云南永善地区铌-稀土矿赋存状态及富集机制研究

通过云南永善地区上二叠统宣威组含矿性及找矿远景调查评价,初步查明其成矿地质背景,铌、稀土等“三稀”元素富集规律、赋存状态等特征。Nb、REE(稀土)、Ga、Zr等在宣威组下部灰白色、浅黄色、灰色、紫红色凝灰质泥岩、泥岩和含铁质泥岩中富集,铌-稀土矿体呈层状、似层状产状与围岩一致,层位稳定,(Ta,Nb)_(2)O_(5)品位0.013%~0.062%,最高0.084%,ω(TREO)品位0.03%~0.15%,最高0.97%。稀土元素赋存状态主要为晶格杂质相(类质同象)赋存于以高岭石为主的粘土岩中,矿石类型主要为晶格杂质相(类质同象)的原(内)生矿石。

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床地质、地球化学和Sr、Nd、Pb同位素特征

碱性岩型铌-稀土矿床是重要的铌-稀土矿资源类型。河南省方城县大庄铌-稀土矿位于华北克拉通南缘,是近年来新发现的一例赋存于霞石正长岩中的,具有中型规模的碱性岩型矿床。大庄矿区内共圈定17个NW—SE向带状展布的,呈囊状、不规则状、透镜状产出的铌-稀土矿体。铌-稀土矿石主要赋存于角闪霞石正长岩和黑云母正长岩中。矿石矿物主要为烧绿石、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿和富铌榍石等。矿石的结构主要有斑状结构、他形粒状结构、半自形粒状结构、包含结构、交代结构、共生结构、伟晶结构等。矿石构造分为块状、脉状和片麻状构造等。热液蚀变包括萤石化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。碱性岩样品具有低SiO2、富碱、高铝的特征,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。碱性岩全岩(87Sr/86Sr)i=0.68158~0.71090,εNd(t)=―1.11~―0.37,两阶段模式年龄(tDM2)为1601~1540 Ma,(206Pb/204Pb)i=16.018~17.502、(207Pb/204Pb)i=15.358~15.489、(208Pb/204Pb)i=36.684~40.340。地球化学特征显示方城地区碱性岩的岩石类型为A型岩套A1亚型,岩浆演化主要受分离结晶控制,其原始岩浆形成于富金云母的地幔源区。总体上看,华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿成矿主体受岩浆结晶分异控制,Nb、REE在岩浆结晶晚期大量富集,后期热液活动对铌-稀土成矿有一定的制约作用。方城地区碱性岩形成于板内拉张的构造背景,推测是Rodinia超大陆裂解的响应。

河南方城大庄铌-稀土矿床碱性正长岩成矿机理研究

【研究目的】河南方城大庄是新探明的中型铌-稀土矿床(Nb_(2)O_(3)资源量16245 t;伴生TRE_(2)O_(3)资源量30147 t),矿体主要赋存在碱性正长岩内。【研究方法】本文在野外地质调查基础上,对含矿碱性正长岩与无矿碱性正长岩开展了岩石学、岩相学和地球化学的对比研究。【研究结果】研究结果表明,含矿与无矿碱性正长岩均富碱、富铝,为典型的A型花岗岩,两类岩石的碱金属含量无明显差别,但(Na_(2)O+K_(2)O)/CaO、FeO*/MgO、K_(2)O/MgO等参数明显不同。含矿碱性正长岩高场强元素Nb、Ta、Ce、U、Th、Zr、Y明显富集,Ba、Sr、P、Eu明显亏损;无矿碱性正长岩大离子亲石元素Rb、高场强元素Nb、Ta、Y和Th元素明显富集,而Ba、U、Sr、P、Ti和重稀土元素明显亏损,但亏损程度低于含矿碱性正长岩。【结论】方城大庄含矿碱性正长岩不是无矿碱性正长岩热液蚀变(钠长石化)的结果,二者应是同一岩浆体系不同演化阶段溶体固结的产物,含矿碱性正长岩的分异演化程度明显高于无矿化的碱性正长岩。方城大庄稀有稀土元素的富集与岩浆高演化、分异过程密切相关。这一研究可为区域找矿勘查提供一定的地质依据。

陕西省华阳川铀多金属矿床铀-铌-稀土矿化特征研究

陕西省华阳川铀多金属矿床位于华北板块南缘小秦岭地区,受控于小夫峪─华阳川─黄龙铺NW向深断裂带。矿床主要地质体由老到新分别为太华群变质岩、石英正长岩、花岗伟晶岩、碳酸岩,均为U-Nb-REE矿化的围岩。成矿期典型的矿物组合为闪石、磷灰石、独居石、铌钛铀矿及褐帘石,不同围岩中有不同的产出特征,具有明显的阶段性。详细的野外和室内镜下研究表明, UNb-REE成矿期矿物形成可分为5个阶段:碱性硅酸盐阶段、磷酸盐阶段、富含Ti矿物阶段、富含U-Nb-Ti氧化物阶段、富含LREE-Al-Ca矿物阶段。成矿期矿物形成过程的建立有助于探讨矿床成因。

应用电子探针分析技术研究某铌-稀土矿中铌和稀土元素的赋存状态

铌是一种战略金属,在现代钢铁技术中发挥着非常重要的作用。某铌-稀土矿矿石中的Nb_(2)O_(5)平均含量达0.0855%,稀土总量(REO)含量达1.03%,接近铌矿最低工业品位要求,并伴生有稀土矿,因此查明铌和稀土的赋存状态至关重要。由于铌矿物、稀土矿物具有颗粒细小且嵌布特征复杂的特点,在偏光显微镜下不容易发现,而且定名困难,很难达到研究目的,一直是地质分析测试的难点。为查明铌和稀土元素的存在形式以及铌、稀土元素的赋存矿物,本文应用电子探针背散射图像、能谱分析及电子探针波谱定量分析技术对某铌、稀土矿矿石进行分析,主要研究铌矿物和稀土矿物的种类、嵌布关系及化学成分等特征,更准确地分析铌和稀土元素的赋存状态。结果表明:①铌元素主要以铌铁矿、含铌金红石的形式存在,其中铌铁矿中Nb_(2)O_(5)的平均含量为78.26%,含铌金红石中Nb_(2)O_(5)的平均含量为5.26%。②稀土元素主要以独居石、氟碳钙铈矿和氟碳铈矿的形式存在,其中独居石中稀土总量(REO)的平均含量为64.84%,氟碳钙铈矿中稀土总量(REO)的平均含量为57.52%,氟碳铈矿中稀土总量(REO)的平均含量为70.61%。③铌矿物、稀土矿物分布分散,多包裹于钾长石、方解石及黑云母等脉石矿物中。本研究实现了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物识别和鉴定,查明该矿床矿石中主要的铌矿物和稀土矿物的种类及特征,为后续铌-稀土矿的综合利用提供了科学依据。

鄂西北杀熊洞铌-稀土矿床烧绿石矿物学及地球化学特征及其形成机理

位于南秦岭武当地区的杀熊洞铌-稀土矿床是我国典型的碳酸岩-碱性岩型铌-稀土矿床,虽已有不少研究,但对于该矿床中铌的富集、结晶及后期流体改造矿物学方面的研究仍较为薄弱,制约了铌富集机理的精细刻画。采用偏光显微镜、光学阴极发光和背散射电子进行了详细的岩相学观察,查明了矿物的结构、组分和共生关系,并用电子探针分析了2类烧绿石的成分,探讨了铌富集机理。研究表明:杀熊洞碳酸岩-碱性岩杂岩体发育有一套完整的蚀变辉石岩-正长岩-碳酸岩岩性组合,三者在空间上紧密共生。杀熊洞杂岩体中铌矿物主要为烧绿石,主要在岩浆演化最晚期的碳酸岩相中结晶,为碱性岩浆演化晚期富集的产物。烧绿石包括原生(Pcl1)和蚀变(Pcl2)两种类型,前者呈自形、粒度大、发育震荡环带,被认为是直接从碳酸岩熔体中结晶的岩浆烧绿石;而后者则为原生烧绿石被热液交代后形成,其形状不规则,在背散射电子(BSE)图像中表现为不均匀的亮白色。利用电子探针对两类烧绿石进行了原位成分分析,两类烧绿石的B、Y位置分别以Nb、F元素为主导,而A位置以Ca为主导,Na次之,因此将大部分烧绿石定名为氟钙烧绿石,少数定名为氟钠烧绿石。两类烧绿石的Nb与F均存在较好的线性正相关关系,说明氟作为挥发分,可能对Nb在碱性岩浆-热液体系中的富集起到了关键的作用,与前人实验模拟结果一致。另一方面,两者也存在一定成分差别,与原生烧绿石相比,蚀变烧绿石具有明显较低的Nb 2O 5、CaO、Na 2O、F等以及较高的UO 2、Ta 2O 5、SrO、SiO 2等含量,这些差异说明交代烧绿石的流体具有更富Sr、Si和U但贫Na和Ca的特征。此外,在交代过程中,局部存在明显的铌活化与丢失。

某铌-稀土矿化区γ照射量率监测分析

目的 查明某铌 -稀土矿化区放射本底 ,为研究该区痴呆傻患病率较高的致病因素提供资料。方法 用FD -30 13数字γ辐射仪现场监测。结果 矿化区γ照射量率平均为 8 90nC·kg-1·h-1,与非矿区本底比较 ,差异有非常显著性 ;矿化区石材、居室、石煤、矿化点对比 ,γ照射量率无差别。结论 该矿化区属辐射高本底区 ,与痴呆傻发病的关系有待进一步调查 ;区内村民用石材建房、用石煤烧饭取暖、用煤渣铺路填地基的习惯应该予以纠正 ;呼吁关注天然辐射物质卫生问题。

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床碱性岩中榍石的地球化学、U-Pb年龄和Nd同位素特征

位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中,黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LAICP-MS等方法对大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石开展了主量、微量元素、U-Pb年代学和微区Nd同位素研究.大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石的SiO_(2)(28.597%~31.169%)、CaO(25.492%~28.949%)、TiO_(2)(34.126%~38.940%)平均含量明显低于理论值,含有相对较高的F(0.141%~1.086%)、Al_(2)O_(3)(1.573%~2.817%)和FeO(0.446%~2.147%).榍石具有极高的稀土元素总量(∑REE=781.47×10^(-6)~31766.59×10^(-6)),球粒陨石标准化稀土配分曲线呈明显的右倾型,轻重稀土分馏明显,样品具有明显的负δEu异常(0.27~0.86)和不明显的δCe异常(0.97~1.22),Th/U值介于1.40~11.86,暗示大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石为岩浆成因榍石,榍石Zr温度计获得大庄碱性岩的形成温度为667~964℃,平均为933℃.大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石具有极高的Nb和REE含量,表明榍石是大庄铌-稀土矿的重要成矿矿物,铌、稀土等元素是伴随岩浆演化逐步富集的结果.富铌榍石样品获得848±35 Ma、849±22 Ma、843±30 Ma、845±20 Ma、845±24 Ma和849±40 Ma的形成年龄,限定大庄铌-稀土矿化富集的时代为新元古代,与Rodinia超大陆裂解事件相关.榍石具有较为均一的Nd同位素值(ε_(Nd)(t)=-3.25~-0.66),表明方城地区霞石正长岩的原始岩浆形成于富金云母的地幔源区.