溶解态稀土元素在离子吸附型稀土矿区周边地表水中的分布特征及影响因素

选择赣南典型稀土矿区,即寻乌(以轻稀土为代表)、安远(以中稀土为代表)和龙南(以重稀土为代表)为研究区域,于生产期和停产期(停产后半年)分别采集了矿区上游、矿区淋滤废水、矿区山泉水、生活用井水、近矿支流、矿区下游等地表水共90件,分析了溶解态稀土元素在离子吸附型稀土矿区周边地表水中的含量、空间分布特征及影响因素。结果表明:稀土矿的开采对矿区周边地表水中DREE含量影响较大。此外,水粒作用、区域地质背景与风化作用、水化学因素都是影响离子吸附型稀土矿区周边水体DREE行为的主要因素。矿区周边地表水中稀土含量高是我国离子吸附型稀土矿山开采引发的特殊问题。     

基于IKONOS数据的赣南离子吸附型稀土矿非法开采监测研究

随着稀土价值的不断攀升,稀土资源乱采滥挖现象日益严重,如何快速准确地进行稀土矿山非法开采监测成为相关政府部门管理的重中之重,高空间分辨率遥感技术为解决上述问题提供了思路。本文选取赣南寻乌地区离子吸附型稀土矿区为研究区,运用IKONOS遥感数据结合矿权资料建立了离子吸附型稀土矿山非法开采解译标志,结合地质岩体资料分析了稀土矿山开采重点监测区域。研究表明高空间分辨率遥感数据处理与分析为离子吸附型稀土矿矿山非法开采快速、准确、动态监测提供了良好的技术手段。     

基于DEM的南岭东段离子吸附型稀土矿成矿地貌条件分析

稀土是我国重要的战略资源,而离子吸附型稀土矿是我国的特色矿产,占据着重要的地位。离子吸附型矿产的形成与否,与风化壳密切相关,而风化壳的发育及保存与微地貌等特征密切相关。本文旨在利用DEM技术,结合搜集到稀土矿点及矿区数据,对含有稀土的地貌单元进行地形因子定量分析,以总结风化壳离子吸附型稀土矿的成矿地貌条件。借助GIS技术,利用DEM提取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割深度、地形特征等各类地貌因子值,并与南岭东段的成矿矿点及矿区进行叠加分析,统计计算矿点及矿区所处位置的地貌因子值,进而探讨风化壳型稀土资源赋存的有利地形地貌环境。结果显示,最佳成矿有利地貌为高程150~500 m、坡度0°~20°、地形起伏度100~400 m、地表切割深度40~150 m、地形特征为山顶或山脊;研究结果有望指导南岭东段离子吸附型稀土矿找矿勘查工作。     

云南宣威地区离子吸附型稀土矿成矿条件与找矿思路

随着贵州西部地区毕节、威宁、赫章等地玄武岩风化壳中离子吸附型稀土矿点的发现,广泛分布于川滇黔三省的峨眉山玄武岩成为一个新的离子吸附型稀土矿重点找矿远景区。本文初步探析了云南宣威地区离子吸附型稀土矿成矿条件,结合赣南地区离子吸附型稀土矿找矿经验,提出了云南宣威地区快速圈定稀土矿找矿靶区的思路。通过云南宣威地区某项目找矿实践,在区内共圈定4个离子吸附型稀土矿找矿靶区,取得了较好的找矿效果。     

IKONOS遥感数据在离子吸附型稀土矿区环境污染调查中的应用研究——以赣南寻乌地区为例

稀土矿山的开采活动产生了一系列的环境问题。为解决我国南方离子吸附型稀土矿山环境监测的问题,本文选取赣南寻乌地区为研究区,针对目前离子吸附型稀土矿存在的两大环境问题——土地荒漠化及水体污染,采用IKONOS高分辨率遥感数据进行监测方法研究,运用光谱角分类算法提取了研究区土地荒漠化较为严重的区域,运用ISODATA非监督分类算法对稀土矿开采周边河流污染程度进行评估。通过提取结果分析及野外调研,表明高空间分辨率遥感数据处理与分析为离子吸附性稀土矿矿山环境快速、动态监测提供了良好的技术手段。     

广东禾尚田矿区新类型风化壳离子吸附型稀土矿的发现及意义

在广东禾尚田矿区,通过地表和钻孔岩芯样品的野外硫酸铵浸泡-草酸点滴试验、化学分析、稀土（REE）配分分析、稀土浸取率测定等工作,首次发现了灰岩风化壳中存在离子吸附型富铕稀土工业矿床。稀土矿与坡残积钨锡矿、铷矿共伴生,并伴生锂、镓和铯等元素,具有中稀土富集和高浸取率的特点,是离子吸附型稀土矿的新类型。它的发现将对离子吸附型稀土矿床勘查产生深远的影响,大大拓展找矿思路和对象;并说明了在一个矿田或一个矿区内寻找新的矿种、新的矿床类型、新的含矿层位的重要性。通过成矿地质条件分析,作者认为矿区西部找矿前景甚佳,禾尚田矿区将成为一个集有色、稀有、稀土、贵金属矿产的多矿种、多矿床类型、多含矿层位的矿区。     

离子吸附型稀土矿储量动态估算方法(RiRee)及其拓展运用

我国南方离子吸附型稀土矿勘查中一般采用传统的地质块段法估算资源储量,存在着探矿工程量大、投入高、效率低的缺点。而稀土资源包含17种不同的稀土元素,不同元素精矿的市场价格差别又很大,现有的基于稀土氧化物总量的工业指标难以快速对接实际矿山生产,造成表外矿实际在产、而表内矿不经济可采甚至可能无法利用的反常现象。本文基于离子吸附型稀土矿床的特点,借鉴土壤化探样品处理的克里格法,建立了离子吸附型稀土矿资源储量估算的三维模型及其相应评价方法,简称RiRee。该模型和方法不但可以对风化壳中的"样品点"进行体积和品位的估算,而且与市场价格直接关联、可根据每天市场价格的动态变化确定边界品位和工业品位,进行实现矿体的实时圈定、资源储量的日常更新与矿山经济效益的动态评价。运用该模型,作者在赣南、滇西、浙江等地不同离子吸附型稀土矿区开展了典型研究和试点示范,取得了初步成效。结果显示,利用克立格法计算的矿体体积与传统手工圈定的块段法相比较,前者计算的结果是合理的,且具有快速、准确、方便的特点。利用自主开发的以克里格法为基础的数字矿山经济评价系统(主要是其中的价格-边界品位敏感性分析模块),动态设置边界品位,灵活圈定不同稀土单元素价格下经济可采的矿体边界,一旦稀土精矿的市场价格发生变化,即可通过软件系统快速修正盈亏平衡点,并随时变更边界品位,动态确定经济可采的矿体的空间范围,为合理布置采矿工程提供科学依据,有助于促进离子吸附型稀土矿产资源(尤其是重稀土)的合理、高效的开发利用。     

土壤–超积累植物体系中稀土元素的空间富集–分异特征与富集机理

离子吸附型稀土矿是我国南方特色的优质稀土资源,但由于落后的采矿方式和无节制的开采,大量稀土元素(稀土元素+Y,简称稀土元素)被带入环境中,导致稀土矿区周边出现许多环境污染和植被退化问题。乌毛蕨是一种对稀土元素具有较强耐受性和超强富集能力的蕨类超积累植物,能被用于稀土污染土壤或尾矿的生态修复。本研究以离子吸附型矿区表生土壤上生长的稀土超积累植物乌毛蕨及其根际土为研究对象通过化学消解和ICP-MS方法测定根际土、根表、根部、叶柄、叶片中稀土元素的含量,分析土壤–植物体系中稀土元素的空间分布、富集与分异特征;采用顺序提取法测定土壤中不同化学形态的稀土元素含量,同时利用微区X射线荧光光谱(μ-XRF)与扫描电镜能谱分析技术(SEM-EDS),阐明乌毛蕨对稀土元素的吸收与富集机理。化学测试结果表明,乌毛蕨对稀土元素有较强的富集和地上转运能力,富集系数(BF)和转移系数(TF)分别为2.61和2.85;植物器官富集能力顺序为:叶片(1750μg/g)>根部(512μg/g)>叶柄(56.5μg/g);植株整体稀土元素配分模式具有与根际土相似的富轻土元素和Ce负异常特征,不同的是,植株整...     

广东三个离子吸附型稀土矿的地球化学特征及开采现状

广东稀土资源丰富,资源种类较全,但真正具有工业意义只有离子吸附型稀土矿。已有调查表明广东富有重稀土资源,重稀土资源量约占离子吸附型稀土资源总量的1/3。广东现仅有采矿权企业三家(简称A、B、C矿区),2013年度开采指标REO(稀土氧化物含量)仅为2200吨,但离子型稀土年分离能力超万吨,供需矛盾突出。为了解广东稀土矿开采现状,本文在具备采矿证的A、B和C三个矿区采集风化壳剖面和尾砂样品,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析稀土元素、微量元素和相关有用元素的含量,获得了一批新数据,研究矿区的地球化学特征和资源潜力。数据分析表明:1广东稀土资源非常丰富,实际资源量与现有报告评估的资源量有着极大的差别,相差两个数量级。2三个稀土矿的风化壳原矿的轻稀土/重稀土的比值为1.8~6.6,说明三个稀土矿均为轻稀土矿;只开采轻稀土矿,与市场需求和广东富有重稀土资源的情况都不相符,年稀土开采指标与年冶炼分离能力也存在极大缺口,无论资源类型和数量都无法满足经济对稀土资源的巨大需求,建议考虑适当增加稀土矿证和开采指标。3A矿区和C矿区的腐植层和半风化层稀土含量都不高,成矿部位在全风化层,成矿模式为浅伏式;B矿区的腐植层和全风化层稀土含量高(最高超过0.3%),为成矿部位,成矿模式为表露式。4风化壳采矿位置尚需根据市场情况调整,减少矿体的漏采,尾砂稀土资源有待回收利用。5风化壳和尾砂样品微量元素含量相对陆壳丰度,多数元素富集倍数低于10,部分元素甚至出现亏损,没有回收利用价值。     

湖南省稀土矿成矿条件及离子吸附型稀土矿形成机制

湖南省稀土矿主要成因类型有离子吸附型与砂矿型2种,离子吸附型稀土矿已勘查评价矿区4个,代表矿床有江华县姑婆山稀土矿。砂矿型稀土矿已勘查评价矿区7个,代表矿床有华容县三朗堰独居石砂矿。     

滇西盈江地区新泡山离子吸附型稀土矿床成矿条件及找矿前景

滇西盈江地区是近年来离子吸附型稀土矿床找矿突破较大的地区,典型代表为腾冲岩浆弧内新发现的新泡山稀土矿床,为一中型离子吸附型稀土矿床,是滇西高海拔地区新发现的典型矿床。新泡山稀土矿床的发现对今后高海拔地区的找矿工作具有重要的示范意义。通过对新泡山稀土矿床的地质特征、风化壳结构特征、矿体垂向变化特征进行研究,认为新泡山稀土矿床类型为富钕轻稀土离子吸附型稀土矿床,并伴生有重稀土钇。滇西盈江地区与花岗岩有关的离子吸附型稀土矿主要受控于母岩稀土元素丰度、气候以及地形地貌。"沟-谷-盆"地貌两侧及周缘低缓山丘和平缓山坡、山脊是有利的成矿部位。结合区域找矿成果,认为研究区稀土矿找矿潜力较大,可达超大型远景规模,在后续的找矿工作中应加强对重稀土元素钇的评价。     

广西容县浪水离子吸附型稀土矿床地质特征及找矿标志

广西容县浪水稀土矿为我国南方典型的离子吸附型稀土矿床,成矿母岩为印支期斑状黑云二长花岗岩,岩体规模大、分布广,成矿条件良好。矿床特征表明,具有工业意义的稀土矿体赋存于花岗岩风化壳全风化层中,矿石组分简单,属易选矿石。结合矿床地质特征及找矿经验,总结出矿区内离子吸附型稀土矿的找矿标志。     

赣南地区变质岩离子吸附型稀土矿床地质特征及找矿方向

通过对赣南地区变质岩离子吸附型稀土矿床进行岩石学、稀土元素地球化学和矿床地质特征研究,探讨变质岩离子吸附型稀土矿床的控矿因素、矿床成因及下一步找矿方向。赣南地区变质岩的原岩时代主要为青白口纪—奥陶纪,变质岩的稀土元素丰度较高,属轻稀土富集型。已发现的离子吸附型稀土矿床主要赋存于震旦纪—青白口纪变质岩中,以青白口纪库里组和南华纪寻乌岩组为主。石城—宁都—瑞金浅变质岩区和会昌—安远—寻乌中深变质岩区可作为离子吸附型稀土矿勘查的首选地区。     

云南临沧花岗岩带回龙卡离子吸附型稀土矿床地质特征和控制因素

云南临沧回龙卡稀土矿床位于临沧花岗岩带南端,为新发现的大型离子吸附型稀土矿床。基于该矿区矿床地质特征、工程见矿特征和分析测试资料,结合典型钻孔剖析,探讨了回龙卡离子吸附型稀土矿床地质特征和控制因素。回龙卡稀土矿床属于轻稀土离子吸附型稀土矿床,表现出"普遍含矿,西贫东富"的显著特点,总体上可划分为工业矿体分布区、低品位矿体分布区和无矿区。中酸性岩体即黑云二长花岗岩为稀土成矿提供了物质来源;地形地貌控制着稀土元素的富集保存和垂向分布形态。高陡第一阶梯工业矿体找矿难度较大,其深部一般可形成低品位矿体;宽缓第二阶梯是最有利的找矿区域,可形成规模工业矿体;低洼第三阶梯一般难以形成矿体。湿热气候和充足降水为岩体经受持续的风化淋滤作用形成有利的全风化赋矿层提供了条件。     

云南勐海地区离子吸附型稀土矿控矿因素及找矿前景

云南勐海地区地处临沧-勐海(岩浆弧) Fe-Pb-Zn-Au-Ag-Sn-Sb-Ge-REE矿带(Ⅳ9)南段,近年来该区发现多个离子吸附型稀土矿床。为查明勐海地区离子吸附型稀土矿床控矿因素,指导后续找矿工作,本文在野外地质调查和室内综合整理分析的基础上,对勐海地区离子吸附型稀土矿床的成矿地质背景和成矿特征进行了初步研究,探讨了本区离子吸附型稀土矿床控矿因素与找矿前景。研究表明,勐海地区离子吸附型稀土矿床是以轻稀土为主的稀土矿,其成矿母岩为晚三叠世临沧花岗岩,次生富集成矿于新生代以来;其矿床的形成不仅受成矿母岩、地球化学、构造等内在因素的影响,亦受地形地貌、气候和植被等外在因素的控制,在勐海回龙卡-帕宫苏胡一带形成一条北西-南东向的稀土矿富集带。结合1∶5万矿调工作成果,认为勐海地区成矿地质条件优越,具有很大的离子吸附型稀土矿找矿前景。     

离子吸附型稀土矿床形成的矿物表/界面反应机制

华南离子吸附型稀土矿床提供了全球超过90%的重稀土,是我国优势的战略性关键金属矿产资源。掌握这类矿床的成矿机制和禀赋特征,可为增加稀土资源储量和高效利用稀土资源提供理论支撑。离子吸附型稀土矿床主要发育在富稀土花岗岩、浅变质岩及火山岩的风化壳中。基岩中的(含)稀土矿物是风化壳中离子态稀土的主要来源,其矿物组合很大程度上决定了稀土矿床的禀赋和分异特征。在物理-化学风化和微生物作用下,造岩矿物、含稀土矿物和稀土独立矿物逐渐溶解,使稀土元素活化和再富集。一方面,母岩风化形成的黏土矿物和铁锰氧化物具有较大的比表面积和一定的表面电荷密度,是稀土离子的主要载体;另一方面,稀土离子通过离子交换、表面吸附与络合、共沉淀,以及形成次生稀土矿物等途径富集在次生矿物表面,其富集-分异特征和赋存状态受矿物类型、pH、微生物活动等因素所控制。利用高分辨透射电镜结合选区电子衍射和电子能量损失谱,以及同步辐射X射线吸收精细结构谱,有望在原子级尺度查明稀土的微观赋存状态。未来研究需更多关注基岩中(含)稀土矿物组合及其演化路径的制约因素、微生物风化对离子吸附型稀土矿床成矿作用的约束,以及稀土元素的微观赋存状态等问题。     

滇西临沧花岗岩中段离子吸附型稀土矿成矿特征研究

滇西临沧花岗岩中段岩性主体为黑云母二长花岗岩,是离子吸附型稀土矿的天然成矿母岩。研究区湿热的气候使得在地势相对平缓的中山地区形成巨厚的花岗岩风化带,依据风化程度由地表至基岩依次分为腐殖土层、亚黏土层、全风化层、半风化层、弱风化层和新鲜基岩。全风化层是本区离子吸附型稀土矿的主要赋矿层位,该层位元素地球化学特征显示,经过风化后稀土元素发生了富集和分馏,稀土矿化是以轻稀土为主。轻稀土又以La和Ce这两种元素为主。依据本区不同地貌类型建立了倾缓的山脊、平缓的山顶和低缓的山丘3种离子吸附型稀土矿成矿模式。     

赣南小流域水体中溶解态稀土含量及pH和Eh值变化特征

测试流经稀土矿区河水的p H和Eh值,可以反映矿区的酸碱性、氧化还原环境。本文以赣南地区濂水、桃江、东江流域为研究对象,利用ICP-MS和三通道多参数测试仪分别测试水样中溶解态稀土含量(DREEs)和p H、Eh值,分析p H、Eh值的变化特征以及DREEs含量与p H值的相关性。结果表明:1研究区水体中DREEs含量变化较大,介于几μg/L至几十mg/L之间;DREEs经球粒陨石标准化后表现为弱的轻稀土富集模式,Eu、Ce显示负异常;2溶解态稀土及La含量分别与p H值呈弱的负相关性,说明地表水体中DREEs浓度及分布模式在一定程度上受外部环境酸碱性的影响;3对于流经地层、地层内离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为7.40、6.94,Eh均值分别为-0.023 V、6.55 mV;对于流经岩体、风化壳离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为6.61、4.37,Eh均值分别为0.024 V、0.15 V,表明赣南地区离子吸附型稀土矿区处于中酸性的氧化环境。     

皖南地区离子吸附型稀土矿床成矿条件及成矿特征

安徽省皖南地区岩浆岩分布广泛,地貌、气候条件适宜,有利于花岗岩风化壳的形成、保存,且基岩的稀土丰度较高,有利于离子吸附型稀土矿床的形成。通过在皖南地区的工作,分析了离子吸附型稀土矿床的内生成矿条件(基岩中稀土丰度、稀土元素赋存状态、矿物组合及岩石结构、构造),表生成矿条件(气候条件、风化壳发育程度、地貌特征),总结了离子吸附型稀土矿床的成矿特征、找矿标志。     

四川攀枝花—西昌地区离子吸附型（中—重）稀土矿床的首次发现及其重要意义

近期,借助高分辨率卫星影像、风化壳填图和人工浅钻等手段,项目组在四川省攀枝花—西昌（攀西）地区摩挲营花岗岩风化壳中发现一处离子型（中—重）稀土矿。通过稀疏的人工浅钻工程控制,初步概算矿区潜在资源量达中型矿床规模,其中64%的资源量为中—重稀土为主的轻重稀土共生型,因此具有较大的潜在经济价值。该稀土矿是四川发现的首例离子吸附型稀土矿,是目前已知成矿母岩最老、赋存海拔最高、地形地貌最为复杂（中山山地地貌）条件下新发现的一处离子吸附型（中—重）稀土矿床。结合项目组近日对整个攀西地区成矿远景区的初步调查、靶区优先和查证,认为在四川攀西地区类似地貌景观具有寻找同类型矿床的广阔前景。