江西相山下家岭稀土矿风化球体地球化学特征及其指示意义

罗武平等(2019)在研究相山下家岭稀土矿时发现其球形风化层稀土元素最为富集,该层位于风化壳下部,与基岩相接,在下家岭稀土矿的形成过程中可能起“承上启下”的作用。然而,前人对风化早期阶段稀土元素地球化学行为的研究非常薄弱。风化球体作为原岩风化到全风化层的中间产物,记录了大量矿化信息,对其开展深入研究,对于更加全面的认识风化壳淋积型稀土矿的成矿过程具有重要意义。

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。

江西相山响石风化壳球形风化层的微量元素地球化学特征

风化壳的形成过程中化学风化因素尤为重要,江西相山响石风化壳不同部位遭受的风化程度不一。为了解风化作用对不同风化部位中微量元素的迁移影响,本文以江西相山风化壳中风化土样、风化球体及基岩为研究对象开展地球化学分析。微量元素方面,以Rb、Sr、Ba、Cs为代表的活动性元素,随着风化作用的进行,逐步从寄主矿物中淋失,风化土样、风化球体与基岩的元素含量表现出明显差异;过渡系金属Sc、V、Cr的含量变化差别不大,被有效地保留;风化土样与风化球体和基岩均富集Rb、Th、U、Nb、Ce、Nd、Hf、Ti、Yb,风化土样与风化球体和基岩具有较为一致的分布趋势;Th、U的分布与其自身性质有关,基岩与风化球体和风化土样三者在风化过程中Th含量基本保持不变,U含量出现一定差异;相山风化壳中不同部位风化程度不一,微量元素的地球化学特征不一。

江西相山响石风化壳球形风化层地球化学特征研究

江西相山下家岭稀土矿的球形风化层最为富集稀土元素,然而球形风化层的风化程度并不均一,且由于渗透性的差异,不同部位遭受淋积水的改造程度也有较大差别。为了解风化球体对元素迁移的影响,本文对江西相山响石风化壳的球形风化层开展了元素地球化学研究。结果显示:风化球体的风化程度明显弱于土状样品。随风化程度增强,稀土含量先增加后降低,且最大值(516.92×10^(-6))出现在风化球体样品中。远离风化球体的样品具有较大的CIA值和较低的稀土元素含量。风化球体对横向上元素的迁移具有一定的影响。上部富稀土的地表流体流经风化球体时,可能对其中的原生矿物进行交代,形成了如磷稀土矿等承载稀土能力更强的次生矿物,导致风化球体中稀土元素异常富集。

左岸鹰子咀泵站工程全风化砂围堰

三峡鹰子咀泵站施工围堰是在长江上首次成功采用全风化砂深水填筑。围堰区域地质条件复杂，河床覆盖层深厚，围堰防渗处理采用高压喷射垂直防渗板墙，这些都在我国水电建设史上尚属首例。工程实践表明，设计和施工是成功的，可作为以后类似工程的借鉴。

浅析金石桥镇集镇黑云母花岗闪长岩风化残积土的形成及其风化规律

黑云母花岗岩残积土的形成受岩性的影响的同时也对地形地貌的形成起到了决定性作用,在黑云母花岗闪长岩类风化土区,要注意避免误认球状风化体为岩石地基的问题。因此在花岗岩风化土边坡开挖中,应查清有无夹层风化土和风化球体。本文就黑云母花岗岩地区勘查中所总结的规律进行分析与研究,为以后此类工程地质条件下的的风化规律以及钻孔设计奠定了基础。