应用电感耦合等离子体质谱/光谱法研究上扬子区新华磷块岩稀土元素特征及沉积学意义
段凯波, 王登红, 何汉江, 郑国栋, 熊先孝, 袁建国, 贺宝宝, 屈云燕
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.018
新华磷矿床是我国重要的富集稀土元素的沉积型含稀土磷块岩矿床, 本文利用电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES), 辅以岩矿鉴定等分析技术, 结合沉积学理论研究了新华磷块岩稀土元素地球化学特征及相关问题。结果表明, 新华磷块岩稀土总量(∑REEs)较高, 集中值介于800×10-6~1200×10-6, 其组成属轻稀土+钇型, 稀土元素主要以类质同象形式存在于胶磷矿中; 新华磷块岩和昆阳磷块岩具相似的REEs配分曲线和明显铈负异常, δCe介于0.28~0.36, 表明上扬子区南缘成磷环境为氧化条件, 且为稳定的滨浅海被动大陆边缘沉积环境; 但新华磷块岩与其上覆黑色岩系REEs配分曲线迥异, 后者表现出不明显的铈、铕异常, 说明黑色岩系主要形成于深海-半深海静水还原环境, 从梅树村期早期至晚期经历了海平面升高的过程, 地层层序整体显示向上变深的沉积相变, 磷块岩和黑色岩系之间的接触面可能为三级层序甚至更小层序级别的界面。这些沉积学的认识揭示了上扬子区下寒武统层序地层学意义和海相沉积环境特征, 对华南早寒武世生命大爆发和层序地层学深入研究提供了证据。
关键词: 新华磷块岩, 昆阳磷块岩, 黑色岩系, 稀土元素特征, 沉积环境, 层序地层, 电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES)
贵州织金磷矿床中离子吸附型稀土的存在及初步定量
段凯波, 王登红, 熊先孝, 连卫, 高鹏, 王英林, 张杨
近年来研究表明贵州织金磷块岩矿床中伴生丰富的稀土主要以类质同象形式存在,其主要依据为稀土总量与磷含量的正相关性,而对独立稀土矿物与离子吸附型稀土两种赋存状态的认识目前仍然不清楚。本文通过利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)稀土元素全分析、磷钼酸喹啉重量法磷分析、岩矿鉴定与实验室选矿试验等方法对该矿床中伴生稀土的赋存规律进行了研究。岩矿鉴定表明矿石中主要矿物成分为胶磷矿并含少量黏土矿物,但未发现独立的稀土矿物;磷与稀土全分析显示稀土总量及各分量都与磷含量呈正相关,从而验证并进一步表明了稀土主要以类质同象形式存在于胶磷矿中。通过研究原矿经选别后稀土与磷在精矿、尾矿和选液(尾矿水)中的分配对比及两者的含量关系来探讨稀土的赋存规律,结果显示磷仅分配于精矿和尾矿中未发生损失,而11.98%的稀土在强电解质硫酸盐的作用下从原矿中解离出来进入了选液,推断这部分稀土在原矿中未进入矿物晶格,而是呈离子态吸附于矿物表面,初步认为漫长时限与潮湿条件下的充分风化作用以及胶磷矿与黏土矿物所充当的吸附载体发挥了作用,表明织金磷矿中稀土总量的11.98%以离子吸附状态存在。综合各分析结果,织金磷矿伴生稀土各赋存状态中类质同象占主导,未发现独立稀土矿物,而离子吸附型稀土占一定的比例,故将稀土的离子吸附形式列为仅次于类质同象的第二大赋存状态。
关键词: 稀土磷块岩, 赋存状态, 独立稀土矿物, 类质同象, 离子吸附

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