產(chǎn)物，只能依靠化學(xué)分析資料加以確定。

目前，因為我們正處于學(xué)習(xí)的大好時期，我們的主要任務(wù)就是學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)是我們提升自身素質(zhì)，為將來貢獻(xiàn)社會主義建設(shè)事業(yè)做準(zhǔn)備。因此，學(xué)習(xí)看似事兒小，實則重要。顧炎武先生曾經(jīng)說：“家事、國事、天下事，事事關(guān)心?！弊鳛槎皇兰o(jì)社會主義現(xiàn)代化事業(yè)的建設(shè)者和接班人，我們更要清楚和平年代自己所肩負(fù)的職責(zé)和使命，我們要十分注重自己的政治素質(zhì)、文化素質(zhì)、和身體素質(zhì)的提高，這樣才能提高認(rèn)識世界、改造世界的能力，提高為人民服務(wù)的本領(lǐng)，只有這樣才能為社會主義建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

礦體夾石一般為含礦不均所致，巖性與賦礦層相同。主要為似斑狀全風(fēng)化黑云母花崗巖和全風(fēng)化碎斑熔巖，局部為后期規(guī)模較小的全風(fēng)化小巖脈，巖脈一般1.5～3.0 m，對礦體的破壞及資源量影響不大。

7 礦床成因及找礦標(biāo)志

7.1 礦床成因

成礦母巖在濕潤炎熱氣候條件下，逐漸風(fēng)化分解。長石等造巖礦物有2 方面的作用：①風(fēng)化為高嶺石等粘土礦物，成為吸附劑；②從長石等礦物中釋放出的稀土為粘土的吸附提供了物質(zhì)來源。這2 方面的作用在風(fēng)化程度好、有機酸豐富的風(fēng)化殼上部為稀土遷移、富集創(chuàng)造有利條件。地表處于弱酸性條件下，稀土元素以水合離子狀態(tài)進(jìn)入弱酸的天然水中，隨地表徑流和地表水流動和遷移。在垂直剖面上，稀土元素向下、向兩側(cè)滲濾遷移，稀土陽離子被粘土礦物進(jìn)行吸附。酸度不斷被沖淡，pH 值升高，使粘土礦物在弱酸性介質(zhì)中吸附能力提高，出現(xiàn)稀土元素的富集帶。隨著深度越深、距地面越遠(yuǎn)，水、氣到達(dá)的越少，風(fēng)化作用減弱，釋出的稀土和滲透下來的稀土量就越少，稀土含量逐漸降低，最后品位接近母巖。

隨著風(fēng)化剝蝕、淋濾吸附作用長期不斷地進(jìn)行。雖然礦體富集部位有所不同，但富集部位始終處于風(fēng)化殼中部，其pH值一般在5～7 之間。在風(fēng)化剝蝕向深部發(fā)展演化過程中，稀土元素逐漸在風(fēng)化殼中淋濾富集，形成風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床。

7.2 稀土礦（化）富集規(guī)律

稀土元素在風(fēng)化殼中的分布規(guī)律視巖性、地形地貌及孔深均有不同。

7.2.1 REO 在水平方向上的變化規(guī)律

在地形地貌較為平緩區(qū)域，如饅頭狀山包，其全風(fēng)化層發(fā)育、保存較好，風(fēng)化層厚度較大，其賦存的礦體也相對其他區(qū)域較穩(wěn)定，連續(xù)性均好；在地形地貌切割強烈的區(qū)域，風(fēng)化層發(fā)育、保存的厚度不一，礦體厚度及品位不穩(wěn)定，其連續(xù)性也遭到破壞。

7.2.2 REO 在垂直方向上的變化規(guī)律

礦體主要分布于山頂、山脊、鞍部，其次為山腰、山坡，礦體賦存于全風(fēng)化花崗巖或碎斑熔巖中。從表土層至全風(fēng)化層稀土氧化物總量由少增多，然后又逐漸降低，至半風(fēng)化層含量較低；離子吸附相的稀土礦物含量亦有類似的變化，而非離子相的稀土礦物含量相對逐步增高。在垂直方向上REO 含量變化，常隨孔深呈單峰式或多峰式曲線變化。故而地形地勢越低緩，風(fēng)化程度較深，礦體厚度也較大，埋深亦深。

7.3 找礦標(biāo)志

對于稀土礦礦產(chǎn)找礦標(biāo)志較為單一，主要有巖性標(biāo)志、表生作用及地貌標(biāo)志。

7.3.1 巖性標(biāo)志

（1）花崗巖類含礦巖體：域內(nèi)花崗巖類含礦巖體主要為黑云母花崗巖、二長花崗巖、正長花崗巖。其時代自加里東期至燕山晚期均有產(chǎn)出。

（2）火山巖類含礦巖石：稀土礦分布于中酸性－酸性粒狀碎斑熔巖，品位富，含銪高。層位屬晚侏羅世南園組。

7.3.2 表生作用及地貌標(biāo)志

表生作用因素主要包括潮濕的亞熱帶氣候、充沛的雨量、植被茂盛、地殼升降的相對穩(wěn)定和平緩的地貌。前者是風(fēng)化殼形成的先決條件及保存好壞的重要因素，后者是風(fēng)化殼離子型稀土礦富集的地貌標(biāo)志。一般情況低矮平緩的山包，花崗巖風(fēng)化較徹底，風(fēng)化殼厚度大，呈面型分布，是尋找風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦的有利部位。風(fēng)化殼的中－上部是稀土礦主要富集地段。

8 結(jié)論

（1）從三明市稀土礦調(diào)查成果看，域內(nèi)大面積出露全風(fēng)化花崗巖及全風(fēng)化碎斑熔巖，風(fēng)化殼分布面積廣、厚度大，對稀土礦賦存形成有利條件，資源潛力較大；16 個調(diào)查區(qū)中礦床規(guī)模大型的有11 個，4 個重點區(qū)中礦床規(guī)模大型的有3 個。

（2）域內(nèi)地處亞熱帶，氣候濕熱，雨量充沛，加上地形、地貌條件等有利因素，使酸性、中酸性花崗巖、火山巖遭受強烈的風(fēng)化，形成大面積的風(fēng)化殼，為離子吸附型稀土礦富集提供了有利場所。因此具有較好的找礦遠(yuǎn)景。

本文資料主要引用福建省閩西地質(zhì)大隊2019 年開展的福建省三明市稀土礦調(diào)查及重點區(qū)資源評價項目，系集體勞動成果，文中的有關(guān)數(shù)據(jù)均為野外實際采集分析成果。