江西安远岗下矿区花岗岩风化壳型稀土矿床的矿物学研究

发布时间：2017-05-10 12:13

  本文关键词：江西安远岗下矿区花岗岩风化壳型稀土矿床的矿物学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：赣南地区稀土矿以离子吸附型稀土矿床著称,此次研究的风化壳剖面位于赣南安远岗下稀土矿区,具体位置为江西省赣州市安远县城东北蔡坊乡,矿区面积491.22公顷,矿区内资源储量(矿石量)2072.3千吨,年浸采矿石38.75万吨,生产氧化稀土产品200吨。岗下矿区分布加里东期花岗岩,岩体为三标岩体,岩性主要为黑云母花岗岩和二云母花岗岩。该矿区稀土以离子形态(RE3+)吸附在粘土矿物上,用淋浸沉淀方式提取REE,研究至今未见详细报道其他形式存在的稀土矿物,为证实这个问题,本文采取风化壳不同层位的样品进行相关实验,通过对风化壳的花岗岩的岩相学、岩石地球化学、矿物学及稀土矿物类型进行了系统研究,对该风化壳稀土矿物的不同存在形式及REE富集模式进行研究。风化壳根据不同风化程度及矿物组合类型分为四个不同风化壳层位,即残坡积层、全风化层、半风化层以及基岩层,分别对应不同样品。基岩花岗岩中黑云母普遍出现可能由放射性物质造成的环状晕,可能由于含稀土元素较高的副矿物造成的,与后期稀土富集有关,进一步指示成矿。样品中稀土元素含量最高为全风化层样品的1281.06ppm,即稀土总量分布方式为潜伏式；轻重稀土比1.94～0.50(平均0.90),相对富集HREE。实验结果发现该稀土矿中确实存在其他形式的稀土矿物,例如纳米级方铈矿多晶集合体及其他纳米级稀土矿物小颗粒等。基岩中未见原生LREE稀土矿物,但有次生的氟碳铈矿或氟碳钙铈矿等,HREE主要来源与磷钇矿、磷灰石等副矿物中。华南花岗岩以钨锡稀有稀土金属成矿为特征,由于区域气候环境的影响,该地区花岗岩经受的风化作用非常强烈,因此,赋存于原始矿物晶格中的稀土元素在矿物风化、分解中会被淋滤、释放出来,稀土元素与地表流体形成络合物而下渗迁移,可以发生胶体沉淀而形成稀土矿物集合体。本文研究发现,该风化壳中REE赋存形式的除了有水合或羟基水合离子相,还大量存在着胶体沉积相或矿物吸附相,这些含稀土矿物一般以纳米级(10-150nm)矿物小颗粒形式被粘土矿物吸附而胶结在一起,TEM实验证实一些稀土矿物小颗粒为纳米级方铈矿的多晶集合体,说明Ce在风化壳中被氧化为四价而被沉淀下来。
【关键词】：花岗岩风化壳 纳米级稀土矿物 方铈石 华南 FE-SEM
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.7
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 前言10-16
• 1.1 选题意义10
• 1.2 研究历史和现状10-12
• 1.3 研究方法12-14
• 1.4 主要创新点与认识14
• 1.5 工作量统计14-16
• 第二章 研究区域地质概况16-19
• 2.1 区域地质背景16-17
• 2.2 研究剖面概况17-19
• 第三章 花岗岩风化壳样品的地球化学特征19-30
• 3.1 主量元素特征19
• 3.2 微量元素及稀土元素特征19-22
• 3.3 单矿物LA-ICP-MS微量元素特征22-28
• 3.4 小结28-30
• 第四章 样品矿物组合特征及基岩岩相学特征30-33
• 4.1 样品矿物组合特征30
• 4.2 基岩岩相学特征30-32
• 4.3 小结32-33
• 第五章 风化壳中粘土矿物和稀土矿物特征33-46
• 5.1 风化壳中主要粘土矿物33-36
• 5.1.1 粘土矿物主要种类33-34
• 5.1.2 粘土矿物形成机制34-36
• 5.2 稀土矿物的存在形式36-45
• 5.2.1 风化壳中稀土矿物存在形式36-40
• 5.2.3 集合体状稀土矿物的种类40-41
• 5.2.4 花岗岩基岩中稀土元素的主要存在形式41-45
• 5.3 小结45-46
• 第六章 风化壳中纳米级稀土矿物成因讨论46-50
• 6.1 风化壳中REE赋存形式46
• 6.2 风化壳中粘土矿物与REE的存在关系46-47
• 6.3 富F流体对稀土成矿的作用47-48
• 6.4 风化壳中的REE迁移及配分模式48-49
• 6.5 小结49-50
• 第七章 主要认识与结论50-51
• 参考文献51-59
• 攻读学位期间学术成果59-60
• 致谢60-62

【参考文献】

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本文编号：354732