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针对赣南风化淋积型稀土矿中稀土元素的分异现象,通过研究该稀土矿的主要矿物成分——高岭石和埃洛石-7的矿物特征及其在不同条件下的吸附特征,探讨了该类型稀土矿的成矿机制和稀土元素分异机理。高岭石和埃洛石-7吸附稀土元素的能力受体系p H值以及金属阳离子钾、钠的的影响,且埃洛石-7吸附稀土元素的能力高于高岭石。横向对比实验结果表明当体系中赋存有K+时,两种粘土矿物对稀土元素的吸附呈现出分化趋势,其中高岭石主要吸附中-重稀土元素,埃洛石-7反之,因此风化淋积型稀土矿风化过程中释放出的K+可能会使高岭石和埃洛石-7呈现出差异吸附特征,进而反过来影响稀土矿中稀土元素的配分。 相似文献
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在详细野外地质考察的基础上,将相山下家岭稀土矿风化壳剖面自上而下划分为黄壤层、铁盘层、红壤层、球形风化层、母岩层。借助X射线粉晶衍射、X射线荧光光谱、电感藕合等离子体质谱等研究手段对剖面样品开展了岩相学、元素地球化学的研究工作。分析结果表明,岩石风化程度至上而下逐渐减弱,斜长石、钾长石、黑云母含量呈增加趋势,并出现伊利石、高岭石等粘土矿物。从黄壤层到母岩层,易移动元素K、Na、Ca含量以及FeO总量呈增加趋势;氧逸度OX值与Fe_2O_3含量呈先增后减的变化趋势,且最大值都出现在铁盘层;SiO_2的含量先减少后增加,Al_2O_3含量则表现为先增后减。微量元素分析结果表明难活动元素Th、U、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga在各层中的含量相近,分异不显著;易活动元素Rb、Ba、Sr含量自上而下逐渐增加。在黄壤层、铁盘层、红壤层以及母岩层中的稀土元素含量远低于球形风化层,分析认为,由于黄壤层、铁盘层、红壤层中粘土矿物与Fe(OH)_3胶体结合,使其对稀土元素吸附量大大降低从而导致稀土元素在球形风化层最富集;Ce在黄壤层、铁盘层、红壤层中富集明显,而在球形风化层中则表现为亏损,母岩层中异常并不明显,可能因为风化壳上层风化过程中形成方铈石等矿物固定了Ce。 相似文献
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淮南矿区煤的稀土元素地球化学 总被引：25，自引：2，他引：23
采用INAA测试了淮南矿区 13个煤层煤样的稀土元素含量,研究了稀土元素地球化学特征,得出以下认识 :各煤层样品的稀土元素含量、分布模式变化都很大。煤中稀土元素主要来源于陆源碎屑,来源于海水和植物的不多;稀土元素在粘土矿物中含量高,主要以高岭石的形式赋存。稀土元素具有指相意义,随着成煤沼泽中海水影响的减弱,陆源影响的增强,煤中稀土元素的含量增加;煤的稀土元素分布模式也作有规律的变化,从类似于海相生物的分布模式到类似于陆源碎屑岩的分布模式。Eu异常是由源岩继承下来的,Eu负异常的减弱,估计是由于陆源控制减弱、海水影响增强引起的。在成煤沼泽环境中,海水的影响并未造成Ce严重亏损。 相似文献
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本区燕山早期花岗岩发育的风化壳中的粘土矿物以高岭石和埃洛石(7Å)为主;蒙脱石、三水铝石及其它为新查明矿物。据粘土矿物组合特征,自风化剖面深部到地表分为三个带:含蒙脱石带,高岭石和埃洛石(7Å)带,含三水铝石带。本文探讨了矿物在风化过程中的生成演化顺序,并进行了热力学的解释。据各带粘土物质的阳离子交换量与稀土含量变化的不一致关系认为,稀土在C带中的富集是化学风化的结果,与粘土矿物组合无关。 相似文献
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八尺风化淋积型稀土矿凝灰岩风化壳中的细粒矿物特征 总被引：1，自引：0，他引：1
采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等方法,研究了粤北八尺凝灰岩风化淋积型稀土矿床中细粒矿物组分(2μm部分)的地球化学及矿物学特征。发现凝灰岩风化壳全风化层中细粒矿物组分中稀土元素(REE)的相对含量约为全风化层总体REE相对含量的2倍,细粒矿物组分主要以管状埃洛石和高岭石等粘土矿物为主。它们对REE的赋存尤其是铈(Ce)的赋存状态起着重要作用。方铈石纳米矿物颗粒或通过库仑力吸附于粘土矿物表面。所获凝灰岩风化壳全风化层中REE特征及细粒组分的矿物组成、微观形貌和结构的信息对理解凝灰岩风化淋积型稀土矿床的成矿特征具有一定作用。 相似文献
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滇东南建水普雄铌稀土矿床矿物学和元素地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
普雄铌稀土矿床位于滇东南建水县,是新发现赋存于长岭岗碱性岩体风化壳中的一个超大型富铌稀土矿床。目前,该矿床探获稀土矿石量3. 6亿t,稀土氧化物量47万t,铌金属量5. 7万t,以轻稀土元素富集为特征。本文通过对具有代表性的15号勘探线60号钻孔20件各种类型铌稀土矿石样品进行分析测试,初步查明了该矿床的矿物学和元素地球化学特征。显微镜下鉴定和XRD、SEM分析结果显示,该矿床Ⅰ号和Ⅱ号矿体残留造岩矿物主要有正长石、斜长石、霞石、云母和磁铁矿等,次生矿物主要为高岭石、三水铝石和蒙脱石等,主要稀土矿物及含稀土矿物为独居石、氟碳铈矿、铅锰铈矿和方钍石等。稀土矿物和含稀土矿物主要呈他形粒状、针状和板状等分布于高岭石、云母和正长石的裂隙和解理中,部分独立分布。ICP MS分析结果显示,稀土元素含量变化范围较大,但相对球粒陨石均有不同程度富集,总体表现为Ⅰ号矿体样品∑REE(766×10 -6 ~8942×10 -6 )高于Ⅱ号矿体(1029×10 -6 ~6043×10 -6 )。全部样品轻稀土(∑LREE)总量(748×10 -6 ~8841×10 -6 )明显高于重稀土(∑HREE)总量(14×10 -6 ~101×10 -6 ),∑LREE/∑HREE=42~114,(La/Yb) N =92~1001,且轻稀土内部分异((La/Sm) N =21~52)较重稀土内部分异((Gd/Yb) N =2~11)更明显。全部样品均具有Eu负异常特征,其 δ Eu值为0. 44~0. 72。不同类型样品的Ce异常特征不同,Ⅰ号矿体样品具有明显的负Ce异常( δ Ce=0. 02~0. 52,仅ZK15 60 02样品的 δ Ce=1. 34),Ⅱ号矿体样品具有弱的负Ce异常( δ Ce=0. 41~0. 85,仅ZK15 60 18样品的 δ Ce=1. 97);全部样品中微量元素含量也均有较大变化范围,与上地壳元素平均含量相比,Li、Zn、Ga、Zr、Nb、Cd、Sb、Cs、Tl、Pb、Th和U等有不同程度富集,Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu和Sn等有不同程度亏损。综合研究表明,内生成岩作用和外生成矿作用共同导致了该矿床轻、重稀土的分异与富集,内生成岩作用为矿床提供物质来源,外生成矿作用导致铌稀土元素进一步富集。 相似文献
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淮北煤田二叠纪煤中稀土元素地球化学研究 总被引：9，自引：0，他引：9
从淮北煤田二叠系10,7,5,4和3煤层中采集34个样品,采用等离子体质谱（ICP-MS）、中子活化（INNA）、等离子体发射光谱（ICP-AES）等方法对样品中主量元素和稀土元素进行了测试,利用X射线衍射等方法对煤中矿物质及其煤质参数进行了测定。在各种测试的基础上,全面分析了稀土元素含量特征、空间分布规律、地球化学参数和分布模式,探讨了淮北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及其在煤中的主要赋存方式。研究表明：与华北和国内外其他地区相比,本区煤层中稀土元素相对富集;产于石盒子组煤中的稀土元素含量高于山两组的,在同一煤层中自下而下稀土元素含量有增高趋势,在顶底板中可能出现富集。Ce呈正异常,Eu明显负异常,不同煤层稀土元素的分布模式相似,稀土元素和灰分具有较好的正相关,∑REE与灰分、灰分中的主要元素以及典型陆源灰分中的微量元素正相关,与反映海相的低灰组分相关性较差。结合煤中矿物质的X射线衍射结果,分析获知,淮北煤田二叠纪成煤环境基本不受海水影响,稀土元素主要由陆源供给,而且主要赋存在以高岭石、伊利石为主的粘土矿物中。 相似文献
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为研究长江中下游红土剖面中粘土矿物的特征及其成因意义, 对安徽宣城红土剖面中粘土矿物进行深入、系统的X射线衍射分析.结果表明, 宣城剖面各土壤层中粘土矿物成分基本一致, 主要为蛭石、伊利石、高岭石, 以及粘土矿物过渡相. 由采自剖面上部样品的X射线衍射图可知, 经乙二醇饱和后7 ?衍射峰可分解为7.15、7.60和7.92 ?三部分, 表明除了高岭石(7.15 ?)外, 还存在高岭晶层含量分别为~80%和~95%的2种高岭-蒙脱石过渡相, 并以前者为主; 剖面下部样品在乙二醇饱和后, 7 ?衍射峰可分解为7.16、7.79和8.35 ?等3个衍射峰, 其中8.35 ?峰衍射强度很小, 表明除了高岭石外, 样品中存在高岭晶层含量为~90%和~43%的高岭-蒙脱石过渡相, 后者含量甚少.甲酰胺饱和结果表明, 高岭-蒙脱石混层粘土矿物相中高岭晶层为埃洛石相.加热试验的衍射图中10 ?衍射峰强度明显增强, 证实高岭相中含有一定数量的来源于绿泥石风化的蒙脱石间层; 而10 ?衍射峰的低角度一侧没有出现拖尾现象, 则指示高岭-蒙脱石混层矿物中的蒙脱石不是简单的羟基间层蒙脱石.此外, 红土剖面中还普遍出现过渡性粘土矿物伊利石-蒙脱石混层和伊利石-蛭石混层粘土矿物.大量过渡性粘土矿物相的出现, 从成土作用的角度上说明红土沉积物经历了沉积-风化、以及多期风化作用叠加, 而且在沉积-风化成土过程中, 气候环境变化于强烈化学风化的温暖、季节性干旱和强烈风化淋滤的温暖而更加潮湿的条件.蛭石-伊利石混层粘土矿物仅发育于红土剖面上部, 表明总体上剖面上部的化学风化程度低于剖面下部. 相似文献
11.
高岭石-多水高岭石演化系列共包括四种矿物:结晶良好的高岭石、结晶差的或b轴无序的高岭石、7Å多水高岭石和10Å多水高岭石。我们将结晶良好的高岭石和10Å多水高岭石分别视为这一演化系列的两个端元矿物,其余两种矿物则是演化系列的中间矿物。该系列中的矿物同属于1:1型含水的层状铝硅酸盐矿物,因而它们的化学成分基本相同,主要差别是在晶体结构上由于单位结构层沿c轴彼此堆叠的方式而引起从有序向无序变化,同时层间键力的减弱引起水分子进入,促使层间水的含量逐渐增大。基于以上特征,这一系列中的四种类型矿物受热以后的热效应很灵敏,详细研究它们在加热脱水过程中的变化规律,可以加深对矿物特性的认识和鉴别。 相似文献
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苏州高岭土矿床可划分为两种成因类型[1,2],即风化型1)和热液蚀变型。高岭土集中分布在阳山东、西、北三个矿区。本文仅就阳西风化型高岭土中产出的不同种类高岭土矿物的形成及其互相演变的关系作初步探讨。 相似文献
13.
通过对我国南方许多风化型高岭土矿床研究查明,在表生条件下形成高岭石-多水高岭石矿物的基本因素是决定于风化母岩的岩性和水介质的物化性质。水介质的物化性质又明显地受到风化母岩的岩性类型和结构构造、动力裂隙的发育程度、围岩的稳定性和透水性、气候、地形地貌和植被等因素的综合性制约。 相似文献
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J. Götze M. Plötze Th. Götte R. D. Neuser D. K. Richter 《Mineralogy and Petrology》2002,76(3-4):195-212
Summary ?Sheet silicates of the serpentine–kaolin-group (serpentine, kaolinite, dickite, nacrite, halloysite), the talc–pyrophyllite-group
(talc, pyrophyllite), the smectite-group (montmorillonite), and illite (as a mineral of the mica-group) were investigated
to obtain information concerning their cathodoluminescence behaviour. The study included analyses by cathodoluminescence (CL
microscopy and spectroscopy), electron paramagnetic resonance (EPR), X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy
(SEM) and trace element analysis.
In general, all dioctahedral clay minerals exhibit a visible CL. Kaolinite, dickite, nacrite and pyrophyllite have a characteristic
deep blue CL, whereas halloysite emission is in the greenish-blue region. On the contrary, the trioctahedral minerals (serpentine,
talc) and illite do not show visible CL.
The characteristic blue CL is caused by an intense emission band around 400 nm (double peak with two maxima at 375 and 410 nm).
EPR measurements indicate that this blue emission can be related to radiation induced defect centres (RID), which occur as
electron holes trapped on apical oxygens (Si–O centre) or located at the Al–O–Al group (Al substituting Si in the tetrahedron).
Additional CL emission bands were detected at 580 nm in halloysite and kaolinite, and between 700 and 800 nm in kaolinite,
dickite, nacrite and pyrophyllite.
Time-resolved spectral CL measurements show typical luminescence kinetics for the different clay minerals, which enable differentiation
between the various dioctahedral minerals (e.g. kaolinite and dickite), even in thin section.
Received December 3, 2001; revised version accepted February 27, 2002 相似文献
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皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127. 9±1. 4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱半风化层（C3）和基岩（D） 5层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显\[(La/Yb)N=15. 6\]，但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过 50%，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。 相似文献
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皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127.9±1.4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱风化层（C3）和基岩（D）五层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=15.6），但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过百分之五十，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。 相似文献
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华南花岗岩风化壳中稀土元素地球化学及矿石性质研究 总被引：27，自引：2，他引：27
华南稀土花岗岩风化壳主要可分为腐值层、全风化层和半风化层。在岩石的风化淋滤过程中，稀土以水合或羟基水合离子吸附在全风化层中的主要矿物埃洛石和高岭石等粘土矿物上。这些层状粘土矿物具有取代结构和断面余键两个吸附活性中心。量子化学计算表明两个吸附活性中心对不同稀土的吸附能力为：Ｌａ＾３＋〉Ｃｅ＾３＋〉Ｐｒ＾３＋〉Ｎｄ＾３＋〉Ｓｍ＾３＋〉Ｅｕ＾３＋〉Ｇｄ＾３＋〉Ｔｂ＾３＋〉Ｄｙ＾３＋〉Ｈｏ＾３＋〉Ｙ＾３＋ 相似文献