四川岩浆热液型稀土矿地质特征及成矿规律

董龚

摘要：冕西稀土矿成矿带和阴山稀土矿区的稀土矿，是受喜山期碱性花岗岩岩浆及期后热液和SN—NNE向断裂带控制的内生碱性岩浆热液型稀土矿床。矿体围岩为二叠系大理岩、变质玄武岩（绿泥片岩等）、蚀变辉绿岩等。从发现的22条矿体来看（其中大型矿体4条，中型矿体11条，小型矿体7条），稀土矿矿石类型主要为微—中粒碳酸盐岩型氟碳铈矿矿石，属单一矿种内生原生轻稀土矿产。矿石主要为微细～中粒碳酸盐岩型氟碳铈矿矿石；氟碳铈矿稀土配分为Ce＞La＞Nd的富Ce强选择配分型，具有分馏强烈的热液成因矿物特征。

关键词：四川；稀土矿；岩浆热液型；地质特征；矿床成因

引言

稀土矿是中国独具资源优势的战略矿产，具有“工业维生素”之美称。为适应国民经济发展需要，巩固我国优势矿种储量和产量地位，国家有关部委已把稀土纳入国家矿产资源战略储备首批试点矿种。辽宁省第七地质大队在四川省冕宁县南河乡木洛村阴山地区详细的研究了稀土矿的地质特征及其矿床成因。

1区域地质

工作区所处大地构造位置为康滇台隆与康藏褶皱带结合部，攀西裂谷带北段西缘，冕西稀土成矿带西部亚带。区域内地层总体呈北东向展布，由南东向北西，基本上是由老至新依次出露有太古～古元古界康定群、上震旦统灯影组，下志留统、下泥盆统、石炭系、二叠系、三叠系等九个地层单元。其中分布较广的是东南部的康定群、中部的二叠系和西北部的三叠系。二叠系和燕山期花岗岩则是喜山期霞石碱性花岗岩和稀土矿体的赋存围岩。本区经历了多期次构造运动，南北向断裂异常发育。攀西裂谷带北起冕宁，南经西昌、攀枝花至云南元谋一带，东、西分别以甘洛-小江断裂和箐河-茶铺子-程海断裂为界，由若干条南北向深大断裂及其配套的北北东和北北西向断裂组成内陆裂谷。冕西稀土成矿带位于攀西裂谷带北段。区域内有6条知名的SN-NNE向断裂，由西向东依次为锦屏断裂、棉纱湾断裂、雅砻江断裂、哈哈断裂、南河断裂、安宁河断裂。前5条断裂之北段呈NNE走向，南段呈SN走向。其在区域东北部呈入字形交汇入SN向安宁河古生代压剪性岩石圈断裂，在区域中部～中南部方向转折地段，分布有毛牛坪、包子村、木洛、郑家梁子（阴山）、羊房沟等霓石碱性花岗岩和稀土矿矿床。其中棉纱湾断裂和哈哈断裂是二条重要的控矿构造。另外，还有与上述断裂相伴的NW向及其它方向的断裂。攀西裂谷带内先后有多期岩浆活动，主要有裂前期（加里东晚期-海西早期）超基性小岩体群层状杂岩、环状碱性杂岩；裂谷期（海西晚期-印支期）溢流玄武岩和双峰式碱酸性次火山岩和岩墙群；裂后期（燕山期和喜马拉雅期）重熔型花岗岩。冕西地区则主要有裂后期（燕山期和喜山期）重熔型花岗岩。特别是燕山期流纹岩（λ25）、黑云母岩花岗岩（γβ25）、钾长花岗（ξγ35）最发育，它们一起形成了一条NNE向展布，纵贯全区域的宽约10Km的燕山期花岗岩带。另外，裂谷期（海西晚期）的溢流玄武岩（P2β）和其侵入相的辉绿岩（βμ4）也较发育。尤其是喜山期霓石碱性花岗岩（Xγ61—英碱正长岩）较发育，其与稀土矿床形影相伴，是控矿岩体。

2区域矿产分布及成矿规律

本区位于冕西稀土成矿带西部亚带。该稀土矿和牦牛坪稀土矿、羊房沟稀土矿、大陆槽稀土矿等大中型稀土矿床，以及其他一些矿化点构成了攀西地区一条十分重要的南北向展布的攀西稀土成矿带。该带北起冕宁牦牛坪，向南经麦地、里庄、德昌大陆槽，直至会理、会东及攀枝花，长约270km。该成矿带的预测稀土储量超过500万吨，是我国单一氟碳铈矿的最佳有望区，也是迄今为止世界上发现的时代最新的内生碱性岩浆热液型稀土矿床。

3矿区地质

矿区出露的地层主要为上古生界二叠系，包括下统阳新组和上统峨眉山组。次为新生界第四系。矿区内断裂构造十分发育，已发现的较大断裂有7条（F1～F7）。其中除F6呈NE走向，F7呈NW走向外，其余5条走向均为NNE～SN向。而F2～F4在走向上分别与稀土矿体S5、B4、B2相连。还有已发现的22条稀土矿脉，也主要是沿NNE～SN向压剪性断裂充填交带而成的。上述这些有矿或无矿的断裂主要是区域上棉纱湾断裂带的组成部分。它们多数为成矿前和成矿期的断裂构造，为含矿热液的迁移和成矿提供了通道和空间。明显破坏矿体的成矿期后断裂很少。矿区内岩浆岩主要有晚燕山期角闪石钾长花岗岩（ξγ53）、喜山期英碱正长岩（ξ61）及少量变辉绿岩（βμ4）等。另外，在碉楼山和硝厂沟地表局部见有二长花岗岩和斜长花岗岩转石。

4矿体地质

4.1矿体特征

在前人《四川冕宁木洛稀土矿床地质特征》[1]中，“木洛稀土矿床主要分为3大矿段，由北至南分别为碉楼山矿段、方家堡矿段和郑家梁子矿段”。本次工作的所称阴山稀土矿，主要是指阴山村东部郑家梁子矿段及该矿段南延的水晶湾矿段、大岩房矿段。矿床范围内，迄今共发现22条稀土矿脉，每条脉内只圈出一条矿体，即22条矿体。其中大型矿体（长＞600m）4个，中型矿体（长300～600m）11个，小型矿体7个。5条为隐伏矿体。这22条矿体组成了宽80～240m，长＞1.5Km，呈NNE～SN向延长的连续矿脉带。

4.2矿石质量

据选送的3块稀土矿石薄片鉴定资料，皆属微～中粒碳酸盐岩型氟碳铈矿矿石。0.05～2mm之微～中粒粒状、柱状变晶结构，浸染状—细脉浸染状构造。其矿石矿物为氟碳铈矿占35%～40%，淡黄—无色，长0.2～2mm的柱状、粒状，高突起，干涉色为高级白，平行消光，一轴晶正光性，不均匀地散布于矿石中，常与萤石伴生；脉石矿物方解石占50%～53%，白云石占5%，呈0.05～1.2mm它形粒状变晶镶嵌，白云石散布在方解石间；萤石占5%～6%，呈粒状，无色，负突起，具均质性，常与氟碳铈矿伴生；石英占1%～少量，呈它形粒状散布；黑云母少量；黄铁矿及其它不透明矿物共占1%，黄铁矿呈0.05～2mm的粒状不均匀散布。

矿石中主要矿石矿物为氟碳铈矿，主要脉石矿物为碳酸盐矿物、萤石、闪石、石英、铁矿物、重晶石等。据基本分析资料，全矿床矿石平均品位RE2O34.49%。最高品位RE2O322.00%，有害杂质组分如SiO2、P、S等，经选矿工艺处理后，对精矿质量皆无影响。本次所做选矿样品中的稀土元素几乎全部含于氟碳铈矿之中。

5矿床成因及找矿标志

前人对冕西地区稀土矿床成因问题进行过大量研究，建立了不同成因模式，主要有二元成矿模式、盐熔体成矿模式、岩浆热液成矿模式、地幔流体成矿模式等。

根据前述阴山稀土矿区成矿地质条件、矿体特征、蚀变特征、矿石特征、主要矿石矿物及其稀土配分特征等情况：矿床明显受南北向区域构造带（棉纱湾和雅龙江断裂）控制；矿床与喜山期英碱长岩常形影相伴；矿体分布主要受次级NNE-SN向断裂控制；常见氟碳铈矿、方解石、萤石、绿泥石、绿帘石、绢云母、透闪石等热液蚀变矿物；矿石主要为微细～中粒碳酸盐岩型氟碳铈矿矿石；氟碳铈矿稀土配分为Ce＞La＞Nd的富Ce强选择配分型，具有分馏强烈的热液成因矿物特征等。这些特征说明，区内稀土矿床成因应为与英碱正长岩有关的岩浆热液脉型矿床。

上述认识接近前人的岩浆热液成矿模式和地幔流体成因模式：源于地幔深部的流体和俯冲进入地幔的地壳物质脱水形成的流体同时交代地幔，形成富含碳酸岩和正长岩成分的地幔岩熔流体。在其向上迁移至近地表时，结晶分异出富含REE的成矿流体。经充分分馏的稀土成矿流体在适当的构造和围岩环境下以充填和交代方式形成了成分较单一的轻稀土矿床。

参考文献：

[1]四川省地质局西昌地质队，《四川省冕宁县木洛稀土矿区地质普查报告》，1963年