铌和钽的地球化学

铌和钽在特殊合金鋼、噴气工业、无綫电技术以及其他工業部門有广泛而重要的用途,因此寻找铌和钽的矿物原料资源应該是我們目前的迫切任务之一。铌和钽的重要矿石是钶铁矿-钽铁矿族矿物及黃綠石-細晶石族矿物,至于其他多数的铌钽酸鹽矿物或钛铌钽酸鹽矿物,如褐钇钶矿、钶钇矿及黑稀金矿等,一般只是作为钇族稀土类元素的资源来进行小規模开采。因为象褐钇钶矿这些矿物,一般比较分散,很少形成規模巨大的矿床;同时由于这些矿物的化学組成相当复杂,在分离及冶煉方面存在有一定的困难。尤其象黑稀金矿或复稀金矿等含钛高的矿物,铌、钽和钛的分离、提取,是一个尚待研究的問題。     

某地花岗伟晶岩中的重钽鉄矿

重鉭铁矿(tapiolite)—正方钶鉭矿(mossite)族(Fe,Mn)(Ta,Nb)_2O_6为較罕見的铌鉭酸盐类矿物。其与钶鉄矿-钽鉄矿族虽然結构式相同(AB_2X_6)、化学成分相近,但分属于不同晶系。重鉭鉄矿发現于1746年,常賦存在花崗伟晶岩与砂矿中。1959年秋,笔者調查某稀有金属花崗伟晶岩铌鉭矿物时,在一条含綠柱石-钶鉄矿的所謂“早期”花崗伟晶岩脉中找到一窝黑色矿物。起始根据若干物性特征曾定名为鉭鉄矿;回室內后,在反光鏡下察見其具有明显的較強非均性,而与鉭鉄矿特征不符。当时依据矿物在反光鏡下的特点,亦曾怀疑它是钛鉄金紅石族矿物,但比重又相差甚多,遂作X-射线結构分析,結果确定它是該伟晶岩田尚未正式查出的一种新矿物——重钽鉄矿。     

江西黄山铌(钽)矿床中铌钽矿物的矿物学特征及地质意义

江西葛源黄山铌(钽)矿位于赣杭构造带灵山花岗岩体的西侧,矿区内发育黑云母花岗岩、钠长石化花岗岩、萤石石英脉、伟晶岩4种岩性。通过详细的岩相学观察、铌钽矿物的电子探针化学组成、元素面扫描分析,揭示了黄山铌(钽)矿中铌钽的赋存状态及灵山岩体演化与铌钽富集过程的关系。研究结果表明,黄山铌(钽)矿中铌钽矿物主要为铌铁矿和铌铁金红石,铌铁矿交代了早期形成的铌铁金红石,期间发生了如下置换关系:3Ti~(4+)→2(Nb~(5+)+Ta~(5+))+Fe~(2+)。黄山铌(钽)矿主要富Nb,与松树岗铌钽矿相比,含矿岩体中F、Li的质量分数较低。F可以降低固相线温度,延长岩浆结晶分异的时间,增加岩浆的结晶分异程度。Li会增加Nb、Ta的溶解度,但是对Ta的效果更明显。因此,黄山铌(钽)矿的岩浆演化程度低于松树岗铌钽矿,后期岩浆—热液演化阶段的流体作用较弱,导致黄山铌(钽)矿以富Nb为主。     

福建南平花岗伟晶岩中的铌钽矿物学研究

铌钽矿物是福建南平花岗伟晶岩中最有工业利用价值的矿物,其种类较多,根据晶体结构和成分的差异,可分成６大类,即：铌铁矿－钽铁矿类,重钽铁矿类,锡锰钽矿类,细晶石类;褐钇铌矿类;铌（钽）－铁金红石类。铌铁矿－钽铁矿还可进一步分成６个在。不同各类铌钽矿物产于不同类型伟晶岩或同一类型伟晶岩的不同矿物组合带。在详细讨论了各类铌钽矿物的产状,成分,物理性质及晶体结构等特征的基础上,探讨了它们的地球化学演化规律     

安徽某地伟晶岩稀有元素矿物的初步研究

安徽某地伟晶岩是以含钽铍为主的稀有金属伟晶岩,它产于黑云母花岗岩体“港湾”或“前蜂”部位的震旦系中统休宁组砂岩接触变质角岩及蚀变带闪长玢岩中,多沿张裂充填。本文试就稀有元素矿物及其赋存规律进行初步讨论。 1.铌、钽:铌、钽主要呈独立矿物出现,其矿化为铌钽铁矿、细晶石、钽铌铁矿、黄钇钽矿(钇钽矿)等。部份的类质同象分散在锡石中。在造岩矿物中,Nb_2O_5和Ta_2O_5的含量很低。     

川西扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床铌钽铁矿族矿物特征及其意义

铌钽铁矿族矿物(CGM)是重要铌、钽矿石矿物,记录了花岗伟晶岩型稀有金属矿床的岩浆热液演化过程.扎乌龙位于四川省西部石渠县,为大型花岗伟晶岩型稀有金属矿床.文章以扎乌龙14号伟晶岩脉为研究对象,开展了系统的铌钽铁矿族矿物研究工作.14号伟晶岩脉分带良好,从边部到中心可划分为云母石英电气石带(Ⅰ带)、斜长石带(Ⅱ带)、钠长石锂辉石带(Ⅲ带)和石英锂辉石带(Ⅳ带),均发育有铌钽铁矿族矿物.根据矿物内部结构和化学成分,推断14号伟晶岩脉存在2个阶段铌钽矿化:早阶段在各带内均形成铌铁矿-铌锰矿(CGM-1),内部呈现均一结构或振荡环带,指示以铌结晶为主的岩浆阶段;晚阶段在Ⅲ带和Ⅳ带内形成钽铁矿和少量富钽的铌铁矿-铌锰矿(CGM-2),围绕早阶段铌铁矿-铌锰矿再生长或穿切、交代早阶段铌钽矿物,指示以钽结晶为主的岩浆-热液过渡阶段.铌钽铁矿族矿物呈现出2种演化趋势,分别为早阶段铌铁矿-铌锰矿的Mn/(Mn+Fe)比值随着Ta/(Ta+Nb)比值升高而增加,晚阶段富钽矿物Mn/(Mn+Fe)比值随着Ta/(Ta+Nb)比值升高而不变,指示扎乌龙14号伟晶岩脉总体为中等程度分异,早期岩浆阶段各带内连续、晚期岩浆-热液阶段发生跳跃的不连续演化过程,并指示早阶段演化受岩浆结晶分异的控制、晚阶段演化主要受结晶分异、富Li流体环境和其他含Fe-Mn矿物共同控制的地球化学行为.     

喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩铌钽矿物特征及指示意义

铌钽矿物是花岗伟晶岩中重要的稀有金属矿物,记录了伟晶岩岩浆分异演化过程。喜马拉雅中段和东段新近取得伟晶岩型锂矿重要找矿发现。本文针对东段库曲岩体中三处含锂辉石伟晶岩脉和白云母花岗岩产出的铌钽矿物（铌铁矿族矿物和细晶石）进行内部结构和化学组成研究。含锂辉石伟晶岩脉中的铌铁矿族矿物（CGM）为铌锰矿- 钽锰矿,产出均一、核- 边、补丁、不规则分带、振荡环带和复合结构,分为三个形成世代（CGM- I、CGM- II、CGM- III）,由CGM- I至CGM- II,铌铁矿族矿物向富Ta、Fe和略贫Y方向演化,体系经历了含Nb、Mn和Y矿物的结晶分异作用,形成了富Ta和Fe的富挥发分熔体或流体,由CGM- II至CGM- III,铌铁矿族矿物Ta/(Nb+Ta)和Mn/(Fe+Mn)值变化不一,反映了复杂的矿物- 流体相互作用。含锂辉石伟晶岩脉和白云母花岗岩中的细晶石产出均一、核- 边和不规则分带结构,分别揭示了富Ta和Ca流体作用、边界层效应或富Nb流体交代、以及动荡结晶环境下流体扰动。细晶石的TiO2、UO2、F含量以及Ta/(Nb+Ta)值可作为岩浆分异演化程度的潜在指示标志,但需考虑晚期热液流体对细晶石化学组成的影响。铌钽矿物研究揭示了库曲不同含锂辉石伟晶岩脉的岩浆特征与分异演化过程。1号含锂辉石伟晶岩脉岩浆相对富Fe,依次经历了含Fe矿物、含Nb和含Mn矿物、以及含Ta和含Mn矿物的结晶作用,局部伴随边界层效应或含Fe矿物结晶,晚期存在富Ta和Ca流体活动,并受边界层效应影响。2号含锂辉石伟晶岩脉岩浆就位后首先经历了含Nb和含Fe矿物结晶,之后经历了含Mn和含Y矿物结晶以及含Nb和含Ta矿物结晶耦合作用,晚期发育富Ta和Ca流体活动,随后发生富Nb流体作用。3号含锂辉石伟晶岩脉岩浆相对富挥发分,就位后经历了含Nb、Mn和Y矿物的结晶作用,以及复杂的矿物- 液相介质相互作用,体系晚期存在富Ta和Ca流体活动。库曲含锂辉石伟晶岩脉经历了熔体、富稀有金属和挥发分熔体至复杂流体（富Ta和Ca流体和富Nb流体等）的演化过程。铌钽矿物的内部结构分带和化学组成特征揭示了库曲岩体中淡色花岗岩和伟晶岩脉经历的岩浆分异演化过程以及晚期复杂的流体活动。     

浙江临安石室寺NYF型伟晶岩中稀有稀土金属的矿物学行为与成矿过程

浙江临安石室寺伟晶岩位于河桥岩体西北面,属于典型的Nb-Y-F （NYF） 型伟晶岩,富含大量稀有稀土矿物。本文在野外考察和显微镜观察的基础上,结合电子探针背散射电子图像观察与矿物化学成分分析,系统鉴定了石室寺NYF 型伟晶岩中的稀有稀土矿物,揭示了稀有稀土元素的富集、迁移、结晶与成矿过程。研究结果表明：（1） 石室寺伟晶岩中的稀有稀土矿物有铌钽矿物（铌铁矿、铌锰矿、重钽铁矿、细晶石等）、钇矿物（褐钇铌矿、黑稀金矿）、钨矿物（黑钨矿、 白钨矿、铌钨矿物）、铈矿物（独居石、氟铈矿、氟碳铈矿） 和钍矿物等。（2） 铌钨系列矿物的WO3含量在8.30~70.51 wt%之间呈规律变化,可能为铌铁矿与黑钨矿之间形成的一系列多体矿物。（3） 铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb 定年结果显示,石室寺伟晶岩的形成年龄为133±2 Ma,与河桥花岗岩具有成因联系。（4） 石室寺NYF 型伟晶岩中稀有稀土元素的成矿过程与其岩浆的结晶演化密切相关：岩浆阶段,锆石、钍石与独居石等矿物最早晶出;岩浆—热液阶段,黑稀金矿、铌铁矿、褐钇铌矿、氟铈矿等稀有稀土矿物逐渐结晶;热液阶段,黑钨矿、铌钨矿物相继形成,同时早期的独居石、氟铈矿受晚期热液交代形成次生铈矿物。     

湖南仁里5号伟晶岩脉铌钽矿物特征与岩浆热液成因的探讨

湖南仁里5号花岗伟晶岩是1条分异程度很高的伟晶岩脉,其岩相带分为2类:外部带(Ⅰ—Ⅱ)和内部带(Ⅲ—V).文章用电子探针定量分析(EPMA)和背散射电子图像(BSE)研究了 5号脉中的铌钽矿物.研究揭示:铌铁矿-钽铁矿存在于大部分结构带中,而铌锰矿和细晶石主要局限于V带.Ⅰ—Ⅲ带的铌钽铁矿在结构上表现为中心富集Nb元素,边缘富集Ta元素的韵律环带结构,在Ⅳ带出现富钽细脉交代铌铁矿的复杂结构,V带的内部结构不明显,Nb、Ta元素在V带发生突变:Nb元素含量升高,Ta元素含量降低,表明伟晶岩浆可能在Ⅳ—V带发生了转变.从外部带到内部带钠长石增加而微斜长石减少,Ⅲ带F元素含量不断增高,铌钽矿化主要发生在白云母钠长石带(Ⅲ带)和锂云母石英核中(V带),表明挥发分(如F)有效促进了稀有金属元素的迁移和富集(Ⅲ带),同时晚期富钠等碱金属的流体促进了仁里铌钽元素的富集(V带).     

法国Echassieres地区石英网脉中黑钨矿及其共生矿物的固溶体研究

Echassieres石英网脉中的黑钨矿主要系钨锰矿-钨铁矿系列中的铁端员矿物—钨铁 矿,富铌但贫钽,当其与铌铁矿共生时,钨铁矿可含8.91%Nb2O5。在该矿物中常见的元素置换有:(1)Fe2 Mn2 ;(2)W6 Fe2 Nb5 Fe3 ;(3)3W6 Fe2 4Nb5 。铌铁矿呈它形,富含Ta、W、Ti。钨铁铌矿以枝状形态位于钨铁矿和铌铁矿之间,形成完整的矿物组合。Beauvoir花岗岩的侵位带入的热液交代钨铁矿是形成这种矿物组合的主要原因。同时,沿钨铁矿中的裂隙带或其边部还局部发生锰矿化。     

湖北断峰山铌钽矿矿物学特征和铌钽赋存状态

通过全岩化学分析、显微镜下鉴定、扫描电镜分析及矿物自动定量分析(AMICS),查明了断峰山铌钽矿床的矿石物质组成和铌钽赋存状态.矿石Nb2O5品位为0.0112％～0.0117％,Ta2O5品位为0.0033％～0.0084％,主要矿物组成为钠长石、石英、白云母、黑云母及高岭石等,矿石中的铌钽矿物主要有钽锰矿(Ta/Nb=2.94,Fe/Mn=0.45)、钽铌锰矿(Ta/Nb=0.51,Fe/Mn=0.56)和铌锰矿(Ta/Nb=0.11,Fe/Mn=0.82)3种.矿石含Nb2O5量为0.0112％～0.0117％,含Ta2O5量为0.0033％～0.0084％,该矿床为花岗伟晶岩类铌钽矿床.铌在铌锰矿、钽铌锰矿和钽锰矿分布率分别为48.76％、37.26％和13.99％.钽在钽锰矿、钽铌锰矿和铌锰矿的分布率分别为62.65％、28.96％和8.39％.铌钽矿物粒度主要分布于16～75μm之间,矿物单体解离度较低,占24.47％.     

喜马拉雅东部拉隆岩体伟晶岩中的铌铁矿族矿物特征及两期铌钽成矿作用

喜马拉雅造山带内广泛分布着淡色花岗岩，近期研究表明多个岩体与稀有金属成矿作用密切相关。喜马拉雅东部拉隆岩体中花岗质伟晶岩发育有铌钽成矿作用，主要赋存在铌铁矿族矿物中。本次研究考察了该岩体的伟晶岩，观察了这些铌铁矿族矿物的产状，并对它们的主量、微量元素成分进行了分析。根据岩相学特征的差异，拉隆伟晶岩被分为边部带、过渡带和核部带。铌铁矿族矿物大多出现在过渡带中，具有明显的核边结构，根据产状和Ta#[Ta/(Ta+Nb)]可将铌铁矿族矿物分为两类，第一类矿物成分均一，自形程度好，晶体内部缺少内部结构。第二类矿物自形程度差，分布于第一类矿物的边部、填充于第一类矿物的裂隙或交代其核部，并发育有一系列的亚显微结构（包括韵律环带结构、交代结构、溶蚀孔洞结构和裂隙填充结构）。第一类铌铁矿族矿物是Ta#较低（0.08～0.34）的铌铁矿，而第二类为Ta#相对较高（0.45～0.60）的铌铁矿和钽铁矿。这两类铌铁矿族矿物的稀土配分模式相近，Eu呈强烈的负异常，δEu的范围为0.001～0.020。配分曲线总体呈海鸥型，四分组效应不明显；LREE/HREE值范围为0.016～0.044，反映出重稀土元素富集...     

河南官坡花岗伟晶岩中铋钽锑矿的特征

铋钽锑矿(Sb、Bi)(Ta、Nb)O_4(Stibiobismut otantalite)为一种含铋的钽锑矿变种。国外第一次发现于西非的伟晶岩中。1965年,我们在配合东秦岭稀有金属花岗伟晶岩物质成分研究时发现了铋钽锑矿。钽锑矿族矿物的化学成分可用 ABX_4 来表示。其中 A—Bi、Sb,B—Ta、Nb,X—o。属于这一族的天然矿物有:钽锑矿、铌锑矿和钽铋矿。它们的类质同象系列为:SbTaO_4—SbNbO_4 和 SbTaO_4—BiTaO_4。钽锑矿、铌锑矿和钽铋矿是三个端员矿物,而铋钽锑矿则是 SbTaO_4—BiTaO_4 系列的中间成员。因此,其结构和性能也都与钽锑矿和钽铋矿相似。     

試論易解石类矿物

一、前言近年来,对作为稀土和铌矿物原料的易解石类矿物的研究,引起了人們的广泛兴趣。本文卽意在对該类矿物作一全面性的討論。我們知道,在矿物学上象易解石、钇易解石、多钛钶矿这样一些含稀土的偏钛铌酸盐     

绥远省产稀元素矿物的研究(1)

绥远省地域内露出的片麻岩质花岗岩中,各处有伟晶花岗岩脉的侵入,十数年前,在此脉中已发现有稀元素矿物的存在。后经确认者,计有:褐帘石,钶酸钇矿,褐钇钽矿、钶铁矿、黑稀金矿、绿柱石、锂云母及锆英石八种。而作者所存者,仅褐帘石及钶酸钇矿二种。兹将此二种矿物的研究结果报告于下;     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉重钽铁矿研究

重钽铁矿是主要见于高度分馏花岗伟晶岩中的一种罕见的钽矿物。新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中存在的重钽铁矿呈他形，与钽猛矿(因Ta含量的明显差异可分为钽锰矿I和钽锰矿Ⅱ)和铀细晶石共生形成铌钽矿物集合体。钽锰矿I构成集合体的主体，而重钽铁矿与相对富Mn和Ta的钽锰矿Ⅱ紧密共生并分布在集合体的边部。重组铁矿的RTa[RTa＝Ta／(Nb Ta)]在0．96—0．99间变化，RMn[RMn＝Mn／(Fe Mn)]在0．10—0．2l间变化。铌钽铁矿的共生组合和化学成分特征表明，重钽铁矿是钽锰矿I在非平衡条件下快速结晶后残余亚稳定相出溶的产物。     

浙江临安石室寺NYF型伟晶岩中稀有稀土金属的矿物学行为与成矿过程

浙江临安石室寺伟晶岩位于河桥岩体西北面，属于典型的Nb-Y-F （NYF） 型伟晶岩，富含大量稀有稀土矿物。本文在野外考察和显微镜观察的基础上，结合电子探针背散射电子图像观察与矿物化学成分分析，系统鉴定了石室寺NYF 型伟晶岩中的稀有稀土矿物，揭示了稀有稀土元素的富集、迁移、结晶与成矿过程。研究结果表明：（1） 石室寺伟晶岩中的稀有稀土矿物有铌钽矿物（铌铁矿、铌锰矿、重钽铁矿、细晶石等）、钇矿物（褐钇铌矿、黑稀金矿）、钨矿物（黑钨矿、 白钨矿、铌钨矿物）、铈矿物（独居石、氟铈矿、氟碳铈矿） 和钍矿物等。（2） 铌钨系列矿物的WO3含量在8.30~70.51 wt%之间呈规律变化，可能为铌铁矿与黑钨矿之间形成的一系列多体矿物。（3） 铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb 定年结果显示，石室寺伟晶岩的形成年龄为133±2 Ma，与河桥花岗岩具有成因联系。（4） 石室寺NYF 型伟晶岩中稀有稀土元素的成矿过程与其岩浆的结晶演化密切相关：岩浆阶段，锆石、钍石与独居石等矿物最早晶出；岩浆—热液阶段，黑稀金矿、铌铁矿、褐钇铌矿、氟铈矿等稀有稀土矿物逐渐结晶；热液阶段，黑钨矿、铌钨矿物相继形成，同时早期的独居石、氟铈矿受晚期热液交代形成次生铈矿物。     

内蒙白云鄂博褐钇铌矿——褐铈铌矿亚族的初步研究

前言褐钇铌岩族矿物属于正铌钽酸盐矿物。矿物的化学组成可以用ABO_4的一般式来表示。在褐钇铌矿族物中存在着两个完全类质同象系列:一个是铌和钽形成的连续完全类质同象系列,即黄钇钽矿一褐钇铌矿亚族(ΣYTaO_4—ΣYNbO_4系列);另一个是钇族和铈族稀土连续完全类质同象系列,即是本文所要介绍的褐钇铌矿——褐铈铌矿亚族(ΣYNbO_4—ΣCaNbO_4系列)。     

福建南平花岗伟晶岩中锡石的矿物学研究

锡石是南平花岗伟晶岩中分布广泛的重要副矿物,和铌钽矿物密切伴生,且锡石中的钽、铌含量也颇高,Ta2O5最高达4.8%,Nb2O5最高达1.66%,因此,锡石不仅是伟晶岩中铌钽矿体中的标志性矿物,而且完全可综合回收,具有较大的经济价值。对南平伟晶岩中的锡石从产状、分布规律、物理、化学特性及其红外光谱等做了较详细论述,对于探讨铌钽矿化伟晶岩的形成及寻找铌钽矿体有着重要意义。     

福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿床地质特征与成因

福建南平钽铌矿是亚洲最大的花岗伟晶岩型钽铌矿床,也是中国钽铌金属矿的重要产地。南平钽铌矿在构造上位于闽西北隆起带东南缘,矿区内广泛发育有中—新元古界变质岩系。钽铌矿多呈脉体,沿变质岩系的片理或层理侵入,矿脉与围岩的关系清晰。这些脉体是在与加里东期花岗岩有成因联系的4类花岗伟晶岩分异—演化的基础上形成的。矿化伟晶岩中分带和交代蚀变作用均十分发育,稀土元素的矿化与伟晶熔体的结晶分异及后期热液蚀变作用有较密切的关系。稀土元素和磷酸盐矿物含量很多,这在国内外同类型伟晶岩中不常见。同时该地区也是新矿物——南平石的唯一产地。钽铌矿物是矿化伟晶岩中Ta和Nb元素的最主要载体,Ta含量大于Nb,还有其他可综合利用的稀土元素。闽西北地区具有进一步寻找此类型矿化伟晶岩的广阔前景。