我国科学家破解稀土成矿谜题
环球网资讯·2026-02-05 10:11
研究核心发现 - 碳酸质岩浆的侵位深度(压力)是控制稀土能否超常聚集的关键因素,以地下约10公里(对应压力约0.3 GPa)为界,岩浆演化呈现两条不同路径 [1] - 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 [4] 浅部侵位(<0.3 GPa)的成矿机制 - 当碳酸质岩浆侵位较浅时,富含硅和钠的磷灰石较早结晶,其晶体结构能将稀土元素牢牢固定在晶格内,导致稀土元素在早期被锁定,难以继续迁移和聚集 [1] - 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,因此难以形成有经济价值的矿床 [1] 深部侵位(>0.3 GPa)的成矿机制 - 当碳酸质岩浆侵位较深时,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”,难以锁死稀土元素 [2] - 高压环境使岩浆能溶解更多的水,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,稀土元素在此类盐熔体中具有较高的溶解度 [2] - 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),为晚期氟碳铈矿等经济矿物的大规模沉淀奠定基础 [2] 对全球矿床分布规律的解释与勘查启示 - 世界级稀土矿床(如中国的白云鄂博、牦牛坪)的成矿岩体侵位深度均大于10公里 [4] - 许多侵位较浅的碳酸岩体(如瑞典的Alnö、坦桑尼亚的伦盖伊),虽然可能含稀土,但往往分散不富集,不具备开采经济价值 [4] - 该研究深化了对稀土超常富集机制的认知,为碳酸岩型稀土矿床的勘查提供了新启示 [4]