华南花岗岩风化壳稀土元素地球化学研究

花岗岩中的稀土元素在风化淋滤作用下发生富集和分异,形成REE的天然离子色谱层。REE在风化壳中富集分异受风化壳发育程度、花岗岩原岩中REE含量及其分布和分配的影响。酸性淋滤作用是风化壳剖面上REE富集分异的主要控制因素。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

惠东地区位于广东东南部,燕山期花岗岩较为发育,在温润潮湿的气候条件下,花岗岩在地表易发生风化作用,稀土元素以离子形式淋滤至风化壳下部并吸附在矿物粘土表面,当稀土到具有开采价值的品位时,便形成离子吸附型稀土矿床。前人对该矿床形成岩体地质和地球化学特征等方面进行广泛的讨论（岳书仓等,1989;陈炳辉等,1995）,相对于成矿岩体,该区风化壳地球化学特征研究较显薄弱。本文在分析风化壳中元素地球化学特征的基础上,探讨稀土元素富集与CIA（Chemical Index of Alteration）及WIG（Weathering Index of Granite）值之间的关系,同时通过分析稀土元素质量迁移系数,讨论轻重稀土元素迁出程度与深度之间相关性,旨在阐明风化壳剖面中稀土元素迁出迁入规律和分布位置,为进一步研究该类型矿床稀土富集特征提供一定依据。     

云南省澜沧县离子吸附型稀土矿床地质特征分析与成矿过程探讨

云南省澜沧县地处临沧花岗岩的中南段，在其境内发现多地与花岗岩风化壳有关的离子吸附型稀土矿床。文章通过对该区晚三叠世黑云母二长花岗岩风化壳全风化层的剖面及钻孔样品分析，对赋存于花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的成矿地质地球化学特征进行研究，探讨其关键成矿过程并总结地形地貌与风化壳和矿体露头的关系。研究表明，黑云母二长花岗岩风化壳分层特征明显，离子吸附型稀土矿体规模及形态严格受风化壳发育程度及微地貌控制；花岗岩风化壳全风化层稀土元素配分曲线呈右倾平滑的浅“W”型，轻稀土元素的分异程度强于重稀土元素；除Ce元素外，轻稀土元素的浸出率略高于重稀土元素；矿石类型为以轻稀土元素为主、中重稀土元素配分齐全的混合型稀土矿。通过厘定离子吸附型稀土矿床的关键成矿过程，文章发现内应力、渗透能力、风化程度、黏土矿物含量在风化壳剖面中由上至下变化特征综合决定了稀土矿体主要定位于风化壳全风化层。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。     

福建上杭洋坡坑离子吸附型稀土矿地质特征

上杭洋坡坑矿区的稀土元素主要呈离子吸附状态,贮存于燕山早期似斑状中粒黑云母二长花岗岩、少斑中细粒黑云母花岗岩风化壳中,矿体形态、产状受风化壳和地形控制,呈面型分布。主矿体规模较大、数量多,厚度及品位变化稳定。成矿物质来源与花岗岩有关,矿床的成因类型属于次生富集离子吸附型稀土矿床。     

不同气候带花岗岩风化过程中稀土元素的地球化学行为

本研究选择中国东部主要的花岗岩分布区中位于中温带、暖温带和热带的8个花岗岩风化壳作为研究对象,对比研究了不同气候环境下花岗岩风化过程中稀土元素(REE)的分布规律及其演化特征。结果表明,各气候带的花岗岩风化壳的REE分布具有一定的共性规律,风化产物的REE总量相对基岩都有不同程度的富集,且都表现出轻稀土(LREE)相对重稀土(HREE)富集以及一定程度的Eu负异常。由于REE的迁移和淋滤,导致其在风化壳内的再分配。通常REE在半风化层富集,p H值和粘土矿物含量等内因变化是导致这一现象的主要因素。对于少数表层REE富集的现象,如SD-DG、HN-3剖面,气候环境与地质条件等外因则是这一现象的主导因素。受海洋性气候影响显著的风化壳(QHD-1,HN-3),以基岩为标准,容易发生HREE富集的轻、重稀土分异的现象。大部分花岗岩风化壳中,Ce通常在剖面上部出现正异常,而在下部出现与之互补的Ce负异常。     

广东潮州市发现离子吸附型稀土矿床

最近,在广东潮州市登塘境内发现花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。矿床产于葫芦田岩体东部边缘相中粒黑云母花岗岩风化壳内。该岩体为燕山晚期第二次侵入体,花岗岩主要由钾长石、石英、斜长石及黑云母等组成。岩体中稀土元素丰度较高。 矿区风化壳颇为发育,其厚度超过15m,含矿层厚达8m以上。稀土主要富集于风化壳中下部全风化层内。矿体的稀土配分研究表明,铈族氧化物占稀土总量的63.83％,属以轻稀土为主的离子吸附型矿床。     

滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

滇西陇川地区广泛分布着白垩纪至古近纪中酸性花岗岩,以邦棍尖山为代表的岩体花岗岩稀土含量较高,经复杂的风化淋滤作用,岩体中的稀土元素在风化壳中迁移、富集成矿,陇川营盘山稀土矿即为近年新发现的该类型矿产地之一。为研究新发现的营盘山稀土矿稀土元素分布特征、富集规律及稀土配分特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析成矿母岩及其风化壳不同风化程度样品稀土分量,结果表明:风化壳各层位稀土元素分布特征相比母岩具有明显的继承性,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,而重稀土的富集程度则逐渐减弱,Gd是风化壳富集能力最强的元素,Dy富集能力最弱,Ce富集在近地表,重稀土具有更强的向下迁移能力。同时,研究发现该稀土矿床的稀土配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕。     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

广西崇左地区火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床地质特征及成因

广西的中酸性火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床主要分布在桂西南崇左至凭祥一带,是一种非常具有找矿前景的矿床类型。文章从成矿母岩地球化学特征、风化壳结构特征、矿床地质特征及稀土元素配分等方面,对广西崇左地区火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床的成因进行探讨。本区广泛分布的早三叠世中酸性火山岩稀土元素丰度高,在亚热带季风气候条件以及地表水和地下水的综合作用下发生分解,使原岩中的稀土元素在风化壳中发生迁移,并在全风化层的中下部至半风化层的顶部富集成矿,矿石稀土元素配分类型呈轻稀土富集的右倾型分布且Eu呈明显负异常。     

广西钟山县花山矿区南矿段稀土矿矿石品质特征分析

花山矿区南矿段稀土矿矿石为中低品位为主的花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿石,属于轻稀土富集型,且Eu具有明显的负异常,其稀土配分特征表现出了与原岩的明显继承性。花岗岩原岩风化程度越高,风化壳厚度越大,矿层的品质就越好,浸取率也相应增高。全风化层是稀土矿的主要赋矿层位,全风化层的顶部稀土氧化物含量不高,稀土元素主要富集在全风化层的中下部。矿体轻重稀土的比值由地表向下,比值降低,即表现出明显的矿层上部富集轻稀土,下部富集重稀土。     

华南酸性岩类风化壳稀土元素的生物地球化学及矿体贫化问题探讨

本文简述了华南酸性岩类风化壳稀土元素生物地球化学研究现状。研 究了几种氨基酸对稀土元素从花岗岩中溶出和在花岗岩风化壳中迁移的作用,结果表明大多数氨基酸可以促使稀土元素从花岗岩中溶出和在风化壳中迁移,尤以长链酸的作用较为明显。对比研究了华南停采的风化壳稀土矿的矿体表层和内部的品位变化,显示了矿体表层发生了贫化,其结果会对矿山生态环境产生负面影响。     

吉林东部花岗岩风化的地球化学

描述了吉林东部花岗岩风化壳的特征。研究了花岗岩风化过程中主要造岩矿物的变化特点;建立了主要造岩矿物的风化序列。研究了主量元素、微量元素及稀土元素的地球化学行为;探讨了影响风化过程中元素行为的主要因素。计算了风化速率。     

广西某地花岗岩风化壳中稀土元素特征与iREE矿床成矿机制

为了解风化壳中离子交换相稀土元素的特征,对广西某地花岗岩风化壳剖面样品进行了X射线衍射及主量、稀土元素地球化学特征的研究.剖面自上而下可划分为腐殖土层(A₁)、亚粘土层(A₂)、网纹状风化层(B₁)和全风化层(B₂);自A₁至B₂,粘土矿物的含量和化学风化蚀变指数快速降低;与母岩相比A₁、A₂、B₁中全相Ce、Nd和HREE相对富集,B₂中全相稀土与母岩特征相似,所有样品的离子交换相HREE亏损,Y相对富集;离子交换相轻、重稀土一起富集在B₂中.据此推测,花岗岩中褐帘石、榍石等易风化的稀土矿物为离子交换相稀土提供了主要的物源,锆石、磷钇矿等难风化的稀土矿物的残留及表生稀土矿物的形成使全相HREE相对富集;离子交换相轻、重稀土元素的分馏程度随风化程度的增加而变化.      

江西赣县峰山重稀土矿床地质、地球化学特征及意义

摘要: 通过对江西赣县峰山重稀土矿床的地质和地球化学特征进行研究,进一步探讨重稀土元素的富集规律及地质意义。赣县峰山花岗岩体风化壳离子吸附型高钇低铕型重稀土矿床位于大埠岩体西部,是大埠花岗岩体高度分异演化的产物,成矿母岩以黑云母二长花岗岩为主。地球化学特征显示:花岗岩SiO₂含量较高(70.42%～75.85%),Al₂O₃>(CaO+K₂O+Na₂O),属于铝过饱和系列岩石; CaO、MgO含量偏低, 属于高硅、富碱、贫钙镁过铝质高分异花岗岩。花岗岩ΣCe/ΣY平均值为0.90,属于重稀土富集型。Eu呈明显负异常,多数样品Ce呈弱负异常,表明稀土元素发生了不同程度的分异和富集,成岩作用和风化作用共同导致了微量元素和稀土元素发生不同程度的分异和富集。     

湘南骑田岭矿集区深部探测剖面的稀土元素地球化学特征

湖南骑田岭白石渡—飞仙镇剖面是我国深部探测专项工作实施的重点剖面之一,前人对该剖面穿过的骑田岭岩体稀土元素特征开展了大量研究工作,但并未系统地就岩体、风化壳及其邻近的地层等各地质单元稀土元素地球化学特征作出分析。本文运用电感耦合等离子体质谱技术,对该剖面穿切的5种地质单元(灰岩岩屑、砂岩岩屑、第四纪残破积黏土、花岗岩及花岗岩风化壳)的稀土元素含量进行分析。结果表明:①剖面中各地质体的稀土配分曲线均为轻稀土富集型,但稀土总量存在显著的差异,骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量最高(均值605×10-6),灰岩的稀土含量最低(均值154.3×10-6);对于相同岩石类型的岩性,其稀土总量也存在着较大差异,往往是越靠近岩体的地层其稀土元素含量越高;②结合REEs-Y/ΣREEs、ΣREEs-δEu图解及前人对花岗岩中锇同位素示踪结果,推测骑田岭花岗岩混入了较多的幔源物质;③骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量(RE2O3平均含量814.8×10-6)超过了离子吸附型稀土矿床的边界品位(重稀土RE2O30.05%,轻稀土0.07%)。研究指出,骑田岭矿集区的稀土是否以离子吸附状态存在以及能否构成工业矿床有待进一步评价。     

冀北蓟县系铁岭组古风化壳稀土元素富集规律及古环境意义

冀北地区蓟县系铁岭组顶部普遍发育一套古风化壳,该层位轻稀土元素和Rb均出现显著的富集现象。为了进一步探讨风化过程中元素的迁移规律以及古环境特征,文章对该套古风化壳开展了详细的地球化学研究。结果表明,古风化壳中轻稀土元素、Rb和Ti等含量自下而上表现为“先升高,后降低”的分布规律,且随着风化层中黏土物质的增加而升高,在中上部黏土岩中达到富集的峰值,推测与黏土矿物的吸附作用相关;古风化壳δCe正异常、δEu明显的负异常等特征指示轻稀土元素主要富集于中上部的氧化环境,且氧化作用越强越富集;化学蚀变指数CIA介于53.54~79.50,风化淋滤指数BA变化范围为0.39~1.08,共同指示了风化壳形成于温暖湿润的气候环境。综合稀土元素、微量元素和La/Yb-∑REE图解显示,风化壳稀土元素和微量元素主要来源于下伏铁岭组碳酸盐岩以及火山岩浆活动。     

广东英德白沙佛冈花岗岩风化壳地下水中的稀土元素

广东省英德市白沙镇花岗岩风化壳地下水主要属于HCO3-Ca·Na型。水样的pH值在4.3～6.6之间。与世界其他花岗岩地区地下水相比,白沙地区花岗岩风化壳地下水的稀土元素(REE)总浓度偏高,在1.1～114μg/L之间,变化范围较大。地下水中的REE浓度与水的pH值呈弱的负相关关系,并且受母岩风化程度的影响。由于pH值、氧化还原状态及水中主要离子组成的差异,使得可溶态REE在水中的赋存状态存在差异。地下水与母岩、风化壳REE的PAAS标准化分布模式基本相似,呈LREE富集型,母岩中无Ce异常,而水样中有Ce负异常,表明Ce在水岩作用过程中发生了明显的分异。     

阜新萤石成矿区稀土元素地球化学特征及指示意义

为了研究阜新萤石成矿机制,对其稀土元素地球化学特征进行了分析。阜新地区萤石矿赋存于早二叠世、晚三叠世和晚侏罗世花岗岩中。地球化学分析结果显示,所有萤石均具有弱的Ce负异常,其稀土配分模式存在3种类型:Eu明显亏损型、Eu弱亏损型和Eu富集型。萤石中稀土元素的含量并不随围岩中的稀土元素含量的增加而增加,晚期侵入的花岗岩富集轻稀土元素。从成矿早期到成矿晚期,萤石的稀土元素配分型式从Eu明显亏损型向富集型演化,稀土元素总量逐渐降低。赋存于早二叠世和晚三叠世花岗岩中萤石矿流体包裹体中SO42-含量及液相成分还原参数指标指示,成矿流体由还原条件向氧化条件转变,成矿物质主要来源于赋矿花岗岩。     

华南含锡钨花岗岩的稀土元素地球化学特征和岩石成因

本文根据华南含钨锡花岗岩的稀土元素分布特征,将花岗岩分为四类,即稀土正常型,轻稀土富集型,重稀土富集型和稀土亏损型,并从稀土元素地球化学角度讨论了四类岩石的成因问题。