廣州地化所、深地科學卓越創新中心在磷灰石稀土活化研究中取得新進展
文章來源：廣州地球化學研究所 | 發布時間：2021-10-18
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稀土元素具有特殊的物理化學屬性，被譽為“工業維生素”或“工業味精”，已被廣泛應用于國防軍工、航空航天、特種材料、冶金、能源和農業等諸多領域。磷灰石，作為鐵氧化物-銅-金礦床、玢巖鐵礦和碳酸巖型稀土礦床等重要的組成部分，其晶格中含有豐富的稀土元素。前人研究表明，這些礦床中的磷灰石遭受后期的熱液改造之后，其中的稀土元素會被淋濾出來，從而形成稀土礦化。云南武定迤納廠鐵-銅-金礦床是滇中地區具有代表性的元古宙鐵-銅-金礦床之一。該礦床除了含有鐵、銅資源外，還伴生有稀土、稀有（鈮）、釔、鉬、鈷等。前人研究表明，該礦床的稀土礦化與后期熱液流體交代富稀土磷灰石相關，但稀土礦化的時間，以及稀土元素遷移規律及其控制機理還不太清楚。
迤納廠礦床不同類型磷灰石結構特征
針對上述科學問題，中國科學院廣州地球化學研究所流體成礦作用學科組肖兵助理研究員和陳華勇研究員及其合作者，對迤納廠礦床的中的磷灰石，開展BSE-CL-TIMA、電子探針和LA-ICP-MS分析工作，結合前人認識，獲得以下結論：（1）迤納廠礦床可以劃分為鈉-鐵蝕變、鐵（稀土）礦化和銅-金-稀土礦化三個階段，并形成4種不同類型磷灰石：Ap1稀土含量最高，形成于鐵（稀土）礦化階段，與幔源巖漿相關；Ap2和Ap3形成于銅-金-稀土礦化早期階段，其中Ap2含有最低的稀土含量，形成于銅-金-稀土礦化早期階段的巖漿熱液流體，Ap3形成于Ap1溶解-再沉淀過程中，與相對氧化的熱液流體相關；Ap4形成于銅-金-稀土礦化晚期階段，含有最高的Eu正異常和Eu含量，形成于相對還原的熱液流體。（2）Ap3和與Ap4共生的獨居石LA-ICP-MS定年結果表明，迤納廠礦床富稀土磷灰石（Ap1）稀土元素活化遷移發生在900–840 Ma。（3）迤納廠礦床最顯著的特征是富含稀土磷灰石經過后期熱液流體的改造，其中的稀土元素不僅可以在磷灰石內部形成稀土礦化，也可以遠距離遷移，形成脈狀礦化。
上述研究成果發表在Contributions to Mineralogy and Petrology期刊上，得到了廣東省基礎與應用基礎研究重大項目、國家自然科學基金和院先導計劃項目的聯合資助。
文章信息如下：
Bing Xiao, Yuanming Pan, Hao Song, Wenlei Song, Yu Zhang, Huayong Chen*. Hydrothermal alteration processes of fluorapatite and implications for REE remobilization and mineralization. Contributions to Mineralogy and Petrology: 2021, 176, 87
