矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 含铝岩系中的关键金属资源:代序

    黄智龙;范宏鹏;

    <正>关键金属是指现今社会发展所必需、安全供应存在高风险的稀有金属、稀土金属、稀散金属和部分其他金属,其具有其他元素无法替代的重要经济特性,对保障国民经济、国家安全和科技发展具有重要战略意义[1]。近年来,由于核工业、航空航天和新能源等战略性新兴产业的发展而有巨大的关键金属资源需求,供需矛盾日益突出,欧盟和美国等发达经济体已陆续制定关键金属资源发展战略。我国是世界上最大的关键金属资源消费国之一,但紧缺种类多,对外依存度高。因此,保障关键金属矿产资源安全,也是我国的重大战略,亟需加强针对各类新发现的不同成因及工业类型关键金属矿产的成矿机制及绿色利用的研究。

    2021年Z1期 v.41 377-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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  • 铝土矿(岩)中伴生的锂资源

    范宏鹏;叶霖;黄智龙;

    我国铝土矿资源丰富,铝土矿在成矿过程中通常会富集锂(Li)等对现代工业至关重要的关键金属元素,成矿潜力巨大。铝土矿(岩)中的Li主要富集在矿体顶底板的铝土岩或黏土岩以及低品质铝土矿矿石中,而这些正是铝土矿开采过程中产生的无用的尾矿,对其中伴生的Li加以利用,不仅能进一步提高铝土矿矿山的价值,还能改善矿山环境污染及缓解我国Li资源短缺的状况。目前针对铝土矿(岩)中伴生Li的赋存状态的研究还比较薄弱,争议较大。已有的研究指出Li在铝土矿(岩)中可能以离子吸附的形式赋存在黏土矿物和铁锰氧化物表面或以类质同象的形式替代镁铁硅酸岩矿物、黏土矿物及铁锰矿物晶格中的Mg~(2+)和Fe~(2+)。而铝土矿(岩)中是否存在独立矿物,如类似粘土岩中的锂绿泥石,还缺少实际证据。铝土矿(岩)中Li的富集规律与铝土矿的成矿过程关系密切,物源、沉积古地理、气候、沉积环境和矿物的分化及新矿物的形成都可能是控制Li活化、迁移和富集的主要因素,但目前相关研究还十分薄弱。铝土矿(岩)伴生的Li有可能成为我国锂矿资源开发利用的另一个重要发展方向,开展相关研究,不仅可以为铝土矿中伴生Li的综合利用和评价提供依据,而且也将拓宽我国Li矿资源开发利用思路。

    2021年Z1期 v.41 382-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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  • 铝土矿中伴生三稀元素研究进展

    叶彤;谷静;王甘露;黄智龙;

    近年来国内外铝土矿中伴生三稀元素的研究表明,众多铝土矿及赤泥中的三稀元素具有巨大的综合利用潜力,部分矿床甚至已到达了工业生产的要求。三稀元素通常以类质同相形式进入矿物晶格和离子态吸附于矿物表面两种形式产出,但在很多铝土矿中均发现有少量稀土独立矿物的存在。影响铝土矿床中三稀元素富集因素复杂,包括成矿原岩、pH值、氧化还原环境和赋存矿物等。目前,电解铝的尾矿-赤泥中三稀元素的回收工艺也日渐成熟,酸浸-萃取(离子交换)是主要提取方法。由于铝土矿中矿物组成细小且复杂,其中三稀元素种类众多,含量相对较低,因此,未来分辨率和精度更高的显微测试技术的应用将推动三稀元素在铝土矿分布、赋存形式和富集机理研究深入。

    2021年Z1期 v.41 391-399页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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  • 黔北道真新民铝土矿含铝岩系中关键金属富集特征与资源潜力

    苏之良;杜蔺;巩鑫;衮民汕;文愿运;李阳;

    黔北务(川)—正(安)—道(真)铝土矿成矿带是贵州省重要的铝土矿资源地,其中道真新民铝土矿床是近年在该成矿带内探获的又一大型铝土矿床,伴生Li、Ga、Sc和稀土元素等关键金属资源。以该矿床含铝岩系为剖析对象,对其中Li、Ga、Sc和REE等关键金属进行研究,系统总结其富集特征并分析其资源潜力。结果表明,研究区含铝岩系各类岩(矿)石中均不同程度富集Li、Ga、Sc和REE等关键金属。在含铝岩系垂向剖面上,关键金属具有上部富Li、中部富Ga、下部富REE,而Sc含量变化较小的富集特征。在岩(矿)石类型上,Li、Ga和REE分别主要富集于铝土岩、铝土矿和绿泥石泥岩中,Li主要富集在致密状铝土矿中,Ga在土状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿中相对富集,REE在致密状铝土矿和土状铝土矿中的含量相对富集,而Sc在不同类型岩(矿)石中的含量变化不大。研究区含铝岩系不同岩(矿)石中,Li与SiO_2正相关,Ga、Sc与Al_2O_3、TiO_2正相关,而REE与Fe_2O_3正相关系,Li、Ga、Sc、REE之间不存在相关关系,原岩风化程度可能是控制这些元素富集的关键因素之一。新民铝土矿床含铝岩系中,关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力和潜在经济价值巨大,预测Li、Ga、Sc和REE的远景资源储量分别达到大型矿床规模的3.2倍、3.8倍、669倍和2.1倍。

    2021年Z1期 v.41 400-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 1919K]
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  • 黔北务—正—道地区新木—宴溪铝土矿含矿岩系底部稀土元素富集机制

    谷静;黄智龙;金中国;

    通过对黔北务—正—道地区新木—宴溪铝土矿样品主量和稀土元素的系统分析,探讨了黔北铝土矿稀土元素富集特征以及底部层位中稀土元素的富集机制。研究认为:1)介质pH值以及剖面上铝土矿化程度是稀土元素富集的关键影响因素,含矿岩系底部由于地下水活性减弱以及碳酸盐岩基岩的影响,pH为中性到碱性,有利于稀土元素聚集,且铝土矿稀土元素含量随着风化程度的降低而增加;2)铝土矿底部的更高含量的粘土矿物是造成铝土矿含矿岩系底部稀土元素富集的重要因素之一,REE主要的寄主矿物磷灰石也更易于在含矿岩系底部保存,而铝土矿底部自生稀土矿物的存在也是造成含矿岩系底部稀土元素富集的因素之一;3)针铁矿对稀土元素尤其是轻稀土元素发挥了重要的吸附作用,新木-宴溪铝土矿底部层位Fe含量相对较高,且含矿岩系底部接近中性到偏碱性的pH值,更有利于针铁矿的形成。4)稀土元素富集与氧化还原环境有关。该矿床底部部分样品Ce明显负异常,说明弱氧化的沉积环境可能有利于稀土的富集。样品的δCe与(La/Nd)N近似呈弱的负相关关系,表明轻稀土的富集可能与介质的氧化还原条件有关,在弱氧化的条件下,轻稀土越富集。

    2021年Z1期 v.41 413-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 2259K]
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  • 黔北旦坪铝土矿床含矿岩系伴生元素富集规律

    李海兰;范宏鹏;张杰;张玉松;黄智龙;

    黔北务正道地区铝土矿床(点)广布,许多矿床含矿岩系伴生多种关键金属元素,具有较高的综合利用潜力,旦坪铝土矿床是近年在该区新模向斜内新发现的大型矿床。本文在对该矿床典型含矿岩系剖面地质特征和矿物组合研究基础上,通过不同位置铝土岩和不同类型矿石的主量、微量和稀土元素含量分析,初步查明了该矿床中伴生元素的分布特征和富集规律。研究结果表明,矿区含矿岩系中多种关键金属元素不同程度富集,不同位置铝土岩和不同类型矿石中富集元素的种类及富集程度存在较明显差异,其与铝土矿化过程出现的矿物组合及含量密切相关。总体而言,本区铝土矿床中Li、Sc、Ga具有较大潜在综合利用价值,其中Li主要富集于含矿岩系中上部,而Sc和Ga富集于含矿岩系中下部。此外,含矿岩系下伏下志留统韩家店组砂页岩经历了相对较弱的脱硅、富铝和富铁作用,其中许多微量元素也有不同程度富集,如REE元素,但其机理尚有待深入研究。

    2021年Z1期 v.41 427-438页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
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  • 黔北务正道地区新民铝土矿形成过程中的REE迁移与富集

    王洪;谷静;黄智龙;赵浪叶;

    新民铝土矿床是近年来黔北务正道地区新发现的大型铝土矿床,为古风化壳沉积型,其含矿岩系为二叠系下统梁山组,该组底部稀土元素异常富集。为研究其铝土矿化过程中稀土元素地球化学行为,采集了2个钻孔剖面、一个露头剖面的铝质岩系以及相关地层的样品,进行了主、微量元素分析。结果显示,铝质岩系与下伏地层韩家店组具有相似的Ti/Nb、Nb/Ta组成,说明韩家店组可能为铝质岩系和稀土元素的主要源区。ΣREE、稀土元素活动迁移系数K_(jw)值和δCe等稀土特征的剖面变化表明,稀土元素的异常富集发生在铝质岩系沉积前的古风化壳阶段,但厚度较薄,而铝质岩系的再风化阶段稀土元素发生一定量的迁移,但不具稀土矿化意义;铝土矿化过程中,从轻稀土到重稀土,元素活动性逐渐减弱;古风化壳阶段富铁绿泥石在弱碱性、弱还原环境下沉淀,同时下伏碳酸盐岩地层促进了稀土元素在富铁绿泥石层中的富集,而铝质岩系的沉积和再风化阶段均为酸性、氧化环境。

    2021年Z1期 v.41 439-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
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  • 黔北务—正—道铝土矿中稀土元素赋存状态

    黄苑龄;谷静;张杰;黄智龙;

    铝土矿中常伴生稀土等重要的战略性矿产资源,具有巨大潜在经济价值。本文通过化学物相分析,包括水溶相、离子相、胶态沉积相和矿物相4个相态进行逐级分离,以及碳酸盐类、有机质、铁矿物类、石英及硅酸盐类进行逐级分离等,研究了黔北务-正-道铝土矿中稀土元素的赋存状态。结果表明,该区铝土矿中稀土元素主要是以矿物相和离子相为主,水溶相稀土和胶态沉积相稀土极少,且矿物相稀土元素主要赋存于硅酸盐类矿物中。结合该区铝土矿矿物组成特征,认为粘土矿物是其中稀土元素主要的载体矿物,主要呈类质同象形式赋存于粘土矿物(如高岭石和绿泥石等)中,部分稀土元素呈分散状态被铝矿物(如一水硬铝石、软水铝石、三水铝石等)以及粘土矿物吸附。

    2021年Z1期 v.41 454-459页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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  • 黔中猫场杨家洞矿段铝土矿中富钴黄铁矿的发现与意义

    王宇非;王智琳;鲁安怀;吴林;许德如;吴涛;龙永珍;黄智龙;范宏鹏;彭尔柯;

    铝土矿中伴生有Li、Ga、V、Cr、REE、Sc、Co、Ni、Nb、Zr、W等关键金属。黔中猫场铝土矿是我国最大的隐伏铝土矿矿床,已发现伴生有镓、钪和锂等关键矿产资源,然而对硫铁矿中可能伴生的关键金属尚未引起足够的重视,本文系统开展了猫场杨家洞矿段中不同类型含矿岩系及矿石中黄铁矿的精细矿物学工作。结果表明,杨家洞矿段黄铁矿具有复杂的结构和成因,可分为沉积黄铁矿(PyI)和热液黄铁矿(PyII)等2大成因。前者以草莓状或细粒结构为特征;后者从早到晚进一步划分为3个世代:PyⅡ-1、PyⅡ-2和PyⅡ-3,其中PyⅡ-2呈不规则状交代或增生于PyⅡ-1颗粒的边部,PyⅡ-3呈脉状或网脉状切穿早期的黄铁矿。电子探针分析结果表明,PyⅡ-2具有明显高于其他世代黄铁矿的Co和As含量,分别高达9.31%和2.98%,揭示猫场硫铁矿中钴元素的富集与后期热液活动密切相关。Co与Fe明显的负相关性反映Co主要以类质同象的方式赋存于黄铁矿晶格内,PyⅡ-2和PyⅡ-1截然的接触界线和不同的化学成分暗示富钴黄铁矿PyⅡ-2主要由耦合的溶解-再沉淀作用形成。猫场铝土矿中富钴黄铁矿的发现为猫场矿区硫铁矿的综合回收利用乃至黔中地区铝土矿中伴生关键金属类型找矿提供了新的方向。

    2021年Z1期 v.41 460-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 2970K]
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  • 黔中猫场铝土矿地球化学研究

    吴林;黄智龙;王智琳;王宇非;陈健;吴涛;

    猫场铝土矿位于黔中清镇—修文铝土矿区,矿体产于下石炭统九架炉组,上覆摆佐组白云岩,下伏中上寒武统娄山关群白云岩,矿床成因类型为古风化壳沉积型。为了探讨猫场铝土矿成矿环境和成矿物质来源,为猫场矿区乃至黔中地区铝土矿资源的开发利用提供基础研究资料,我们对矿区铝土矿、顶底板铝土岩或粘土岩及围岩白云岩进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学研究。结果显示,矿石成分主要为Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3和TiO_2,含矿岩系富集Li、V、Ga、Sc、Nb、Ta、Th、Hf、Zr、Y和REE等微量元素。微量元素含量和比值(Th、Sr/Ba、Th/U)分析表明,矿区铝土矿形成于海陆交替的沉积环境,以陆相沉积为主,成矿过程为氧化还原交替的沉积环境。通过稳定元素(Al_2O_3/TiO_2、Al_2O_3/Zr、TiO_2/Nb、Zr/Nb、Zr/Ta、Zr/Hf和Ta/Nb)相关性分析和稀土球粒陨石标准化配分模式判断,矿区物源可能为下伏中上寒武统娄山关群白云岩。

    2021年Z1期 v.41 475-484页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
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  • 黔东大田铝土矿(岩)伴生元素分布特征

    陈健;向震中;万斌;吴龙;万将;吴涛;周恩泽;赵龙桥;杨如春;谷静;

    通过对大田铝土矿矿床钻孔岩芯样品进行地球化学分析,探讨了矿床铝土矿矿石和围岩中的Li、Sc、Ga和稀土元素(REE)的分布特征。大田矿床赋矿层位为二叠系梁山组,研究发现含矿岩系中Li、Ga等元素有一定的富集特征。Li主要聚集在铝含量相对较少的的黏土矿物中,Ga在Al含量较高的土状铝土矿中未发生富集,但在剖面上与Al具有一定的相关性特征,并主要富集于含碎屑块状铝土岩下部,推测其分布形式受矿源岩演化作用的影响,与其它含铝矿物一起向下迁移富集。Sc主要以离子赋存的形式存在,其次为类质同象替代形式。对剖面上REE研究显示,含矿岩系在矿源岩风化淋滤过程中轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)发生了一定程度的分馏,致使铝土矿层显示左倾的配分模式。虽然剖面上的脱硅作用未发育,但去铁作用使得含矿岩系中稀土元素与含铁矿物一起迁移,在底部的铁矿层中发生异常富集。

    2021年Z1期 v.41 485-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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  • 黔东南铁厂沟铝土矿含矿岩系地球化学研究

    陈健;向震中;严琦;席瑶伟;王兴伟;陈军;陈轶平;尹祺;吴涛;谷静;

    贵州黔东南铁厂沟铝土矿目前已探明矿石量约298万吨,属大型矿床,其含矿岩系为二叠系下统梁山组,矿体常呈似层状、透镜状、漏斗状覆于上泥盆统高坡场组白云岩古侵蚀面上,矿体底部通常含菱铁矿结核。矿体顶板通常为碳质页岩或煤带,部分地区的顶板为二叠系栖霞组灰岩,由此组成了凯里—黄平地区典型的煤-铝-铁结构。对铁厂沟铝土矿成铝盆地中心的1个钻孔中的高岭岩系样品进行元素地球化学特征分析,解剖该成铝盆地中心的沉积风化成岩过程,主要结论包括:1)稳定元素特征如Zr-Ta、Zr-Nb、Cr-Ni图解及Al2O3/TiO2比值等综合表明基底的志留系地层是铁厂沟矿床主要的物源;2)二叠系该区域的第1次抬升剥蚀,致使盆地周缘出露并发生剥蚀去顶作用,风化产物向盆地中心运移,初次沉积以高岭石为主、富集锐钛矿、锆石等副矿物的原始高岭岩系,与志留系页岩相比较,具有低K、Mn、Cs、Rb、Sr、Ba,高Al、Sr、Th、Nb、Zr、Y和REE等特征,δCe异常总体为弱负异常,表明其沉积环境总体以弱还原环境为主;3)第2次抬升作用使得盆地中心剖面也发生了一定程度的风化淋滤改造,但剖面整体Al/Si比值变化较小,表明仅发生了一定的去铁淋滤,上部高岭岩中V/Cr(平均1.96)、Th/U(平均3.40)和Co/Ni(平均0.39)均体现出弱氧化的风化特征,风化淋滤导致上层高岭岩系轻稀土元素的迁移及总稀土元素含量下降,并最终改变了上、下层高岭岩的稀土配分模式,下层高岭岩系以富含菱铁矿结核为特征,风化过程中从上部及盆地周缘成铝部位淋滤的铁在剖面下部富集,推测原始形态为铁结核,在后期成岩过程中与周围的有机碳反应形成菱铁矿结核。

    2021年Z1期 v.41 494-508页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
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  • 黔中开阳地区早石炭世大塘期岩相古地理对铝土矿成矿的制约

    吕留彦;陈仁;于宁;田茂军;乔卫涛;胡歆睿;岳龙;周武;

    黔中开阳地区位于古隆起区,古地势较高,碳酸盐岩基底为早石炭世九架炉组含铝岩系提供了物质来源,古喀斯特洼地为其提供了沉积空间。为查明黔中早石炭世铝土矿成矿带上开阳一瓮安一带无中、大型铝土矿的原因,在区域地质矿产调查的基础上,针对石炭系九架炉组开展探槽和剖面测量,并进行地球化学分析。地球化学分析显示,含铝岩系样品的Sr/Ba值0.22~0.55,平均为0.33,Sr/Cu值下部较小为2.27~5.85,中上部较大为24.78~67.74,Th/U在2.99~4.97至间,平均为3.9,V/(V+Ni)值为0.85~0.99,显示开阳地区大塘期候炎热干燥的古气,含铝岩系形成于还原的陆相沉积环境中且风化不彻底成分复杂。研究表明,黔中开阳地区古喀斯特地貌控制了含铝岩系的发育程度、规模和沉积环境,同时早石炭世封闭、还原的湖泊沉积环境及炎热干燥的古气候条件制约了铝土矿的矿化、富集及矿床的形成。

    2021年Z1期 v.41 509-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • 黔西北峨眉山玄武岩顶部Fe-Al岩系钪、铌、稀土分布特征与富集规律

    苏之良;薛洪富;金中国;曾道国;叶霖;向明坤;杜蔺;衮民汕;蔡国盛;张安;忙是材;曾凡祥;黄智龙;

    在黔西北峨眉山玄武岩顶部与上覆宣威组(P3x)/龙潭组(P3l)不整合接触界面附近,常分布一套Fe-Al岩系,近年发现其中Sc、Nb和REE等关键金属富集特征显著,对这套铁铝岩系中Sc、Nb、REE的分布特征、富集规律和赋存形式研究。结果表明:1)Fe-Al岩系中富集的Sc、Nb和REE等关键金属,多数已达到综合利用标准,具有较好成矿前景;2)宣威组(P3x)Fe-Al岩系中,Sc、Nb和REE分布均匀、差异较小,Sc主要富集于下部,Nb主要富集于上部,REE主要富集于中下部,主要赋存岩性分别为含凝灰质铁质粘土岩、豆鲕状铝土质粘土岩和铝质粘土岩;3)龙潭组(P3l)Fe-Al岩系中,Sc主要分布于中部和南西部,Nb和REE主要分布于北部、南西部,Sc主要富集于下部,Nb和REE主要富集于上部及上覆煤系地层底部,主要赋存岩性分别为凝灰质粘土岩、植物屑粘土岩和碳质粘土岩;4)Sc和Nb主要以类质同象形式呈分散状态赋存于粘土矿物、独居石、金红石等中,REE以离子吸附态、类质同象和独立矿物等多种赋存;5)Sc、Nb、REE富集经历了风化作用初始富集,后期成岩改造作用再次富集过程,此外,还与Fe-Al岩系完整性有关。

    2021年Z1期 v.41 520-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 3017K]
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  • 贵州西部二叠系峨眉山玄武岩顶部古风化壳钪-铌-稀土矿化富集层的发现与意义

    衮民汕;蔡国盛;曾道国;金中国;杜蔺;向明坤;薛洪富;沈其俊;黄智龙;

    二叠系峨眉山玄武岩顶部与上覆龙潭组不整合面广泛发育区域性古风化壳,该类古风化壳在川滇黔地区广泛分布,具有产出层位稳定,厚度大,多元素富集特点。目前,总体上对该类古风化壳的成矿和资源潜力研究程度不高,本次在水城—纳雍地区开展系统的岩石地球化学调查发现该层位具有明显的钪、铌、稀土矿化。矿化富集层中w(Sc_2O_3)介于40×10~(-6)~133×10~(-6),平均73×10~(-6),w(Nb_2O_5)介于30×10~(-6)~392×10~(-6),平均229×10~(-6),w(ΣRE_2O_3)介于0.052%~0.214%,平均0.093%。钪、铌、稀土具有较明显的"分异"和"分层"富集特征,钪主要富集于中下部含铁质粘土岩系,形成于弱还原环境,铌、稀土主要富集于上部铝质、碳质粘土岩系,形成于氧化-还原转换环境,稀土元素为LREE富集型,在含碳质粘土岩、碳质页岩中富集程度最高,暗示有机质在稀土元素的迁移、富集过程中可能起到了重要的介质作用。稀土配分、La/Yb-ΣREE图解及Eu异常特征指示物源主要为峨眉山玄武岩,可能有少量中酸性火成岩的贡献。本文研究表明川滇黔地区的这类古风化壳中的钪、铌、稀土具有较大的资源潜力,未来有望成为古风化壳型(古风化-沉积型)钪、铌、稀土矿床的重要产出层,具有巨大的勘查、评价及综合研究价值。

    2021年Z1期 v.41 531-547页 [查看摘要][在线阅读][下载 2195K]
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  • 贵州镇远煌斑岩风化壳中稀土-铌的富集特征与赋存状态

    高军波;杨光海;汪龙波;杨瑞东;陈军;

    贵州东南部广泛分布规模不等的煌斑岩体,其风化壳中常发育多种关键金属元素(REE、Nb等)的显著富集。本文以镇远马坪、白坟、思南塘煌斑岩为主要研究对象,对煌斑岩风化壳中稀土、铌元素的富集特征和赋存状态进行研究。结果表明,马坪煌斑岩风化壳中w(ΣREE)、w(Nb)总体较高,平均达1313.9×10~(-6)和388.5×10~(-6),白坟岩体相比最低,其w(ΣREE)平均745.5×10~(-6),w(Nb)平均152.3×10~(-6)。思南塘岩体风化壳ΣREE含量较高(w(ΣREE)平均1245×10~(-6)),但w(Nb)较低(平均160.5×10~(-6))。元素赋存状态研究表明,不同岩体风化壳中发现较多稀土元素独立矿物独居石,另有部分稀土组分可能以离子吸附形式赋存于粘土矿物中;铌则更多地赋存在钛金云母,锐钛矿、金红石及粘土矿物中。

    2021年Z1期 v.41 548-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 3133K]
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  • 中国铝土矿碎屑锆石记录与物质来源分析

    王天顺;付勇;何伟;龙珍;刘阳;龙克树;

    碎屑锆石原位微量元素和同位素地质记录是判定沉积物源的有效手段。我国铝土矿分布面积广,产出时代多,本文通过总结我国主要成铝区碎屑锆石年龄频谱,对物质源区进行限定,结合古环境、岩相古地理等对沉积过程进行还原模拟,认为华北地块铝土矿锆石主要来自地块南北两侧构造单元早志留世、晚石炭世期间形成的岩浆岩体,这些岩浆岩体经过风化剥蚀之后直接由锆石源区运输至沉积盆地进行沉积。黔北—渝南、黔中成铝区中铝土矿的锆石可能主要来自扬子地块西部和东部边缘新元古代岩浆岩体,黔北—渝南成铝区可能由华南地块南部的黔中、雪峰隆起作为直接源区,黔中成铝区可能由扬子地块西侧康滇古陆作为直接源区;滇东南-桂西成铝区锆石可能主要由成铝区西北、西南方向同期构造运动形成的岩浆岩提供,其成矿物质可能也是由锆石源区直接搬运至沉积盆地沉积。

    2021年Z1期 v.41 558-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K]
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  • 地震共振频率成像在贵州播州雷打顶铝土矿区应用效果

    卢卯;黄凯;农观海;林贵生;黄浪;严强;

    贵州播州雷打顶铝土矿床受控于寒武系娄山关组白云岩构成的古侵蚀面,铝土矿体规模与赋矿地层石炭系下统九架炉组的厚度呈正相关关系,古溶槽、溶坑洼地及岩溶漏斗地段是铝土矿富集有利部位,九架炉含铝岩系与桐梓组薄层页岩被碳酸盐岩所夹持,形成上为灰岩下为白云岩的层状分布特征。含矿层与薄层页岩与上覆栖霞组灰岩和下伏桐梓组白云岩具有明显的波阻抗差异,通过地震共振频率成像测量,以波阻抗差异为基础,划分古溶坑洼地基底和上覆地层界线,推断含矿岩系分布形态和厚度,圈定了有利的铝土矿成矿带,与钻孔实际情况进行对比发现,地震共振频率成像作为一种新型经济有效的勘探方法,在该区铝土矿的勘查中直接划分含矿岩系界面,间接推断铝土矿层的找矿效果良好。

    2021年Z1期 v.41 570-577页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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  • 赤泥中的稀土资源:分布、赋存和提取

    李海兰;张杰;吴林;张玉松;黄智龙;

    铝土矿中通常含有一定量的稀土元素(REE),氧化铝生产过程导致矿石中几乎所有的REE都富集到赤泥中,其中喀斯特型铝土矿所产生赤泥中的REE含量相对更高,是潜在的REE二次资源,综合利用赤泥中的REE已成为研究热点之一。已有的研究表明,REE分布于赤泥的各个矿物相,包括铝土矿保留下来的矿物相或新形成的矿物相。类质同象可能是其中REE的主要赋存形式,含Fe或Ti的矿物是其主要载体矿物,存在少量REE独立矿物,硅酸盐矿物相或新形成的矿物相也是REE潜在载体矿物。目前,赤泥中REE回收利用多处于实验室研究阶段,包括直接酸浸、焙烧浸出和生物浸出等方法。对比结果表明,直接酸浸和焙烧浸出是有效的赤泥回收REE的方法,但难点是如何增加浸出的选择性,及简化工艺流程。此外,生物浸出的过程更绿色环保,可能成为未来最具前景的回收REE的方法。在回收过程中,设计和发展多元素回收工艺,将Fe、Al、Na、Ti和REE等元素均纳入提取回收流程,并将有用金属回收后所产生的残渣作为制备建筑装饰、催化支撑材料、吸附剂等的原材料,将是赤泥综合利用未来发展方向。

    2021年Z1期 v.41 578-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K]
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