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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
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我國科學(xué)家破解稀土成礦謎題
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我國科學(xué)家破解稀土成礦謎題 2026年02月06日 13:19 來源：經(jīng)濟(jì)日報(bào)新聞客戶端[字號(hào) 大 中 小] 稀土是新能源、高新技術(shù)等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵原料。全球一半以上的稀土儲(chǔ)量來自一種名為“碳酸巖”的火成巖，但奇怪的是，僅有不到10%的碳酸巖體真正形成了有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的稀土礦床。為什么有的碳酸巖富集稀土，有的卻不能？記者從中國科學(xué)院獲悉，2月3日，中國科學(xué)院廣州地化所薛碩副研究員、楊武斌研究員及其合作團(tuán)隊(duì)在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上發(fā)表的最新研究給出了關(guān)鍵答案：碳酸質(zhì)巖漿的侵位深度（即壓力）是控制稀土能否超常聚集的關(guān)鍵因素。 研究團(tuán)隊(duì)用高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M了碳酸質(zhì)巖漿在中上地殼（約地下6-20公里）的冷卻結(jié)晶過程，發(fā)現(xiàn)以大約地下10公里（對應(yīng)壓力約0.3 GPa）為界，巖漿的演化會(huì)呈現(xiàn)兩條截然不同的“命運(yùn)之路”： 當(dāng)碳酸質(zhì)巖漿侵位較淺（<0.3 GPa）時(shí)：磷灰石會(huì)較早結(jié)晶，此時(shí)形成的磷灰石富含硅和鈉，其晶體結(jié)構(gòu)如同一種特殊的“牢籠”，能將稀土元素牢牢固定在晶格內(nèi)，導(dǎo)致稀土元素在早期就被鎖定，難以繼續(xù)遷移和聚集。同時(shí)，低壓環(huán)境促使巖漿釋放出大量低鹽度熱液。這類熱液搬運(yùn)稀土元素的能力很弱，無法將殘余稀土有效聚集起來，因此難以驅(qū)動(dòng)晚期形成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床。 當(dāng)碳酸質(zhì)巖漿侵位較深（>0.3 GPa）時(shí)：橄欖石最先結(jié)晶，大量消耗巖漿中的“硅”，使得后續(xù)結(jié)晶的磷灰石無法構(gòu)建“牢籠”，難以容納和鎖死稀土元素。同時(shí)，高壓環(huán)境使巖漿能溶解更多的水，延遲了熱液流體的分離，促使體系向富堿和富揮發(fā)分的“鹽熔體”演化；稀土元素在這類鹽熔體中具有較高的溶解度，因此能在殘余熔體中持續(xù)富集，并結(jié)晶出大量過渡性的黃鍶碳鈉礦等礦物，為晚期氟碳鈰礦等經(jīng)濟(jì)礦物的大規(guī)模沉淀奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 這一發(fā)現(xiàn)完美地闡釋了全球碳酸巖型稀土礦床的分布規(guī)律：世界級稀土礦床，如中國的白云鄂博、牦牛坪等，其成礦巖體侵位深度均大于10公里；而許多侵位較淺的碳酸巖體，如瑞典的Alnö、坦桑尼亞的倫蓋伊等，雖然巖石中也可能含稀土，但往往分散不富集，不具備開采經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該研究首次構(gòu)建了“壓力‒礦物結(jié)晶順序‒熔體性質(zhì)‒稀土富集”的完整因果鏈條，不僅深化了對稀土超常富集機(jī)制的認(rèn)知，也為碳酸巖型稀土礦床的勘查提供了新啟示。（經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 沈慧） (責(zé)任編輯：何欣 |
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