赣南清溪离子吸附型稀土矿元素迁移富集特征研究

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离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,蕴含了全球80%以上的重稀土资源储量,极具特色和战略意义,因而被许多国家列为战略性矿产资源。离子吸附型稀土矿虽在我国华南多地都有分布,但赣南地区成矿母岩广布,气候和地形地貌条件极其有利于矿床的形成与保存,而且区内蕴含的稀土矿数量多、规模大、稀土配分齐全,在世界范围内都占有举足轻重的地位。因此对赣南典型稀土矿风化剖面进行研究,有助于我们更充分地掌握离子吸附型稀土矿的成矿机理。本文通过对赣南典型稀土矿区花岗岩风化剖面进行元素地球化学分析,并结合相关地球化学参数与图解,来研究风化剖面的主微量元素迁移特征、风化过程以及稀土元素的地球化学特征,得出如下结论:1.主量元素除Al2O3和TFe2O3在风化壳中呈富集趋势外,其余的主量元素随着风化作用增强,亏损程度趋于严重;微量元素Ba和Sr随风化作用进行,逐渐流失,而Zr、Th、Nb等守恒元素以及稀土元素随着风化作用增强,则逐渐富集。2.风化壳形成于炎热、潮湿的强化学风化条件,发育成熟度高,处于去Si的高级阶段,铝、铁发生富集,CIA最高值可达95以上。随着风化作用的深入,在全风化层顶部化学风化进入到晚期阶段,伊利石和钾长石基本完全分解,生成大量高岭石。3.整个风化壳的全岩稀土配分模式主要继承于基岩,均明显富集轻稀土并具有较为强烈的Eu亏损。但稀土元素在风化壳的迁移过程中,在活动性和选择性吸附等方面存在差异,导致风化壳中各相态的稀土元素相对于基岩产生分异现象。4.从地表到风化壳深部,p H值从4.80持续升高至8.44,导致在全风化层中上部,距地表约15m处,形成一道地球化学障,稀土离子活动性减弱难以再向下迁移,在此处被粘土矿物吸附发生富集。地球化学障之上的层位,稀土元素主要以活动性的离子交换态存在,稀土元素迁移量大;地球化学障之下的层位,稀土元素主要以不活动的矿物相存在,迁移量小,其稀土配分特征和稀土总量与基岩相当。
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