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。     

美国离子吸附型稀土矿床的发现及其影响

稀土元素化学性质较为活泼,具有典型的金属特性和不同于周期表中其他元素的物理和化学特性,特别是它们的光学、磁学性质已广泛地应用在当今新材料、新技术领域。目前,含有稀土的功能材料已达50多类,包括光学材料、磁性材料、电子材料、储氢材料、高温超导材料、核物理材料等,稀土在现代材料工业中具有工业“味精”之称。因此,稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库,它是改造传统产业和发展高新技术的战略性元素,已成为国内外公认的关乎新兴产业发展的战略性资源。     

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。     

皖南地区离子吸附型稀土矿床成矿条件及成矿特征

安徽省皖南地区岩浆岩分布广泛,地貌、气候条件适宜,有利于花岗岩风化壳的形成、保存,且基岩的稀土丰度较高,有利于离子吸附型稀土矿床的形成。通过在皖南地区的工作,分析了离子吸附型稀土矿床的内生成矿条件(基岩中稀土丰度、稀土元素赋存状态、矿物组合及岩石结构、构造),表生成矿条件(气候条件、风化壳发育程度、地貌特征),总结了离子吸附型稀土矿床的成矿特征、找矿标志。     

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。     

盈江县旧城地区离子吸附型稀土矿特征及控矿条件

云南盈江旧城地区地处滇西亚热带温热环境,出露了大面积的稀土元素背景值较高的古近纪二长花岗岩体,岩体经过长期的表生成矿作用,形成了多处风化壳离子吸附型稀土矿.通过实施的取样钻、槽探等工程控制,可以看出盈江地区的稀土矿体,主要赋存于古近纪花岗岩体风化壳底部之半风化层上部,矿化分布较广泛,其潜在资源远景规模达大型或超大型.     

广西岑溪糯垌稀土矿床地质特征及成矿规律

文章阐述了岑溪糯垌稀土矿床地质特征及其矿石特征、矿石有用组分含量及变化规律、矿石化学成分、矿石浸取率及稀土元素配分类型等,认为岑溪糯垌稀土矿床属黑云钾长(二长)花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床,稀土元素配分类型为低铕富镧钕轻稀土型,矿层主要赋存于花岗岩全风化层中。     

赣南峰山离子型稀土矿床成矿机理探讨

以赣南大埠岩体西部峰山钻孔风化壳剖面为研究对象,在风化壳剖面各层地质特征研究的基础上,对风化壳剖面各层中含稀土矿物开展了扫描电镜和电子探针分析,探讨了风化壳剖面各层主、微量（包括稀土）元素和离子相稀土元素特征。研究表明,风化壳中稀土元素呈“弓背式”分布,矿体位于风化壳剖面2~9 m,w(REE)平均为516.8×10^-6,离子相稀土元素浸出率为51%~84%,离子相与全项稀土元素总量分布特征一致。风化壳中稀土元素主要以离子吸附态形式和独立矿物（次生方铈矿和风化残余的磷钇矿、褐钇铌矿）形式存在,以离子吸附态形式为主。峰山风化壳离子吸附型稀土矿为轻、重稀土元素共生型稀土矿,以重稀土元素占主导,矿体上部相对富集轻稀土元素,下部相对富集重稀土元素。风化壳剖面中稀土元素的富集分异主要受轻重稀土元素地球化学行为的差异性、风化程度和黏土矿物含量联合控制。     

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、...     

云南邦棍尖山花岗岩的岩石学、地球化学和年代学特征对离子吸附型稀土成矿的制约

云南陇川龙安稀土矿是云南境内唯一开采的离子吸附型稀土(iREE)矿床,其成矿母岩为邦棍尖山花岗岩。近年来该花岗岩风化壳中相继发现了一系列iREE矿化点甚至矿床,其中不乏重稀土(HREE)矿。本文选取邦棍尖山南段的花岗岩进行岩石学、矿物学、地球化学和年代学等研究工作,并探讨其对iREE(甚至离子吸附型重稀土(iHREE))成矿的制约。邦棍尖山岩体的主要岩性为黑云母二长花岗岩,本研究测得花岗岩锆石U-Pb年龄为50.33 Ma(50.33±0.30 Ma, MSWD=0.15),形成于喜山期(古近纪),是目前发现的成矿母岩最年轻的iREE矿床。花岗岩具有以下地球化学特征：高硅高碱、低铁低镁,A/CNK>1.1,高钾-强过铝质,S型。岩体轻稀土(LREE)相对富集,轻重稀土分异较强烈(LREE/HREE为2.54～8.98),Eu负异常(δEu=0.06～0.17);微量元素显示出高Rb、Th,低Ba、Nb、Sr、Zr、Hf、Ti的特征,岩浆岩高度分异。邦棍尖山花岗岩中的(含)稀土矿物主要是榍石(∑REE=14506.24×10^-6,LREE/HREE=1.14,...     

广东禾尚田矿区新类型风化壳离子吸附型稀土矿的发现及意义

在广东禾尚田矿区,通过地表和钻孔岩芯样品的野外硫酸铵浸泡-草酸点滴试验、化学分析、稀土（REE）配分分析、稀土浸取率测定等工作,首次发现了灰岩风化壳中存在离子吸附型富铕稀土工业矿床。稀土矿与坡残积钨锡矿、铷矿共伴生,并伴生锂、镓和铯等元素,具有中稀土富集和高浸取率的特点,是离子吸附型稀土矿的新类型。它的发现将对离子吸附型稀土矿床勘查产生深远的影响,大大拓展找矿思路和对象;并说明了在一个矿田或一个矿区内寻找新的矿种、新的矿床类型、新的含矿层位的重要性。通过成矿地质条件分析,作者认为矿区西部找矿前景甚佳,禾尚田矿区将成为一个集有色、稀有、稀土、贵金属矿产的多矿种、多矿床类型、多含矿层位的矿区。     

离子吸附型稀土找矿及研究新进展

21世纪以来由于稀土资源的战略地位不断提升,全球对稀土的供需变化和价格波动极为关注,并加大了稀土的勘查和开发程度。离子吸附型稀土(iRee)资源因轻重稀土元素配分齐全,且不需要通过矿物分解的方式来分离不同的稀土元素,成为近十多年全球稀土找矿和研究的热点。iRee矿产是我国的优势资源,已有40多年的开采历史,为全球稀土产业尤其是重稀土产业做出了巨大的贡献。近年来,项目组在江西、广西和云南等省区发现了一批矿产地,矿床的分布范围已从我国南方的丘陵地带扩大到高海拔(云南)和高纬度(安徽和浙江)地区,从亚热带气候扩大到热带气候,如越南、缅甸、泰国、马达加斯加及智利等国家。我们的研究继续丰富了iRee成矿“八多两高一深”的认识,即：多类型、多岩性、多期次、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合,高海拔、高纬度及大深度,新矿床的发现也不断为此认识提供实例。同时,本文对亚热带和热带地区的花岗岩风化壳、华南不同岩性(花岗岩、火山岩和浅变质火山 沉积岩)以及不同稀土配分类型(LREE和HREE型)的iRee矿床进行了对比研究。目前,国内的iRee矿床无论从规模和品位,还是母岩的多样性和稀土配分的全面性都优于国外的。然而,我国长期仍无法摆脱矿山及周边环境污染和优势资源过度消耗的现状。今后,寻找经济价值大的iRee矿床是找矿的重要方向。     

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。     

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。     

湘南多金属矿集区燕山期成矿花岗岩的稀土地球化学特征和成岩成矿作用探讨

湘南燕山期成矿花岗岩可划分为3种类型。3种类型成矿花岗岩具有不同的稀土地球化学特征、配分型式和成分变异特征,反映出成矿花岗岩的成岩成矿作用有明显的差别。①MC型花岗岩的∑REE最低,平均为225×10-6;La/Yb比值平均为17、LREE/HREE比值平均为5.4和δEu为1.67,都为最高,稀土配分曲线呈右倾斜的近直线。C型花岗岩的ΣREE最高,平均为353×10-6;La/Yb比值平均为4.3,δEu平均为0.14,LREE/HREE比值平均为1.5,都为最小,稀土配分曲线呈海鸥型。CM型花岗岩总体上介于上述两类花岗岩之间,∑REE变化较大,早期次单元配分曲线呈右倾斜的近直线,晚期次单元配分曲线呈海鸥型。②3种类型成矿花岗岩从MC型-CM型-C型花岗岩以及从同一类型花岗岩的早期次单元至晚期次单元,随岩石酸性程度增高,稀土总量和稀土元素分量总体增高,但轻稀土相对亏损,重稀土相对富集,δEu、La/Yb比值、LREE/HREE比值与SiO2的含量存在较明显的负消长演化关系,重稀土元素则随岩浆演化具逆向演化分异性。③CM型花岗岩晚期次单元与C型花岗岩的稀土元素分馏明显,配分曲线铕谷深,显示经历了较强的分离结晶作用;并导致重稀土元素相对富集,常与Sn、W、Nb、Pb富集成矿。④成矿花岗岩显示富含F、C1等挥发组分的壳幔源熔体混合型花岗岩类的特点,其形成与壳幔岩浆混合作用有关,而CM型花岗岩晚期次的花岗岩类和C型花岗岩类的岩浆演化可能还存在分离结晶作用。     

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。