稀土-锆(铪)-铌(钽)-镓的活化、迁移和富集机理-以务正道地区上二叠统吴家坪组煤系为例

作者:李宝庆; 庄新国; 宁树正; 李晶; 汪小妹; 黄少青; 杜红毅; 刘旭; 杨林键
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为了查明煤系中战略金属的活化、迁移和富集过程,并评估其综合利用潜力,对桥溪河矿区上二叠统吴家坪组底部务川正安-道真(务正道)地区的煤系进行了系统的矿物学和地球化学测试和分析。根据高岭石的矿物组成和结晶度,自上而下确定了四个矿物组合层段(a层、B层、C层和D层)。a层(煤层顶板)矿物主要由方解石、石英和伊利石组成,B层(煤层)由高岭石、黄铁矿、黄钾铁矾和伊/蒙混层组成,C层(直接底板黏土岩)由有序高岭石组成,D层(间接底板黏土岩)由无序高岭石组成。REY、Zr(Hf)、铌(钽)和Ga的含量从高到低依次为:C+d层>B层>a层。REY在a、B、C和d层中分别赋存于磷灰石、独居石、锆石+高岭石和高岭石+磷酸盐矿物中。A层和B层中的NB(TA)和Zr(Hf)主要赋存于锆石和钛矿物中,C层和D层主要赋存于锆石中。A层和B层的碎屑物质主要来自峨眉山玄武岩和少量碱性火山灰,C层黏土岩来自过碱质中酸性火山灰的沉积和蚀变,D层黏土岩来自碱性碱性火山灰的沉积和蚀变。煤系剖面中REY、Zr(Hf)和铌(钽)的活化、迁移和富集受载体矿物控制:(1)Zr(Hf)和铌(钽)主要赋存于抗蚀锆石或钛矿物中,没有明显的活化作用,Zr(Hf)和铌(钽)在水/岩相互作用过程中的迁移和分异,因此,它们的分布受火山灰(过碱质、中酸性火山灰)的性质和输入的控制。(2) REY主要来自火山碎屑或峨眉山玄武岩。在水/岩相互作用过程中易解离,随溶液迁移沉淀,导致REY含量和地球化学参数分布不均。煤层(B层)和黏土岩(C+D层)可作为Rey Zr(Hf)-NB(TA)-Ga的潜在来源,可考虑综合勘探和利用。