云南省澜沧县离子吸附型稀土矿床地质特征分析与成矿过程探讨

云南省澜沧县地处临沧花岗岩的中南段，在其境内发现多地与花岗岩风化壳有关的离子吸附型稀土矿床。文章通过对该区晚三叠世黑云母二长花岗岩风化壳全风化层的剖面及钻孔样品分析，对赋存于花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的成矿地质地球化学特征进行研究，探讨其关键成矿过程并总结地形地貌与风化壳和矿体露头的关系。研究表明，黑云母二长花岗岩风化壳分层特征明显，离子吸附型稀土矿体规模及形态严格受风化壳发育程度及微地貌控制；花岗岩风化壳全风化层稀土元素配分曲线呈右倾平滑的浅“W”型，轻稀土元素的分异程度强于重稀土元素；除Ce元素外，轻稀土元素的浸出率略高于重稀土元素；矿石类型为以轻稀土元素为主、中重稀土元素配分齐全的混合型稀土矿。通过厘定离子吸附型稀土矿床的关键成矿过程，文章发现内应力、渗透能力、风化程度、黏土矿物含量在风化壳剖面中由上至下变化特征综合决定了稀土矿体主要定位于风化壳全风化层。     

广西岑溪糯垌稀土矿床地质特征及成矿规律

文章阐述了岑溪糯垌稀土矿床地质特征及其矿石特征、矿石有用组分含量及变化规律、矿石化学成分、矿石浸取率及稀土元素配分类型等,认为岑溪糯垌稀土矿床属黑云钾长(二长)花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床,稀土元素配分类型为低铕富镧钕轻稀土型,矿层主要赋存于花岗岩全风化层中。     

外生稀土矿床的分布、类型和成因概述

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。     

广东潮州市发现离子吸附型稀土矿床

最近,在广东潮州市登塘境内发现花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床。矿床产于葫芦田岩体东部边缘相中粒黑云母花岗岩风化壳内。该岩体为燕山晚期第二次侵入体,花岗岩主要由钾长石、石英、斜长石及黑云母等组成。岩体中稀土元素丰度较高。 矿区风化壳颇为发育,其厚度超过15m,含矿层厚达8m以上。稀土主要富集于风化壳中下部全风化层内。矿体的稀土配分研究表明,铈族氧化物占稀土总量的63.83％,属以轻稀土为主的离子吸附型矿床。     

广西新联稀土矿区莲塘花岗岩的地质地球化学特征及成矿意义

新联稀土矿区莲塘花岗岩体形成于中侏罗纪,属于燕山期岩浆岩。该花岗岩体富Si、Na、K、Hf,贫Fe、Mg、Ca、P、Ni、Co、Cu、Zr、Sr、Ba、Ta,为过铝质高钾钙碱性系列S-I过渡型花岗岩;稀土总量的平均值为185.39×10-6,高于中国花岗岩均值147.80×10-6。轻重稀土的平均比值为6.75,表现为富集轻稀土。该花岗岩体的风化壳发育,由于风化程度不同,造成稀土元素的富集程度存在较大的差异。稀土矿层主要以离子吸附形式赋存于花岗岩全风化层中部及半风化层上部。该区稀土矿化与高丰度稀土含量的岩体、低山丘陵地貌条件及气候、风化壳保存程度等影响因素密切相关。     

滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

滇西陇川地区广泛分布着白垩纪至古近纪中酸性花岗岩,以邦棍尖山为代表的岩体花岗岩稀土含量较高,经复杂的风化淋滤作用,岩体中的稀土元素在风化壳中迁移、富集成矿,陇川营盘山稀土矿即为近年新发现的该类型矿产地之一。为研究新发现的营盘山稀土矿稀土元素分布特征、富集规律及稀土配分特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析成矿母岩及其风化壳不同风化程度样品稀土分量,结果表明:风化壳各层位稀土元素分布特征相比母岩具有明显的继承性,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,而重稀土的富集程度则逐渐减弱,Gd是风化壳富集能力最强的元素,Dy富集能力最弱,Ce富集在近地表,重稀土具有更强的向下迁移能力。同时,研究发现该稀土矿床的稀土配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕。     

广西崇左地区火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床地质特征及成因

广西的中酸性火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床主要分布在桂西南崇左至凭祥一带,是一种非常具有找矿前景的矿床类型。文章从成矿母岩地球化学特征、风化壳结构特征、矿床地质特征及稀土元素配分等方面,对广西崇左地区火山岩风化壳离子吸附型稀土矿床的成因进行探讨。本区广泛分布的早三叠世中酸性火山岩稀土元素丰度高,在亚热带季风气候条件以及地表水和地下水的综合作用下发生分解,使原岩中的稀土元素在风化壳中发生迁移,并在全风化层的中下部至半风化层的顶部富集成矿,矿石稀土元素配分类型呈轻稀土富集的右倾型分布且Eu呈明显负异常。     

云南临沧花岗岩中离子吸附型稀土矿床的成矿规律

近年来,在云南临沧某地花岗岩风化壳中新发现一中型离子吸附型轻稀土矿(iRee),是高海拔地区发现的又一个典型矿床,这对今后在高海拔地区找矿具有指导意义。通过研究此矿床,并结合岩体中已发现的iRee矿床,本文总结了此类矿床的成矿规律。研究区矿床的成矿母岩是黑云母二长花岗岩,似斑状、中粗粒结构,含稀土矿物主要是榍石、褐帘石、磷灰石、独居石、磷钇矿和锆石等;岩石具有高硅、高钾和低铁、低镁的特征,∑REE＞150×10-6,相对富集LREE。矿区内风化壳厚度在2~30m之间,发育完整的风化壳,自上而下可分为表土层、全风化层、半风化层和微风化层;全风化层是主要的含矿层;风化壳中∑REE的含量是基岩的3~5倍,稀土配分形式与基岩相似,局部见重稀土异常;矿区由北至南,地势由高到低,矿体埋深由深变浅,稀土品位逐渐增高;由西向东,稀土品位中间高、两边低,且东边高于西边。临沧花岗岩风化壳中iRee矿床或矿化点主要分布于岩体中—南段,均以LREE型稀土矿床为主;岩体处于中亚热带季风气候—热带雨林季风气候带;矿区主要发育中低山、丘陵地貌,区域上受次级断裂构造作用影响;成矿母岩多为中晚期岩浆岩产物,岩性为黑云母二长花岗岩。风化壳中∑REE含量受地形地貌的影响表现出：在平缓开阔的多层台地和起伏缓和的低山丘陵地貌下,山腰和山顶较为富集;中低山顶部宽缓的带状地貌,山腰至山顶较为富集。     

广西容县浪水离子吸附型稀土矿床地质特征及找矿标志

广西容县浪水稀土矿为我国南方典型的离子吸附型稀土矿床,成矿母岩为印支期斑状黑云二长花岗岩,岩体规模大、分布广,成矿条件良好。矿床特征表明,具有工业意义的稀土矿体赋存于花岗岩风化壳全风化层中,矿石组分简单,属易选矿石。结合矿床地质特征及找矿经验,总结出矿区内离子吸附型稀土矿的找矿标志。     

龙南上黄湾稀土矿地质特征及成矿条件分析

龙南县是首次发现花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿的地区,具有丰富的稀土资源。通过对龙南上黄湾稀土矿成矿内生与外生地质条件进行系统的分析研究,结果显示该稀土矿床的形成与燕山期的高稀土含量(达406.65×10~(-6))的中细粒黑云母花岗岩有关,母岩的稀土配分模式为低钇低铕轻稀土配分型,在特定的构造位置和温暖潮湿气候条件下,含矿母岩经风化淋滤作用后,在花岗岩全风化层中富集形成轻稀土矿床。     

“寨背式”离子吸附型稀土矿床多类型稀土矿化及其成因

赣南寨背离子吸附型稀土矿床产于寨背复式花岗岩体的风化壳中,自20世纪80年代发现以来一直以轻稀土型开采,近年在轻稀土型花岗岩风化壳中发现了重稀土矿。为了探讨轻稀土型花岗岩风化过程中重稀土元素的迁移、分馏和富集机制,本文选择了区内三个具有代表性的风化壳钻孔(ZK1、ZK2和ZK4)对其进行了全相和离子交换相稀土元素地球化学研究。结果显示：钻孔ZK4中离子交换相稀土含量介于14.90×10^-6～835.8×10^-6之间,并富集轻稀土(LREE/HREE=2.28～10.78);钻孔ZK1中离子交换相稀土含量达1470×10^-6(9件样品均值),具有从轻稀土型向重稀土型过渡的配分特征(LREE/HREE=1.30～1.65),并且剖面自上而下显示轻、重稀土逐渐富集的趋势;钻孔ZK2中离子交换相稀土含量为492.4×10^-6(8件样品均值),自上而下稀土配分类型从轻稀土型过渡至重稀土型(LREE/HREE=0.43～2.25),且轻稀土富集在全风化层上部而重稀土则富集在下部。三个钻孔的Nb/Ta和Zr/Hf...     

云南盈江地区风化壳型稀土矿特征及找矿方向

云南盈江地区广泛分布三叠纪至古近纪等各个时代的酸性侵入岩,岩体中稀土元素丰度较高(ΣREE=117. 92×10~(-6)～645. 24×10~(-6)),风化壳发育广泛,具有较好的找寻离子吸附型稀土矿的前景。利用原岩岩石地球化学、矿体稀土总量、稀土元素浸出率等手段,得知该地区稀土矿含矿原岩为中粗粒二长花岗岩,并多位于其全风化层下部和半风化层上部,负铕异常明显(δEu=0. 24～0. 42),轻稀土较重,稀土分馏明显(LREE/HREE=7. 67～17. 70,LaN/YbN=9. 66～40. 19),或起源于深源,经部分熔融、分离结晶成;离子型稀土元素占比差异巨大,从半风化层底部的4. 69%变化至上部全风化层的73. 33%,浸出可利用稀土元素以镧钕为主。本文认为盈江地区南部多为低钇富镧钕轻稀土型稀土矿,北部为中钇轻稀土型稀土矿,并呈现出南部稀土总量高于北部、向北有重稀土元素富集的趋势。未来在盈江北东部拉排一带具有较大的找寻重稀土矿的潜力。     

广东三个离子吸附型稀土矿的地球化学特征及开采现状

广东稀土资源丰富,资源种类较全,但真正具有工业意义只有离子吸附型稀土矿。已有调查表明广东富有重稀土资源,重稀土资源量约占离子吸附型稀土资源总量的1/3。广东现仅有采矿权企业三家(简称A、B、C矿区),2013年度开采指标REO(稀土氧化物含量)仅为2200吨,但离子型稀土年分离能力超万吨,供需矛盾突出。为了解广东稀土矿开采现状,本文在具备采矿证的A、B和C三个矿区采集风化壳剖面和尾砂样品,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析稀土元素、微量元素和相关有用元素的含量,获得了一批新数据,研究矿区的地球化学特征和资源潜力。数据分析表明:1广东稀土资源非常丰富,实际资源量与现有报告评估的资源量有着极大的差别,相差两个数量级。2三个稀土矿的风化壳原矿的轻稀土/重稀土的比值为1.8~6.6,说明三个稀土矿均为轻稀土矿;只开采轻稀土矿,与市场需求和广东富有重稀土资源的情况都不相符,年稀土开采指标与年冶炼分离能力也存在极大缺口,无论资源类型和数量都无法满足经济对稀土资源的巨大需求,建议考虑适当增加稀土矿证和开采指标。3A矿区和C矿区的腐植层和半风化层稀土含量都不高,成矿部位在全风化层,成矿模式为浅伏式;B矿区的腐植层和全风化层稀土含量高(最高超过0.3%),为成矿部位,成矿模式为表露式。4风化壳采矿位置尚需根据市场情况调整,减少矿体的漏采,尾砂稀土资源有待回收利用。5风化壳和尾砂样品微量元素含量相对陆壳丰度,多数元素富集倍数低于10,部分元素甚至出现亏损,没有回收利用价值。     

云南离子吸附型稀土矿成矿规律

云南的离子吸附型稀土矿（iRee）主要分布于滇西南一带,临沧岩体是近年来找矿进展最大、关注度最高的地区。与南岭地区iRee矿床最大的区别是矿床海拔均在1000m以上,属于高原低山丘陵地貌环境下形成的风化壳型矿床;成矿岩体沿“三江”断裂旁侧展布;岩性以二长花岗岩和钾长花岗岩为主,多呈中粗粒结构;成岩锆石U- Pb年龄集中分布于208～240Ma和52～80Ma两个区间;按轻重稀土在基岩中的配分,可将基岩分为LREE型和HREE型;前者主要富集轻稀土,后者重稀土相对富集;局部富集HREE的LREE型基岩形成的风化壳,是目前云南发现重稀土异常的主要类型,有可能成为今后寻找HREE矿床的主要目标。含稀土矿物存在与否对REE成矿的贡献具有举足轻重的意义;除斜长石、黑云母和角闪石等造岩矿物中含少量REE外,含稀土副矿物是基岩REE的重要来源;基岩交代作用类型和强度不同决定了含稀土矿物的丰富程度和矿化强度;如早期交代作用主要产生铈硅磷灰石、铈萤石和氟碳铈矿等含LREE的矿物;随着交代作用的增强,HREE的活化作用增强,则产生如高钇钍石、钇萤石和氟碳钇矿等矿物;在风化作用下易破碎解离的含稀土矿物如榍石、褐帘石和氟碳酸盐矿物等是矿床中Ree3+的主要来源。含矿风化壳的物质组成可分为碎屑矿物、黏土矿物和副矿物三类,黏土矿物是风化壳中Ree3+的主要载体;完整的花岗岩风化壳从表土层→全风化层→半风化层→微风化层都有发育,全风化层是主要的含矿层;根据稀土在风化壳中的分布特征,可分为“弓背式”、“喇叭式”和“波浪式”;因表土层厚度的不同,又可分为“深潜式”和“表露式”。Ree 3+ 在风化壳中的迁移与富集除受控于基岩、地貌、环境等因素外;持续反复的风化作用也是影响Ree 3+ 富集成矿的重要因素。     

长江中下游安徽段离子吸附型稀土矿成矿条件分析

本文通过对长江中下游地区安徽段广泛出露的花岗岩类风化壳离子吸附型稀土矿含矿性进行系统的取样分析,发现毛坦岩体、花园巩岩体、花山岩体、黄梅尖岩体风化壳存在稀土矿化,矿化体主要集中在岩体全风化层。结合前人在同位素年代学、矿物学、岩石地球化学等方面取得的研究成果以及离子吸附型稀土矿成矿理论,认为区内燕山晚期A型花岗岩风化壳发育区域具有较好的离子吸附型稀土矿成矿潜力。     

滇西临沧花岗岩中段离子吸附型稀土矿成矿特征研究

滇西临沧花岗岩中段岩性主体为黑云母二长花岗岩,是离子吸附型稀土矿的天然成矿母岩。研究区湿热的气候使得在地势相对平缓的中山地区形成巨厚的花岗岩风化带,依据风化程度由地表至基岩依次分为腐殖土层、亚黏土层、全风化层、半风化层、弱风化层和新鲜基岩。全风化层是本区离子吸附型稀土矿的主要赋矿层位,该层位元素地球化学特征显示,经过风化后稀土元素发生了富集和分馏,稀土矿化是以轻稀土为主。轻稀土又以La和Ce这两种元素为主。依据本区不同地貌类型建立了倾缓的山脊、平缓的山顶和低缓的山丘3种离子吸附型稀土矿成矿模式。     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

贵州水城-纳雍地区峨眉山玄武岩风化壳离子吸附型稀土矿床地质特征及资源潜力

通过对贵州水城—纳雍地区峨眉山玄武岩风化壳离子吸附型稀土矿床的风化壳结构、矿体垂向变化特征的综合研究,总结了矿床特征、风化壳特征、区域成矿条件。风化壳中全风化层是稀土矿富集最好的层位; (La/Yb)N、ΣLREE/ΣHREE比值较高,属于强轻稀土富集类型。严格受母岩、地形、气候、地层、构造等因素共同作用。稀土矿床具备分布面广、埋藏浅、厚度大、品位高等地质特征。可以指导贵州西部地区寻找同类型大型稀土矿产地。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127.9±1.4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱风化层（C3）和基岩（D）五层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=15.6），但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过百分之五十，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127. 9±1. 4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱半风化层（C3）和基岩（D） 5层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显\[(La/Yb)N=15. 6\]，但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过 50%，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。