贵州织金地区稀土磷块岩矿床中稀土元素赋存状态

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２　９卷第４期　地球科学与环境学报　ＮＯ．４　Ｖｏ１．２　９　２　０　０　７年１　２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｄｅｃ．２　０　０　７　贵州织金地区稀土磷块岩　矿床中稀土元素赋存状态　张彦斌　，龚美菱　，李　华　（１．西北大学分析科学研究所，陕西西安７１００６９；２．西北有色地质研究院，陕西西安７１００５４）　摘要：以稀土磷块岩矿床为研究对象，采用电感耦合等离子体光谱法和质谱法研究了３个代表性样品的基本化　学组成，分析了４Ｏ多个元素的含量，确定了矿物质量分数和赋存状态，研究了稀土元素在其中的分布特征。结　果表明，９７　以上的稀土元素呈类质同象状态部分置换磷灰石晶格中的ｃａ　存在，只有小于３　的稀土元素呈　被粘土质等吸附状态或离子交换（吸附）状态存在。　关键词：稀土元素；稀土磷块岩；赋存状态；电感耦合等离子体光谱法；电感耦合等离子体质谱法；织金地区；贵州　中图分类号：Ｐ５９５文献标志码：Ａ文章编号：１６７２—６５６１（２００７）０４—０３６２—０７　Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ＲＥＥ　ｉｎ　Ｒａｒｅ　Ｅａｒｔｈ　Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅ　ｉｎ　Ｚｈｉｊ　ｉｎ　Ａｒｅａ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ—ｂｉｎ　～，ＧＯＮＧ　Ｍｅｉ—ｌｉｎｇ０．ＬＩ　Ｈｕａ　（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｗｅｒｓｉｔｙ，ｘｉ＇ａｎ　７１００６９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｎｏｎ—Ｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｘｉ＂ａｎ　７１００５４，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｏｆ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅ．Ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＩＣＰ—ＡＥＳ　ａｎｄ　ＩＣＰ—ＭＳ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｆｏｒｔｙ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｖａｒｉｏｕＳ　ｍｉｎｅｒａｌｓ　ｍａｔｃｈｅｓ　ｔｈｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ’Ｓ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｎｉｎｅｔｙ—ｓｅｖｅｎ　ｐｅｒｃｅｎｔ　ｏｆ　ＲＥＥ　ｉｓ　ｈｏｓｔｅｄ　ａｓ　ｉｓｏｍｏｒｐｈｉｃ　ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　Ｃａ　ｉｎ　ａｐａｔｉｔｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｌａｔｔｉｃｅ．Ｏｎｌｙ　ｔｈｒｅｅ　ｐｅｒｃｅｎｔ　ｏｆ　ＲＥＥ　ｉｓ　ｈｏｓｔｅｄ　ｉｎ　ｃｌａｙ　ａｂｓｏｒｂｅｄ　ｓｔａｔｅ　ｏｒ　ｉｏｎ－ｅｘｃｈａｎｇｅ（ａｂｓｏｒｂｅｄ）ｓｔａｔｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＲＥＥ；ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｔｅ；ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ；ＩＣＰ－ＡＥＳ，ＩＣＰ—ＭＳ；Ｚｈｉｊｉｎ　Ａｒｅａ；Ｇｕｉｚｈｏｕ　０　引言　０．０３１　、埃及穆罕默德０．０２８　。贵州织金地区稀　土磷块岩矿床，磷矿储量１．３×１０　ｔ，Ｐ。Ｏ　质量分　磷矿中有相当部分为稀土磷块岩矿床，ＲＥ。Ｏ。　数１７　～１９　，ＲＥ２　Ｏ３储量１．１４×１０　ｔ，平均　质量分数约０．１　。作为磷肥原料的磷灰石，从中　０．１　，为综合回收稀土。笔者根据文献［３］提供的　综合回收稀土，是一种不可忽视的稀土资源［１］，国　相态分析方法，对该矿床中３个代表性样品（编号　外稀土磷块岩矿床ＲＥｚＯ。质量分数为［２］：俄罗斯　ＧＩ一６、ＧＩ一７、Ｍｊ）系统做了研究，结果表明，９７　以上　的科罗拉０．２　～１　、美国佛罗里达０．０６　～　的稀土元素呈类质同象状态，部分置换磷灰石晶格　０．２９　、阿尔及利亚０．１３　～０．１８　、摩洛哥　中的Ｃａ。　存在，只有小于３　的稀土元素呈被粘土　０．１４　～０．１６　、突尼斯０．１４　、越南老街　质等吸附状态或离子交换（吸附）状态存在。　收祷日期：２００６—１２—２５　作者简介：张彦斌（１９７３一），男，陕西渭南人，工程师，从事分析化学和物相分析研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｂｚｈａｎｇＯ０７＠１６３．ｃｏｒｎ　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期　张彦斌，等：贵州织金地区稀土磷块岩矿床中稀土元素赋存状态　３６３　１矿物组成和化学分析　表２　３个样品的稀土元素分析　Ｔａｂ．２　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＲＥＥ　１．１　矿物组成　根据岩矿鉴定，主要矿物有胶磷矿（磷灰石）、　自云石、方解石、石英、玉髓、水云母、黄铁矿和有机　质；次要矿物有绢云母、高岭石、绿泥石、重晶石和　褐铁矿；偶见独居石等。　１．２多元素分析　分析样主要用Ｔｈｅｒｍｏ　Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ（美国热电）　生产的Ｘ７型ＩＣＰ—ＭＳ和ＩＲＩＳ　Ａｄｖａｎｔａｇｅ　ＩＣＰ—ＡＥＳ　仪器测定。　３个样品的多元素分析结果列于表１和表２。　表１　３个样品的多元素分析　Ｔａｂ．１　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　Ｔｈｒｅｅ　Ｓａｍｐｌｓｅ　把３个样品的稀土元素换算成氧化物，可得出　总ＲＥ　Ｏ。、轻ＲＥ　Ｏ。和重ＲＥ　Ｏ。，其质量分数Ｇｌ一６　为０．１０、０．０５２、０．０４３；Ｇｌ一７为０．０８、０．０４７、０．０３５；　Ｍｊ为０．０９、０．０５０、０．０３９。　２　稀土元素分布特征及内联系　２．１稀土元素分布特征　根据把稀土元素分析结果得矿石稀土元素配　分模式（图１）。　Ｌａ　Ｃｅ　Ｐｒ　Ｎｄ　Ｓｍ　Ｅｕ　Ｇｄ　Ｔｂ　ｄｙ　Ｈｏ　Ｅｒ　Ｔｍ　Ｙｂ　Ｌ　图１矿石稀土元素配分模式　Ｆｉｇ．１　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ＲＥＥ　图１表明，３个样品的曲线几乎完全重合，说明　有相同的矿床成因和相同的物质来源　］，铈明显亏　损，说明该稀土磷块岩属典型的海相生物沉积成　因。从曲线的形态和微小的铕亏损，说明胶磷矿的　沉积环境为还原环境，磷块岩中稀土元素的亏损和　富集是由于海水源中稀土元素的沉淀和固化作用，　Ｏ　∞　如　Ｏ　Ｏ　维普资讯 http://www.cqvip.com ３６４　地球科学与环境学报　第２９卷　洋脊多金属沉积物的稀土元素含量可用来说明这　表４。粘土质吸附相浸取条件对胶磷矿相有一定的　些沉积物是从通过洋壳运行循环的海水热液中沉　溶解率，而胶磷矿相的质量分数很高，应作串相校　积而成，在那里，氢氧化物可以在热液海水中形成，　正。经试验溶解率为３　。把３个样４个矿物相用　形成了碱性岩而沉积为成矿物质。　２．２稀土元素间的规律　之间的内在联系。选择其中４个含量较高元素　测定钇和铈计算的占有率取平均值，粘土质吸附相　为１．１　，胶磷矿相为９８．２　，独居石相为０．５　，　表４稀土元素物相分析占有率　根据研究对象同一成因的特点，分析稀土元素　磷钇矿相为０．２　。　ｙｓｉｓ　ｏｆ　ＲＥＥ　ａｎｄ　Ｏｔｈｅｒｓ　Ｍｉｎｅｒａｌ　ｗＢ／ｌＯ一　（镧、铈、钕和钇）求计算系数，最后选用测定钇，或　Ｔａｂ．４　Ｐｈａｓｅ　Ａｎａｌ同时测定钇和铈代替测定稀土元素总量。分析计　算为每１×１０　的钇相当３．８１５　Ｘ　１０　的ＲＥ２Ｏ。，　每１×１０　的铈相当９．４７１Ｘ１０　的ＲＥ２Ｏ。（表３）。　表３用铈和钕计算稀土元素总量系数　Ｔａｂ．３　Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ＲＥＥ　ａｌｌ　Ｗｅｉｇｈｔ　Ｆａｃｔｏｒ　ｂｙ　Ｙ　ａｎｄ　Ｃｅ　注：最大相对误差系指３个样分别的比值与平均比值同的相对误差而言　由图１、表３可知该矿物属于选择分配型，即配　分不定的类型，即可以选择铈族，也可以选择钇族，　各稀土元素含量差别悬殊，其配分总以钇稀土元素　配分值最高，有助于矿床成因及其物质来源的　研究。　３矿物组成分析　应用物相分析方法『３　测得各矿物相中某个特　征元素的质量分数，根据化学组成，计算得出各矿　物的质量分数。　３．１稀土元素物相　（１）根据前人方法【５］，测定稀土元素的离子吸　附相、胶磷矿相、独居石相和磷钇矿相，各相溶液中　均测定了钇和铈（表４）。　把３个样４个相测定钇和铈计算的占有率取　平均值：离子吸附相为０．３　，胶磷矿相为９９．１　，　独居石相为０．５　，磷钇矿相为０．２　。　（２）根据前人方法【６］，测定稀土元素的粘土质、　吸附相、胶磷矿相、独居石相和磷钇矿相，结果见　注：表中数据已经过串相校正；括号内数据为占有率／　从表中可见，赋存在胶磷矿中的稀土元素占总　量的９７　以上，呈独立矿物、离子交换和粘土吸附　状态的稀土元素只占稀土元素总量的３　以下，其　中以粘土吸附状态为主。　３．２磷的物相　磷赋存状态有胶磷矿（磷灰石）ＥＣａ　（ＰＯ　）。（Ｆ、　Ｃ１、ＣＯｚ）］。本矿区主要为氟碳磷灰石，其磷质量分　数约１９　，钙约４１　。还有独居石（铈、镧）ＰＯ　、磷　钇矿ＹＰＯ　、粘土质和褐铁矿吸附磷（表５中简称吸　附磷）。根据矿物的化学性质，根据文献［６］的方　法，测得结果列于表５。　表５　磷的物相分析和各矿物相占有率　Ｔａｂ．５　Ｐｈａｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｐ　ａｎｄ　Ｏｔｈｅｒｓ　Ｍｉｎｅｒａｌ　／　注：括号内数据为占有率／　分析结果表明，除有少量的独居石、粘土质和　褐铁矿吸附磷外，磷均呈胶磷矿状态存在。　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期　张彦斌，等：贵州织金地区稀土磷块岩矿床中稀土元素赋存状态　３６５　３．３硅酸盐类矿物组成　知，磷基本上为胶磷矿，因此可以磷的结果为基准，　硅酸盐类矿物质量分数主要有石英（含玉髓，　按化学式来计算其矿物质量分数。５ＣａＯ相当于　Ｓｉ０２）、水云母（Ｓｉ０２　２１．５４　、Ａ１２０３　５７．６９　、Ｋ２Ｏ　１０，３／２（Ｐ　Ｏ　）相当于９，（Ｆ、Ｃ１、ＣＯ　）相当于１。因　１２．０５　、Ｈ　Ｏ　８．７２　），高岭石（Ａ１　ＥＳｉ　ｏ　。］（ｏＨ）　，　此可以计算得出３个样品的矿物质量分数（表ｌＯ）。　其中Ｓｉｏ２　４６．５４　、Ａｌ２（）。３９．５０　、Ｈ２ｏ　１３．９６　），绢　表１０胶磷矿的矿物质量分数　云母（ＫＡｌ　ＥＡ１Ｓｉ。Ｏ　。］（（）Ｈ）　，其中Ｋ　ｏ　１１．８　、ｓｉＯ２　４５．２　、Ａｌ　３３．５　），绿泥石主要由硅、铝、铁、镁　的氧化物和Ｈ　Ｏ组成，无一定化学式，其质量分数　Ｔａｂ．１０　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｏｐｈａｎｅ　｝｛／　的确定用差减法，通过硅的物相分析确定石英的质　量分数和其他硅酸盐矿物硅的总量。通过钾的物相　分析计算得出水云母和绢云母的质量分数。通过铝　的物相分析计算获得高岭石的质量分数，绿泥石的　质量分数最后用差减法确定。　硅酸盐类矿物的质量分数测定结果列于　表６～９。　表６水云母的矿物质量分数　Ｔａｂ．６　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｇｙｕｌｅｋｈｉｔｅ　Ｉ　／　样品编号ＳｉＯｚ　Ａｌｚ０３　Ｆｅｚ０３　ＭｇＯ　Ｈ　２Ｏ　合计　３．４胶磷矿矿物组成　胶磷矿（Ｃａ）　（ＰＯ　）。（Ｆ、Ｃ１、ＣＯ　）从化学式的　正负离子电荷的平衡可见，正负各为１０。从前述已　注：把ＮａｚＯ和ＲＥｚ０３列入胶磷矿中是根据，Ｎａ和ＲＥＥ是以ＲＥ”＋Ｎａ　一２Ｃａ　关系式呈类质同象状态置换Ｃａ赋存在胶磷矿中的，ｃａ量很低，　未作校正　３．５碳酸盐类矿物组成　３个样品中碳酸盐矿物只有白云石ＣａＣＯ。・　（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ）ＣＯ。和方解石ＣａＣＯ。，根据文献［７］　分析后，发现胶磷矿严重干扰碳酸盐矿物的测定，　采用首先让钙满足胶磷矿的需要，继而以ＭｇＯ、　ＭｎＯ和ＦｅＯ的品质按白云石化学式计算得出白云　石的矿物质量分数，最后把剩余的ＣａＯ配上ＣＯ　计算得方解石的矿物质量分数（表１１）。　表１１　白云石和方解石的矿物质量分数　Ｔａｂ．１１　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｄｏｌｏｍｉｔｅ　Ｒ／　矿物　样品编号　ＣａＯ　ＭｇＯ　ＦｅＯ　ＭｎＯ　ＣＯ２　合计　Ｇｌ一６　ｌ４．３７　ｌＯ．２０　０．２８　０．０２　２２．５０　４７．３７　白云石　Ｇｌ一７　ｌ２．６２　８．９３　０．２３　０．０６　１９．６０　４１．４４　Ｍ１　０．８８　０．５６　０．１３　０．１０　１．３６　３．Ｏ３　Ｇｌ一６　０．５８　０．４６　１．０４　方解石　ＧＬ７　３．４９　２．７４　６．２３　Ｍ　０．７３　０．５７　１．３Ｏ　３个样品的矿物组成列于表１２～１４。　４赋存状态分析　综上分析，９７　以上的稀土元素赋存在胶磷矿　中，只有不到３％的稀土元素主要呈粘土质吸附状　态等存在。在稀土元素和磷的物相分析中，把独居　石和磷钇矿作为主要研究对象，是因为３个样品均　为磷块岩，稀土元素中镧、铈、钇的质量分数均较　高，如有稀土元素独立矿物，则独居石和磷钇矿应　是最重要的。由于胶磷矿、独居石和磷钇矿三者的　化学性质非常悬殊，因此，两者呈独立矿物状态存　在的量均极微应是可信的。　维普资讯 http://www.cqvip.com ３６６　地球科学与环境学报　第２９卷　蟾　∞　２　２　ｎ　ｎ　矿物量　Ｏ．３５　Ｏ．５８　Ｏ．５３　０．１７　０．１９　１．０６　０．１６　９９．９４　ＳｉＯ２　Ｏ．Ｏ８　Ｏ．２７　Ｏ．２４　２．９Ｏ　２．９Ｏ　Ａ１２ｏ３　Ｏ．２Ｏ　Ｏ．２３　Ｏ．１８　Ｏ．６７　０．３９　ＦｅｚＯ＃　Ｏ．８７　Ｏ．８７　Ｏ．８７　ＲＥ２Ｏａ　Ｏ．１Ｏ　Ｏ．１Ｏ　Ｏ．１Ｏ　ＭｎＯ　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　ＦｅＯ　Ｏ．２８　Ｏ．Ｏ６　Ｏ．３４　Ｏ．２８　Ｃａｏ　２５．５Ｏ　１４．３７　Ｏ．５８　４０．４５　４Ｏ．４７　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　ＭｇＯ　０．０４　１Ｏ．２Ｏ　１０．２４　１Ｏ．２Ｏ　ＢａＯ　加　∞　０．１１　Ｏ．１１　∞　∞　∞　Ｏ．Ｏ７　Ｋ２Ｏ　”　０．０４　０．０６　Ｏ．１Ｏ　Ｏ．１８　Ｎａ２０　Ｏ．Ｏ７　Ｏ．Ｏ７　“　Ｏ．Ｏ７　Ｓｏ３　１　Ｏ．Ｏ６　Ｏ．１３　Ｏ．１９　６　Ｏ．１９　Ｐ２０５　１８．７１　１８．７１孙　　１８．７１　ＣＯ２　Ｏ．２７　２２．５Ｏ　０．４６　２３．２３　２３．５６　Ｆ　１．３９　１．３９　１．３９　Ｃｌ　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　Ｈ２Ｏ　０．０３　０．０８　０．０５　０．０２　Ｏ．１９　Ｏ．３７　Ｏ．６Ｏ　ＯｒｇＣ　Ｏ．１６　Ｏ．１６　Ｏ．１６　全量　１００．１８　矿物量　４０．５５　８．１４　０．５０　Ｏ．９９　１．２Ｏ　０．１４　０．２０　０．９４　０．１６　１００．４９　ＳｉＯ２　８．１４　Ｏ．１１　Ｏ．４７　０．５４　９．２６　９．ＯＯ　Ａｌ２０３　Ｏ．２９　Ｏ．３８　０．４０　１．Ｏ７　Ｏ．８６　Ｆｅｚ（）３　Ｏ．７７　Ｏ．７７　Ｏ．７７　ＲＥ２０３　Ｏ．Ｏ８　Ｏ．Ｏ８　Ｏ．Ｏ８　ＭｎＯ　Ｏ．Ｏ６　Ｏ．Ｏ６　Ｏ．Ｏ６　ＦｅＯ　Ｏ．２３　０．０６　Ｏ．２９　Ｏ．１５　ＣａＯ　２２．０５　１２．６２　３．４９　３８．１６　３８．１３　ＭｇＯ　８．９３　８．９３　８．９３　ＢａＯ　Ｏ．Ｏ９　Ｏ．Ｏ９　Ｏ．Ｏ７　Ｋ２Ｏ　Ｏ．Ｏ６　Ｏ．１４　Ｏ．２Ｏ　Ｏ．３２　Ｎａ２ｏ　０．０５　Ｏ．Ｏ５　Ｏ．Ｏ８　ｓ（）３　Ｏ．０５　Ｏ．１４　０．１９　０．１９　Ｐ２ｏ５　１６．８５　１６．８５　１６．８５　Ｃｏ２　０．２７　１９．６Ｏ　２．７４　２２．６１　２２．４５　Ｆ　１．２３　１．２３　１．２３　Ｃｌ　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．Ｏ２　Ｈ２ｏ＋　０．０４　０．１４　０．１２　０．１７　０．４７　Ｏ．９Ｏ　ＯｒｇＣ　Ｏ．１６　Ｏ．１６　Ｏ．１６　全量　１００．３０　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期　张彦斌，等：贵州织金地区稀土磷块岩矿床中稀土元素赋存状态　３６７　矿物量　Ｓｉ０２　４３．７３　４６．８２　４６．８２　０．４７　Ｏ．１Ｏ　Ｏ．２７　０．９６　０．４５　０．３８　１．７９　Ｏ．８１　Ｏ．６Ｏ　０．００　Ｏ．ＯＯ　０．００　３．０３　１．３Ｏ　０．４６　０．１　７　１．２３　０．０９　１００．０５　４８．１８　１．２５　４９．３１　１．１２　１．０１　Ｏ．Ｏ９　０．１０　０．１２　２５．３０　０．５２　０．３０　Ｏ．３Ｏ　Ａｌ２０３　Ｆｅ２０３　ＲＥ２０３　ＭｎＯ　０．０９　１．０１　１．Ｏｌ　Ｏ．Ｏ９　Ｏ．１Ｏ　０．１３　０．０５　０．７３　０．１０　０．１８　２５．４５　０．５６　０．３０　Ｏ．３０　Ｏ．２７　０．０４　０．１６　０．１２　Ｏ．２８　Ｆｅ０　ＣａＯ　２３．８４　０．００　０．８８　ＭｇＯ　ＢａＯ　Ｋ，０　Ｎａ２Ｏ　Ｓ０３　０．０４　０．０６　０．２１　０．５６　＼姆　瓣　０．０７　Ｏ．２８　加　∞　如　∞　们　加　０　１８．１３　１８．１３　１．４４　１．３８　Ｏ．Ｏ２　０．６０　０．０９　Ｐ２０５　Ｃ０２　Ｆ　ｌ８．１３　０．２３　１．３８　１．３Ｏ　０．５７　２．１Ｏ　１．３８　Ｏ．Ｏ２　Ｏ．２２　０．０９　０．５６　０．０９　Ｃｌ　Ｈ２Ｏ　ＯｒｇＣ　０．０２　全量　元素呈独立矿物还是呈类质同象本质的差别　在于它们是两种不同的矿物。稀土元素是独居石　或磷钇矿（独立矿物），具有独居石或磷钇矿的物理　化学性质，很难溶于稀酸中。稀土元素在胶磷矿中　呈类质同象状态时，其物理化学性质与胶磷矿一　样，能全溶于稀酸。应用控制溶解分析法，选用能　溶解胶磷矿而使独居石和磷钇矿不溶的条件，在室　温处理，控制胶磷矿溶解不同的量，然后测定各份　溶液中的磷、钇、铈的质量浓度，磷代表胶磷矿，钇　０　１　２　３　４　５　６　７　阶段　图２　ＧＩ－６控制溶解曲线　Ｆｉｇ．２　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　Ｇｌ一６　和铈代表轻重稀土元素，作３个元素的溶解率图　（图２～４）。３个样品的控制溶解分析数据见表１５。　从图２～４可见，３个样品磷、钇、铈的溶解率曲　线均呈重合状态，证明了钇和铈在胶磷矿中呈类质　同象状态存在。根据稀土元素在胶磷矿中呈类质　同象的置换规律，主要按ＲＥ”＋Ｎａ　＝２Ｃａ　质量　分数关系式进行，在选择溶解胶磷矿的溶液中检出　０　１　２　３　４　５　６　了Ｎａ　（在此条件下硅酸盐状态的钠不溶解）也证　明了这一点。　设计确保独居石和磷钇矿不溶解，经过多次浸　阶段　图３　ＧＩ－７控制溶解曲线　Ｆｉｇ．３　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ＧＩ－７　维普资讯 http://www.cqvip.com ３６８　、瓣譬鞋　地球科学与环境学报　第２９卷　∞　∞　∞　加　０　Ｏ　ｌ　２　３　４　５　６　７　阶段　图４　Ｍｊ控制溶解曲线　Ｆｉｇ．４　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　Ｍｊ　表ｌ５胶磷矿控制溶解分析　Ｔａｂ．１５　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｏｐｈａｎｅ　注：括号内数据为溶解率／　取后能完全浸取胶磷矿的条件，连续浸取直到浸取　液中已不再有胶磷矿（用测铈和钇控制）出现后，测　定残渣中的钇和铈（表１６）。　从表１６可见，经过６次浸取后，胶磷矿中的铈　和钇已定量溶解，残渣中的量应是稀土元素呈独立　矿物状态存在的最大量。　表ｌ６连续控制溶解稀土元素的分布（双样平均）　Ｔａｂ．１６　ＲＥＥ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　ｂｙ　Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗＪｌＯ一。　５　结语　（１）查明了３个样品的基本化学组成，提供了　主元素、稀土元素和重要微量元素４３个，为矿物量　定量和稀土元素的赋存状态研究奠定了基础。　（２）通过对３个样品的稀土元素、磷、硅、铝、　钾、碳和碳酸盐７个元素（组分）８个物相分析方法　研究，完成了主次矿物的矿物质量分数定量和矿物　的化学组成；多种矿物中同一元素分量之和与该元　素的总量值吻合。　（３）３个样品的赋存状态分析表明，９７　以上　的稀土元素呈类质同象状态部分置换磷灰石晶格　中的Ｃａ抖存在，只有小于３　的稀土元素呈被粘土　质和褐铁矿吸附状态或离子交换（吸附）状态存在。　参考文献：　［１］孙宏伟，詹晓力．稀土和西部资源开发与利用［Ｍ］．北京：中国　轻工业出版社，２００３．　Ｅ２］徐光宪．稀土［Ｍ］．北京　冶金工业出版社，２００２．　［３］龚美菱．相态分析与地质找矿［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９４．　［４］涂光炽．地球化学［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，１９８４．　［５］　张惠斌．矿石和工业产品化学物相分析［Ｍ］．北京：冶金工业　出版社，１９９２．　［６］　谢学锦，邵　跃，王学求．走向２１世纪矿产勘查地球化学　［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９９．　［７］　龚美菱．碳酸岩矿物的赋存状态研究Ｅｃ］∥龚美菱．化学物相　分析研究论文集．陕西：陕西科学技术出版社，ｉ９９６．