稀有金属花岗岩的稀土元素四分组效应

本文系统总结了稀有金属花岗岩的稀土元素四分组效应的特点,根据大量分析数据和实验地球化学资料,指出花岗岩的稀土元素四分组效应在熔体-流体共存体系中形成,花岗质熔体的高程度分离结晶(含稀土副矿物相)和与富挥发分(F、Cl)流体的相互作用是形成稀土四分组效应的重要控制因素。据此,本文提出了稀有金属花岗岩的高程度分离结晶-富挥发分流体交代复合成因模型,进行了模型定量计算,并指出,稀土元素四分组效应可作为识别矿化花岗岩的重要标志之一。     

高分异花岗岩双胞胎元素解耦与稀土元素四分组效应机制

高分异花岗岩具有与稀有金属矿床伴生的特点,其成因及成矿专属性是近年来固体地球科学的研究热点。一些高分异花岗岩表现出特殊的地球化学特征,比如双胞胎元素对(主要指Nb-Ta和Zr-Hf)解耦、稀土元素四分组效应等。查明高分异花岗岩这些特殊地球化学特征的成因机制,能让我们更系统地认识高分异花岗岩成因。本研究通过总结前人关于双胞胎元素明显解耦的高分异花岗岩相关成果,来讨论结晶分异和水热反应在双胞胎元素解耦过程中的重要作用。双胞胎元素Nb-Ta的解耦是由角闪石、黑云母等矿物分离结晶以及后期富F流体作用引起,其中角闪石分离结晶对Nb-Ta解耦的影响大于黑云母; Zr-Hf解耦主要受控于锆石分离结晶;稀土元素四分组效应则是经历过高度结晶分异的岩浆在熔体–流体和流体–气体的分离作用后形成的,与独居石、褐帘石、磷钇矿和锆石等矿物分离结晶以及富Cl流体相关。稀土元素总量下降明显、轻重稀土元素比值降低以及强烈负Eu异常现象也与磷灰石、褐帘石、独居石等矿物的分离结晶以及流体活动有关。     

宁镇中段燕山期中酸性侵入岩的稀土和微量元素地球化学研究

与铜多金属成矿相关的宁镇中段地区岩浆活动主要发生在燕山晚期,形成多个中酸性侵入岩体.文章在开展野外调查的基础上,主要从稀土元素和微量元素的实测资料,结合常量元素进行分析,探讨岩浆来源、结晶分异过程及铜多金属矿化特点.研究结果表明,宁镇中段岩浆为壳幔混合型,具有相同的演化趋势.并确定了6大岩体结晶分异程度的高低,提出了岩浆分异程度与矿化特点的关系.     

稀土资源开发对环境的影响

<正>稀土元素的开采和处理通常会给环境带来严重的影响。稀土元素除了富集度很低以外,许多矿床含有高浓度的放射性元素(如铀和钍),需要对其进行分离和处理。采矿和处理过程对土地的占用也非常严重,尾矿坝、放射性废料的长期堆放同样占用土地。另外,在生产过程中,提取、分离和精炼过程需要消耗大量的水、酸性物质和电能;尤其是在离子交换、分离结晶和萃取过程中消耗得更多。     

云南卓潘碱性杂岩体岩浆演化与稀土富集机制——来自磷灰石地球化学的证据

云南卓潘碱性杂岩体具有较高的稀土元素含量(约1 319×10–6), 具有较高程度的稀土元素找矿前景, 然而, 对于卓潘碱性岩的岩浆演化过程和稀土元素富集机制有待深入研究。本研究选取卓潘岩体中的出露岩性(正长辉石岩和辉石正长岩), 对其中主要的富稀土矿物磷灰石进行主、微量测试, 深入剖析磷灰石的地球化学特征, 旨在探讨岩浆演化过程和稀土元素富集机制。电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)分析结果表明, 正长辉石岩和辉石正长岩中磷灰石均为氟磷灰石, F含量分别为2.92%和3.31%; 磷灰石稀土元素含量存在差异, 平均值分别为12 288×10–6和16 503×10–6; 稀土模式配分图均表现出富集轻稀土元素, 强烈亏损重稀土元素特征。据磷灰石Mn温度计估算结果结合SO3含量的相对高低, 正长辉石岩氧逸度相对低于辉石正长岩; 磷灰石中高的Ce/Pb和低的Th/U特征, 表明岩浆演化过程中流体活动性较强, 并且前者流体活动性高于后者; 磷灰石中的挥发分(F、Cl)含量及其比值特征指示岩浆源区受到大洋俯冲相关的交代作用。基于上述研究结果, 卓潘碱性杂岩体稀土元素的富集过程: (1)18~10 km岩浆房阶段, 由于硅酸盐矿物的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量逐渐饱和并结晶生成大量磷灰石, 此时岩浆体系具有较高流体活动性和较低的挥发分F, 导致正长辉石岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较低; (2)~10 km岩浆房阶段, 由于早期磷灰石的大量结晶, 岩浆房中磷酸盐含量降低并生成少量磷灰石, 此时岩浆体系具有较低流体活动性和较高的挥发分F, 导致辉石正长岩中结晶的磷灰石稀土元素富集程度较高。因此, 卓潘碱性杂岩体中正长辉石岩和辉石正长岩均具有一定程度的稀土找矿前景。     

西华山花岗岩体的稀土模式及有关成因问题

本文提供了西华山花岗岩体各类岩石19件样品的稀土元素含量测定数据。由此得出的稀土模式表明,岩体的演化主要经历了岩浆期结晶分异作用和岩浆后期熔体-溶液渗浸改造作用两个阶段。而相应于岩体的结晶、分异和演化,花岗岩中稀土元素含量呈有规律地变化。这一结果和作者所做的实际观察结论及有关其他岩石、矿物及地球化学证据十分一致。     

腾冲地块稀土地球化学背景与泥岩中稀土超常富集特征

近年来围绕腾冲地块花岗岩取得了一系列重要稀土勘查突破, 深入了解稀土元素地球化学背景是稀土矿产勘查的基础。系统总结腾冲地块全国地球化学基准值和区域化探扫面获得的水系沉积物和 9个主要地质单元岩石的稀土元素分布, 查明区域稀土元素地球化学背景。稀土元素主要在新近系泥岩、白垩纪花岗岩和全新世火山岩, 其中新近系芒棒组泥岩具有稀土超常富集, 稀土平均含量达444×10–6, 是地壳克拉克值的3倍, 并与水系沉积物La地球化学异常具有空间对应关系, 结合区域地质成矿条件和新类型稀土矿成矿特点, 认为除白垩纪花岗岩以外, 腾冲地块芒棒组泥岩和全新世火山岩可能具有形成稀土矿的潜力     

滇东—黔西沉积型稀土：一种新类型稀土资源及其开发利用潜力

【研究目的】稀土是重要的自然资源,更是宝贵且关键的战略资源。本文通过对滇东—黔西地区沉积型稀土资源野外地质调查及室内综合研究,揭示了该稀土资源的优势及开发利用潜力,既丰富了全球稀土资源工业类型,又支撑了国家关键稀土资源战略储备。【研究方法】本文基于对含矿地层特征、典型矿石特征、稀土元素配分特征以及稀土资源潜力等方面的研究,探讨该稀土资源的成因类型、稀土元素赋存状态以及开发利用潜力。【研究结果】查明含矿地层为二叠系上统宣威组（P₃x）;富稀土矿石的岩性为灰白色铝土质黏土岩和粉砂质黏土岩;其成因属沉积型;在威宁县黑石头—麻乍—哲觉地区,矿体厚度2~18m不等,矿体延伸较连续,稀土氧化物（TREO）含量最高达1.6%,矿体块段稀土（TREO）加权平均品位为0.18%~0.46%,推断资源量超30万t;该稀土资源中“关键稀土元素（CREE）”占比高达22.6%（以∑CREO计）,高于国内外大多数正在开发利用的稀土矿;针对该稀土资源研发了“选择性浸出”新工艺,使稀土回收率达90%以上,该稀土资源有望实现规模化工业利用。【结论】该沉积型稀土资源具有矿体厚度大、矿石品位高、资源潜力大、开采成本低、矿石中关键稀土元素（CREO）占比高、开发利用前景好等优点。     

稀土磷酸盐矿物合成的一些实验

本文研究了稀土磷酸盐类矿物的形成条件及矿物中各稀土元素相互置换的可能性和物理化学条件。 实验表明,独居石的形成条件范围很宽,它可在压力70—1000bar、温度>130℃、pH=2—10的范围内形成。磷钇矿的形成条件与独居石相似。在不同的温、压及pH条件下,从La—Tb的磷酸盐呈独居石的结构,而Tb—Lu却突变为磷钇矿的结构。     

离子吸附型稀土监控样定值研究

离子吸附型稀土矿是中国极其重要、世界罕见的矿床类型,是中国的优势矿产资源。目前现有的稀土标样全部为稀土矿石成分分析标样,稀土元素以氧化物形式稳定存在,无法淋滤浸取,不能对离子吸附型稀土淋滤过程进行监控。为进一步满足离子吸附型稀土资源勘查和评价需要,本文按照导则《标准物质定值的通用原则及统计学原理》（JJF 1343—2012）,制备了三种岩性共9个离子吸附型稀土监控样。样品采自南岭地区典型富轻稀土（HREE）离子吸附型稀土风化壳,经干燥、球磨至200目后混合机混匀,以硫酸铵淋滤、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试离子相稀土元素含量,检验样品均匀性,结果表明F值小于临界值F_{0.05（19,20）},样品均匀性良好。在两年内对样品进行4次稳定性检验,在95%置信度时│β₁│<t_0.05×s（β₁）,未发现明显不稳定变化,表明稳定性良好。由8家技术权威的实验室进行协作定值,经过统计计算给出各离子相稀土元素含量的加权平均值和扩展不确定度,定值结果涵盖除Sc以外的15种稀土元素。该系列监控样的研制能够为离子吸附型稀土矿产资源评价和有效利用等工作提供计量支撑。     

贵州织金磷矿稀土富集机制、赋存状态及可利用性

巨量的海相沉积磷矿不仅是磷的主要来源,而且还因其中大部分富含稀土元素而成为潜在的稀土资源。为更好地理解这类稀土的成矿规律、赋存状态和开发利用前景,本文利用XRD、SEM、LA-ICP-MS和TEM等分析手段,对贵州织金富稀土磷块岩进行研究。结果表明,稀土元素主要通过扩散作用从海水及孔隙水富集于纳米级磷灰石中。低沉积速率和纳米级磷灰石较大的比表面积均有利于稀土成矿;磷矿后期经历了低温还原性富F热液流体改造,改变了稀土元素的分布特征和配分模式,但这并非稀土富集主要原因;TEM分析显示,稀土元素主要以类质同象形式赋存于磷灰石晶格之中;稀土元素在磷灰石中晶格尺度赋存特点决定了只能对磷灰石进行分解破坏的提取方式。使用酸浸法将稀土元素作为伴生资源提取,是一种有效途径。     

偶氮氯膦1分光光度法测定矿石中高中含量稀土总量

偶氮氯膦Ⅰ被推荐为镁试剂,对稀土元素显色反应灵敏度低,一直被人们忽视。 为测定矿石中高中含量稀土。研究了偶氮氯膦Ⅰ与稀土元素之间反应的各种条件。试验确定偶氮氯膦Ⅰ与稀土元素络合反应的适宜pH范围为9.5—13。络合物最大吸收在     

偶氮氯膦Ⅰ分光光度法测定矿石中高中含量稀土总量

偶氮氯膦Ⅰ被推荐为镁试剂,对稀土元素显色反应灵敏度低,一直被人们忽视。为测定矿石中高中含量稀土。研究了偶氮氯膦1与稀土元素之间反应的各种条件。试验确定偶氮氯膦1与稀土元素络合反应的适宜pH范围为9.5—13。络合物最大吸收在     

辽西中生代沉积岩稀土、微量元素地球化学特征及其构造背景

辽西地区在中生代时期经历了三次火山-沉积旋回,形成的沉积岩中蕴含大量的地壳演化信息。采用电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定了该区中生代沉积岩的稀土、微量元素含量,应用微量元素La—Sc—Th,Th—Co—Zr／10沉积构造背景判别图解对区域构造背景进行了探讨。结果表明：①中生代沉积岩稀土元素含量较高,具有后太古宙沉积岩特征;②三叠纪不同时期沉积岩具有相同的微量元素曲线分布型式,侏罗纪、早白垩世期间沉积岩的稀土元素曲线相对分散,分别具有两种、三种微量元素分布曲线型式,反映沉积物源的变化和活化的沉积构造背景;③中生代时期,构造环境复杂,大陆岛弧型为主,三叠纪-侏罗纪期间处于转型期,兼有稳定的被动大陆边缘型特征,早白垩世兼有活动大陆边缘型特征,构造环境更为活化。     

栗木矿田花岗岩的稀土分布模式

研究地质体中稀土元素(REE)的组成特征,对于区分岩石类型,探讨岩石的成因、成矿物质来源、成岩成矿条件乃至地球、月球的形成与演化等问题具有重要意义。近年来,国内一些单位结合我国具体地质实际,应用稀土元素的地球化学特点,在解决成岩成矿问题等方面取得了一定的成果。本文通过栗木矿田花岗岩中稀土元素分布研究,为岩体型锡钽铌矿床的成因、找矿以及花岗岩成因类型讨论提供一个侧面的佐证。     

松树沟超镁铁岩成因的地球化学证据

主元素和稀土元素地球化学特征表明,松树沟超镁铁岩中可确定地幔残余(R)趋势和岩浆结晶(M)趋势。M趋势进一步鉴别为玄武质岩浆(M_1,F=25—30％)和超镁铁质岩浆(M_2,F<20％)的分离结晶趋势。上述化学趋势记录了同源上地幔的部分熔融和结晶分异的演化历史。因此松树沟岩体属复合成因岩体。     

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。     

稀有金属花岗岩成因模型的稀土依据

本文所讨论的稀有金属矿化花岗岩包括W、Sn、Nb、Ta和重稀土矿化的花岗岩,通过对华南地区广泛分布的稀有金属花岗岩体稀土元素组成分析,讨论了稀有金属矿化花岗岩的成因机理,并对其形成过程模型进行了模拟计算。 1.稀有金属矿化花岗岩的稀±组成特征 1979年,作者在对华南不同时代、不同成因类型花岗岩类微量元素地球化学进行研究时,曾发现W、Sn、Nb、Ta、Pb等矿化花岗岩与重稀土元素关系密切,在群分析中它们与Y、Yb紧密组合。嗣后,又对其进行了系统的稀土元     

都龙锡锌多金属矿床稀土元素地球化学特征及指示意义

都龙锡锌多金属矿床属于滇东南有色金属矿产带的重要组成部分,主要矿石类型为锡石硫化物—矽卡岩型,化学成分和矿物组合比较复杂,具有多期成矿的特点。为了进一步了解矿区成岩成矿过程,本文对该区花岗岩、大理岩、矽卡岩、矿石和片岩的稀土元素特征进行了系统研究,结果表明：区内花岗岩属于地壳硅铝层部分熔融进而通过结晶分异作用形成的复式花岗岩,成矿物质来源于地壳深部岩浆;各元素特征和稀土元素变异图表明矿石和矽卡岩、花岗岩具有同源性;矿石具Eu正异常,其反映成矿过程中有高温流体的参与,形成于氧化环境。     

江西赣州淘锡坑钨矿床稀土地球化学研究

淘锡坑钨矿床是赣南地区典型的云英岩型黑钨矿矿床。本文重点研究震旦系浅变质砂板岩围岩、成矿花岗岩及含矿云英岩、石英脉稀土元素地球化学特征,通过对岩石化学组成、稀土元素配分模式及特征值LREE/HREE-REE、δEu-LREE/HREE相关性的分析,对比现代海相、陆相沉积物稀土元素组成特点,确定震旦系浅变质砂板岩原岩为浅海相陆源沉积岩;成矿花岗岩属于陆壳熔融成因花岗岩;含矿云英岩、石英脉及成矿物质属于岩浆期后热液产物。