韧性剪切变形过程中稀土元素的变异 ——：对“稀土元素在剪切带中的含量变异及其变异机制”一文的讨论

本文通过对周建波等人1998年发表在本刊上的有关韧性剪切带稀土元素稳定性一文的讨论,结合国内外有关稀土元素在各地质环境中的活动性和韧性剪切带流体渗滤作用对体系中元素迁移影响的研究成果,探讨了韧性剪切变形过程中稀土元素的可变性质及其控制因素。     

韧性剪切带中稀土元素变异原因新探——对体积亏损公式解释剪切体系中稀土变异的讨论及稀土变异的若干原因

通过对周建波等发表在《地质论评》上的文章《稀土元素在韧性剪切带体积亏损研究中的应用》的讨论,认为利用体积亏损公式来解释剪切带中稀土元素变异的原因值得商榷.详细分析了O'Hara体积亏损公式的原始推导,从而得出体积亏损公式的应用要视情况而定.提出体积亏损并不是剪切带中稀土元素变异的原因,仅仅是引起稀土元素变异原因的现象.流体作用引起的质量传输才是稀土元素变异的内在因素,并且根据前人的研究结果,概括了剪切带中影响稀土元素变异的其他直接和间接的因素：包括强应力作用下的部分熔融形成的融体对稀土元素（不相容元素）的“萃取”作用;副矿物的残留;氧逸度对稀土变异的动力学调控;高水/岩比环境下的流体有效渗滤;分配系数动态变化以及应力的驱动等.     

稀土元素在剪切带中的含量变异及变异机制----以胶南造山带北缘剪切带为例

剪切带内的构造岩在韧性变形前后其稀土元素的含量发生有规律的变异,表现在随变箐过程的增强,各稀土元素的含量及ＬＲＥＥ、ＨＲＥＥ、ＲＥＥ总含量均明显增加,而稀土配分模式不变。通过胶南造山带花岗质构造岩变形前后的等比分析,稀土元素的含量增加主要是由于构造岩变形之后较大的体积亏损所引起;并进一步根据含量变异与体积亏损之间的函数关系,求得花岗岩变形改造为糜陵岩的体积亏损率为１４．５％,改造为超糜棱岩的体积亏     

稀土元素在剪切带中的含量变异及变异机制──以胶南造山带北缘剪切带为例

剪切带内的构造岩在韧性变形前后其稀土元素的含量发生有规律的变异,表现在随变形程度的增强,各稀土元素的含量及ＬＲＥＥ、ＨＲＥＥ、ＲＥＥ总含量均明显增加,而稀土配分模式不变。通过胶南造山带花岗质构造岩变形前后的等比分析,稀土元素的含量增加主要是由于构造岩变形之后较大的体积亏损所引起;并进一步根据含量变异与体积亏损之间的函数关系,求得花岗岩变形改造为糜棱岩的体积亏损率为１４．５％,改造为超糜棱岩的体积亏损率达２０％。     

论韧性剪切带研究及其地质意义

系统研究韧性剪切带变形岩在天然强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序、微量元素迁移的动力控制、稀土元素配分变化和变形矿物晶体化学变异的应力制约等构成了当代韧性剪切带研究的前沿课题,也是当前糜棱岩岩石地球化学研究难点和精华所在。其研究成果将对动力成岩（成矿）机理的认识有重要的突破,具有重要的理论意义和潜在应用价值。对韧性剪切带及其变形岩石的研究现状和研究意义进行系统的综述,提出了未来韧性剪切带及其糜棱岩的研究方向和目标: ①系统研究糜棱岩中主要造岩矿物组合及其变形特征,计算剪切变形岩石的应力—应变参数,搞清韧性剪切带所处的应力应变环境;②系统研究韧性剪切带岩石在天然分强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序问题;③系统研究剪切变形作用过程中岩石化学组成的微量和稀土元素变化,讨论强变形条件下岩石中微量元素活化和迁移规律,深入探讨微量元素迁移的动力控制,包括稀土元素配分变化的应力制约以及应变矿物晶格化学变化行为及其对其寄主的变形岩石元素（组分）在应变过程中迁移变化的制约和影响;④从理论上探讨天然强剪切应变条件下岩石中组分活化、转移与应力（应变）的因果联系,为深入探讨韧性剪切带动力成岩（成矿）作用提供理论的科学依据,为探讨中、下地壳中韧性剪切带的形成和演化提供科学依据（如韧性剪切带金的富集）,同时为韧性剪切变形作用条件下成岩、成矿地球化学作用提供理论和实验依据;⑤现代分析技术如激光同位素原位分析以及激光ICP MASS分析技术对研究变形域内的岩石（矿物）的元素和同位素的活化迁移规律,对深刻揭示糜棱岩化过程中的元素活化迁移机制提供更高质量的地球化学证据具有重要的作用。     

断裂构造稀土元素地球化学初步研究

本文在沃溪断裂，青草坡韧性剪切带和邓家园断裂构造破碎带等断裂构造进行稀土元素构造地球化学研究的基础，初步得到了稀土元素断裂构造地球化学特征的一些结论。     

论韧性剪切带对金矿的控制规律

本文以辽宁省白云金矿为例，阐述了韧性剪切带对金矿床生成与赋存的控制规律。与剪切带有关的金矿床往往产在第二阶段的韧脆性剪切带中，而第一阶段的韧性剪切带对金元素的充分聚集起重要作用。剪切带的多条平行排列、倾向上的陡缓变化和剪切滑动等特征就形成了韧性剪切带中金矿体呈多条带和透镜状断续分布的形式。     

论韧性剪切带对金矿的控制规律

本文以辽宁省白云金矿为例，阐述了韧性剪切带对金矿床生成与赋存的控制规律。与剪切带有关的金矿床往往产在第二阶段的韧脆性剪切带中，而第一阶段的韧性剪切带对金元素的充分聚集起重要作用。剪切带的多条平行排列、倾向上的陡缓变化和剪切滑动等特征就形成了韧性剪切带中金矿体呈多条带和透镜状断续分布的形式。     

新城－黄陂走滑韧性剪切带的动力分异作用

本文通过对新城－黄陂断裂带中合河－殷店右行走滑韧性剪切带内糜棱岩类岩石化学成分、稀土元素及微量元素随Ｓｓ－Ｓｃ夹角和古差异应力（△δ）的变化梯度的研究，初步探讨了右行走滑韧性剪切带的动力分异作用。     

安徽江淮地区北部韧性剪切带与金矿关系

区内发育有东西向、南北向两类韧性剪切带,前者为韧性平移剪切带,后者为韧性逆冲剪切带,它们分别形成于早、中元古代末。南北向韧性剪切带是区内金矿的主要控矿构造,控制了区域的矿化分带及矿田、矿床、矿体的分布。金矿主要形成在地洼期,与叠加在早期韧性剪切带上的脆-韧性变形作用有关。     

中国西南地区大面积稀土异常区稀土来源

中国贵州、云南和广西交界处存在大面积以宣威地区为中心的土壤稀土元素地球化学异常,为了探究该地区土壤稀土元素来源,本研究采集了宣威地区土壤(红土)和岩石(玄武岩、白云岩、灰岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、凝灰岩和页岩)样品,分析了稀土元素、微量元素、pH值和有机质组成。结果显示:土壤稀土元素含量均在大陆上地壳的2倍左右,玄武岩稀土元素含量与上覆土壤一致,但沉积岩(白云岩、石灰岩和砂岩)稀土元素含量远低于上覆土壤。土壤稀土元素与基性岩中富集的元素Co、Ni、Cu、Zn和Au等具有极好的相关性(相关系数r0.7),但与pH值(r=0.33)和有机质含量(r=0.20)无明显相关关系。玄武岩与其上覆土壤之间的稀土配分模式具有高度的一致性,而沉积岩与其上覆土壤之间的稀土配分模式差异较大,且所有土壤中位值的稀土配分模式与玄武岩的极其相似。宣威地区处于既有玄武岩又有海相沉积岩出露的区域,玄武岩可能是该地区土壤稀土元素的主要来源。     

中国磷块岩型稀土矿资源前景分析

磷块岩中通常伴生有稀土元素富集,是一种潜在、具有很高开发利用价值的稀土资源。我国磷块岩型稀土矿分布广、稀土含量高、具有综合回收价值,是仅次于独立稀土矿床的伴生稀土资源。通过统计全球及中国磷矿时空分布规律,总结中国典型磷块岩型稀土矿床的矿床成因、地质背景、沉积环境、岩石组合、REE地球化学特征。在此基础上,结合P_2O_5与ΣREE、δCe、δEu、MREE/ΣREE和MREE/LREE在各时代之间的对比及耦合关系,讨论各时代稀土配分模式,讨论磷块岩中稀土富集机制与控制因素问题,讨论中国典型磷块岩型稀土矿资源储量。同时总结国内对磷块岩中稀土高效、环保的提取技术,对工业化开发利用磷块岩中稀土资源具有良好的可行性。因此,从磷矿中提炼稀土资源可以获得很好的社会价值和经济效益,能有效缓解我国南方离子吸附型稀土开采带来的环境污染、生态破坏,为日益枯竭稀土资源提供新的资源途径。     

贵州织金磷块岩型稀土矿含矿岩系REE地球化学特征与稀土富集

贵州织金下寒武统戈仲武组(?1gz)磷矿富集大量稀土,但是磷块岩中REE富集机制问题尚不清楚。本文对贵州织金不同稀土含量区间(262×10~(-6)、262×10~(-6)～527×10~(-6)、527×10~(-6)～761×10~(-6)、761×10~(-6))的磷块岩的研究表明,磷块岩的稀土配分均显示出Ce负异常、Eu无明显异常、MREE富集以及富集重稀土元素Y的特征。(La/Sm)N-δCe及δPr-δCe图解显示织金磷块岩Ce异常为真实的Ce异常,代表磷块岩形成在氧化环境。但当时海水的氧化环境并不是控制MREE富集的决定因素。(La/Sm)N-SmN、(Gd/Yb)N-YbN散点图显示MREE富集是稀土在富集过程中稀土发生分异的结果。(Dy/Sm)N-δEu散点图以及Eu无明显异常说明织金磷块岩形成过程中可能无热水作用的参与。地史时期"老磷块岩"普遍存在重稀土亏损的特征。     

贵州织金硅质磷块岩型稀土矿稀土浸出规律

贵州织金含稀土磷矿储量大,种类多,其中硅质磷块岩型稀土矿出露在地表,磷与稀土品位均比较高,最易开发。为更好地利用硅质磷矿岩型稀土矿,需要查明矿石性质,研究其稀土浸出规律。研究结果表明:稀土主要赋存在胶磷矿中,在胶磷矿中均匀分布,具有类质同象替代的特征,物理选矿不能分选稀土,只能采用化工或冶金方法提取。在磨矿细度-0.074 mm 80%、20%盐酸液固比为2.3、酸过量系数为1.0、室温搅拌浸出60 min,搅拌强度800r/min,稀土浸出率达到94.65%,磷的浸出率达到98.91%,胶磷矿中类质同象替代的稀土随磷一起被浸出,稀土与磷呈现同步浸出的规律。本研究取得良好的技术指标,为后续稀土的提取研究工作打下一定的基础。     

稀土金属产品中放射性的测定

对于稀土金属产品的总α总β放射性测定,采用一般分析方法前期制样难度大,不易达到制成样品源的粒度。本法通过将稀土金属产品制成削状,用适量盐酸和硝酸低温加热溶解,再加入硫酸蒸干使试液中残渣最后形成硫酸盐,通过研磨混匀的方式,制成满足有效厚度且少于最大取样量的样品源,从而实现总α总β放射性的测量。     

四川冕宁木落寨稀土矿床稀土矿化与围岩特征

木落寨矿床是冕宁—德昌稀土元素(REE)矿带内的主要稀土矿床,位于矿带北段,雅砻江断裂以西。该稀土矿床的形成与正长岩-碳酸岩杂岩体密切相关。与冕宁—德昌REE矿带中其它矿床例如牦牛坪、大陆槽矿床不同的是,牦牛坪和大陆槽矿床的围岩主要是石英闪长岩,而木落寨REE矿床中围岩较复杂,主要有大理岩、绿片岩、碱性花岗岩等。已有研究表明石英闪长岩并不是牦牛坪和大陆槽矿床稀土元素的主要来源,对木落寨矿床来说,围岩对成矿的作用还需进一步研究。采用ICP-MS与XRF,对大理岩和绿片岩这两种主要的围岩进行主微量元素分析,全岩稀土配分曲线显示轻稀土亏损(大理岩3×10~(–6)~20×10~(–6),绿片岩62×10~(–6)~74×10~(–6)),重稀土平坦,总稀土含量低(大理岩4×10~(–6)~21×10~(–6),绿片岩86×10~(–6)~97×10~(–6)),与本次研究的木落寨正长岩中稀土含量(592×10~(–6)~2 026×10~(–6))和以往研究的冕宁—德昌成矿带其他三个矿床的碳酸岩-正长岩杂岩体中稀土含量(碳酸岩2 470×10~(–6)~40 807×10~(–6),正长岩630×10~(–6)~3 233×10~(–6))相比,大理岩和绿片岩中稀土元素含量过低,显示在稀土物质来源上,这两种围岩可能对成矿贡献不大,根据剖面展示,矿体大部分出现在正长岩裂隙中,极少部分出现在正长岩和大理岩接触面中,大理岩可能提供碳酸根离子,促进交代和成矿作用的进行。木落寨矿石类型主要是细脉浸染型,少量为条带型。通过手标本、镜下和BSE图像观察,脉石矿物主要有萤石+方解石+重晶石+石膏+黄铁矿+方铅矿+石英+金云母等,矿石矿物为氟碳铈矿,氟碳铈矿叠加在已形成的脉石矿物之上,显示矿床主要形成于热液阶段最晚期。     

贵州织金低磷层磷矿稀土赋存状态与磷矿浮选工艺研究

对贵州省织金地区低磷层磷块岩型稀土矿石进行XRF、ICP、SEM/EDS、FIB-SEM分析。矿石中P2O5含量为9.97%、稀土总量为899.52μg/g,稀土以钇和镧、铈、钕为主。稀土元素赋存状态研究表明,稀土元素以类质同象形式赋存在胶磷矿中。采用浮选机反浮选方法进行选矿工艺研究。实验筛选出NECP6号为捕收剂,对捕收剂种类、用量、磨矿时间、硫酸用量和磷酸用量等浮选工艺条件进行了实验研究,结果表明:当NECP6号捕收剂用量为2.8 kg/t,磨矿时间25 min,硫酸用量为6.5 kg/t,磷酸用量为24 kg/t,浮选5 min情况下浮选效果最好,实验样品经一粗一精选别,精矿品位从原矿品位10.64%提升到20.58%,回收率81.30%,尾矿品位降至3.69%,浮选效果较好。     

REE Abundaces in Megacrysts and Host Basalts：REE Behavior of Magma at High Pressures

Based on REE abundances in megacrysts and host basalts and their equilibrium conditions,it has proved that megacrysts may have been produced from the magma derived from the host rocks or of more basic composition.The REE ratios of megacrysts to host rocks may be taken as partition coefficients when both are equilibrium with each other.The crystal fractionation of megacrysts has caused the evolution of REE in the magma.It is obvious that some host basalts are the product of magma evolution after crystal fractionation.According to REE abundances in the host rocks and the partition coefficients between crystal and liquid,the history of crystal fractionation of magma can be traced.