西峡太平镇稀土矿矿床成因及成矿远景分析

秦岭造山带近年来发现了一系列规模不等的稀土矿床,稀土氧化物(REO)总储量已经达到了200万吨,使其成为我国重要的稀土资源成矿省。太平镇稀土矿床是秦岭造山带北秦岭地区目前唯一报道的稀土矿床。该矿床位于河南省西峡县城北约65km处,含REO资源量15万吨,平均品味2.23%,达到中型稀土矿床规模。矿区内分布有大量碳酸岩,主要由方解石组成,占岩石矿物总含量的70%以上,次要矿物为石英,重晶石,天青石,萤石等。这些碳酸岩在成因上与稀土矿化关系密切。氟碳铈矿LA-ICP-MS U-Th-Pb定年分析表明太平镇稀土矿床成矿时代为420 Ma,形成于碰撞后的拉张环境。区域上与太平镇稀土矿床同时代的伟晶岩具有很好的稀土找矿潜力。

我国首次发现的氟镧矿的矿物学研究

本文报道了新近在我国河南太平镇破碎带蚀变岩型轻稀土矿中发现的一个稀土氟化物矿物的矿物学特征。该矿物以集合体形式与氟铈矿、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、羟硅铈矿等紧密共生,手标本上为乳白至浅黄色,半透明,玻璃光泽,贝壳-不规则断口,不完全解理,白色条痕,性脆,摩氏硬度约为4~5,计算密度6. 07 g/cm^3;偏光显微镜下呈无色透明,粒状-板状,一轴晶,负光性,ω=1. 611,ε=1. 605。电子探针分析得出矿物的经验化学式为(La0. 48Ce0. 42Nd0. 07Pr0. 03) F2. 97;X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于六方晶系,晶胞参数:a=0. 71400(4) nm,c=0. 72980(5) nm,Z=6,空间群P63cm(No.185);激光拉曼光谱特征峰主要包括228、308、370 cm^-1,应为La-F振动引起。上述特征与氟镧矿特征一致,从而确定该矿物为氟镧矿。这是该矿物在我国的首次报道。

我国羟硅铈矿的发现与矿物学特征

本文研究的羟硅铈矿是国内首次发现的该种矿物,产于河南太平镇稀土矿的破碎带蚀变岩中,与铈褐帘石、gatelite-(Ce)、富氟硅铈石、氟碳铈矿、直氟碳钙铈矿、氟铈矿、氟镧矿等稀土矿物紧密共生,多呈铈褐帘石假象细粒状集合体或与gatelite-(Ce)平行交生沿外围交代铈褐帘石产出,粒径一般小于0.1 mm,为自形-半自形,粒状-板状。该矿物呈浅绿色至橄榄绿色,透明,玻璃光泽,不规则断口,摩氏硬度约为4.5,计算密度5.08 g/cm3。光学性质:二轴晶,正光性,多色性明显,单偏光下呈绿色,正交偏光下具有鲜艳的高级干涉色。电子探针分析显示,矿物成分w(Ce_2O_3) 32.05%～34.26%,w(La_2O_3) 13.67%～17.66%,w(Pr_2O_3) 2.92%～3.68%,w(Nd_2O_3) 7.52%～10.34%,w(Al_2O_3) 8.59%～10.93%,w(SiO_2) 21.35%～24.97%,按照Si+P=2(apfu)计算单位分子式中阳离子数,OH+F=1(apfu)计算单位分子式中羟基的离子数,得出该矿物的经验化学式为(Ce1.02La0.49Nd0.27Pr0.10 Sm0.02Gd0.01Th0.01Mg0.06 Ca0.01)Σ2.00 (Al0.99Fe0.03)Σ1.02(SiO4)Σ2.00(OH0.81F0.19)Σ1.00。X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于单斜晶系,晶胞参数:a=7.4382(3)?, b=5.6730(2)?, c=16.9819(8)?,β=118.84(0)°, Z=4, V=655.13(5)?3,空间群为P21/c。矿物的激光拉曼光谱特征峰主要为241、362,862、895、954和3722cm-1等,上述特征均与国外已发表的羟硅铈矿数据非常相似,是对羟硅铈矿分子振动光谱特征的首次探索。本文还对羟硅铈矿的矿物族归属以及矿物成因进行了初步的探讨。