离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向

稀土是中国的优势矿产资源,但真正引起世人瞩目的是离子吸附型稀土矿,尤其是其中的中稀土、重稀土成分。离子吸附型稀土矿是中国极其重要、全球罕见的矿床类型。自1969年发现至今的四十多年来,对其成矿机制、富集规律、开采方式、环境保护等方面的研究取得了显著进展。本文从离子吸附型稀土矿床成矿理论、勘查技术方法、资源综合利用及矿政管理等方面评述了近年来取得的进展及存在的问题,重点分析了合理评价资源储量、储量优化开采利用方案、加强稀土开发管理等方面存在的亟待解决的现实问题。本文认为现行的稀土矿产地质勘查规范已经不适应当前的形势,需要修改;当前对离子吸附型稀土矿产实行不分单元素矿种的资源分类方式也不利于资源的充分利用,需要建立单元素稀土矿种的评价、管理体系;对于矿业权设置和开采总量控制指标等方面的管理工作今后只能加强不能放松。     

广西大容山离子吸附型高铕高钇重稀土矿的发现及勘探意义

近年在广西境内发现众多离子吸附型稀土矿床,离子吸附型稀土矿矿床类型与其成矿母岩岩浆岩演化历程息息相关。新类型的发现不仅丰富了研究该地区稀土矿成矿理论,还延伸了这类矿床的找矿意义。本文首先介绍了新发现的高铕高钇重稀土矿的特征,结合这类矿床的配分类型,探讨了这类矿床的勘探意义。     

稀土矿床：基本特点与全球分布规律

本文介绍了全球稀土资源供需历史、现状和对未来的展望。从矿床成因视角切入，将稀土矿床分为内生和外生两大类型，其中内生稀土矿床包括碳酸岩型、碱性岩型、碱性岩型- 碳酸岩型、氧化铁铜金型、热液脉型，外生稀土矿床包括风化壳离子吸附型、沉积岩型、沉积矿产(煤矿、铝土矿和沉积磷矿)伴生型、砂矿和现代海洋底部含稀土的锰结核、结壳和软泥型。归纳总结了主要类型矿床的基本特点和时空分布；认为内生稀土矿床产出于四类构造环境，包括裂谷环境、碰撞后伸展环境、大陆碰撞环境和后俯冲伸展环境；从构造演化入手，探讨了在外生与内生地质过程中稀土元素的迁移和富集规律，建立了涵盖主要矿床类型的构造- 成矿模型。     

中国稀土矿资源成矿地质特征与资源潜力分析

稀土元素是元素周期表中15种镧系元素以及钪、钇等17种元素的总称。由于其在材料、冶金等行业具有难以替代的作用,因而有“工业维生素”之称。作为具有战略意义的优势矿产资源之一,中国稀土资源由于近几十年的过度依赖极少数超大型矿床以及资源过度开采等问题,其占世界稀土资源储量的比重急剧下降。因此,急需进一步分析和总结其地质特征、成矿规律以及资源潜力评价。中国是世界稀土资源大国,稀土矿矿床类型齐全,前人针对其成矿理论方面也做了大量工作。本文采用矿床模型综合地质信息预测方法,在全国各省份稀土矿成矿潜力预测结果的基础之上,以MapGIS软件为平台,进行数据库汇总与综合分析研究。根据中国稀土时空分布、岩浆岩、构造和地层等控矿因素以及大地构造单元,划分了17个稀土矿成矿区带。同时,筛选出不同成因的典型矿床,总结其成矿地质特征及成矿模式。在此基础上,建立了沉积变质型、岩浆型、风化壳离子吸附型等稀土矿预测模型。在全国范围内总计圈定了930个稀土矿最小预测区,累积预测资源量约32 700×104 t。根据稀土矿区域成矿特征,将最小预测区归并为2级预测区,并进一步归并为133个3级预测区。此外,根据不同成矿带,按照不同预测深度、不同地质可靠程度以及不同利用程度对稀土资源量进行了汇总。最后根据稀土矿成矿地质条件,选取了广西云开大山、大寺-小董, 内蒙古白云鄂博、巴尔哲, 湖北庙娅-蒋家堰以及四川冕宁等6个重点的3级预测区进行资源潜力分析,为下一步勘查部署工作提供指导。     

对桂东南钛铁矿床共生稀土资源开发利用的建议

稀土资源极为宝贵,必须十分珍惜。1986年以前广西在桂东南探明了一批风化壳钛铁砂矿床,并逐步建立矿山进行开采,但并不知其中含有共生稀土矿;1989年在勘查陆川清湖钛铁矿时,发现其共生有稀土,并探明稀土矿储量也达到大型矿床规模;之后又检查了几个早年勘查的矿床,证明均有稀土矿共生。为了充分利用桂东南钛铁矿床中共生的稀土资源,文章在介绍桂东南钛铁砂矿床基本情况及其共（伴）生离子吸附型稀土矿床的发现、勘查的基础上,提出了要对共（伴）生稀土矿进行检查、评价、回收的建议。     

碳酸岩型稀土矿床成矿流体演化机制研究现状及展望

与碱性岩有关的碳酸岩型内生稀土矿床在中国乃至世界上轻稀土资源储量中占有极为重要的地位,诸如我国内蒙古的白云鄂博稀土矿床、川西冕宁—德昌稀土成矿带中的牦牛坪、大陆槽等稀土矿床、山东微山县郗山稀土矿床以及美国的Mountain Pass稀土矿床等都属于这种类型的稀土矿床.当前,对于这类稀土矿床的成矿流体演化机制,学界主要存...     

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。     

碳酸岩岩浆演化过程中REE富集与分异的研究进展及碳酸岩中的矿物学分带

稀土元素(REE)作为"三稀资源"之一,是中国重要的战略性矿产资源,碳酸岩型稀土矿床是世界稀土的主要来源.成矿碳酸岩的岩浆演化以及稀土元素的富集和分异机理一直是碳酸岩型稀土矿床研究的热点和难点,国内外学者对碳酸岩的岩浆起源、岩浆演化过程中稀土元素富集与分异的机理进行了大量的研究与探讨,但仍存在较多的争议,限制了碳酸岩型稀土元素成矿理论的发展及国内外碳酸岩型稀土矿床的找矿勘查工作.文章重点对稀土成矿碳酸岩的起源、岩浆演化过程及在此过程中REE的富集与分异行为进行了详细的文献调研和评述,同时,基于笔者在冕宁牦牛坪稀土矿床前期的研究工作和最新发现,认为碳酸岩中普遍存在矿物学分带,它是岩浆演化过程的最佳记录,是不同成分矿物结晶分异作用的体现.对牦牛坪稀土矿床碳酸岩的矿物学分带特征及其中的熔体、熔流体和流体包裹体进行了初步描述与探讨,以期为研究碳酸岩的岩浆演化、岩浆-流体转化过程及稀土元素的富集与分异机理提供新的思路,促使对稀土碳酸岩矿物学分带及其对REE富集与分异的研究引起更多的关注和重视.     

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。     

四川攀西地区稀土资源成矿规律及找矿靶区

以牦牛坪稀土矿为代表的攀西地区是我国重要的稀土资源成矿带,攀西稀土矿包括岩浆热液型、伟晶岩型、第四系砂矿型、火山岩型和离子吸附型等类型。重点针对牦牛坪矿床的成矿地质背景、矿化特征及成矿条件等成矿机制进行分析,研究控矿与成矿要素、成矿规律; 完善了岩浆热液型轻稀土矿床成矿模型; 厘清了区域上不同类型矿床的产出特点及各类型矿床的内在成因联系,并科学分析区域稀土资源,圈定稀土找矿靶区,进一步缩小找矿范围。     

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。     

我国“三稀”关键矿产的成矿理论与勘查研究进展

“十三五”以来,我国启动了国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项(DREAM),在“三稀”关键矿产成矿理论与勘查研究方面取得了重要进展。具体表现为：(1)通过对“三稀”矿产成矿系统深部结构、深部过程、矿产分布规律与矿体定位控制要素的整体研究,揭示了重要矿床的形成时代、成矿机制与成矿末端效应,实现重点矿集区“透明化”的勘查示范,通过增储实践,成效显著。(2)创建了“五元一体”稀土成矿与勘查模型,在赣南等地区新发现陆内浅变质岩风化壳离子吸附型稀土矿,形成了以浸出相和赣南钻为核心的勘查评价技术体系,实现绿色、经济、安全、高效勘查评价和稀土找矿重大突破,赣州稀土资源储量增长显著。(3)在喜马拉雅东段扎西康-错那洞矿集区,建立伟晶岩型铍矿、矽卡岩型铍钨矿、锡石硫化物型锡钨铍矿、独立萤石矿、脉状铅锌矿“五位一体”成矿新模型,新发现祥林、日纳等大型矿床,整体达超大型规模,开辟了特提斯喜马拉雅成矿带战略新区,取得铍-钨-锡等关键矿产找矿重大突破。(4)初步建立了“多旋回深循环内外生一体化”锂能源矿产成矿理论,创新“五层楼+地下室”锂矿勘查模型,“以锂找锂”探测技术助力深部找矿。将黏土型锂资源分为火山...     

粤东丰顺-揭西地区离子吸附型重稀土矿床内生成矿条件探讨

丰顺-揭西地区为粤东沿海重要的离子吸附型重稀土矿资源基地,其中以揭西馒头山大型重稀土矿最为典型.本文在对该矿床成矿母岩开展岩石学、矿物学、地球化学、锆石U-Pb年代学综合研究的基础上,探讨矿床的内生成矿条件.结果表明,矿床成矿母岩形成时代为169.0-163.0Ma,与南岭东段稀土矿主成矿时代一致;母岩岩性为黑云母二长...     

云南建水普雄铌稀土矿床的发现与研究意义

<正>位于云南省建水县普雄乡的铌稀土矿床,是云南省核工业二○九地质大队通过多年勘查发现的一处大型铌稀土矿床,累计探明铌资源量5.7万吨,总稀土资源量47万吨[1],具有很高的经济价值。普雄铌稀土矿床产于长岭岗碱性岩体的风化壳中,该岩体主要由霞石正长岩和碱性正长岩组成[2],与我国华南地区风化壳离子吸附型稀土矿床主要产于花岗岩和酸性火山岩中不同[3],是一种新型风化壳离子吸附型铌稀土矿床,具有重要的研究价值。     

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。     

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。     

水系沉积物测量在云南临沧地区离子吸附型稀土矿找矿中的应用

研究区位于临沧-勐海Fe-Pb-Zn-Au-Ag-Sn-Sb-Ge-REE成矿带.以临沧地区1∶5万水系沉积物测量获得的数据为基础,统计分析水系沉积物地球化学特征,依据元素组合特征,结合地质背景成矿条件,圈定综合异常10处,划分出4个找矿远景区,通过异常查证,探获较好稀土资源量.总结了水系沉积物地球化学异常与离子吸附型稀土矿的关系:异常中心能指示成矿母岩稀土元素富集地段,周边有利表生环境可富集成矿,为以后离子吸附型稀土矿勘查工作提供依据.     

小秦岭西段稀土矿特征及找矿远景浅析

小秦岭西段是重要的稀土元素成矿地段。受华阳川断裂、金堆城-青岗坪断裂和太古代变质基底等因素的控制产出了区内碳酸岩型和伟晶岩型2类稀土矿化。碳酸岩型稀土矿含矿主岩为各类碳酸岩脉,以小河断裂为界,南北含矿碳酸岩在矿物组合上具有差别明显,含稀土矿物主要为磷钇矿、独居石和氟碳铈镧矿,稀土元素以轻稀土为主,但重稀土相对偏高,并具有以华阳川为中心向外围逐渐富集重稀土的特点。伟晶岩型稀土矿含矿主岩为含褐帘石伟晶岩,含稀土矿物为褐帘石,稀土元素以轻稀土为主。2类稀土矿化在形成时间上存在较大差异,碳酸岩型稀土矿化形成于印支期,伟晶岩型稀土矿化形成于古元古代晚期。区内已发现了众多的稀土矿床(点),成矿远景较好,特别是碳酸岩型稀土矿床(点)及碳酸岩脉带展布地段具有较大的找矿潜力。     

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。     

与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制

铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床,加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究,对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关,地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集,结晶铌和稀土矿物;碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变,岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物;而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位;在碱性硅酸岩体系中,少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位,而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。