稀土元素具有特殊的物理化學(xué)屬性,被譽(yù)為“工業(yè)維生素”或“工業(yè)味精”,已被廣泛用于國(guó)防軍工、航空航天、特種材料、冶金、能源和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。磷灰石作為鐵氧化物-銅-金礦床、玢巖鐵礦和碳酸巖型稀土礦床等的重要組成部分,其晶格中含有豐富的稀土元素。已有研究表明,這些礦床中的磷灰石遭受后期的熱液改造后,其中的稀土元素會(huì)被淋濾出來(lái),從而形成稀土礦化。云南武定迤納廠鐵-銅-金礦床是滇中地區(qū)具有代表性的元古宙鐵-銅-金礦床之一。該礦床除了含有鐵、銅資源外,還伴生有稀土、稀有(鈮)、釔、鉬、鈷等。前人研究表明,該礦床的稀土礦化與后期熱液流體交代富稀土磷灰石相關(guān),但稀土礦化的時(shí)間,以及稀土元素遷移規(guī)律及其控制機(jī)理尚不清楚。
圍繞上述問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所流體成礦作用學(xué)科組助理研究員肖兵和研究員陳華勇及其合作者,對(duì)迤納廠礦床中的磷灰石開(kāi)展BSE-CL-TIMA、電子探針和LA-ICP-MS分析工作。結(jié)合已有認(rèn)識(shí),研究發(fā)現(xiàn):(1)迤納廠礦床可分為鈉-鐵蝕變、鐵(稀土)礦化和銅-金-稀土礦化三個(gè)階段,并形成四種不同類型磷灰石。其中,Ap1稀土含量最高,形成于鐵(稀土)礦化階段,與幔源巖漿相關(guān);Ap2和Ap3形成于銅-金-稀土礦化早期階段,其中Ap2含有最低的稀土含量,形成于銅-金-稀土礦化早期階段的巖漿熱液流體,Ap3形成于Ap1溶解-再沉淀過(guò)程中,與相對(duì)氧化的熱液流體相關(guān);Ap4形成于銅-金-稀土礦化晚期階段,含有最高的Eu正異常和Eu含量,形成于相對(duì)還原的熱液流體。(2)Ap3和與Ap4共生的獨(dú)居石LA-ICP-MS定年結(jié)果表明,迤納廠礦床富稀土磷灰石(Ap1)稀土元素活化遷移發(fā)生在900–840 Ma。(3)迤納廠礦床最顯著的特征是富含稀土磷灰石經(jīng)過(guò)后期熱液流體的改造,其中的稀土元素可以在磷灰石內(nèi)部形成稀土礦化,并能遠(yuǎn)距離遷移,形成脈狀礦化。
上述研究成果發(fā)表在Contributions to Mineralogy and Petrology上。研究工作得到廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的資助。
迤納廠礦床不同類型磷灰石結(jié)構(gòu)特征
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