新快报讯 稀土是新能源、高新技术等领域不可或缺的关键原料。全球一半以上的稀土储量来自一种名为“碳酸岩”的火成岩,但奇怪的是,仅有不到10%的碳酸岩体真正形成了有经济价值的稀土矿床。为什么有的碳酸岩富集稀土,有的却不能?2月3日,中国科学院广州地化所薛硕副研究员、杨武斌研究员及其合作团队在国际学术期刊《自然·通讯》上发表的最新研究给出了关键答案:碳酸质岩浆的侵位深度(即压力)是控制稀土能否超常聚集的关键因素。
■在电子探针实验室,薛硕副研究员(左)与杨武斌研究员(右)一同进行实验样品的微区成分分析,以获取关键的地球化学数据。
研究团队用高温高压实验模拟了碳酸质岩浆在中上地壳(地下6-20公里)的冷却结晶过程,发现以大约地下10公里(对应压力约0.3 GPa)为界,岩浆的演化会呈现两条截然不同的“命运之路”。
当碳酸质岩浆侵位较浅(<0.3 GPa)时,磷灰石会较早结晶,此时形成的磷灰石富含硅和钠,其晶体结构如同一种特殊的“牢笼”,能将稀土元素牢牢固定在晶格内,导致稀土元素在早期就被锁定,难以继续迁移和聚集。同时,低压环境促使岩浆释放出大量低盐度热液。这类热液搬运稀土元素的能力很弱,无法将残余稀土有效聚集起来,因此难以驱动晚期形成具有经济价值的矿床。
当碳酸质岩浆侵位较深(>0.3 GPa)时,橄榄石最先结晶,大量消耗岩浆中的“硅”,使得后续结晶的磷灰石无法构建“牢笼”,难以容纳和锁死稀土元素。同时,高压环境使岩浆能溶解更多的水,延迟了热液流体的分离,促使体系向富碱和富挥发分的“盐熔体”演化;稀土元素在这类盐熔体中具有较高的溶解度,因此能在残余熔体中持续富集,并结晶出大量过渡性的黄锶碳钠矿等矿物,为晚期氟碳铈矿等经济矿物的大规模沉淀奠定坚实基础。
这一发现完美地阐释了全球碳酸岩型稀土矿床的分布规律:世界级稀土矿床,如中国的白云鄂博、牦牛坪等,其成矿岩体侵位深度均大于10公里;而许多侵位较浅的碳酸岩体,如瑞典的Alnö、坦桑尼亚的伦盖伊等,虽然岩石中也可能含稀土,但往往分散不富集,不具备开采经济价值。该研究首次构建了“压力-矿物结晶顺序-熔体性质-稀土富集”的完整因果链条,不仅深化了对稀土超常富集机制的认知,也为碳酸岩型稀土矿床的勘查提供了新启示。
采写:新快报记者 陈慕媛 通讯员 孔令竹
新快报讯 3月1日晚,由中国音乐家协会、广东省文学艺术界联合会、中共中山市委宣传部主办,广东省音乐家协会、中山市文学艺术界联合会承办的唱响“一带一路”放歌伶仃洋——中国音协“金钟之星”艺术团赴中山慰问演出在 3月5日上午,十四届全国人大二次会议首场“部长通道”在人民大会堂举行,科学技术部部长阴和俊接受采访。 2023年我国研发投入超3.3万亿元 我国科技事业发展出现了一片新的气象。从投入看,去年全年研发投入超过3.3万亿元 新华社北京3月5日电 国务院总理李强5日在政府工作报告中表示,我们要继续全面准确、坚定不移贯彻“一国两制”、“港人治港”、“澳人治澳”、高度自治的方针,坚持依法治港治澳,落实“爱国者治港”、“爱国者治澳”原则 21世纪经济报道记者 李德尚玉 北京报道 3月5日,国务院总理李强在政府工作报告中提出,要加强生态文明建设,推进绿色低碳发展。深入践行绿水青山就是金山银山的理念,协同推进降碳、减污、 3·8女神节到了,拥有一份成功的事业已成为新时代女性的靓丽标签。据泰康人寿数据,其绩优销售队伍——健康财富规划师(HWP)企业家中,女性占比已超七成。HWP职业阶梯式的成长体系及高度的 在当下这个充满变革与创新的时代,“新质生产力”正成为推动社会进步的重要力量。新质生产力以其高科技、高效能、高质量的特性,正在逐渐替代传统的经济增长方式和生产力发展路径,引领着各行各业走向更加 。本文链接:岩浆侵位深度控制稀土成矿潜力 广州科学家破解稀土成矿谜题http://www.sushuapos.com/show-1-57630-0.html
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