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单词 中国稀土矿床成因
释义

【中国稀土矿床成因】
 

拼译:the genesis of rare-earch ore deposit in China
 

稀土矿床成因具有自己的地质特征,其形成决定于地质条件、稀土元素的地球化学性质和稀土矿物的晶体化学性质。研究稀土矿床成因对于开发利用稀土资源、了解稀土地球化学行为和稀土成矿物理化学条件均具重要意义。

中国稀土矿床和稀土矿化地区在大地构造上的空间分布规律是:既分布于稳定的地质构造单元之中(地台或准地台),又分布于活动的地质构造单元之内(褶皱系)。地台是地壳的稳定地区,但有地台活化的发生,故有岩浆和成矿溶液的活动,为稀土的转移富集提供了条件。褶皱系是地壳的活动地区,岩浆和矿液的活动,适宜的地质环境,促成了稀土的富集成矿。

中国稀土成矿作用与中国大陆地壳运动的关系非常密切。太古代和元古代,中国大陆地壳发生了多次剧烈构造运动和岩浆活动,使地壳物质产生强烈分异,也为稀土分异富集和矿化作用提供了重要的依据和条件,如迁西-桑干运动、阜平-鞍山运动、泰山运动、五台运动、吕梁运动、晋宁运动、澄江运动、蓟县运动等等。

就外生作用下稀土地质情况来看,元古代是稀土富集期,如东北的辽河群、北方的滹沱群(即白云鄂博群)、东南沿海的建欧群、华中的板溪群、川北的火地垭群,以及西南的昆阳群等地层中都富有稀土矿床。古生代和中生代的造山运动和岩浆活动多次频繁发生,波及全国的巨大构造运动有上古生代的加里东期,下古生代的海西期,早中生代的印支期,中晚中生代的燕山期,以及新生代的喜马拉雅期。每期构造运动中又有多次造山幕和多次岩浆活动,如加里东期岩浆活动,形成了中国南方和北方的某些稀土矿床和稀土矿化地区,和海西期浆活动一起形成了巨大的白云鄂博稀土稀有金属矿床,海西期也形成了攀西裂谷中的碱性岩体及大量稀土矿化。

岩浆活动形成了辽宁赛马碱性岩体,位于辽东台背斜中,岩浆活动侵于元古界和下古生界的白云质大理、千枚岩、石英岩和灰岩中,绝对年龄为220~240Ma。西南地区,绝对年龄为180~230Ma期间的印支运动,具备有稀土矿化的条件。燕山期的岩浆活动波及全国,产生了许多稀土矿床和稀土矿化,华北、华南均有许多矿床实例。特别是燕山期花岗岩岩浆活动与南方许多金属矿床关系密切,例如江西西华山复式花岗岩岩体,形成了锡、钼、铋、铍、铌、钽、稀土的矿化,绝对年龄184~140Ma,均有与岩浆活动有关的稀土矿化。

根据稀土矿床的成因特征,我们将中国稀土矿床和稀土矿化地区分为10大成因类型,每一类型中都具有工业意义的典型矿床代表。

(1)花岗岩型稀土矿床。矿床中稀土的来源与酸性、中酸性或偏碱性花岗岩岩浆活动有关,岩浆源多为浅源,也可能为深源,稀土以副矿物形式存在。复式岩体、大岩体边缘和小型岩株,对稀土矿化有利,岩浆后期或岩浆期后的热液活动,对稀土富集成矿起着促进作用。这类矿床多分布于华南褶皱系之中。

(2)碱性岩型稀土矿床。正长岩、霞石正长岩、霓霞岩等碱性岩中富含稀土,且稀土矿物种类繁多。碱性岩是产生稀土矿物和稀土矿化的良好场所,有许多很稀有的稀土矿物,只在碱性岩中产生。碱性岩中除蕴藏稀土矿床外,尚有铀、钍、锆、铌、钾、磷等矿床孕育其中。

(3)火成碳酸岩型稀土矿床。火成碳酸岩的生成与碱性岩密切有关,关于它们之间的成因关系,也有理解为前者是后者分异的产物。火成碳酸岩体往往就是稀土矿体,因为其中的稀土矿物富集,如美国加州芒顿斯的稀土矿体就是这样。中国的火成碳酸岩体分布于稳定的地台区,有稀土矿床多处。

(4)矽卡岩型稀土矿床。矽卡岩稀土矿床规模一般不大,矿床附近有火成岩体的侵入,并有矽卡岩矿物生成,透辉石、石榴石、硅镁石等是矽卡岩的典型矿物,有镁质矽卡岩和钙质矽卡之分,并有内外接触带之别。

(5)伟晶岩型稀土矿床。伟晶岩型稀土矿床稀土储量不大,但矿床中往往含多种稀有矿物和稀有金属矿物,有利于进行综合开发利用。伟晶岩是宝石矿物和某些稀有矿物的重要产地,其分布与地质条件特别是地质构造关系密切。

(6)变质岩型稀土矿床。该类型矿床为变质作用下稀土的富集,其中分布广泛的矿物为独居石,在我国的太古代特别是元古代岩石发育的地区,都有这种稀土矿床的出现,产地甚多。

(7)热液交代和热液脉型稀土矿床。此类矿床往往能形成大的稀土富集,矿石中的稀土种类较多,尤以碳酸盐类和氧化物类稀土矿物种类最丰富。

(8)沉积岩型稀土矿床。沉积岩型稀土矿床赋存于沉积磷矿之中,目前已作为开采磷矿综合利用的目标。一般磷灰石矿物中,含稀土可达千分之几。磷灰石结晶格架中,钙原子有两种位置,钙氧原子间距离较大,有利于稀土较大离子的进入,故磷灰石中富集轻稀土较多。

(9)稀土砂矿。稀土砂矿是砂矿利用的一部分目的,其中,稀土矿物往往与钛、锆等砂矿矿物共存,故稀土砂矿亦可看作钛、锆等稀有金属的砂矿。在稀土砂矿中,耐风化的重砂矿物是独居石CePO4和磷钇矿YPO4;半耐风化的矿物有:褐帘石(Ca,Ce,La)2(Al,Fe,Mg)3(SiO4)3(OH),褐钇钶矿YNBO4,易解石(Ce,Y,Ca,Fe,Th)(Ti,Nb)2(O,Oh),氟碳铈矿CeCO3F,钛铀矿(U,Ca,CE)(Ti,Fe)2O6,黑稀金矿Y(Nb,Ti)2O6,硅铍钇矿Be2FeY2Si2O10,钶钇矿(RE,U,Ca,Pb)(Nb,Ta,Ti,Sn)2O6(?),钛锆钍矿(Ca,Th,Ce)Zr(Ti,Nb)2O7,等矿物。

(10)花岗岩风化壳型稀土矿床。该类型稀土矿床广泛分布于华南,以南岭地区前景最大,那里的花岗岩类岩石中普遍含土较高,风化后形成稀土矿床。数十万平方公里的范围内,随处可能有稀土的富集。大地构造单元的位置主要是在华南褶皱系中和东南沿海褶皱系中,火成岩的侵入时代主要为燕山期,其次属印支期,部分为海西期或加里东期。

总之,中国稀土矿床成因类型丰富多采,在各种地质作用下,不同的地质环境中,以及复合的叠加的地质作用过程中,都形成有代表性的稀土矿床和稀土矿化。

【参考文献】:

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4 白鸽,袁忠信.中国地质科学院矿床地质研究所所刊(总第13号),1985,195

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6 杨主明,潘兆橹,张建洪.中国稀土学报,1992,10(3)∶194~198

7 杨主明,珀特里克.地质科学,1993,28(3)∶221~227

8 伊丽莹.中国科学(B辑),1984,2∶175

9 王中刚,于学元,赵振华.北京:科学出版社,1989,535

(中国科学院地质研究所博士生导师张培善研究员撰)

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