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。     

牦牛坪稀土矿床黑色土状风化物中富Eu、Y次生稀土的迁移富集及其经济价值

耗牛坪稀土矿床之氧化带,广泛分布泥化率为１４．３３％─２４．６０％的．黑色土状风化物,其次生ＲＥＯ含量在２．０６％─６．６７％;Ｅｕ＿２Ｏ＿３和Ｙ＿２Ｏ＿３的配分为０．４３％─０．６３％和１．１２％─５．１８％,是矿石、工业矿物氟碳铈矿的数倍到数十倍。次生稀土是在弱碱性介质条件下发生分馏而富集中重稀土的,黑色土状风化物中的Ｍｎ－Ｆｅ非晶质体是富Ｅｕ、Ｙ等次生稀土富集体,是选矿矿泥的主要部分,如能综合开发利用将产生巨大的经济和社会效益。     

川滇黔相邻区古陆相沉积型稀土的发现及意义

文章报道了一种在川滇黔相邻区新发现的古陆相沉积型稀土矿床。稀土矿体赋存在二叠系峨眉山玄武岩之上,上二叠统宣威组底部,含矿建造为一套以高岭石及伊利石为主的黏土岩建造,分布广泛,连续性好,稀土氧化物TREO平均品位0.39%,最高可达1.60%。岩相古地理条件及地球化学特征显示,稀土元素源自西侧剥蚀区,经搬运-沉积-改造后富集;赋存状态方面,古陆相沉积型稀土除独立矿物态（<1%）,类质同象态（<1%）和离子吸附态（0.02%~24%）外,75%以上的稀土元素以纳米矿物颗粒的形态被“束缚”在黏土矿物层状结构中;稀土元素配分曲线图显示其高价值关键稀土元素镨、钕、铽、镝占比累计达23.34%;通过短流程的选冶一体化工艺技术,全元素稀土浸出率达到90%以上,综合回收率达80%以上。这一新类型稀土资源具有极大的开发利用前景,有望成为中国新的关键稀土元素来源。     

内生碳酸岩型稀土矿床中磷酸盐作用研究综述

碳酸岩型稀土矿床是全球稀土最主要的来源。磷酸盐是该成矿体系中常见的组分,但对其在碳酸岩稀土成矿过程中的具体作用仍缺少系统的认识。本文综述了磷酸盐在碳酸岩岩浆形成、演化和稀土富集成矿过程中作用,并提出现存问题和研究展望。磷在碳酸盐熔体中具有很高的溶解度。磷的存在有利于稀土在地幔极低程度部分熔融过程和碳酸盐—硅酸盐液态不混溶过程中优先进入碳酸盐熔体,形成初始碳酸岩熔体中稀土的预富集。碳酸岩岩浆演化过程中,稀土将优先进入到不混溶的磷酸盐熔体或独居石和磷灰石等磷酸盐矿物中,这些熔体和矿物的行为很可能是控制体系中稀土行为和成矿潜力的关键因素。岩浆作用过程中形成的富稀土磷酸盐矿物还可为热液阶段稀土矿化提供成矿物质来源。磷酸盐还是热液过程中稀土的有效沉淀剂,有利于轻重稀土矿物在流体晚期阶段成矿。未来工作应更多关注磷酸盐在碳酸岩岩浆演化过程中的作用及其中重稀土的富集机理研究,针对具体成岩成矿过程开展实验岩石学和熔体包裹体研究。     

中国首次发现的氟闪叶石矿物学特征

闪叶石族矿物是富含Sr、Na、Ca和Ba等的钛硅酸盐矿物的总称,迄今共有19个矿物种,其中的氟闪叶石矿物首次发现于巴西Serrote山碱性岩中。本文利用电子探针和X射线衍射仪等分析测试手段,从化学成分和晶体结构等方面对产出于中国辽宁赛马碱性岩体中的闪叶石族矿物进行了详细的矿物学特征研究,发现其中常呈柱状、针状和纤维状集合体产出的闪叶石的晶体化学式为(Sr_1.00Na_1.00)_Σ2.00Ti₂(Na_1.98Sr_0.33Mn_0.26K_0.12Mg_0.10Ca_0.09Ba_0.05)_Σ2.93(Ti_0.69Fe³⁺_0.33Al_0.02)_Σ1.04(Si_3.80O₁₄) O₂(F_1.16OH_0.84)_Σ2.00,属于单斜晶系,空间群为C2/m,晶胞参数a=19.271 9(8) Å,b=7.077 9(3) Å, c=5.388 2(2) Å, β=96.780(2)°, V=729.84(5) ų, Z=2。上述矿物学特征均与巴西发现的新矿物氟闪叶石的矿物学特征一致,表明赛马碱性岩体产出的氟闪叶石堪称该矿物种在中国的首次发现。不仅如此,赛马碱性岩体也有闪叶石产出,而且,迄今已发现多个新矿物,寓示该岩体仍有良好的新矿物发现前景。     

黔西北玉龙地区稀土含矿层地球化学特征

黔西北玉龙地区稀土含矿层(Pxt)处于宣威组(P₃x)底部,假整合于峨眉山玄武岩组(P_2-3em)之上,是一套富集了Nb、REE的铁质、铝质黏土岩。研究表明,铁质段与玄武岩微量元素、稀土元素配分曲线形态基本一致,说明铁质段与峨眉山玄武岩具亲源性,主量元素投点反映出铁质段物源主要由峨眉山玄武岩提供。铝质段与玄武岩微量元素、稀土配分曲线存在差异,且主量元素投点显示铝质段物源具多源性,表明除峨眉山玄武岩提供物源外,还有部分中酸性岩浆物质提供部分物源。铁质段和铝质段均呈轻稀土富集型,铝质段富集程度更高,轻稀土元素中La、Ce、Pr、Nd富集明显,占轻稀土元素的85.76%～98.36%,重稀土元素中Gd、Dy、Er、Yb富集较明显,占重稀土元素的84.41%～89.33%。铁质段形成于水动力较弱的氧化环境,铝质段形成于水动力强-弱交替的氧化-还原界面,CIA、CIW、ICV值反映铁质段、铝质段经历过强烈的风化改造作用。     

泥河湾盆地牛圈沟地点早更新世哺乳动物化石

牛圈沟地点位于泥河湾盆地岑家湾台地的北缘,化石埋藏在泥河湾组的河湖相堆积中,年代约1.4 Ma。2016年,在面积约2 m²的化石透镜体内出土了123件哺乳动物化石。牛圈沟动物群的成员有：犬科未定种、猛犸象属未定种、马属未定种、泥河湾披毛犀、布氏真枝角鹿、中国羚羊、麝牛族未定种和古中华野牛,其中马属动物为优势类群。形态学研究显示,牛圈沟的真马体型中等、肢骨纤细,未见于泥河湾动物群(狭义);真枝角鹿与麋鹿下颌骨的主要区别在于前者颊齿较宽;另外,在泥河湾盆地首次发现了带完整颊齿列的麝牛族下颌骨。埋藏学分析表明,骨骼风化程度极浅,可能形成于同一次死亡事件;食肉动物消费和水流搬运是主要的埋藏因素,并由此导致了骨骼部位的保存偏差。牛圈沟地点的发现丰富了岑家湾台地的早更新世生物地层序列。     

矿产资源研究所“三稀”矿产研究与找矿实践70年历程——回顾与启示

稀有、稀土和稀散元素(三稀)目前已成为世界各国经济发展中的关键矿产.中华人民共和国成立以来,中国地质科学院矿产资源研究所作为中国矿床地质工作者大家庭中的成员,一直致力于三稀资源的研究和探索.一代又一代人,为国家做出了贡献.其中,对世界闻名的新疆可可托海3号脉和内蒙古白云鄂博稀有稀土矿床较早就投入了工作,他们为此付出了毕生精力;在湖南香花岭含铍条纹岩中发现了中国第一个新矿物——香花石;1970年后,在内蒙古巴尔哲、福建南平和四川大水沟稀土、稀有和分散元素等矿床发现后,也开展了深入系统的研究,特别是在中国首次发现风化壳离子吸附型稀土矿床后,对稀土元素赋存状态的确定和分布规律做出了重要贡献.进入21世纪,三稀资源被确定为关键矿产后,矿产资源研究所进一步加强了这方面的工作,不但取得了理论上的创新,而且发现了一批新的三稀矿产地,尤其是在川西甲基卡和可尔因等地投入了大量的地质、地球物理、地球化学、遥感、钻探等工作,其中钻探工作量就达11818.96 m,为把川西花岗伟晶岩型稀有金属矿集区建设成为国家大型锂矿基地作出了新贡献.对于卤水型锂及其他稀有金属矿产资源的调查研究和开发利用也一直是矿产资源研究所的重点,几十年来从未间断,在柴达木盆地西部、四川盆地东北部及江汉盆地等地近年来不断取得新进展.     

“我国稀土资源开发利用”案例的设计与反思

一、案例的设计 在讲授“自然资源与人类”（鲁教版高中地理教材必修1第四单元第一节）时,本人在课堂教学中插入了“我国稀土资源开发利用”这一案例,收到了良好的效果。案例如下：