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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
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我科研團隊實驗揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機理
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我科研團隊實驗揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機理 2024-07-05 09:25:17 來源: 科技日報 作者: 操秀英 科技日報記者 操秀英 7月4日，記者從自然資源部深地科學與探測技術實驗室召開的學術報告會上獲悉，該實驗室袁學銀、楊志明等成礦系統(tǒng)研究團隊通過高溫高壓實驗模擬揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機理，為稀土找礦工作提供重要理論支撐。研究成果近期發(fā)表于國際綜合性學術期刊《科學進展》。 稀土元素是元素周期表中鑭系元素和鈧、釔共17種元素的總稱。該研究第一完成人、自然資源部深地科學與探測技術實驗室成員、中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所副研究員袁學銀介紹，碳酸巖是一種特殊的富含碳酸鹽礦物的巖漿巖，盡管數(shù)量稀少，卻為全世界提供了超過一半的稀土資源。世界上著名的稀土礦床都屬于碳酸巖型礦床。然而，由于碳酸巖漿在成分和性質上都非常獨特，關于碳酸巖中稀土元素是如何富集并成礦的，長久以來一直是國內外礦床學領域的重要科學前沿和研究熱點。 大量地質證據(jù)表明，在碳酸巖中，稀土元素主要結晶為氟碳鈰礦、黃碳鍶鈉石和獨居石等礦物，并且礦體中普遍發(fā)育富含堿金屬（鈉和鉀）、硫酸根、碳酸根和鹵素離子（氟和氯）的熔流體包裹體。這些包裹體所代表的高鹽度、具有復雜成分的熔流體是稀土遷移和富集的關鍵載體�！暗侨哿黧w中哪一種（或幾種）組分才是控制稀土遷移和富集的關鍵因素，氟碳鈰礦、黃碳鍶鈉石等稀土礦物又是在什么條件下從熔流體中結晶的，目前并不清楚。”袁學銀說。 為了解決上述關鍵問題，研究團隊通過結合熱液金剛石壓腔和激光拉曼光譜實驗技術，對不同稀土礦物在碳酸鹽熔流體中的溶解和結晶過程開展深入研究。實驗結果顯示，當溫度超過450℃以后，稀土在富鈉的碳酸鹽熔流體中開始大量富集，當溫度升高到650℃，其富集程度與碳酸巖成礦流體中稀土的含量完全吻合，從而揭示了碳酸鈉是碳酸巖中控制稀土遷移與富集的關鍵因素。 實驗還解釋了為什么在一些碳酸巖中稀土主要結晶為黃碳鍶鈉石，而在另一些碳酸巖中稀土卻大量結晶成氟碳鈰礦并和霓石、鈉鐵閃石等堿性硅酸鹽礦物共生。此外，實驗還證實了中低溫熱液不能大量遷移和富集稀土，但是會造成黃碳鍶鈉石等原生稀土礦物發(fā)生蝕變，并形成次生氟碳鈰礦、碳鍶鈰礦等，從而改變稀土礦化結果并影響人們對稀土成礦條件的判斷。 責任編輯： 王倩 |
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