风化壳型稀土矿床中稀土元素的活化与迁移 被引量：2

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作者 何宏平 王珩 +3 位作者 李旭锐 马灵涯 朱建喜 杨武斌 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期707-722,共16页

稀土元素(REE)广泛应用于新能源、国防军工等高科技产业中,是一类战略性关键矿产资源。风化壳型稀土矿床是中国最具竞争优势的稀土资源,其供应了全球90%以上的重稀土。阐明这类稀土矿床的成矿机制,可为寻找和高效开采利用该类稀土资源... 稀土元素(REE)广泛应用于新能源、国防军工等高科技产业中,是一类战略性关键矿产资源。风化壳型稀土矿床是中国最具竞争优势的稀土资源,其供应了全球90%以上的重稀土。阐明这类稀土矿床的成矿机制,可为寻找和高效开采利用该类稀土资源提供理论支持。文章以稀土元素的活化和迁移这两个关键过程为切入点,总结近年来取得的最新研究成果,并对未来的研究方向提出展望。该类矿床主要发育于富稀土花岗岩类的风化壳中,其中稀土配分模式主要受基岩控制。花岗岩类风化壳的形成以化学风化和生物风化作用为主。长石、云母和角闪石等主要造岩矿物风化形成的黏土矿物和铁锰氧化物是该类矿床中离子态稀土的主要赋存载体。而离子态稀土则来源于基岩中易风化和中等抗风化(含)稀土副矿物的风化和分解。此外,微生物分泌的有机酸等代谢产物可以促进难风化的独居石和磷钇矿等副矿物的风化和分解,加速稀土元素活化-迁移。与此同时,微生物作用还会导致轻稀土和重稀土的显著分异,其中革兰氏阳性细菌对重稀土的选择性显著高于轻稀土。在风化淋积过程中,稀土元素的络合离子可能是风化壳中稀土迁移的主要形式,主要受pH值、次生矿物形成和络合环境影响。值得注意的是,除了F^(-)和CO_(3)^(2-)等无机配体,有机质也可以直接与稀土离子络合或螯合,充当有机配体促进稀土的运移。因此,风化壳型稀土矿床中稀土元素的活化和迁移机制主要受化学风化和生物风化过程控制,是无机和有机共同作用的结果,但其对该类矿床形成的贡献尚待定量评估。 展开更多

关键词 风化壳型稀土矿床 含稀土副矿物 化学风化 生物风化 稀土迁移

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用同位素质谱技术发现山西古风化壳型稀土金属矿床 被引量：6

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作者 王银喜 李惠民 +8 位作者 杨杰东 沈亚谦 柴东浩 陈平 裘丽雯 陈小民 赵宁曦 朱诚 戈建军 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2003年第3期394-397,共4页

对山西石炭纪铝土矿中钐 (Sm )和钕 (Nd)元素含量的化学制备和同位素质谱稀释分析方法进行了详细探讨 ,采用固体同位素质谱技术发现了山西古风化壳型稀土金属矿床。可能总稀土的强富集是在本区形成风化壳吸附型轻稀土金属矿床的主要成... 对山西石炭纪铝土矿中钐 (Sm )和钕 (Nd)元素含量的化学制备和同位素质谱稀释分析方法进行了详细探讨 ,采用固体同位素质谱技术发现了山西古风化壳型稀土金属矿床。可能总稀土的强富集是在本区形成风化壳吸附型轻稀土金属矿床的主要成因。研究结果表明 :在山西沁源大峪和平陆曹川的稀土含量达到风化壳吸附型轻稀土金属和稀土铝土矿矿床工业指标。山西古风化壳型稀土金属矿床是在华北地区首次发现的稀土金属矿床。 展开更多

关键词 同位素质谱技术 山西 古风化壳型 稀土金属矿床 质谱学 地质

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稀土稳定同位素分析方法及在风化壳淋积型稀土矿研究中的应用展望

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作者 雒恺 白江昊 +2 位作者 朱冠虹 韦刚健 马金龙 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期302-321,共20页

稀土元素因其特殊的化学性质和在地球科学研究中的重要价值而受到广泛关注。随着化学纯化方法的发展和质谱测定技术的提高,国内外对稀土稳定同位素体系开展了一系列探索。近年来,逐渐发展起来的稳定Ce和Nd同位素分析方法,为表生地质过... 稀土元素因其特殊的化学性质和在地球科学研究中的重要价值而受到广泛关注。随着化学纯化方法的发展和质谱测定技术的提高,国内外对稀土稳定同位素体系开展了一系列探索。近年来,逐渐发展起来的稳定Ce和Nd同位素分析方法,为表生地质过程、氧化还原环境示踪以及生态环境演变等方面的研究提供了新的手段,也将为研究稀土矿提供直接证据。本文先系统介绍了稀土元素及其同位素体系的地球化学特征,总结稀土稳定同位素分析方法的发展历程与研究现状,并对其未来可能突破的方向进行评述。在此基础上,对稀土稳定同位素在风化壳淋积型稀土矿床研究中的应用前景进行了展望,指出稀土稳定同位素地球化学手段是深入了解风化壳淋积型稀土矿床形成过程与控矿机制的良好指标,其与稀土元素地球化学指标相结合有望在稀土矿化过程与机制方面取得新的认识。 展开更多

关键词 稀土稳定同位素 化学分离 质量相关分馏 风化壳淋积型稀土矿床 地球化学示踪

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离子吸附型稀土矿床风化壳地球化学与风化物粒度研究——以姑婆山养民冲稀土矿床为例 被引量：13

4

作者 苑鸿庆 李社宏 +4 位作者 程飞 裴秋明 张有军 孙明行 张海莹 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期243-250,共8页

离子吸附型稀土矿床是我国稀土矿产的主要开采类型。依据姑婆山地区矿物组合和风化特征，将风化壳细分为6个风化层阶段、3个半风化层阶段。选取典型层面风化样品，分离出〈0．075、0．075～0．150、0．150～0．355和〉0．355mm4类，研... 离子吸附型稀土矿床是我国稀土矿产的主要开采类型。依据姑婆山地区矿物组合和风化特征，将风化壳细分为6个风化层阶段、3个半风化层阶段。选取典型层面风化样品，分离出〈0．075、0．075～0．150、0．150～0．355和〉0．355mm4类，研究风化壳不同层位和不同粒度风化物中稀土元素的变化特征。研究发现La、Nd、Pr、Sm等轻稀土元素多在风化层富集，元素含量与粒度呈近反比关系，〈0．075mm矿物中稀土比〉0．075mm中相对富集；ce元素从风化壳表层到深部逐渐减少，元素在〈0．075mm中含量相对稳定，〉0．075mm明显减少；Eu元素在半风化层中含量最高，粒度对风化层和半风化层中元素含量影响较大；Gd、Tb、Dy、Y等重稀土元素从风化壳表层到深部逐渐富集，元素在风化物〉0．075mm中含量明显减少。风化壳层位和风化物粒度是影响该地区风化壳中稀土含量的主要因素。 展开更多

关键词 稀土元素 离子吸附型稀土矿床 矿物粒度 风化壳剖面

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风化壳淋积型稀土矿的基础研究 被引量：175

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作者 池汝安 田君 +2 位作者 罗仙平 徐志高 何正艳 《有色金属科学与工程》 CAS 2012年第4期1-13,共13页

文章评述了40年来风化壳淋积型稀土矿的基础研究,包括矿床的成因及特征、稀土矿物的组成及性质,稀土与黏土矿物的关系、稀土在黏土矿物中的吸附及迁移理论,论述了风化壳淋积型稀土矿的稀土元素配分的特征及四大效应,并探讨了稀土浸出机... 文章评述了40年来风化壳淋积型稀土矿的基础研究,包括矿床的成因及特征、稀土矿物的组成及性质,稀土与黏土矿物的关系、稀土在黏土矿物中的吸附及迁移理论,论述了风化壳淋积型稀土矿的稀土元素配分的特征及四大效应,并探讨了稀土浸出机理和风化壳淋积型稀土矿稀土浸取的三代工艺,提出了风化壳淋积型稀土矿基础研究和浸出工艺的发展方向及亟待解决的问题. 展开更多

关键词 风化壳淋积型稀土矿 矿床学 稀土配分 提取工艺

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云南临沧岔河稀土矿床矿物学和微量元素地球化学特征 被引量：1

6

作者 肖嵩 王俊 +3 位作者 王敏 洪刚 李音 周家喜 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1090-1104,共15页

岔河矿床位于临沧岩体(临沧花岗岩体)中段临沧城附近,是近年新发现的风化壳型稀土矿床。对岔河稀土矿床ZK11-50、ZK01-36和ZK01-60三个钻孔中风化壳样品进行矿物学、微量和稀土元素地球化学研究表明:(1)黏土层、全风化层和半风化层样品... 岔河矿床位于临沧岩体(临沧花岗岩体)中段临沧城附近,是近年新发现的风化壳型稀土矿床。对岔河稀土矿床ZK11-50、ZK01-36和ZK01-60三个钻孔中风化壳样品进行矿物学、微量和稀土元素地球化学研究表明:(1)黏土层、全风化层和半风化层样品中主要矿物有黏土矿物、石英、长石、云母、以及少量赤铁矿和锆石等,随着风化程度增加,黏土矿物含量增多,云母和长石类矿物含量减少,石英含量变化不明显;(2)全部样品中稀土矿物主要有独居石、硅铈石、方铈石、锰铈矿和磷铝镧矿等,且稀土矿物多分布在黏土矿物集合体内或石英、长石和云母间隙中;(3)从风化壳底部向上,Rb、Ba和Sr逐渐亏损,而Ga和Y在全风化层中下部强烈富集,稀土元素总量(ΣREE)呈现中间富、上下贫的分布规律;(4)大部分样品具Eu负异常(δEu=0.35~0.80,除3个样品δEu=1.02~1.17),黏土层和部分全风化层样品具Ce正异常(δCe=1.02~2.91),大部分全风化层和半风化层样品以负Ce异常为主(δCe=0.17~0.99,除3个样品δCe=1.05~1.41),表明Eu异常主要受原岩控制,少量Eu弱正异常可能与局部富斜长石有关,而Ce异常主要与导致氧化还原环境变化的潜水面波动有关。综上,临沧岔河稀土矿床的形成主要受到外生风化作用的制约,风化作用导致了REE在风化壳中间部位(全风化层中下部和半风化层上部)富集。 展开更多

关键词 矿物学 元素地球化学 岔河风化壳型稀土矿床 临沧岩体

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外生稀土矿床的分布、类型和成因概述 被引量：30

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作者 许成 宋文磊 +1 位作者 何晨 王丽泽 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期234-241,共8页

稀土是当今危机资源,勘探和研究稀土矿床是世界热点。外生矿床是重要的稀土来源之一。本文综述了残-坡积、(河流)冲积和海滨砂矿,碳酸盐岩风化壳型,花岗岩风化壳型等稀土矿床地质特征和成因认识。风化壳型稀土矿床是由富稀土的原岩经过... 稀土是当今危机资源,勘探和研究稀土矿床是世界热点。外生矿床是重要的稀土来源之一。本文综述了残-坡积、(河流)冲积和海滨砂矿,碳酸盐岩风化壳型,花岗岩风化壳型等稀土矿床地质特征和成因认识。风化壳型稀土矿床是由富稀土的原岩经过地表机械和化学风化作用形成,母岩稀土的最初富集是形成风化壳型稀土矿床的前提,风化壳继承了母岩的稀土特征。目前世界对重稀土的需求最为突出,中国南岭花岗岩风化壳型重稀土矿床为世界之最。风化是后期稀土提炼富集过程,成矿关键在于花岗岩岩浆阶段重稀土矿物的形成。然而,何种因素形成南岭地区具有稀土成矿潜力的花岗岩,富稀土花岗岩表现出的轻重稀土分异是由于源区性质的差异还是源于岩浆演化过程中的分异作用,以及重稀土矿物的形成机制仍有待于研究。 展开更多

关键词 外生稀土矿床 风化壳型 砂矿 碳酸盐岩 花岗岩

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广西玉林地区离子吸附型稀土矿床的矿化剖面研究

8

作者 郭威 付伟 +3 位作者 陈弘毅 张波 黄小荣 魏小丰 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期279-280,共2页

离子吸附型稀土矿床是中国特有的矿床类型之一,主要产在我国南方,不仅规模大、品位高、储量丰富,而且稀土元素品种齐全,是我国及世界稀土金属工业新的重要原料来源。广西离子吸附型矿产在地域分布上具有面广而又相对集中的特点,特别是... 离子吸附型稀土矿床是中国特有的矿床类型之一,主要产在我国南方,不仅规模大、品位高、储量丰富,而且稀土元素品种齐全,是我国及世界稀土金属工业新的重要原料来源。广西离子吸附型矿产在地域分布上具有面广而又相对集中的特点,特别是广西云开地区侵入岩体发育,风化壳分布面积广泛,勘查开发程度较低,资源潜力估计超过百万吨,有较好的找矿远景(潘华,2011)。 展开更多

关键词 离子吸附型稀土矿床 石英 矿物组合 腐殖土 坡积 白云母 硅氧矿物 全风化层 水白云母 伊利石 粘粒矿物 硅酸盐矿物 粘土矿物 花岗岩风化壳 无机化 矿化 玉林地区 广西

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离子吸附型稀土找矿及研究新进展 被引量：56

9

作者 赵芝 王登红 +6 位作者 王成辉 王瑧 邹新勇 冯文杰 周辉 黄新鹏 黄华谷 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1454-1465,共12页

21世纪以来由于稀土资源的战略地位不断提升,全球对稀土的供需变化和价格波动极为关注,并加大了稀土的勘查和开发程度。离子吸附型稀土(iRee)资源因轻重稀土元素配分齐全,且不需要通过矿物分解的方式来分离不同的稀土元素,成为近十多年... 21世纪以来由于稀土资源的战略地位不断提升,全球对稀土的供需变化和价格波动极为关注,并加大了稀土的勘查和开发程度。离子吸附型稀土(iRee)资源因轻重稀土元素配分齐全,且不需要通过矿物分解的方式来分离不同的稀土元素,成为近十多年全球稀土找矿和研究的热点。iRee矿产是我国的优势资源,已有40多年的开采历史,为全球稀土产业尤其是重稀土产业做出了巨大的贡献。近年来,项目组在江西、广西和云南等省区发现了一批矿产地,矿床的分布范围已从我国南方的丘陵地带扩大到高海拔(云南)和高纬度(安徽和浙江)地区,从亚热带气候扩大到热带气候,如越南、缅甸、泰国、马达加斯加及智利等国家。我们的研究继续丰富了iRee成矿"八多两高一深"的认识,即:多类型、多岩性、多期次、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合,高海拔、高纬度及大深度,新矿床的发现也不断为此认识提供实例。同时,本文对亚热带和热带地区的花岗岩风化壳、华南不同岩性(花岗岩、火山岩和浅变质火山-沉积岩)以及不同稀土配分类型(LREE和HREE型)的iRee矿床进行了对比研究。目前,国内的iRee矿床无论从规模和品位,还是母岩的多样性和稀土配分的全面性都优于国外的。然而,我国长期仍无法摆脱矿山及周边环境污染和优势资源过度消耗的现状。今后,寻找经济价值大的iRee矿床是找矿的重要方向。 展开更多

关键词 离子吸附型稀土矿床 开采 找矿 风化壳 全球

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广西龙江矿区离子吸附型稀土矿成矿规律对比 被引量：16

10

作者 陆一敢 方科 +1 位作者 卢见昆 周文达 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期660-666,共7页

广西龙江矿区为离子吸附型稀土矿床,其母岩丰度、矿源岩稀土元素赋存状态、气候、p H值、地下水的渗透、构造等有利的成矿条件使得稀土矿得以形成和保留。由于局部地质条件的不同,同一地区的矿床特征又各有差异。经对比研究认为,龙江地... 广西龙江矿区为离子吸附型稀土矿床,其母岩丰度、矿源岩稀土元素赋存状态、气候、p H值、地下水的渗透、构造等有利的成矿条件使得稀土矿得以形成和保留。由于局部地质条件的不同,同一地区的矿床特征又各有差异。经对比研究认为,龙江地区相对小平山地区矿源岩矿物颗粒粗、p H值（龙江地区为5.37~6.34,小平山地区为6.12~7.34）低,造成两区矿层的赋矿层位不同;龙江地区有效吸附稀土离子多,矿体埋藏相对较深,因此物质来源较多,相对小平山地区其矿体厚度大、品位高;由于地表稀土元素的分馏作用,使得龙江地区配分曲线右斜斜率较小平山地区低,龙江地区δEu为0.25~0.43,平均为0.34,相对其矿源岩（0.55）具有一定的亏损;小平山地区δEu为0.45~0.80,平均为0.70,相对其矿源岩0.48的值表现为相对富集。 展开更多

关键词 离子吸附型稀土矿床 成矿规律 花岗岩风化壳 龙江矿区 广西

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南岭稀土花岗岩、钨锡花岗岩及其成矿作用的对比 被引量：71

11

作者 华仁民 张文兰 +1 位作者 顾晟彦 陈培荣 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2321-2328,共8页

南岭地区的钨锡和稀土矿床都与花岗岩类有直接成因联系,但二者的成矿作用有许多不同之处。钨锡是典型的热液成矿,而稀土则主要形成于风化作用。随着花岗岩类的分异演化,岩石中的W、Sn等元素含量逐渐增加,因此钨锡等矿床主要与高度分异... 南岭地区的钨锡和稀土矿床都与花岗岩类有直接成因联系,但二者的成矿作用有许多不同之处。钨锡是典型的热液成矿,而稀土则主要形成于风化作用。随着花岗岩类的分异演化,岩石中的W、Sn等元素含量逐渐增加,因此钨锡等矿床主要与高度分异演化的晚阶段小岩体有关;但是稀土的表现与钨锡不同,由于花岗岩类的分异演化导致稀土载体黑云母及许多副矿物的减少,因此稀土元素含量在晚阶段岩体中反而降低。赣南的五里亭-大吉山岩体、桂东北的花山-姑婆山岩体等提供了很好的范例。因此,南岭地区与风化壳型稀土矿床有关的岩石主要有:印支期准铝质花岗岩,燕山期A型花岗岩,燕山中-晚期黑云母二长花岗岩等。 展开更多

关键词 稀土 钨锡 风化壳型稀土矿床 花岗岩 南岭

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黔西上二叠统宣威组下段超常富集稀土元素的沉积环境分析 被引量：2

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作者 周灵洁 张正伟 游富华 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期328-329,共2页

目前世界上稀土矿床类型主要包括中国内蒙古白云鄂博型稀土矿床、花岗岩型风化壳离子吸附型稀土矿床、以及最新研究发现的深海远洋粘土沉积型稀土矿床。然而贵州西部毕节地区上二叠统宣威组下段高岭石质硬质粘土岩系超常富集稀土的成矿... 目前世界上稀土矿床类型主要包括中国内蒙古白云鄂博型稀土矿床、花岗岩型风化壳离子吸附型稀土矿床、以及最新研究发现的深海远洋粘土沉积型稀土矿床。然而贵州西部毕节地区上二叠统宣威组下段高岭石质硬质粘土岩系超常富集稀土的成矿特征研究却并未引起人们的足够重视。 展开更多

关键词 宣威组 高岭石 上二叠统 超常富集 沉积环境分析 稀土元素 风化壳离子吸附型稀土矿床 特征研究 峨眉山玄武岩 硬质粘土

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李四光地质科学奖获奖者研究成果专辑(第三辑)

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作者 胡健民 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期705-706,共2页

本期为李四光地质科学奖获奖者研究成果专辑(第三辑),共刊登了8篇论文,其中6篇是关于稀土、金、油气资源研究与勘查成果和相关基础地质研究成果;另外2篇是关于重要经济区带区域稳定性以及高山峡谷区重大滑坡灾害问题。何宏平等的《风化... 本期为李四光地质科学奖获奖者研究成果专辑(第三辑),共刊登了8篇论文,其中6篇是关于稀土、金、油气资源研究与勘查成果和相关基础地质研究成果;另外2篇是关于重要经济区带区域稳定性以及高山峡谷区重大滑坡灾害问题。何宏平等的《风化壳型稀土矿床中稀土元素的活化与迁移》,以稀土元素的活化和迁移这两个关键过程为切入点,总结近年来取得的最新研究成果,并对未来的研究方向提出展望,以加深对风化壳型稀土矿床形成机制的认识和理解。文章明确指出,风化壳型稀土矿床中稀土元素的活化和迁移机制主要受化学风化和生物风化过程控制,是无机和有机共同作用的结果,但其对该类矿床形成的贡献尚待定量评估。 展开更多

关键词 基础地质研究 风化壳型稀土矿床 区域稳定性 矿床形成 化学风化 滑坡灾害 高山峡谷区 稀土元素

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