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题名碳酸岩型矿床重稀土元素富集机制
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作者
黄龙
范宏瑞
杨奎锋
苏建辉
高剑峰
李晓春
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机构
中国科学院地质与地球物理研究所
中国科学院大学地球与行星科学学院
中国科学院地球化学研究所
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出处
《岩石学报》
北大核心
2025年第7期2279-2290,共12页
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基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDA0430204)
国家自然科学基金项目(92162323、42121003)
科技部重点研发计划青年科学家项目(2023YFC2908800)联合资助.
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文摘
稀土元素,特别是重稀土元素(HREE),因其在高新技术产业中发挥着举足轻重的作用而备受关注。华南地区分布有大量的离子吸附型矿床,长期占据着全球重稀土资源供应的主要地位。然而,由于这些矿床的开发往往伴随着严重的生态破坏,因此许多矿床已被暂停开采。在这种背景下,寻找和开发新型重稀土资源变得尤为迫切。碳酸岩型矿床作为全球稀土资源的最主要来源,虽然大多数以轻稀土元素(LREE)为主,但也有少数矿床显示出重稀土元素(HREE)的相对富集,展现出巨大的资源潜力。因此,开展碳酸岩或碳酸岩型矿床中重稀土富集机制的研究,对于资源的开发和利用具有重大意义。本文首先总结了碳酸岩岩浆形成及演化过程中稀土元素的地球化学行为,特别是轻-重稀土的分异行为,指出在大多数地质过程中,轻稀土在碳酸岩相中的富集程度通常高于重稀土,导致碳酸岩体系主要富含轻稀土。在此基础上,本文对已报导的相对富重稀土的碳酸岩或碳酸岩型矿床(包括我国新疆的巴楚碳酸岩、秦岭地区的黄龙铺-华阳川碳酸岩,纳米比亚的Lofdal矿床,马拉维的Songwe Hill岩体,加拿大Arshma矿床等)稀土元素分异和富集机制进行了总结,明确了源区成分、熔体演化、流体演化、水岩作用、热液改造等因素都可以导致重稀土相对富集,其中流体物理化学性质的变化以及流体-围岩-矿石相互作用是导致重稀土富集的关键因素。此外,本文还介绍了世界最大的稀土矿——白云鄂博的重稀土富集现象。最后,对碳酸岩体系重稀土的富集机理研究及资源利用提出了展望,旨在为该类矿床重稀土资源的勘探与开发提供参考与启示。
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关键词
碳酸岩
重稀土富集
轻-重稀土分异
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Keywords
Carbonatite
HREE enrichment
LREE-HREE fractionation
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分类号
P588.15
[天文地球—岩石学]
P618.92
[天文地球—矿床学]
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