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yexuqing木蟲(chóng)之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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我科研團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機(jī)理
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我科研團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機(jī)理 2024-07-05 09:25:17 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 作者: 操秀英 科技日?qǐng)?bào)記者 操秀英 7月4日，記者從自然資源部深地科學(xué)與探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室召開(kāi)的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上獲悉，該實(shí)驗(yàn)室袁學(xué)銀、楊志明等成礦系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M揭示了碳酸巖中稀土元素的富集與成礦機(jī)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(guó)際綜合性學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)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(xué)與探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室成員、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所副研究員袁學(xué)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(guò)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(zhì)上都非常獨(dú)特，關(guān)于碳酸巖中稀土元素是如何富集并成礦的，長(zhǎng)久以來(lái)一直是國(guó)內(nèi)外礦床學(xué)領(lǐng)域的重要科學(xué)前沿和研究熱點(diǎn)。 大量地質(zhì)證據(jù)表明，在碳酸巖中，稀土元素主要結(jié)晶為氟碳鈰礦、黃碳鍶鈉石和獨(dú)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(fù)雜成分的熔流體是稀土遷移和富集的關(guān)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(guān)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(jié)晶的，目前并不清楚�！痹瑢W(xué)銀說(shuō)。 為了解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)合熱液金剛石壓腔和激光拉曼光譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對(duì)不同稀土礦物在碳酸鹽熔流體中的溶解和結(jié)晶過(guò)程開(kāi)展深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)溫度超過(guò)450℃以后，稀土在富鈉的碳酸鹽熔流體中開(kāi)始大量富集，當(dāng)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(guān)鍵因素。 實(shí)驗(yàn)還解釋了為什么在一些碳酸巖中稀土主要結(jié)晶為黃碳鍶鈉石，而在另一些碳酸巖中稀土卻大量結(jié)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(shí)驗(yàn)還證實(shí)了中低溫?zé)嵋翰荒艽罅窟w移和富集稀土，但是會(huì)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(jié)果并影響人們對(duì)稀土成礦條件的判斷。 責(zé)任編輯： 王倩 |
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