滇东南建水普雄铌稀土矿床矿物学和元素地球化学特征

普雄铌稀土矿床位于滇东南建水县,是新发现赋存于长岭岗碱性岩体风化壳中的一个超大型富铌稀土矿床。目前,该矿床探获稀土矿石量3.6亿t,稀土氧化物量47万t,铌金属量5.7万t,以轻稀土元素富集为特征。本文通过对具有代表性的15号勘探线60号钻孔20件各种类型铌稀土矿石样品进行分析测试,初步查明了该矿床的矿物学和元素地球化学特征。显微镜下鉴定和XRD、SEM分析结果显示,该矿床Ⅰ号和Ⅱ号矿体残留造岩矿物主要有正长石、斜长石、霞石、云母和磁铁矿等,次生矿物主要为高岭石、三水铝石和蒙脱石等,主要稀土矿物及含稀土矿物为独居石、氟碳铈矿、铅锰铈矿和方钍石等。稀土矿物和含稀土矿物主要呈他形粒状、针状和板状等分布于高岭石、云母和正长石的裂隙和解理中,部分独立分布。ICP-MS分析结果显示,稀土元素含量变化范围较大,但相对球粒陨石均有不同程度富集,总体表现为Ⅰ号矿体样品∑REE(766×10^-6~8942×10^-6)高于Ⅱ号矿体(1029×10^-6~6043×10^-6)。全部样品轻稀土(∑LREE)总量(748×10^-6~8841×10^-6)明显高于重稀土(∑HREE)总量(14×10^-6~101×10^-6),∑LREE/∑HREE=42~114,(La/Yb)N=92~1001,且轻稀土内部分异((La/Sm)N=21~52)较重稀土内部分异((Gd/Yb)N=2~11)更明显。全部样品均具有Eu负异常特征,其δEu值为0.44~0.72。不同类型样品的Ce异常特征不同,Ⅰ号矿体样品具有明显的负Ce异常(δCe=0.02~0.52,仅ZK15-60-02样品的δCe=1.34),Ⅱ号矿体样品具有弱的负Ce异常(δCe=0.41~0.85,仅ZK15-60-18样品的δCe=1.97);全部样品中微量元素含量也均有较大变化范围,与上地壳元素平均含量相比,Li、Zn、Ga、Zr、Nb、Cd、Sb、Cs、Tl、Pb、Th和U等有不同程度富集,Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu和Sn等有不同程度亏损。综合研究表明,内生成岩作用和外生成矿作用共同导致了该矿床轻、重稀土的分异与富集,内生成岩作用为矿床提供物质来源,外生成矿作用导致铌稀土元素进一步富集。

云南建水普雄铌稀土矿床微量和稀土元素地球化学特征

云南建水普雄铌稀土矿床是近年来发现的一处大型铌稀土多金属矿床,产于霞石正长岩和碱性正长岩组成的长岭岗碱性岩体的风化壳中,累计探明铌资源量超过5.7×107 kg,总稀土资源量超过47×107kg。目前,对该矿床的研究主要集中在矿物学特征和找矿勘查技术上,在矿床地球化学研究方面,仅限于部分成矿元素(如铌和稀土等)的基本分析上。本次工作在深入的野外观测基础上,对具有代表性的12号勘探线64号钻孔进行了系统取样(24件)和高精度微量、稀土元素含量分析。结果显示,微量元素与上地壳元素平均含量相比,全部样品Li、Ga、Nb、Sb、Cs、Pb、Th和U等有不同程度富集;稀土元素相对球粒陨石也均有不同程度富集,但稀土总量变化范围较大,总体上表现为全风化层样品(∑REE介于1046×10-6~9154×10-6)高于粘土层(630×10-6)和半风化层样品(163×10-6~1369×10-6),表明成岩作用和风化过程导致了这些元素的不同程度富集。此外,全部样品的轻稀土总量和重稀土总量比值较大,轻稀土元素和重稀土元素间分异明显,∑LREE/∑HREE=20~58,(La/Yb)N=25~143,轻稀土元素内部分异((La/Sm)N=11~26)较重稀土元素内部分异明显((Gd/Yb)N=1~6),表明稀土元素发生了不同程度分异和富集。全部样品Eu负异常明显(δEu=0.5~0.7),Ce异常显著,正、负异常均有(δCe=0.1~3.8),表明成岩作用和风化过程没有导致Eu异常改变,但对Ce异常产生了显著影响。综上,普雄铌稀土矿床富集多种三稀(稀有、稀土和稀散)元素,成岩作用和风化过程共同导致了三稀元素不同程度分异和富集。