河南大庄铌稀土矿床褐钇铌矿的发现及其地质意义

大庄铌稀土矿床赋存于双山碱性岩体中。岩石地球化学分析结果表明,岩体中SiO2含量53.68%~57.80%,Al2O3含量19.17%~22.61%,Na2O+K2O含量10.95%~16.40%,A/NK比值1.38~1.83,分异指数(DI)91.23%~96.33%,具有高分异、富硅和富碱特征,是典型的A型花岗岩。少量的霞石伟晶岩脉和晶洞的出现,说明含矿碱性正长岩的形成与岩浆-热液阶段有关。铌矿的富集与萤石、钠长石化密切相关,含矿碱性正长岩比无矿碱性正长岩分异程度高,该矿床属岩浆分异型矿床类型。矿床可利用的独立矿物主要为褐钇铌矿,富含钇族稀土元素,钽的含量较低,具有其独特性。矿石伴生稀土∑REE含量为791.24×10^-6~1831.70×10^-6,有一定的综合利用价值。

褐钇铌矿族矿物的可见光光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了白云鄂博变生态和退火晶态褐钇铌矿族矿物在 4 88 0和 51 4 5nm激光激发下的光致发光谱。分析表明 ,该族矿物的发光中心是Er3+ 和Eu3+ ,其中褐钇铌矿的发光主要由Er3+ 产生 ,而Eu3+ 和Er3+ 的共同发光构成褐铈铌矿的发光谱。可见光吸收谱显示 ,Nd3+ 可能是该族矿物光致发光的重要敏化剂。

褐钇铌矿族矿物变生非晶态的高温相变研究

采用高温X射线衍射分析和退火结晶实验,研究了褐钇铌矿族矿物变生非晶态的高温相变关系。确认自然界稳定存在T(四方)和M(单斜)两种变体,高温下还存在另一个四方变体T′。T,M和T′三者间关系为:相变温度受A组阳离子的平均离子半径控制。进而讨论了T和T′的结构差异,并指出相对于T′的晶格畸变是T相室温稳定的原因。此外,还讨论了变生非晶态的结构,提出了鉴定变生非晶态原生相的有效方法,并在白云鄂博矿床中鉴定出本族矿物6种12个亚种矿物,首次给出了本族矿物新成员——T-褐钕铌矿的X射线粉晶数据。

白云鄂博褐钇铌矿族矿物的矿物化学与矿物演化

本文在大量矿物化学资料及高温XRD研究基础上提出了褐钇铌矿族矿物的分类命名方案,详细地研究了该族矿物的化学成分、稀土和特殊稀土组成及固溶关系。发现了M-钍褐铈铌矿、T-钛褐钕铌矿、M-钕褐铈铌矿以及T-钇褐钕铌矿等一批新变种矿物。确定了褐钇铌矿族矿物在时间和空间上的分异演化序列,并讨论了主稀土和特殊稀土在演化过程中的基本行为,首次提出了褐钇铌矿族矿物水解共沉淀形成机理新模式,并确认成矿流体多阶段演化过程中因介质物理化学条件不同,稀土元素配合物呈现的稳定性差异是本族矿物时空演化的根本原因。此外,本文还呼吁对白云鄂博西矿区铕等资源进行评介和开发。

白云鄂博褐钇铌矿族易解石族矿物学及其非晶态研究

1.矿物地质背景和基本特征白云鄂博是举世无双的特大型铌稀土铁综合性矿床。矿床的围岩是元古界下部的硅质、泥质和碳酸盐地层。矿床的形成过程包括沉积、变质(1400—1500Ma)和热液交代(230—270Ma)两个阶段,主要与海西期壳幔源花岗质岩浆活动有关。

陕西丹凤富铷伟晶岩中褐钇铌矿矿物学及地球化学特征

东秦岭的商南—丹凤地区分布着众多含稀有金属矿化的花岗伟晶岩,在该地区的富铷花岗伟晶岩中首次鉴定出褐钇铌矿,其主要产出于富石榴子石的微斜长石花岗伟晶岩中,多与石榴子石、锆石、磷钇矿、铌钽铁矿等副矿物伴生,为花岗质岩浆晚期结晶产物。电子探针分析表明,褐钇铌矿除了含有Y、Nb、REE、Ta、Ti等主要元素,还含有较高含量的放射性元素UO_(2)(>5%)和ThO_(2)(>1%);Pb、Ca和Si等元素含量低于1%,属于微量元素。所分析的褐钇铌矿属于褐钇铌矿—黄钇钽矿系列,其Nb/(Nb+Ta)值接近1;重稀土富集程度很高,属于ΣY的选择配分型矿物。由于褐钇铌矿中含有高含量的U、Th放射性元素,其可能会发生蜕晶质化,本文利用激光拉曼对褐钇铌矿的晶体结构进行分析,以探讨褐钇铌矿中高含量放射性元素对其晶体结构产生的影响。

我国大型稀土铌铁矿床中铈-钇-褐钇铌矿的发现

最近,我们在进行内蒙大型稀土铌铁矿床物质成份研究工作时,在人工重砂样品中,遇到一种褐黄色具油脂光泽的微细矿物。经电子探针分析,X光粉晶分析等工作后,我们认为它是褐钇铌矿族物的一个变种——Ce—Y—褐钇铌矿。此矿物在国内未见有人报导,系首次发现。与国外发现的同类矿物在产状上亦完全不同。 Ce—Y—褐钇铌矿赋存于铁矿层底部的白云石型铌、稀土矿石中。与铁白云石、钠闪石、磁铁矿、氟碳铈矿、易解石、钛铣矿、黄铁矿等件生。

褐钇铌矿族矿物的研究

近几年，我国对褐钇铌矿族矿物的研究取得了一些新进展。总括起来说，有以下几点：

白云鄂博变生褐钇铌矿的Raman光谱和光致发光谱

测定了白云鄂博变生及退火结晶的褐钇铌矿和褐铈铌矿的Ｒａｍａｎ光谱，并讨论了结构、成分对Ｒａｍａｎ光谱的影响．它们的Ｒａｍａｎ光谱出现在８４０—６００，３４０—２８０及２００—５０ｃｍ－１的三个区，前两者为ＮｂＯ３－４四面体的伸缩振动和弯曲振动频率，后者为稀土离子和ＮｂＯ３－４四面体的外振动模式，通过对褐钇铌矿族矿物Ｒａｍａｎ光谱的比较分析，表明Ｒａｍａｎ光谱可以有效地反映出该类矿物的结构畸变．还发现退火结晶样品在５１４５或４８８０ｎｍ激光线激发下具有强烈的光致发光现象，而天然变生样品基本上不发光或发光很弱．

浅变生褐钇铌矿的高温相变研究

分子式简写作YNbO_4的矿物在自然界存在二种同质多象变体:褐钇铌矿与β-褐钇铌矿。前者为四方晶系,后者为单斜晶系。由于矿物晶格中所含的放射性元素U和Th的a衰变事件致使它从晶态向非晶态转化,发生变生作用,致使鉴定其起初的结晶学特征有一定的困难。换言之,变生态褐钇铌矿在刚形成时是属于何种晶系?解决这一问题不仅有助于认识其成因,而且可以了解变生机理。本文报道了产于姑婆山花岗杂岩体的褐钇铌矿的高温相变初步研究结果:(1)提出了该矿物未变生前属四方相;(2)

浅议白云鄂博矿铌资源开发及展望

包头白云鄂博矿,是世界罕见的稀土、铁、铌、钍、钪、氟、磷、钾等71种元素多金属共生矿,是一个巨大的资源宝藏。铁矿石储量14.68亿吨,平均品位32%,稀土氧化物储量4350万吨,平均品位5.6%。白云鄂博铌资源概况白云鄂博矿区含有丰富的铌资源,铌氧化物资源量660万吨,占全国资源量80%,是我国最大的铌资源基地。

YXO4（X=Nb,V）的结构与基质发光

采用高温固相法制备了一系列YNb1-xO4∶xV样品,通过连续改变Nb和V的比例获得了具有不同结构的材料.研究发现,VO4^3-与NbO4^3-基团的发光分别位于约420和400 nm处,但是YNbO4中掺杂少量的V^5+和YVO4中掺杂少量的Nb^5+对发光的影响明显不同.通过连续改变V和Nb的比例,其发光性质并不能连续从一种发光变为另一种发光,而是在某一组成时达到最低.对所制备材料的结构、组成及发光变化进行了研究,结果表明存在2种发光猝灭机理.

云南禄丰鹅头厂铁铜矿床中稀土矿物的发现及意义

云南禄丰鹅头厂铁铜矿床是滇中地区著名的元古宙含铜富铁矿床之一,矿床中除了铁、铜等资源外,还伴生少量的稀土组分。本文利用国际上矿物与地质行业前沿的矿物自动分析测试方法--矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜-能谱(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,完成了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,首次在禄丰鹅头厂铁铜矿床中发现了氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、褐钇铌矿等独立的稀土矿物。其中,氟碳钙铈矿主要富集在条纹条带状矿石中,分布极不均匀,局部富集,主要呈微细粒半自形至它形粒状晶体,多为微细粒的不规则粒状集合体,与磁铁矿间隙中的方解石和绿泥石等脉石矿物紧密共生,在氟碳钙铈矿颗粒中普遍含有呈板状或柱状、片状、针状的微细粒氟碳铈矿;褐钇铌矿也主要富集在条纹条带状矿石中,呈细小的不规则粒状,与铁氧化物边缘缝隙中的绿泥石等脉石矿物紧密共生。X射线能谱分析表明,氟碳钙铈矿和氟碳铈矿富含轻稀土元素,以Ce、Nd、La为主,含量一般Ce> La> Nd,含少量Pr、Y等元素;褐钇铌矿中主要金属元素有Nb、Y、Ce、Nd、Fe、Ti、Mg、Ca、U等,其中Nb的含量较高,稀土元素以Y为主,并含少量Ce、Nd等。稀土矿物的发现,对探讨该矿床及整个滇中地区前寒武纪(中元古代)铁-铜(-稀土)矿床的成因有着一定的指示意义。根据矿床中稀土-铁氧化物的产出特征和区域成矿地质背景,结合前人研究成果,认为鹅头厂矿床中稀土-铁氧化物的形成与Columbia超大陆裂解时的深部(地幔)岩浆活动有关,并受到多期次后期热液事件的叠加改造。

DyVO_(4)高压拉曼光谱研究

利用金刚石压腔和拉曼光谱研究了DyVO_(4)的压缩行为。结果表明:DyVO_(4)在0-35.4 GPa发生了两次相变。第一次相变在7.8±0.5 GPa开始,在13.3 GPa结束,DyVO4从锆石相不可逆地转变成白钨矿相,这个相变伴随着锆石相拉曼峰的消失和白钨矿相拉曼峰的出现,光谱特征清晰。第二个相变发生在约21.9 GPa,DyVO_(4)从白钨矿相进一步可逆地转变成褐钇铌矿相。白钨矿相模133 cm^(-1)(Bg)频率随压力的演化趋势在相变点发生变化,另外对应VO_(4)四面体伸缩振动区域的拉曼峰在褐钇铌矿相逐渐展宽。DyVO_(4)的褐钇铌矿相一直稳定到35.4 GPa,卸压到常压后,DyVO_(4)是白钨矿相。

黑龙江某碱长花岗岩型铌矿石工艺矿物学研究

通过化学分析、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、矿物自动定量分析系统(AMICS)等多种测试方法,对某碱长花岗岩型铌矿石的化学成分、矿物组成、结构构造、嵌布特征及铌的赋存状态进行详细研究。结果表明:该矿石中Nb_2O_5品位为0.094%,主要铌矿物为褐钇铌矿、黑稀金矿-复稀金矿,其矿物含量分别为0.07%和0.14%,褐钇铌矿粒径一般为0.01mm～0.02mm,黑稀金矿-复稀金矿粒径一般为0.01mm～0.03mm;铌矿物与伴生矿物的嵌布关系复杂,单体解离难度大,磨矿细度在-200目占87.21%,褐钇铌矿和黑稀金矿-复稀金矿单体解离度分别为57.17%和37.03%,主要与石英、正长石、钠长石、云母、金红石共生。铌元素主要有两种赋存形式,一是以独立矿物的形式存在,主要形成褐钇铌矿、黑稀金矿-复稀金矿和易解石,在独立矿物中铌元素的总分布率为90.69%;二是以类型同象的形式赋存于金红石、云母、锆石及锡石等矿物中,而以分散状态分布的铌元素所占分布率为9.31%。根据矿石的结构构造及赋存特征,推荐采用重选-磁选-浮选-湿法冶金流程实现铌矿物的回收,达到资源综合利用的目的。