四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

四川是我国轻稀土的重要产地,稀土开采至今已有二十多年的历史,积存了大量尾砂。尾砂中仍然有丰富的稀土资源,但这部分资源究竟有多大的量、能不能再次回收,如何回收,则是当务之急。为查明稀土尾砂中各类元素的分布特征,本文对A、B、C、D四个稀土矿山的尾砂开展了稀土元素和微量元素地球化学特征的初步研究。结果表明:尾砂中稀土元素配分特征继承了原矿石,稀土氧化物含量普遍偏高(0.78%~2.12%),均超过了现行工业指标的边界品位(0.5%~1.0%),且老尾砂的稀土含量高于新尾砂;除了富集稀土元素之外,B尾砂中Sr含量超过10%,C矿区尾砂中Sr含量为2.7%,A矿区尾砂中Ba含量可达1.8%。同时,不同矿区的尾砂中Mo、Bi、Pb、Ag等有用元素发生了不同程度地富集(值得综合回收利用),尤其是Mo达到了边界品位(磁选后的尾砂Mo含量达到2.275%)。本文提出,今后不仅要加强保护四川稀土尾砂,而且需对富集的有用元素采取恰当的方式加以综合回收。     

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩与暗色包体地球化学特征及成因

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩中发育大量暗色闪长质包体。通过对花岗闪长岩(寄主岩石)与暗色包体的地球化学研究发现,花岗闪长岩(寄主岩石)的SiO_2含量为w(SiO_2)=61.61%~68.80%,A/CNK=0.91~0.99,属于偏铝质钙碱性花岗岩特征;暗色包体中发育针状磷灰石,暗色包体的SiO_2含量为w(SiO_2)=52.66%~66.99%,碱度率AR=2.08~2.26(大于1),里特曼指数σ=1.89~8.67,固结指数SI=16~24.74,属过铝质钙碱性花岗岩。稀土元素分析显示,花岗闪长岩稀土总量w(ΣREE)=117.44×10~(-6)~265.68×10~(-6);暗色包体稀土总量w(ΣREE)=184.05×10~(-6)~342.11×10~(-6),总量高于寄主岩石;暗色包体和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征。微量元素分析显示,暗色包体微量元素的分布型式与寄主岩微量元素特征基本一致,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf相对亏损,反映了岩浆混合作用的特征。在花岗闪长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为202.49 Ma±0.63 Ma,属晚三叠世。表明泽多桌肉花岗闪长岩属于晚三叠世以来的造山带伸展崩塌造成岩石圈较快速减薄以及幔源岩浆底侵作用的发生,并导致地壳岩石接近熔融温度产生壳源岩浆而成岩。     

淮北花沟西井田煤中微量元素及其环境意义分析

通过对30件煤样微量元素含量的测定,分煤层、分类型(稀土元素、环境意义微量元素)讨论了煤中微量元素的分布特征。研究发现各样品的稀土元素主要赋存于矿物质中,稀土元素含量均呈正常质量分数水平分布,各煤层的稀土元素分布表现为轻稀土富集、重稀土亏损。受陆源影响的煤,ΣREE含量高,稀土元素主要由陆源物质继承而来。受海水影响的煤,ΣREE含量低,分布模式具有海水性质。形成后受河流冲刷的煤,灰分增加,煤中稀土元素含量增加。该研究成果为煤炭资源的合理开发和利用提供基础资料。     

滇东南红石岩铅锌铜多金属矿床绿帘石岩 地球化学特征及构造背景

滇东南红石岩矿区处于NW向文山-麻栗坡和SN向马关走滑断裂的交汇处,受区域动力变质作用和深大断裂的影响,矿区内绿帘石岩较为发育。在总结矿床地质特征的基础上,笔者对矿区绿帘石岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行了分析。结果表明:绿帘石岩具富FeO*、MnO、CaO,而Al2O3和TiO2含量较低的特征;大离子亲石元素(LILE)、Th富集,Sr、Ta、Nb、Y等元素亏损,显示火山弧玄武岩的特征,微量元素原始地幔标准化蛛网图呈"隆起"型,高场强元素(HFSE)丰度较低,低场强元素(LFSE)丰度较高,(Rb/Yb)N平均值为31.72≥1,为强不相容元素富集型,稀土元素具有ΣREE较低(平均110.05×10-6)、LREE富集(LREE/HREE平均8.34)的右倾型,轻重稀土分馏较为明显((La/Sm)N均值为4.04,∑Ce/∑Y>3)。综合主量和微量元素分析,认为研究区绿帘石岩的原岩为弧后盆地拉斑玄武岩。     

河北兴隆王坪石正长花岗岩体地球化学特征及成因研究

王坪石岩体具有超酸性(SiO2=73%～76%)、SiO2过饱和(大量石英)、偏铝质到弱过铝质(Al2O3=12.48%～14.23%)和碱性(Na2O+ K2O=7.83%～9.41%)的特征.总稀土较低(ΣREE=(54.41～140.21)×10-6),稀土配分型式为左陡右缓的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型.微量元素富集K、Pb等大离子亲石元素以及Rb、Th、U等强不相容元素,相对亏损Ba等大离子亲石元素和Nb、Ta、Ti、La、Ce等高场强元素和P元素.Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,该岩体的(87Sr/86Sr)i较低(0.70498～0.70503),εNd(t)为负值(-10.9‰～-12.1‰),以上特征结合岩浆混合的证据表明,该岩体的物质来源主要为下地壳古老变质岩(变质杂砂岩),但受到地幔端员的混染作用.     

河北兴隆王坪石正长花岗岩地球化学特征及成因研究

王坪石岩体具有超酸性(SiO2=73%～76%)、SiO2过饱和(大量石英)、偏铝质到弱过铝质(Al2O3=12.48%～14.23%)和碱性(Na2O+K2O=7.83%～9.41%)的特征。总稀土较低(ΣREE=(54.41～140.21)×10-6),稀土配分型式为左陡右缓的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。微量元素富集K、Pb等大离子亲石元素以及Rb、Th、U等强不相容元素,相对亏损Ba等大离子亲石元素和Nb、Ta、Ti、La、Ce等高场强元素和P元素。Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,该岩体的(87Sr/86Sr)i较低(0.70498～0.70503),εNd(t)为负值(-10.9‰～-12.1‰),以上特征结合岩浆混合的证据表明,该岩体的物质来源主要为下地壳古老变质岩(变质杂砂岩),但受到地幔端员的混染作用。     

河南南召水洞岭矿区石英角斑岩岩石化学特征

在野外地质工作基础上,运用岩石地球化学方法,通过主量元素、稀土元素和微量元素研究,探讨了水洞岭矿区石英角斑岩的岩石化学特征、形成环境及其与成矿的关系。研究表明:石英角斑岩的w(SiO2)=73.11%~79.30%,w(K2O)=1.20%~5.99%,w(Na_2O)=1.57%~4.61%,w(K_2O+Na_2O)=4.82%~8.67%,Na_2O/K_2O=0.45~3.49,ACNK=0.99~1.25。稀土元素总量w(ΣREE)=70.19×10~(-6)~198.75×10~(-6),轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,轻重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=3.65~8.20),Eu中度至轻度亏损(δEu=0.53~0.96);大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U、K)和Pb等元素富集,高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)和Sr等元素亏损。综合表明水洞岭矿区石英角斑岩形成环境类似于洋壳俯冲成因的火山弧环境。     

鄂尔多斯盆地宜君地区页岩元素地球化学特征

宜君地区延长组页岩发育,埋藏较浅,开发前景较好,分析该区页岩元素地球化学特征对沉积环境具有重要指示意义。应用X射线荧光光谱议(XRF)、等离子体质谱法(ICP-MS)对宜君地区长9段页岩样品的主量元素、微量元素及稀土元素进行测试,分析了主量元素、微量元素及稀土元素的地球化学参数、空间分布规律及分布模式等地球化学特征。研究表明,与上地壳相比,宜君地区长9段页岩主量元素富含P_2O_5、K_2O、TFe_2O_3和Al_2O_3;微量元素可大致分为极度富集型、富集型、微富集型和亏损型四类,U、Mo、As元素极度富集;稀土元素特征属于轻重稀土元素分异程度较高的轻稀土中度富集型。     

利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

目前针对江西大型黑钨矿石英脉型钨矿床西华山的黑钨矿矿物学特征及指示意义研究较少。本文利用X射线粉晶衍射分析和电感耦合等离子体质谱分析技术对黑钨矿晶体结构、化学成分特征及空间变化规律开展研究。获得黑钨矿晶胞参数为a0=0.477 nm,b0=0.573 nm,c0=0.498 nm,β=90°21',属于锰钨铁矿,与前人得出的黑钨矿晶胞参数略有不同,代表不同元素对铁锰的类质同象替代。主要化学成分WO3、Fe O、Mn O的含量在空间上具有一定的变化规律,反映了成矿物质的运移特征。微量元素Sc、Y、Nb、Ta在垂向含量变化大,说明矿液运移具有复杂性。稀土总量ΣREEs较高(397.16×10-6~1071.11×10-6),具有强烈的Eu负异常,具重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。将西华山、盘古山、淘锡坑、大吉山4个典型矿床的黑钨矿稀土元素特征进行对比,反映产在花岗岩内接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对最高,分馏最明显;产在花岗岩内及其外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对较低,分馏程度最不明显;而产在花岗岩外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)有高有低,分馏程度有强有弱。因此,黑钨矿的化学成分变化特征,可以有效地指示成矿物质空间运移特征、物质来源和矿床成因。     

青海治多地区多彩蛇绿混杂岩带南侧当江荣二叠纪—三叠纪岩浆弧的确定

在多彩蛇绿混杂岩带南侧当江荣火山岩带测制了一条近S—N向的剖面,通过野外对剖面出露的火山岩的详细观察,其组合有:安山岩-流纹斑岩-流纹质凝灰岩-安山质凝灰熔岩,对其系统采样并进行了XRF岩石化学分析和ICP-MS微量、稀土元素分析。结果表明,该套火山岩为高Si(SiO2平均为66.76%)、低Ti(TiO2平均为0.41%)和富Na(Na2OK2O)的钙碱性系列岩石(里特曼指数σ=0.51～1.993.3);富集LILE元素(Rb、Ba等),亏损HFSE元素(Nb、Ta等)和P、Ti等元素;稀土元素总量较低(ΣREE=72.43×10-6～141.16×10-6),轻重稀土元素分馏较强(ΣLREE/ΣHREE=1.46～3.28),稀土元素分配模式为轻稀土富集型,轻度的Eu负异常(δEu=0.58～0.89)。主量、稀土、微量元素相关判别图解均指示其为典型的钙碱性系列岩石组合,属于与板块俯冲作用有关的岩浆岛弧带的产物,从而为多彩沟蛇绿混杂岩带的俯冲极性和构造环境的进一步确定提供了新的佐证。     

我国金伯利岩稀土元素特征

我国山东、辽宁、贵州、山西及河北金伯利岩的稀土总量很高,且变化大。金伯利岩中稀土的球粒陨石标准配分模式为简单的较平滑的线,属LREE极富集型。不同岩体REE含量和配分模式的差异与部分熔融程度、地幔的非均一性、金伯利岩浆早期结晶的石榴石巨晶矿物的含量、壳源物质的混染作用、岩浆中挥发份含量及岩体的产状有关。钙钛矿是金伯利岩中主要的稀土载体矿物,次为磷灰石。     

X射线荧光光谱法测定稀土精矿中的稀土元素分量

氟碳铈矿、独居石、磷钇矿和风化壳淋积型稀土矿四种稀土精矿样品采用化学法预分离富集,X射线荧光光谱法测定样品中稀土元素和伴生的铀、钍元素含量,选择以硼酸盐为主的混合熔剂高温熔融制样,消除矿物间存在的矿物结构影响,通过加大熔剂稀释比降低元素间的基体效应,人工标准样品绘制标准曲线,用数学校正方法校正元素间的谱线重叠效应。对淋积型稀土矿样品重复测定12次,方法检出限为0.9～42.1μg/g,待测组分的相对标准偏差(RSD)均小于10%,测定结果与电感耦合等离子体质谱法的测定值基本吻合。此方法应用于国家一级标准物质稀土标准样品定值工作,检出限和精密度能够满足分析要求,报出数据被采用率达到100%。     

色谱法在稀土元素分离分析研究中的应用进展

稀土作为一种重要的不可再生资源,在各行业的应用正逐渐被人们所重视。色谱技术以其快速、高效、自动化程度高等优势已成为稀土元素分离分析的主要方法。文章总结了纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、超临界色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等色谱法在稀土元素分离分析中的应用及研究概况。其中,纸色谱法因展开时间过长,分离效果不理想已很少应用;薄层色谱法因其操作方便、设备简单、显色容易等优点,可用于稀土元素分离分析的初步检测;气相色谱法由于对样品热稳定性的限制,以及因常用的β-二酮类稀土螯合物配体存在分辨率差和吸附等问题也很少应用;超临界色谱法在分离稀土元素络合物中分离效果较好,但是仪器难以普及,限制了技术的发展;高效液相色谱法因分离效率高、重复性好、自动化操作等优点已成为目前稀土元素分离分析的主要方法;毛细管电泳法具有高效、样品及试剂用量少、操作模式灵活等优点,在稀土元素分离分析方面更具有广阔的发展空间。     

土壤中稀土元素地球化学研究进展

综述了土壤中稀土元素含量、稀土赋存形态、稀土生物有效性、稀土在土壤环境中的分布规律、迁移方式及其影响因子。讨论了稀土微肥应用中应注意的问题以及由此带来的环境效应，并探讨了建立具有普遍适用性的稀土生物有效性方法学的途径等。     

基于PCA-SVM算法对稀土元素与稀土判别指标耦合数据集的铀矿床分类

不同类型铀矿床的沥青铀矿/晶质铀矿具有不同的稀土元素组成,其组成可作为判别铀矿床类型的重要指标。采用基于Python语言的主成分分析（principal component analysis,PCA）与支持向量机（support vector machines,SVM）结合的分类模型,对收集到的全球已知6种类型铀矿床的216组沥青铀矿/晶质铀矿稀土元素数据进行研究。以216组数据为训练集,通过数据清洗、特征缩放、PCA特征提取、网格搜索和交叉验证参数寻优构建SVM分类模型,对24组同变质型胡家峪晶质铀矿进行智能识别。研究结果显示：仅使用稀土元素的14维训练集最优模型判定胡家峪晶质铀矿类型的测试准确率为0.4%;由稀土元素、稀土总量、轻重稀土比、铕异常组成的17维训练集最优模型的测试准确率为75.0%,较14维训练集提高74.6%,模型泛化能力强;而通过传统稀土元素配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解不能有效判定胡家峪晶质铀矿类型。本次研究表明,PCA-SVM算法对增有传统稀土判别指标数据集进行挖掘可有效厘定铀氧化物成因类型,效果明显优于单纯的稀土元素数据集以及传统的稀土配分曲线、w（ΣREE）-（LREE/HREE）_N图解。     

竹山和马鞍山绿松石微量元素和稀土元素特征

对竹山和马鞍山两地绿松石的微量元素和稀土元素特征作了对比研究,同时分析了两地绿松石矿物特征和结构特征。采用X射线能谱、电感耦合等离子体质谱、X射线衍射、红外吸收光谱和扫描电镜等测试技术对竹山和马鞍山地区的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析。结果表明,竹山与马鞍山地区绿松石在微量元素的含量上存在较大的差别,但主成分含量基本一致;两地区绿松石的稀土元素均富集重稀土,二者的稀土配分模式图出现镨反向,马鞍山地区的绿松石表现出铕负异常;马鞍山绿松石的结晶程度优于竹山县绿松石。该方法对绿松石产地划分的研究具有应用价值。     

矿石中稀土总量快速分离法的改进

半微量量取样,碱熔,掩蔽剂提取,用２０ｇ／Ｌ Ｎａ２ＣＯ３－１ｇ／Ｌ水杨酸钠混合洗涤济洗除在稀土沉淀中的铀和钍,分取制得的试液用偶氮胂ＩＩＩ光度法测定稀土总量。可测范围的质量分数（Ｗ／１０＾－２）为０．０１～１２．００,准确度与ＰＭＢＰ－苯萃取法所得结果相符,精度度（ＲＳＤ,ｎ＝１２）为２．８％。     

赣南稀土精矿粉配制的稀土溶液反射波谱特征研究

赣南离子吸附型稀土矿是我国重要的稀土资源,本文运用美国ASD FieldSpec-3便携式地物波谱仪,对赣南寻乌稀土矿区稀土精矿粉配置的25个稀土溶液样品进行波谱测试,获取了不同稀土含量的波谱特征,结果表明溶解在水体中的稀土元素在可见光-近红外574 nm、790 nm、736 nm、520 nm、861 nm、443 nm等波段具有多个明显的稀土特征吸收谷及若干次级的稀土特征吸收谷;通过与15种稀土单元素波谱特征对比分析,可见这些吸收特征主要由一种或几种稀土单元素引起;随着稀土浓度的降低,这些吸收特征逐渐减弱甚至消失。这一研究进一步加深了对我国赣南稀土溶液波谱特征的认识,同时为赣南稀土元素的高光谱遥感研究奠定了理论基础。     

湘江悬浮物的稀土元素地球化学研究

在湘江及其支流采集了44件悬浮物样品进行稀土元素 ICP—MS分析。研究表明,湘江悬浮物中稀土总量(∑REE)、轻稀土(LREE) 和重稀土(HREE)含量分别为63～387 μg/g,58.2～353 μg/g和4.8～34μg/g。尽管湘江悬浮物中稀土分布不均匀,稀土含量相差很大,所有样品的球粒陨石标准化曲线均呈向右倾斜的富LREE的模式,北美页岩标准化模式为LREE稍富集的平坦型。湘江中下游河心与两岸水体悬浮物中稀土发生了明显分异。湘江悬浮颗粒物中REE受多方面因素控制,其源区控制了REE分配模式,而其稀土元素含量与颗粒中粘土矿物及重矿物有关。支流捞刀河悬浮物稀土的分布模式为Eu正异常型,与北美页岩有显著差别,捞刀河的悬浮物物源及成因有待进一步研究。