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滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

2021-08-03潘泽伟卢映祥罗建宏余海军苏肖宇杨清标

地质与勘探 2021年4期
关键词:母岩风化壳风化层

潘泽伟,卢映祥,罗建宏,唐 忠,余海军,苏肖宇,杨清标,付 浩

(1.云南省地质调查院,云南昆明 650216;2.昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;3.云南省地质调查局,云南昆明 650051;4.自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,云南昆明 650051)

0 引言

离子吸附型稀土矿作为一种战略资源,早在20世纪70年代就被国家列入实行保护性开采的特定矿种之一,因其具有重要的战略价值和强劲的市场需求备受世界关注(王登红等,2013)。离子吸附型稀土矿床尤其是重稀土矿床,作为我国保护性开发的少数几个矿种之一的独特资源,由于全世界急缺而被大量开采,资源消耗过快,难以保证新兴产业快速发展之需(王登红等,2017)。在滇西陇川至腾冲一带分布着大面积的碱长花岗岩岩体,稀土矿成矿地质背景优越,而且环境气候易于岩体风化壳的形成、保留,具有很大的找寻离子吸附型稀土矿的潜力(曾凯等,2019)。离子吸附型稀土矿床经过近半个世纪的研究和探索,其成矿理论得到了长足的发展,自20 世纪70 年代在赣南地区首次发现离子吸附型稀土矿床以来,近年在广东、广西、云南、东南亚等地也有发现(李文,1995;Kenzo et al.,2009;Adi et al.,2014;黄华谷等,2014;罗云平等,2016;Carleton et al.,2017;鄢俊彪等,2018;燕利军等,2020)。近年来,中国地质调查局通过实施滇西地区三稀等重要矿产地质调查项目在滇西腾冲-陇川等地区新发现一批中-大型离子吸附型稀土矿,助推滇西成为我国新的稀土矿资源基地(张彬等,2019),滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿即是此次工作新发现的稀土矿产地之一。云南是有色金属王国,相较于有色金属矿产,稀土并非是云南的优势矿产,加之稀土下游产业链缺失,导致云南的离子吸附型稀土矿勘查和研究程度总体偏低,自然资源部下达的2020年度稀土矿开采指标中云南仅有150 t离子型稀土氧化物的开采总量控制指标,与江西的8500 t相去甚远。云南离子吸附型稀土矿的综合研究程度相对偏低,高海拔地区矿化富集规律等科学问题尚待研究。本文是对新发现的滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征的首次研究成果,通过成矿母岩及风化壳各层位中稀土元素地球化学特征、富集和迁移特征及稀土配分特征等方面阐述,总结了陇川地区离子吸附型稀土矿的稀土元素分布特征,为矿床评价和研究提供基础。

1 区域地质概况

滇西陇川营盘山稀土矿区域上位于滇西腾冲地块特提斯造山带,其具有多块体拼合的构造特点,是东特提斯造山带的重要组成部分之一(刘增乾,1993)。按照潘桂棠等(2009)提出的中国大地构造分区方案,滇西陇川营盘山稀土矿位于拉达克-冈底斯弧盆系的腾冲-梁河岩浆杂岩及陆内滞后火山弧三级构造单元Ⅶ-5-2-1(图1a)。成矿带划分按照《云南省重要矿种区域成矿规律成果报告》的最新研究成果,调查区属特提斯一级成矿域,腾冲(岩浆弧)Sn-W-Be-Nb-Ta-Rb-Li-Fe-Pb-Zn-Au三级成矿带(Ⅲ3)。

图1 滇西地区大地构造(a)和营盘山地质简图(b,据潘桂堂等,2009修改)Fig.1 Tectonics of western Yunnan (a) and geological map of Yingpanshan area (b,modified from Pan et al.,2009)Ⅶ-5-2-1-腾冲-梁河岩浆杂岩及陆内滞后火山弧(T-N);Ⅶ-5-2-2-高黎贡山活化基地残块-岩浆杂岩带;1-第四系冲积层;2-新近系芒棒组;3-古近纪二长花岗岩;4-古近纪黑云二长花岗岩;5-古近纪似斑状黑云二长花岗岩;6-片麻状花岗岩;7-高黎贡山岩 群;8-断层;9-不整合地质界线;10-糜棱岩带;11-地质界线;12-采样位置Ⅶ-5-2-1-Tengchong-Lianghe magmatic complex and intracontinental lagging volcanic arc ( T-N) ;Ⅶ-5-2-2-residual-magmatic complex zone of Gaoligongshan activation basement;1-Quaternary alluvium;2-Neogene Mangbang Formation;3-Paleogene monzogranite;4-Paleogene biotite monzogranite;5-Paleogene porphyritic biotite monzogranite;6-gneissic granite;7-Gaoligongshan Group;8-fault;9-unconformity geological boundary;10-mylonite belt;11-geological boundary;12-sampling location

据《云南省成矿地质背景研究报告》①的划分方案,研究区主要归属冈底斯-腾冲地层区之腾冲地层分区,大量地层缺失,仅出露有新近系芒棒组(N2m)和第四系冲洪积层。变质岩为古元古界高黎贡山岩群(Pt1GL)。矿区内大量出露的岩浆岩以中酸性侵入岩为主,是腾冲-梁河岩浆弧的重要组成部分。经长期的地质构造演化发展,形成了本区复杂多变的褶皱、断裂构造,亦为最主要的容矿和导矿构造,同时也构成了区内大量岩浆侵入和成矿富集最有利的地带。富含稀土的二长花岗岩是形成离子吸附型稀土矿的先决条件。

2 矿床地质特征

2.1 成矿母岩

大量研究表明离子吸附型稀土矿与花岗岩类有直接成因关系(黄华谷等,2014;周振华等,2016)。滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿主要赋存于邦棍尖山花岗岩岩体的风化壳体中,岩体呈岩基产出,沿北东南西向呈带状分布,岩体出露范围较大,北西起于陇川县龙安村,南东止于盈江县弄璋街,面积约300 km2(图1b)。岩体中出露岩性主要有似斑状中粗粒黑云二长花岗岩、片麻状花岗岩、云英闪长岩及少量的糜棱岩。其中又以似斑状中粗粒黑云二长花岗岩为主,矿物成分钾长石占40%~50%、斜长石20%~30%、石英10%~20%、云母5%~10%、角闪石<5%。成矿母岩黑云二长花岗岩薄片镜下鉴定由斑晶与基质组成(图2),斑晶为钾长石:无色,宽板状,呈变斑晶及变晶,负突起低(<石英),正交下格子双晶、条纹结构十分发育,含量≤40%。基质为中-粗粒碎裂状,含量≥60%,主要由斜长石、石英、少量正长石及黑云母、角闪石及副矿物褐帘石、榍石、磁铁矿等组成。在应力作用下,长英质被压碎,斜长石碎裂十分显著。岩石受晚期边缘混合岩化作用,与岩体相伴的碱质流体沿破碎裂隙注入,并交代基体中的斜长石、石英,而形成大小不等的钾长石变斑晶(最大12 mm)及变晶,但交代不彻底,在钾长石变斑晶中常含熔蚀状石英及残留、残影状斜长石,具交代残留、岛屿、净边、蚕食等结构。多件样品薄片鉴定褐帘石普遍存在,褐帘石呈褐色(图2b),半自形短柱状,多色性显著,深褐-淡褐色,正突起高,糙面显著,正交下褐色异常干涉色。

图2 黑云二长花岗岩镜下鉴定特征(b为单偏光,其余为正交偏光)Fig.2 Microscopic identification characteristics of biotite monzogranite(b under single polarized light,and others under orthogonal polarized light)Q-石英;Pl-斜长石;Bt-黑云母;Or-正长石;Aln-褐帘石;Fsp-长石Q-quartz;Pl-plagioclase;Bt-biotite;Or-orthoclase;Aln-allanite;Fsp-feldspar

2.2 风化壳

滇西陇川营盘山稀土矿属中低山地貌,植被较发育,花岗岩风化强烈,地表浅层均发育不同风化程度的风化壳。风化壳处于侵蚀基准面之上,分布连续性较好,厚度一般为1~20 m,局部可达30 m,平均厚度15 m,沟谷部分地区为母岩出露。风化壳结构层发育齐全、保存较好,以砖红色、土黄色、浅灰色为主,自上而下可划分为腐殖土层、黏土层、全风化层、半风化层和基岩(图3a)。

图3 滇西陇川营盘山稀土矿区野外照片Fig.3 Field photos of Yingpanshan rare earth deposit in Longchuan,western Yunnana-风化壳分层特征;b-二长花岗岩母岩照片;c-花岗岩半风化层照片;d-花岗岩全风化层照片a-stratification characteristics of weathering crust;b-parent rock of adamellite;c-semi-weathered layer of granite;d-completely weathered layer of granite

含矿层主要为全风化层,其结构疏松,自然渗透性良好。根据工程样品分析结果统计,稀土氧化物的含量自黏土层至半风化层为:贫-富-贫,多呈现全风化层富集的规律。矿区花岗岩风化壳垂直分层特征如下:

(1)腐殖土层:由黑色土壤及腐植物组成,其中植物根系发育,厚0~1.0 m。

(2)黏土层:以砖红色土壤为主,见10%~30%左右的砂砾,粒径2~5 mm左右,呈尖锐棱角状,零星可见未完全风化的长石颗粒,一般呈淡黄色。本层为矿层的保护层即矿体顶板,少部分为矿层,含有微量稀土,本层稀土氧化物总量平均值小于0.05%,厚0.3~5 m。

(3)全风化层:为矿区主要含矿层,本层厚1~12 m,平均厚8 m。颜色只要为灰褐色、灰黄色、砖红色、浅肉红色,本层中母岩结构、构造不保留,呈泥质、砂泥质结构,松散土状、砂状结构,成分以砂土、黏土为主(图3d),物质成分以黏土矿物、风化残余的石英和云母为主,手搓可成条,黏土矿物含量较高,石英含量约20%~25%,少量的黑云母。本层是离子吸附型稀土矿主要矿体。

(4)半风化层:颜色呈杂色,基底色为灰色、浅灰色,穿插浅肉红色条纹,结构构造不同程度保留原岩的结构和构造特征,矿物成分以长石风化而成的高岭土等黏土矿物为主,含少量风化残留的长石石英颗粒(图3c),局部可形成矿体。

(5)母岩:矿区出露的母岩主要以球状风化的残余岩体为主,在不同地段分布的岩性不同,岩石类型主要有:似斑状中粗粒黑云二长花岗岩和中粗粒黑云二长花岗岩(图3c),稀土含量偏低,且均为矿物相形式赋存于稀土矿物中。

2.3 矿体特征

稀土矿体贮存于花岗岩风化壳中,矿体顶板为残坡积土和黏土层;矿体底板为半风化的花岗岩,岩石完整,裂隙闭合,结构紧密,渗透性极差,底板一般起伏不大。矿体出露最高海拔标高1856.2 m,最低海拔标高1013.7 m,形态、产状受地形地貌控制,呈面型分布,平面形态为不规则曲面状,局部被沟谷、溪流及冲洪和、层分割,其形态受地形地貌变化控制,呈被袱状覆盖于山体。稀土矿体主要分布于山脊,其次为山坡及山坳(图4),矿体走向近南北,南北长8.7 km,东西宽4.6 km。赋存于山顶的矿体厚度大,浸取品位高,山腰矿体厚度及浸取品位及中等;山脚矿体厚度较小且浸取品位较低,且矿层厚度薄。这一大致变化趋势和规律,符合离子吸附型稀土矿矿体的变化受地形地貌制约的特征。

图4 滇西陇川营盘山稀土矿地质剖面图Fig.4 Geological profile of Yingpanshan rare earth deposit in Longchuan,western Yunnan1-黏土层;2-稀土矿层;3-花岗岩半风化层;4-花岗岩基岩1-clay layer;2-rare earth ore bed;3-semi-weathered layer of granite;4-granite bedrock

3 样品及测试

在矿区典型母岩出露区采集新鲜母岩样品10件,使用赣南钻采集代表性风化壳样品10件分析稀土分量,样品送至国土资源部昆明矿产资源监督检查中心分析测试,测定方法采用国家标准(GB/T 17417.1-2010),实验仪器采用XSERIES 2电感耦合等离子体质谱仪,测定结果为15个稀土元素的含量测定,相对湿度30%,误差范围小于5%,分析结果科学有效。母岩样品稀土元素分析结果及特征值见表1;风化壳样品稀土元素分析结果及特征值见表2。母岩和风化壳样品稀土元素球粒陨石标准化配分曲线见图5。

表1 滇西陇川营盘山稀土矿二长花岗岩样品稀土元素的成分分析结果(×10-6)及稀土特征参数值

续表1

表2 滇西陇川营盘山稀土矿二长花岗岩风化壳样品稀土元素的成分分析结果(×10-6)及稀土特征参数值

续表2

4 讨论

4.1 母岩稀土矿物

稀土元素在地壳中广泛分布,在地壳中的平均丰度值约为0.0153% (张若桦,1987;杨子江等,2002),比 Cu、Pb、Zn 等元素的丰度还要高。离子吸附型稀土矿床的形成取决于所赋存母岩中稀土元素的丰度、配分类型、赋存形式以及风化壳的发育程度等条件。稀土矿化的母岩是离子吸附型稀土矿床的物质基础,母岩稀土元素丰度越高,越易形成风化壳离子吸附型稀土矿床(华仁民等,2007)。离子吸附型稀土矿成矿物质来源主要是母岩中易风化的稀土矿物,如褐帘石、榍石、石榴子石等含稀土硅酸盐矿物及氟碳铈矿、新奇钙钇矿、氟碳钇铈矿等稀土氟碳酸盐矿物(赵芝等,2019)。滇西陇川离子吸附型稀土矿的成矿母岩为似斑状黑云二长花岗岩石,母岩扫描电镜能谱分析结果显示稀土矿物有稀土氟碳酸盐、褐帘石、氟碳铈矿、独居石、磷钇矿等,这些矿物在表生条件下易于破碎和分解,是本矿区中稀土离子的主要来源。这些稀土矿物的物理化学性质很不稳定,尤其在陇川地区湿热多雨的气候条件下,极易解离析出大量的稀土,为离子吸附型稀土矿的形成提供物质条件。因此,在这类花岗岩岩体(母岩)中若有褐帘石等稀土矿物普遍大量存在时,有望找到有工业价值的离子吸附型稀土矿床。稀土矿物的丰富程度常与花岗质岩浆的结晶和岩浆期后热液流体的交代作用相关,晚期形成的花岗岩中稀土矿物种类更多(陆蕾等,2020)。邦棍尖山岩体是一复合成因的岩体,花岗岩中普遍存在的糜棱结构和矿物交代现象表明岩体遭受了多期次的构造作用和热液流体的交代作用,为稀土矿物的形成提供了必要的条件。

4.2 稀土元素地球化学特征

母岩稀土总量(ΣREE)为305.39×10-6~640.71×10-6,平均525.44×10-6,轻稀土比重稀土LREE/HREE为3.66~9.01,比值变化不大,平均为6.20,表明轻重稀土分馏明显,富集轻稀土亏损重稀土,稀土配分曲线是典型的右倾型配分模式(图5a)。

母岩样品(La/Yb)N值在8.42~36.01之间,平均21.37,表明轻稀土富集程度很高。(La/Sm)N值在4.34~6.17之间,平均5.35,表明轻稀土与轻稀土之间分异相对较强烈。(Gd/Yb)N值在1.18~4.22之间,平均2.40,表明重稀土与重稀土之间与发生中等程度的分异。母岩样品δEu均小于1,平均0.36,表现为强烈的负异常,表明岩石在形成过程中可能发生斜长石的结晶分离作用。风化壳中黏土层样品稀土元素总量ΣREE为464.99×10-6~865.75×10-6,全风化层ΣREE,为760.99×10-6~977.91×10-6;半风化层572.62×10-6~765.08×10-6,稀土总量在全风化层最富集。各层位LREE/HREE值黏土层>全风化层>半风化,且均小于基岩平均值,表明随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高。(La/Yb)N值黏土层>全风化层>半风化,均小于基岩平均值,表明轻稀土元素在表土和全风化层上部相对富集,且随风化程度升高富集程度也表现为升高的趋势;(La/Sm)N值黏土层小于全风化层和半风化层,均小于基岩,表明风化作用过程中轻稀土之间的分异作用逐渐减弱;(Gd/Yb)N值越小重稀土富集程度越高,风化壳中黏土层>全风化层>半风化,且均大于基岩,表明随风化程度升高,重稀土的富集程度逐渐减弱。风化壳样品δEu和δCe均小于母岩,表现为强烈亏损。δCe值黏土层>全风化层>半风化层,表明风化程度升高,δCe的亏损减弱。风化壳稀土配分曲线与母岩相似均为右倾轻稀土富集型(图5b)、具明显的Eu负异常,表明两者在稀土元素组成上具有明显的继承性,与母岩相比,风化壳配分曲线右倾趋势更为显著,可能暗示风化作用过程中黏土矿物对稀土离子的吸附能力由La至Lu逐渐变弱。风化壳稀土配分曲线表现出明显的Gd富集。

图5 二长花岗岩(a)、风化壳(b)的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图(球粒陨石标准据Sun and McDonough,1989)Fig.5 Chondrite normalized REE distribution curves of adamellite (a) and weathering crust (b),after Sun and McDonough,1989)

4.3 稀土元素富集特征

在进行风化壳离子吸附型稀土矿地质勘查之前,有必要对风化壳中稀土元素的富集与迁移进行深入的研究。通过研究,不仅可以为寻找风化壳稀土矿床奠定理论基础,同时也为寻找类似矿床的找矿工作提供参考依据。富集系数(R)的计算公式为R=Cx/Cp。其中Cx为样品中稀土元素的含量,Cp为母岩中稀土元素的含量,通过分析富集系数,可以探讨风化壳中黏土层和全风化层稀土元素的集散特征。滇西陇川营盘山稀土矿区的富集系数与分布见表3。

表3 滇西陇川营盘山稀土矿区稀土元素含量平均值(10-6)和富集系数

通过富集系数的研究,可得出如下认识:

(1)原岩经过风化作用,稀土元素含量在黏土层和全风化层中均有明显富集,在半风化层中有一定程度的富集,与南岭地区多数离子吸附型稀土矿床分布规律基本一致(张祖海,1990;张恋等,2015;赵芝等,2017)。稀土元素含量在全风化层中富集系数明显大于黏土层和半风化层,此现象说明全风化层越发育,越有利于稀土元素的富集。风化壳中稀土元素的平均富集程度由高到低为:Gd→Pr→Tm→Lu→Sm→Ho→Yb→Eu→Er→Y→Nd→Ce→La→Tb→Dy。Gd富集能力最强,对比母岩在黏土层、全风化层和半风化层中富集了5.36倍、6.14倍和6.00倍;Dy富集能力最弱,在风化壳中仅表现为微弱富集。

(2)黏土层相对于全风化层仅Ce有微弱的富集,相对于半风化层仅有Ce、Pr、Sm表现出微弱的富集,说明黏土层中Ce富集能力最强。在化学风化作用过程中,Ce 元素明显与其他稀土元素不同。Ce是变价元素,地表氧化条件往往导致Ce3+氧化为Ce4+,而Ce4+极易水解形成难溶(氢)氧化物,与其它轻稀土分离,形成风化剖面中普遍存在的Ce异常,越靠近地表,氧化程度越高,Ce富集程度越高,在半风化层中Ce富集较弱(Banfield and Eggleton,1989;陈志澄等,1994)。实验研究表明(王贤觉等,1980;宋云华等,1987;马英军等,2004),风化过程中Ce4+特殊的水解和络合行为均能导致Ce与其它轻稀土的分离。又有研究显示(陈志澄等,1997;耿安朝和章申,1998),风化壳表土层中丰富的腐殖质可能也是影响Ce活动性的一个主要因素:各稀土元素与腐殖酸络合时,Ce的络合能力最强,其配合稳定常数和配合容量都远较其它REE离子大。这可能也是Ce的表生地球化学行为异于其它REE的一个原因。

(3)强烈风化作用下,LREE的水解能力和吸附率相对HREE更强,导致LREE活动性弱而更多地留在表层,而HREE在风化壳上层的酸性环境下易形成重碳酸盐和有机络合物,优先被溶解并向下迁移(吴澄宇等,1989;吴梅贤等,2003;熊志方和龚一鸣,2006;裴秋明等,2015)。从全风化层、半风化层与母岩的稀土各元素比值来看,母岩风化后各元素均有不同程度的富集,全风化层中轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu富集系数明显高于半风化层,重稀土元素Gd、Tb、Dy、Tm富集程度与半风化层相当,而重稀土元素Ho、Er、Yb、Lu、Y富集程度低于半风化层,此现象说明,全风化层中轻稀土元素富集能力强于重稀土元素,半风化层中重稀土元素富集能力强于轻稀土元素,重稀土在风化壳下部更为富集,重稀土比轻稀土具有较强的迁移能力。

4.4 稀土配分

不同稀土矿物中各稀土元素的含量不同,通常用稀土配分来表示矿物中各稀土元素含量之间的比例关系。稀土配分是指除钷外的其稳定氧化物含量之间的关系,即以原岩、矿物、矿床等具体研究对象中稀土元素或其稳定氧化物的总含量为一百,各稀土元素或其稳定氧化物在其中所占的比例,一般以稀土元素或其稳定氧化物百分比表示。由于各稀土元素在地壳中的富集程度不同,且其用途和工业需求相差较大,经济价值也不经相同。一个稀土矿是否具有工业价值,不仅决定于稀土原矿的稀土品位,而且还取决于其稀土配分(徐光宪,1995)。稀土配分的研究不仅有利于制定稀土矿的选矿和混合稀土分离工艺,而且为揭示稀土矿中稀土的迁移富集成矿规律起到积极的作用。每个矿床中,其成矿母岩中易风化的稀土矿物的类型和含量不同,同时各稀土元素形成离子相稀土的程度不同,很大程度上使不同风化程度的REE的配分存在差异。

从矿区稀土配分结果(表4,图6)可知:矿区母岩和风化壳中稀土配分类型具有明显的继承性,呈现出强烈选择轻稀土配分型,主矿体所在全风化层中La2O3和Nd2O3分别为19.93%和16.28%,特别是CeO2高达32.63%,轻稀土(La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3)共78.05%;中稀土(Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3)占12.36%,Eu2O3占0.30%;重稀土(Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3、Y2O3)占9.59%,其中Y2O3仅为7.42%,矿区大量样品稀土分量分析测试表明营盘山离子吸附型稀土矿矿床类型为低钇、铕,富镧、钕轻稀土矿床。从母岩至风化壳,Gd2O3的配分显著增加,La2O3、Ce2O3、Tb2O3、Dy2O3、Y2O3的配分降低,Pr2O3、Nd2O3、Sm2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3、Lu2O3的配分升高,Ce2O3在黏土层中配分最高,Y2O3在半风化层中配分最高。风化壳中随着风化程度的升高(半风化→全风化→黏土)Ce2O3、Pr2O3配分值逐渐升高,在黏土层中配分值最大;La2O3、Nd2O3在全风化层中配分值最高,其次为半风化层,黏土层中最低;其余中、重稀土元素均表现为随风化程度升高配分值降低的特点,表明重稀土的亏损有所增加。

表4 滇西陇川营盘山稀土矿区不同层位风化壳和母岩的稀土配分特征表(%)

图6 滇西陇川营盘山稀土矿区稀土配分柱状图Fig.6 Rare earth distribution histogram of Yingpanshan rare earth deposit in Longchuan,western Yunnan

5 结论

(1)滇西陇川离子吸附型稀土矿的成矿母岩为似斑状黑云二长花岗岩石,岩石具有较高的稀土元素含量,是形成离子吸附型稀土矿的先决条件。稀土矿物大量存在是寻找此类矿床的关键找矿标志。风化壳稀土元素分布特征大体继承母岩,与母岩相比,风化壳配分曲线右倾趋势更为显著,表现出明显的Gd富集,相比母岩具有更明显的Ce负异常。稀土总量在全风化层最富集,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在表土和全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,重稀土的富集程度逐渐减弱。

(2)全风化层越发育,越有利于稀土元素的富集,风化程度越高越富集铈族稀土,意味着REE随风化壳的发育有向铈族稀土富集方向演化之趋势。风化壳中Gd富集能力最强,Dy富集能力最弱,Ce发生氧化,越靠近地表,富集程度越高。重稀土在风化壳下部更为富集,重稀土具有更强的迁移能力。

(3)风化壳继承母岩的配分类型,矿石配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕轻稀土矿。母岩到风化壳,重稀土的配分增加,Gd2O3的配分显著增加;随风化程度升高,Ce2O3、Pr2O3配分值逐渐升高,在黏土层中配分值最大;La2O3、Nd2O3在全风化层中配分值最高,其余中、重稀土元素均表现为随风化程度升高配分值降低的特点。

[注 释]

①云南省地质调查院.2013.云南省成矿地质背景研究报告[R].

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