新研究揭示稀土成矿关键因素
科技日报·2026-02-05 09:17

研究核心发现 - 中国科学院广州地球化学研究所团队揭示了碳酸质岩浆侵位深度是控制稀土能否超常聚集的关键因素 其对应压力界限约为0.3 GPa(约地下10公里)[1] - 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 深化了对稀土超常富集机制的认知[2] 成矿机制与条件 - 当碳酸质岩浆侵位较浅(小于0.3 GPa)时 磷灰石较早结晶并形成富含硅和钠的晶体结构 将稀土元素早期锁定在晶格内 难以迁移聚集[1] - 浅成侵位环境促使岩浆释放大量低盐度热液 其搬运稀土元素能力很弱 无法有效聚集残余稀土 难以形成有经济价值的矿床[1] - 当碳酸质岩浆侵位较深(大于0.3 GPa)时 橄榄石最先结晶并大量消耗岩浆中的“硅” 使后续磷灰石无法构建“牢笼”锁死稀土元素[2] - 高压环境使岩浆溶解更多水 延迟热液流体分离 促使体系向富碱和富挥发分的“盐熔体”演化 稀土元素在其中具有较高溶解度[2] - 在深成侵位条件下 稀土元素能在残余熔体中持续富集 并结晶出大量过渡性矿物(如黄锶碳钠矿)为晚期经济矿物(如氟碳铈矿)的大规模沉淀奠定基础[2] 全球矿床分布规律与意义 - 全球一半以上的稀土储量来自“碳酸岩”火成岩 但仅有不到10%的碳酸岩体形成了有经济价值的稀土矿床[1] - 世界级稀土矿床(如中国的白云鄂博、牦牛坪)其成矿岩体侵位深度均大于10公里[2] - 许多侵位较浅的碳酸岩体(如坦桑尼亚的伦盖伊)虽然岩石中含稀土 但往往分散不富集 不具备开采经济价值[2] - 该研究为碳酸岩型稀土矿床的勘查提供了新启示[2]