赣南新元古代变质岩稀土矿物及其地球化学特征

近年来赣南地区首次报道了变质岩离子吸附型稀土矿床的发现,为离子吸附型稀土的找矿提供了新思路。赣南地区新元古代变质岩大面积分布,风化壳也广泛发育。文章对30件稀土元素含量(300×10~(-6))高的变质岩矿物样品进行了详细的电子探针分析,旨在查明赣南新元古代不同类型变质岩中的稀土矿物种类及特征,探讨其成因、对全岩稀土元素含量的贡献以及离子吸附型稀土元素的成矿潜力。研究表明,区域上变质岩可大致分为6类,分别是变质凝灰岩类、板岩类、千枚岩类、片岩类、变砂岩类和变粒岩类,不同类型变质岩的稀土矿物组合不同,除了普遍存在的、难风化的独居石、磷钇矿和锆石外,部分岩性中出现易风化的褐帘石、含稀土元素绿泥石和含稀土元素金红石,及表生的水磷酸盐和磷铝酸盐等矿物。这些富稀土矿物贡献了全岩中大部分稀土元素,且部分矿物成因与后期流体作用相关,为成矿提供了良好的条件。文章总结分析认为,赣南地区广泛分布的变质岩中,片岩类、变砂岩类和变质凝灰岩类均具有相对易风化的稀土矿物组合,尤其变质凝灰岩类和变砂岩类,能为离子吸附型稀土成矿提供充足的物质来源,具有可观的离子吸附型稀土成矿潜力。     

浙东南离子吸附型稀土矿床成矿规律与找矿方向探讨

离子吸附型稀土矿(以下简称iRee)主要分布于我国南岭地区,浙江省虽不在南岭五省之内,但经过浙江省地勘单位三十多年的不断探索,在浙东南地区陆续发现了数个稀土矿及多个成矿远景区,填补了浙江省该类型稀土矿的找矿空白。为探究浙东南iRee矿床地质特征、成矿影响因素以及稀土元素运移、赋存规律,圈定成矿远景区,本文对区内出露的花岗斑岩型iRee,火山岩型iRee以及变质岩型iRee进行系统采样,通过岩相学、岩石地球化学等方法对各类iRee剖面进行对比研究。分析结果表明,荷地花岗斑岩的平均∑REE为271.39×10^-6,凝灰岩围岩平均∑REE为253.36×10^-6,大柘片麻岩∑REE约为517.21×10^-6,而南岭含矿岩体的平均∑REE约为289×10^-6,表明浙东南地区iRee矿床具有较好的成矿母岩条件。此外,通过对原岩中各矿物稀土元素含量的测定,查明了稀土元素主要赋存在独立的稀土矿物及少量的副矿物中,是主要的成矿物质来源;通过风化壳剖面的对比,发现稀土元素地球化学特征主要继承原岩性质,而外生作用条件使...     

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。     

云南离子吸附型稀土矿成矿规律

云南的离子吸附型稀土矿(iRee)主要分布于滇西南一带,临沧岩体是近年来找矿进展最大、关注度最高的地区。与南岭地区iRee矿床最大的区别是矿床海拔均在1000m以上,属于高原低山丘陵地貌环境下形成的风化壳型矿床;成矿岩体沿"三江"断裂旁侧展布;岩性以二长花岗岩和钾长花岗岩为主,多呈中粗粒结构;成岩锆石U-Pb年龄集中分布于208～240Ma和52～80Ma两个区间;按轻重稀土在基岩中的配分,可将基岩分为LREE型和HREE型;前者主要富集轻稀土,后者重稀土相对富集;局部富集HREE的LREE型基岩形成的风化壳,是目前云南发现重稀土异常的主要类型,有可能成为今后寻找HREE矿床的主要目标。含稀土矿物存在与否对REE成矿的贡献具有举足轻重的意义;除斜长石、黑云母和角闪石等造岩矿物中含少量REE外,含稀土副矿物是基岩REE的重要来源;基岩交代作用类型和强度不同决定了含稀土矿物的丰富程度和矿化强度;如早期交代作用主要产生铈硅磷灰石、铈萤石和氟碳铈矿等含LREE的矿物;随着交代作用的增强,HREE的活化作用增强,则产生如高钇钍石、钇萤石和氟碳钇矿等矿物;在风化作用下易破碎解离的含稀土矿物如榍石、...     

广东省离子吸附型稀土矿区域成矿规律研究

广东省是我国稀土资源的重要产区之一.省内稀土矿以离子吸附型稀土矿最具特色.其含矿原岩分布广,成矿条件优越.基于成矿特征分析,从成矿控制条件、分布富集规律等方面对离子吸附型稀土矿成矿规律进行了初步总结,建立了区域成矿模式.     

云南临沧花岗岩中离子吸附型稀土矿床的成矿规律

近年来,在云南临沧某地花岗岩风化壳中新发现一中型离子吸附型轻稀土矿(iRee),是高海拔地区发现的又一个典型矿床,这对今后在高海拔地区找矿具有指导意义。通过研究此矿床,并结合岩体中已发现的iRee矿床,本文总结了此类矿床的成矿规律。研究区矿床的成矿母岩是黑云母二长花岗岩,似斑状、中粗粒结构,含稀土矿物主要是榍石、褐帘石、磷灰石、独居石、磷钇矿和锆石等;岩石具有高硅、高钾和低铁、低镁的特征,∑REE＞150×10-6,相对富集LREE。矿区内风化壳厚度在2~30m之间,发育完整的风化壳,自上而下可分为表土层、全风化层、半风化层和微风化层;全风化层是主要的含矿层;风化壳中∑REE的含量是基岩的3~5倍,稀土配分形式与基岩相似,局部见重稀土异常;矿区由北至南,地势由高到低,矿体埋深由深变浅,稀土品位逐渐增高;由西向东,稀土品位中间高、两边低,且东边高于西边。临沧花岗岩风化壳中iRee矿床或矿化点主要分布于岩体中—南段,均以LREE型稀土矿床为主;岩体处于中亚热带季风气候—热带雨林季风气候带;矿区主要发育中低山、丘陵地貌,区域上受次级断裂构造作用影响;成矿母岩多为中晚期岩浆岩产物,岩性为黑云母二长花岗岩。风化壳中∑REE含量受地形地貌的影响表现出：在平缓开阔的多层台地和起伏缓和的低山丘陵地貌下,山腰和山顶较为富集;中低山顶部宽缓的带状地貌,山腰至山顶较为富集。     

南岭东段与稀土矿有关岩浆岩的成矿专属性特征

南岭是我国特有的离子吸附型稀土矿集区,区内出露的大面积岩浆岩为矿床的形成提供了成矿物质来源。近十几年来,积累了一批与稀土矿有关岩浆岩的同位素年代学、矿物学、岩石地球化学资料,为其成矿专属性研究提供了新的依据。本文通过对南岭东部成矿花岗岩类系统的年代学、矿物学及地球化学特征研究,以及与非成矿花岗岩的对比,认为:(1)成矿花岗岩类的锆石U-Pb年龄主要分布在150~461 Ma,形成于加里东期、印支期和燕山期;(2)成矿花岗岩中含一定量易风化的稀土载体矿物,尤其是可见稀土独立矿物。稀土载体矿物的含量和配分类型决定成矿母岩中稀土含量和配分类型;(3)基性、中性、酸性及碱性岩类均能成为良好的成矿母岩,但钾长花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩为主要的成矿岩石类型;(4)成矿花岗岩中,碱含量偏高,且钾含量大于钠,稀土含量也普遍偏高。重稀土型成矿花岗岩比轻稀土型成矿花岗岩更加富集重稀土,也易富集Rb、Pb等元素,更亏损Ba、Zr等元素。南岭地区具有得天独厚的稀土成矿条件,仍具有较大的找矿潜力。     

长江中下游安徽段离子吸附型稀土矿成矿条件分析

本文通过对长江中下游地区安徽段广泛出露的花岗岩类风化壳离子吸附型稀土矿含矿性进行系统的取样分析,发现毛坦岩体、花园巩岩体、花山岩体、黄梅尖岩体风化壳存在稀土矿化,矿化体主要集中在岩体全风化层.结合前人在同位素年代学、矿物学、岩石地球化学等方面取得的研究成果以及离子吸附型稀土矿成矿理论,认为区内燕山晚期A型花岗岩风化壳发...     

“寨背式”离子吸附型稀土矿床多类型稀土矿化及其成因

赣南寨背离子吸附型稀土矿床产于寨背复式花岗岩体的风化壳中,自20世纪80年代发现以来一直以轻稀土型开采,近年在轻稀土型花岗岩风化壳中发现了重稀土矿。为了探讨轻稀土型花岗岩风化过程中重稀土元素的迁移、分馏和富集机制,本文选择了区内三个具有代表性的风化壳钻孔（ZK1、ZK2和ZK4）对其进行了全相和离子交换相稀土元素地球化学研究。结果显示：钻孔ZK4中离子交换相稀土含量介于14.90×10^-6~835.8×10^-6之间,并富集轻稀土（LREE/HREE=2.28~10.78）;钻孔ZK1中离子交换相稀土含量达1470×10^-6（9件样品均值）,具有从轻稀土型向重稀土型过渡的配分特征（LREE/HREE=1.30~1.65）,并且剖面自上而下显示轻、重稀土逐渐富集的趋势;钻孔ZK2中离子交换相稀土含量为492.4×10^-6（8件样品均值）,自上而下稀土配分类型从轻稀土型过渡至重稀土型（LREE/HREE=0.43~2.25）,且轻稀土富集在全风化层上部而重稀土则富集在下部。三个钻孔的Nb/Ta和Zr/Hf比值与寨背花岗岩过渡相的黑云母正长花岗岩比值范围相近。此类岩石的稀土配分类型具有从轻稀土型（LREE/HREE>3.20）向过渡型转变的特征（LREE/HREE=1.45~2.65,Y/REE=15%~25%,前人称之为中钇轻稀土型）。由此推测：风化壳ZK4的母岩可能是轻稀土型黑云母正长花岗岩,其稀土配分类型继承了母岩特征。风化壳ZK2和ZK1的母岩可能为中钇轻稀土型黑云母正长花岗岩。ZK2中从母岩释放出的较高浓度的重稀土向剖面下部迁移,逐渐增大了轻、重稀土的分馏程度,最终使风化壳的稀土配分类型从轻稀土型转变为重稀土型。与ZK2相比,ZK1具有较高的风化蚀变指数（CIA值）,随风化程度增加富集在风化壳上部的轻稀土逐渐向下迁移,而已富集在下部的重稀土部分从剖面中迁出至地表水从而缩小了轻、重稀土的分馏程度,剖面ZK1的稀土配分类型均为过渡型。可见,华南地区中钇轻稀土型母岩风化后可形成重稀土矿体/矿层。

     

中国南方离子吸附型稀土矿床成矿类型及其母岩控矿因素探讨

传统认为中国南方的离子吸附型稀土矿床可划分为以“足洞式”为代表的重稀土型和以“河岭式”(或“花山式”)为代表的轻稀土型两种矿化类型。然而，近年来发现的许多矿床(如清溪、寨背和馒头山等)的赋矿风化壳中出现了轻稀土矿与重稀土矿并存现象，表现出特殊的“上轻下重”双层矿体结构。这指示了除重稀土型和轻稀土型之外，还存在着轻重稀土共生型的过渡类型。本研究通过对三种不同成矿类型的若干典型矿床系统对比，指出成矿类型的多样性与母岩性质密切相关，尤其是母岩的稀土元素地球化学和稀土载体矿物属性是制约成矿类型变化的关键因素。统计数据表明，从重稀土型→轻重稀土共生型→轻稀土型，成矿母岩的全岩稀土总量变化不大(ΣREY: 200×10-6~450×10-6→200×10-6~500×10-6→200×10-6~800×10-6)，但轻重稀土配分值出现较显著的区间性差异(ΣLREE/ΣHREY: 02~1→1~5→2~10)。与之同时，母岩中能为离子相稀土提供物源且具有重稀土配分属性的稀土副矿物类型和数量明显减少，这与全岩稀土元素地球化学特征中重稀土分量占比的降低趋势也互相匹配。该结果指示，以往认为重稀土配分母岩形成重稀土矿床、轻稀土配分母岩形成轻稀土矿床的传统观点需要外延，即一部分具有低度轻稀土配分属性(1＜ΣLREE/ΣHREY＜5)且含有丰富易风化稀土副矿物的母岩还可能形成轻重稀土共生型矿床，该认识可为今后离子吸附型稀土矿床勘查工作提供新的找矿依据。     

甘肃寨上金矿床成矿特征与形成机理

位于西秦岭礼(县)-岷(县)成矿带西段的寨上金矿床,是近年发现的一个大型微细浸染型金矿床。矿床赋存于中泥盆统和下二叠统,为一套由石英砂岩、粉砂岩、钙质板岩和灰岩组成的浊积岩建造。金矿体明显受断裂构造的控制。矿石中矿物组成相当丰富,既有大量硫化物、硫盐、氧化物、硫酸盐、碳酸盐、钨酸盐,又有碲化物、自然金属及多金属互化物。矿石中矿物种类较多、组成较复杂以及存在显微自然金,是寨上金矿床的特色。稀土元素配分型式以及硫、铅、碳、氧、氢等同位素组成等表明,成矿金属物质、硫和碳主要来自赋矿岩石和下伏地层,同时还有深部岩浆物质的参与。成矿溶液主要来自加热的循环地下水。矿化和蚀变作用是在水/岩比值较低的体系中进行的。成矿温度主要集中在120～240℃范围内。赋矿围岩中含Fe碳酸盐矿物溶解释放Fe以及溶解Fe的大量硫化物化,是寨上金矿床中存在显微可见自然金的最重要因素和金沉淀富集的有利条件。     

赣南区域铀成矿特征

归纳总结赣南地区不同类型铀成矿特征,认为赣南铀成矿具有多期、多阶段的特点,提出区域铀成矿控制因素主要为富铀变质岩基底、富铀岩浆岩和断裂构造。     

赣南雷公嶂钼矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

雷公嶂钼矿床是赣南地区新发现的一座具中型钼矿找矿前景的独立钼矿床,成矿特征明显区别于赣南已发现的与钨多金属共(伴)生的钼矿床。为确定矿床成矿时代,文章利用高精度ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素测年技术,首次获得了雷公嶂钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素加权平均模式年龄,为(156.3±1.0)Ma,等时线年龄为(156.9±3.6)Ma,证实了矿床成岩与成矿作用同时发生,形成于南岭地区燕山早期中晚侏罗世(165～150 Ma)。矿床中辉钼矿的w(Re)为6.104×10^-6～13.974×10^-6,平均为8.507×10^-6,结合矿床地质特征和成矿岩体主量元素及Hf同位素等证据,文章认为成矿物质来自地壳,没有地幔物质加入。结合赣南地区成岩与成矿年代学资料,文章认为区内钨钼多金属矿床形成于华南中生代岩石圈大规模伸展-减薄的地球动力学背景。     

赣南盘古山钨矿床稳定同位素地球化学特征

盘古山钨矿床是南岭地区著名的大型钨矿床。通过氢、氧、硫和硅同位素地球化学特征的研究,对盘古山钨矿床的成矿流体和成矿物质来源进行了探讨。研究结果显示:成矿流体δD值介于-121.7‰~-80.6‰,δ18O值为2.97‰~6.47‰,硫化物δ34S值集中分布于-2.3‰~1.3‰,石英脉的石英δ30Si平均值为-0.44‰;花岗岩的石英δ30Si平均值为-0.53‰;砂岩的石英δ30Si平均值为0.2‰。研究结果表明:盘古山钨矿床的成矿流体、成矿物质以及硅质均主要来源于花岗岩浆,少部分成矿流体来自大气降水,少部分硅质来自砂岩地层。     

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。     

REE Mineralization of Weathered Crust and Clay Sediment on Granitic Rocks in the Sanyo Belt,SW Japan and the Southern Jiangxi Province,China

Rare earth element (REE) geochemistry and mineralogy have been studied in the weathered crusts derived from the Early Yanshanian (Jurassic) biotite granites of Dabu and Dingnan, as well as in the Indosinian (Permian) muscovite–biotite granite of Aigao in southern Jiangxi province, China, and the weathered crusts and clay sediments on biotite granites in the Sanyo belt, SW Japan, that is, Okayama, Tanakami, and Naegi areas. In all of the weathered crusts, biotite and plagioclase commonly tend to decrease toward the upper part of the profile, whereas kaolinite and residual quartz and K‐feldspar increase. The weathered crusts of the Dingnan granites and some Naegi granites, which are characterized by the enrichment in light REE (LREE) in C horizons, have higher total REE (ΣREE) content than the parent REE‐enriched granites. Weathering of LREE‐bearing apatite and fluorocarbonates in the Dingnan granites and allanite and apatite in some Naegi granites may account for the leaching of LREE at the B horizons. The leached LREE must result in subsequent enrichment of LREE in the C horizons. The enrichment is probably associated with mainly adsorption onto kaolinite and partly formation of possible secondary LREE‐bearing minerals. In Japan it was found that REE mineralization occurs not in the weathered granitic crusts but in reworked clay sediments, especially kaolinite‐rich layers, derived mainly from the weathering materials of REE‐enriched granitic rocks. The clay sediments are more enriched in LREE, which likely adsorbed onto kaolinite. Concentration of heavy REE within almost all the weathered crusts and clay sediments, however, may reflect mainly residual REE‐bearing minerals such as zircon, which originated in the parent granitic rocks. The findings of the present study support the three processes for fractionation of the REE during weathering: (i) selective leaching of rocks containing both stable and unstable REE‐bearing minerals; (ii) adsorption onto clay minerals; and (iii) presence of possible secondary LREE‐bearing minerals.