上寨离子吸附型稀土矿床褐帘石结构和成分特征及其对成矿的指示

上寨矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中。褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.11%)。化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土元素的特征,其轻稀土(LREE)和重稀土元素(HREE)含量以及(La/Yb)N值分别为177940~188928μg/g、3732~5499μg/g和92.6~153。这些原生褐帘石轻稀土元素含量约占全岩轻稀土元素总量的86%,为上寨矿床轻稀土元素的主要来源。通过显微观察结合背散射图像可以发现,上寨矿床成矿母岩中的原生褐帘石被热液流体交代后蚀变形成了氟碳钙铈矿,在这个过程中褐帘石中的轻稀土和Ca元素被淋滤出来后主要进入了氟碳钙铈矿中,指示褐帘石被交代形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集。另外,被交代的褐帘石其Fe_(2)O_(3)T、MnO和MgO含量降低,而Sr、Y、Nb、W、Th、U、Zr以及HREE含量增加,这些增加的HREE可能来源于热液流体或其他富HREE的原生矿物。本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小。

东海超高压榴辉岩中绿帘石、褐帘石、磷灰石和钍石集合体的电子探针成分和化学定年研究

中国大陆超深钻(CCSD)主孔从100米到3000米切穿含柯石英榴辉岩,为系统研究大陆深俯冲过程中含稀土元素副矿物提供了机会。本文报道了该钻孔榴辉岩存在发现的绿帘石、褐帘石、磷灰石和钍石复合颗粒。它们以同心环带结构为特征,从边部向中心依次为绿帘石、褐帘石和磷灰石;钍石既可包裹再磷灰石中,也可见于褐帘石中。电子探针分析显示,褐帘石不仅含有较高的轻稀土元素(LREE2O3=23．36wt％),而且可含有2．6wt％ThO2。根据绿帘石和褐帘石的电子探针高分辨U、Th、Pb成分计算得到绿帘石边部的形成年龄为738±88Ma,该年龄与大别-苏鲁地体榴辉岩的元古代源岩的年龄相当,因此,绿帘石可能为残留相。相反,褐帘石的年龄为220±41Ma,与大别-苏鲁超高压变质年龄相近。因此,褐帘石与磷灰石和钍石一起应该为超高压变质事件的产物。根据绿帘石、褐帘石及其共生的磷灰石和钍石的结构、成分特征和化学定年结果,我们推测绿帘石与可能已完全消耗的独居石很可能为变质副矿物组合的先驱矿物。独居石-绿帘石复合颗粒在榴辉岩相高压／超高压变质过程中反应形成磷灰石+钍石+褐帘石组合。

北大别罗田超高压榴辉岩中峰期变质矿物:褐帘石和氟磷灰石

对北大别西南部＂罗田穹隆＂中超高压榴辉岩进行了变质岩石学研究,发现其中含有褐帘石和氟磷灰石.褐帘石主要以包体形式产出于石榴子石中,富含稀土元素,部分已退变为绿帘石;氟磷灰石主要以包体形式产出于石榴子石中或存在于基质中,产出于石榴子石中氟磷灰石具有较高的F含量（～3 wt%）,而基质中氟磷灰石大多数具有磁黄铁矿针状出溶体及相对低的F含量（～1 wt%）.根据石榴子石中与褐帘石、氟磷灰石共生的包体矿物组合以及氟磷灰石中较高的F含量,证明它们形成于超高压条件下.由此提出了罗田榴辉岩曾发生超高压变质作用的新证据.

苏鲁超高压变质带含褐帘石正、副片麻岩中变质锆石的地球化学性质及其SHRIMP U-Pb定年

含褐帘石正、副片麻岩是苏鲁地体重要的超高压变质岩石。矿物包体激光拉曼鉴定、阴极发光图像分析、锆石微区LA-ICP-MS成分测试及SHRIMP U-Pb定年结果表明,含褐帘石正、副片麻岩中的锆石具有明显的三层结构,即弱发光效应的继承性(碎屑或岩浆结晶)锆石的核、强发光效应的含柯石英变质增生幔部和弱发光效应的退变边。继承性岩浆结晶锆石核部记录了新元古代(>810Ma)的原岩形成年龄,含柯石英锆石微区记录了241～223Ma的超高压变质年龄(正、副片麻岩的加权平均年龄分别为230±7Ma和229±7Ma),锆石的退变边记录了217～200Ma的角闪岩相退变质年龄(正、副片麻岩的加权平均年龄分别为211±3Ma和210±2Ma),由此限定苏鲁地体构造抬升速率为5.3km/Myr,表明苏鲁超高压岩石经历了一个相对快速抬升的变质演化过程。与苏鲁-大别其它超高压岩石变质增生锆石对比,含褐帘石正、副片麻岩中的超高压变质增生锆石微区具有十分独特的地球化学性质,主要表现为重稀土元素(HREE)明显富集,U含量明显偏低(10～29×10^(-6)),而Th/U比值则明显偏高(0.45～0.92)。HREE的明显富集与寄主岩石普遍存在超高压矿物褐帘石(富集轻稀土元素)有关,而低U含量和高Th/U比值的特点则表明超高压峰期变质阶段处在高氧逸度(f_o_2)的体系环境。

江西相山下家岭稀土矿风化球体中褐帘石的精细矿物学研究及其成矿指示意义

下家岭稀土矿位于江西相山火山岩盆地,为风化壳淋积型稀土矿床。在风化壳剖面各成分层中,球形风化层稀土元素最为富集。为了探索稀土元素在球形风化层的富集规律,本文利用偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等多种手段,重点对球形风化层中风化球体的主要稀土矿物开展了精细矿物学的研究工作。研究发现原生褐帘石经改造后,发育了极其复杂的成分环带,衍生出多个富含稀土的“相”,根据硅、镧、铈等主要元素的含量差别,可初步划分为:高硅高镧富稀土相(SiO_(2):11.51%~19.77%,La_(2)O_(3):12.69%~17.54%,Ce_(2)O_(3):6.80%~8.49%,∑REE_(2)O_(3):46.14%~61.34%)、低硅高镧富稀土相(SiO_(2):0.58%~6.78%,La_(2)O_(3):21.09%~24.64%,Ce_(2)O_(3):4.45%~6.34%,∑REE_(2)O_(3):68.96%~81.52%)以及低硅高铈富稀土相(SiO_(2):0.45%~1.79%,La_(2)O_(3):12.89%~19.16%,Ce_(2)O_(3):20.66%~26.59%,∑REE_(2)O_(3):67.65%~77.6%)三种不同类型,这些相各自成分变化均较大,成分均一性较差。分析后认为,这种富稀土的特征,可能部分因为钍的放射性衰变使得富钍褐帘石发生蜕晶化并体积“肿胀”,“肿胀”后的褐帘石更容易让流体通过,同时α衰变还可以让矿物内部发生电离,可能会对带有电荷的稀土络合物产生吸附作用,从而造成稀土元素富集。不同富稀土相的形成,则可能是因为在风化作用的不同阶段,上部淋积下来的稀土种类不同导致。当低硅高铈富稀土相形成后,则会进一步被流体溶蚀分解,以供给下层稀土成矿。

姑婆山浅变生褐帘石的初步研究

对姑婆山花岗杂岩体中的褐帝石作Ｘ射线粉晶衍射、红外光谱及穆斯堡尔谱分析，证明褐帘石属浅变生态，但加热８００℃、恒温４ｈ后可恢复为结晶态。与结晶态褐帘石相比，浅变生揭帘石在偏光显微镜下虽然呈非匀质体，但是在Ｘ射线衍的日上却少了许多衍射线，强度亦有所减弱；红外光谱也少了几个强吸收峰，而且谱带向低频区位移；穆斯堡尔谱特征参数Ｉ．Ｓ。显著降低，而Ｑ．Ｓ除Ｍ３位Ｆｅ￣（３＋）的值减小外，均有所增大。导致揭帘石发生变生作用的主要原因是晶格中放射性元素的衰变引起了晶格损伤。浅变生作用与稀土元素含量无关。

江西大吉山五里亭花岗岩中变生褐帘石的加热研究

对采自我国南方燕山期五里亭花岗岩体中的褐帘石,经偏光显徽镜、电子探针仪、差热仪、X射线等方法进行分析得出,该矿物为变生褐帘石。加热800℃,850℃,950℃,970℃,1100℃退火系列样品的X射线粉晶数据分析得出:1.变生褐帘石X射线粉晶分析的最宜加热温度为800—850℃;2.加热至970℃的退火样品,褐帘石已分解为方铈石、赤铁矿、钙长石,加热到1100℃,褐帘石已渐消失,方铈石、钙长石和赤铁矿成为主要矿物相。

广东新丰稀土花岗岩中褐帘石的稀土组成特点及其地质意义

从两种微量元素定量模型—平衡结晶模型和分馏结晶模型出发,结合基本地质事实,解释了新丰花岗岩中褐帘石的稀土组成特点,发现轻稀土元素在岩浆早期的行为具分组性,即La;Ce-Nd; Sm-Gd。这种分组性与稀土元素自旋—轨道耦合常数的分组性变化一致,因而在一定程度上反映了其自身的电子结构特点,可作为确定稀土元素地球化学指标的依据之一。

新疆富钕褐帘石的首次发现及矿物学特征

新疆富钕褐帘石的首次发现及矿物学特征丁奎首，张培善，李哲（中国科学院地质研究所北京１０００２９）关键词富钕褐帘石，穆斯堡尔谱，变生作用１产状与一般特征普通褐帘石多含铈，常呈副矿物存在于花岗岩、矽卡岩、火山灰（Ｉ。ｅｔｔ，１９８！）、变质泥岩（Ｓａｋａ...

北大别超高压榴辉岩中褐帘石和氟磷灰石及其地质意义

褐帘石是绿帘石族矿物,是轻稀土(LREE)和Th等元素的重要载体矿物(Exeley,1980;Brooks et al.,1981;Gromet and Silver,1983;Tribuzio et al.,1996;Hermann,2002),并且常控制俯冲带流体的LREE和Th的含量以及影响着岩石中微量元素的演化(如Hermann,2002).……

高稀土褐帘石的特征研究

上庄郭家岭花岗间长岩体中褐帘石具放射性晕圈，为放射性铀衰变的产物，其含Ｌａ，Ｃｅ都大于５％，且环带发育，但由于褐帘石在岩石中含量少，且外环带为绿帘石，因此岩体中不可能形成稀土及铀矿床．

广东新丰稀土花岗岩中褐帘石LA-ICP-MS的U-Th-Pb定年研究

褐帘石是一种常见的副矿物，是岩石中LREE、Th、U和sr等微量元素的重要载体。由于Th、U可以在褐帘石中以类质同象形式进入并富集于其晶格，因而褐帘石是一种良好的年代学研究对象。但是，由于褐帘石中含有不同含量的普通铅，分析结果中的普通铅扣除成为难题，这就使得近年来褐帘石U—Th～Pb定年的应用受到很大的限制。本文通过激光熔样一电感耦合等离子质谱（LA-ICP—MS）原位分析技术，对广东新丰稀土花岗岩中褐帘石单颗粒矿物进行了原位分析，运用232Th／206Pbc-208Pb／205Pbc等时线（206Pbc为普通206Pb的含量）方法，再根据等时线年龄利用铅同位索演化两阶段模型扣除普通铅的方式，对建立单颗粒褐帘石的U—Th_Pb激光定年方法进行了探讨。运用该方法对广东新丰稀土花岗岩中单颗粒褐帘石进行分析得出的年龄约为160Ma，与早期通过岩浆锆石U—Pb定年法得出的年龄（159～165Ma）十分相似。褐帘石的微量元素、8Eu、Th／U比值和普通铅含量均显示其为特征的岩浆成因褐帘石。褐帘石定年这一定年方法具有简单、方便、准确的特点，对于确定含此矿物的岩体年龄，尤其是对成矿花岗岩的岩体形成时代将发挥重大作用，具有非常良好和广泛的应用前景。

褐帘石的谱学特征

本文研究了6个来自不同产状、不同地区的含褐帘石样品,包括4个伟晶岩(M1663来自内蒙集宁益元兴、M7673来自内蒙集宁察汗营地区、M4960来自美国Amherst County Virginia地区、M4976来自挪威Liksviken地区)、2个矽卡岩(M1697产自河北地区、M1679产自湖南郴县地区)。通过对这6个不同产状褐帘石的电子探针主量、稀土和微量元素分析及拉曼、红外光谱学的研究来揭示褐帘石晶体化学特征。结果表明,褐帘石成分均匀,晶体内发育微裂隙,局部有脉体充填,但不同产状的褐帘石样品在主量元素如Fe O、Ca O、Al_2O_3以及REE如Ce_2O_3、Nd_2O_3、La_2O_3的含量具有明显的差别。其系统的光谱学数据表明褐帘石晶体的特征峰强度和峰位的偏移均与其组分有关,并分析指派了部分光谱峰位的归属,揭示了褐帘石中特殊谱峰位置的迁移与其元素含量、晶体结构之间的关系。拉曼光谱揭示了褐帘石单晶有20组拉曼活性谱峰(ν1～ν20),其中ν2～ν4、ν5～ν8、ν16～ν19谱峰的迁移与A位上的Ca与稀土元素之间置换作用有关;ν10～ν12谱峰是O-Si-O弯曲振动引起,其拉曼谱峰的偏移可能与Si含量有关;ν13～ν14谱峰的迁移则可能是多种元素变化共同作用的结果。褐帘石单晶红外光谱展示了13组红外活性谱峰(a-m),h-k谱峰的偏移与在M1或M3位上Fe^(3+)和Al相互替代而导致的; b-g谱峰的偏移是与硅氧四面体中Si-O非对称伸缩振动有关; OH(l-m)双峰的出现可能与M1、M3位上Fe^(3+)的含量有关。研究结果表明伟晶岩类岩石中褐帘石晶体结构中Fe^(3+)与Al^(3+)间的置换作用强于矽卡岩类岩石中的褐帘石;而矽卡岩类岩石中褐帘石晶体结构中在A位上稀土元素与Ca置换作用则大于伟晶岩类岩石中的褐帘石。

花岗岩岩浆氧逸度定量指示剂——褐帘石

基于褐帘石热处理实验获得其分解反应:CaCeFe^(2+)Al_2Si_3O_(12)OH+5/12O_2=CaAl_2Si_3O_8+1/3Fe_3O_4+SiO_2+CeO_2+1/2H_2O(g)应用于广东新丰稀土花岗岩的计算表明,在一般讨论的花岗岩浆温度(600—800℃),水压(1—4kbar)的条件下,褐帘石稳定存在的氧逸度条件与磁铁矿接近,明显高于黑云母及NiO-Ni缓冲曲线。在探讨花岗岩岩浆氧逸度及其稀土元素行为时,褐帘石可作为很好的指示剂。

变生褐帘石的红外光谱研究

研究了不同程度变生褐帘石及其热处理样品的红外光谱变化特征，提出其变生的红外光谱定量标志──变生度（６－Ｎ）（Ｎ为７５０－２００Ｃｍ￣（－１）范围的谱带数）。分析了变生作用中褐帘石晶格内离子基团的变化，结合晶体结构分析，提出褐帘石红外光谱中４５０、５１０ｃｍ￣（－１）附近的两个谱带分别系结构内孤立硅氧四面体ＳｉＯ＿４及群体硅氧四面体Ｓｉ＿２Ｏ＿７的弯曲振动谱带。

褐帘石及其次生物的研究

褐帘石发生蚀变后,其次生物的化学成分变化很大,除SiO_2外,A1、Ce^(4+)增高一倍以上,而Fe、Ti、Mg、Ca及多种稀土成分几乎全部消失。另外,其次生物在物相上也发生了转化,生成高岭石、埃洛石、方饰石和铁质等集合体。在湿热多雨、植被茂密地段,岩体中褐帘石的大量存在并发生次生成矿作用,是形成湖南姑婆山风化壳型稀土矿床的有利地带。

内蒙古伟晶岩中的褐帘石

内蒙乌拉山区具文象和粗粒结构的富含稀有元素伟晶岩中产出有多量褐帘石和锆英石。褐帘石呈短柱状和厚板状，前者晶体不大，一般长3—5cm，厚一厘米左右，后者晶体很大，长者沿b轴可达30cm以上，厚5cm左右。多形成簇状集合体。晶形良好，最发育单形是{100}、{001}，

某地花岗伟晶岩脉和石英碳酸盐脉中褐帘石、独居石形成条件的讨论

The granite pegmatite veins and quartz carbonate veins mentioned in this paper occur in a structurally fractured zone in high-grads Archaean gneiss which corresponds tectonically to an anticlinal axis in a geosynclinal area. The distribution of these veins is prominently controlled by two structural systems striking N 330°--340° W and N 0°--20° E respectively. Allanite, monazite and other rare metal minerals in the veins are related to aegiritization, albitization, microclinization and other alkaline metasomatism, occurring ubiquitously in alkali-metasomatic species and alteration zones. A positive correlation has been found between the rare earth contents of the veins and their K2O/Na2O ratio. During pegmatie and hydrothermal stages, a significant proportion of the rare metals (Ce group) is confined to allanite and etc., while a limited part (Y group) is related to sphene and apatite.

褐帘石稀土活化对离子吸附型稀土矿床成矿的指示

古城矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中.褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.09%(vol)),U-Pb年龄分析结果显示其结晶年龄为102.8±4.3 Ma.化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土的特征,其轻稀土、重稀土和轻稀土/重稀土比值分别为179778~189429、2165~4595 ppm(1 ppm=10^(–6)m^(3)/m^(3))和41~84.这些原生褐帘石轻稀土含量约占全岩轻稀土总量的97%,为古城矿区轻稀土元素的主要来源.褐帘石结构与成分分析指示,稀土元素的存在会导致其晶体结构中稀土元素与氧原子构成的化学键键长增加而键强减弱.在被岩浆-热液流体交代时,这些化学键发生破裂,进而导致轻稀土元素会被淋滤出来并进入到热液流体中,并在随后主要进入了氟碳钙铈矿中.综上,褐帘石被交代后形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集,且在该过程中轻稀土元素之间发生了分馏.本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小.

华北克拉通北缘白云鄂博群REE、Au成矿时代厘定:来自于独居石-磷灰石-褐帘石-绿帘石冠状矿物组合的年代学证据

华北克拉通北缘中元古代白云鄂博群拥有世界最大的REE矿床(白云鄂博Fe-REE-Nb矿床)和一大批重型-大型金矿床(浩尧尔忽洞),先后经历了1.3 Ga~250 Ma构造-岩浆事件.然而关于REE和Au的成矿时代却一直存在较大争议,其主要原因是:(1)稀土矿床中有效测年矿物同位素组成发生了重组,缺乏与晚期脉状成矿作用(450~400 Ma)相关的岩浆活动;(2)金矿中缺乏有效的测年矿物.本工作在白云鄂博群内发现了独居石-磷灰石-褐帘石-绿帘石特殊的冠状矿物组合,其为揭示白云鄂博群所经历的流体改造温度和时代提供了关键标本.精确U-Th-Pb年代学显示:白云鄂博群最早经历的热事件发生在约410~380 Ma,与白云鄂博REE矿床中晚期脉状REE成矿作用年龄一致,认为其可能与区域变质作用有关,而不是之前认为与二叠纪岩浆活动有关;浩尧尔忽洞金矿床中出现在变质峰期的含金黄铁矿脉成矿时代约为360 Ma,略早于形成在后变质峰期的含金石英-黄铁矿脉的成矿时代(341 Ma),为造山型金矿床.