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宣威—威宁地区铌矿床的元素赋存状态及富集机制

         
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铌是一种重要的关键金属,因其特殊的超导性、高熔点、耐腐蚀、耐磨等性质被广泛应用于超导材料、航空航天等新兴领域,是现代高科技产业不可或缺的原料。全球铌资源虽然丰富,但分布极度不均,仅巴西的铌资源就占据了约95%。中国铌资源匮乏,消费量却超过了全球总消费量的四分之一,绝大多数铌依赖于进口,“被卡脖子”风险高。近年研究表明,宣威—威宁地区二叠系宣威组底部的古风化壳普遍富含铌、镓、稀土等多种关键金属,其中Nb2O5含量一般为220μg/g、轻稀土氧化物含量为850~5500μg/g、镓含量一般约50μg/g,均达到了风化壳型矿床的工业品位,且铌、稀土、镓的远景资源量分别超过11万t、40万t、2万t,显示出巨大的资源潜力。尽管前人对该类铌矿床的空间展布、元素分布规律等已进行了较深入研究,但铌的赋存状态及富集机制尚存在较大争议,阻碍对成矿机理的深入认识,制约了对成矿规律及找矿方向的把握。基于此,本文围绕铌赋存状态和成矿机制这一主线,以宣威—威宁地区宣威组铌矿床和底部的玄武岩为研究对象,运用粉晶X-射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)等手段对铌矿化黏土岩和底部玄武岩中的铌赋存状态及微区矿物学开展了系统研究,结果显示铌矿床中主要的载铌矿物为锐钛矿。玄武岩中普遍含有一种特殊的富铌钛矿物——榍石,且研究区发现玄武岩中存在富铌榍石风化蚀变为锐钛矿的重要地质现象。因此,表明铌矿床中的富Nb锐钛矿很可能是由玄武岩中的富Nb榍石风化而来,成矿物质主要来自底部玄武岩中榍石,榍石的风化作用可能是铌富集的主要控制因素。

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