拉曼Mapping研究白云鄂博萤石型稀土矿物赋存特征及分布规律

摘要：

白云鄂博矿以资源丰富、储量巨大而闻名.其中独居石矿物是主要稀土原料之一,在冶金、军事、化工材料等领域都有广泛的应用.前人已经对白云鄂博矿物学特征进行了充分的研究,随着开采深度的增加,原生矿物增多,对现阶段稀土矿物赋存状态有待深入了解.利用拉曼M apping成像技术结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)与能谱议(energy dispersive spectrometer,EDS)方法,能够对白云鄂博共伴生矿物赋存特征进行更深的研究.EDS与能谱结果显示:矿物扫描区由萤石、重晶石、独居石、磷灰石和铁矿物构成.拉曼M apping分析显示:显微共聚焦图下扫描基底为萤石矿物(CaF2),拉曼特征峰普遍出现在220～650 cm-1,与已知文献报道的萤石拉曼峰略有不同.较大颗粒为重晶石矿物(BaSO4),为典型的硫酸盐矿物.中等颗粒大小为独居石矿物(Ce,La,Nd)PO4,细小颗粒集中区为磷灰石矿物(Ca5[PO4]3 F).虽然独居石与磷灰石都为典型的磷酸盐矿物且具有相同磷酸根结构,但由于外部金属阳离子的结合种类不同,其拉曼峰位也不相同.拉曼M apping结合EDS分析矿物的赋存特征及分布规律关系为:独居石呈板状或块状分布在重晶石与磷灰石中间或磷灰石与萤石矿物之间,粒度约为50～120μm.重晶石矿物颗粒较粗呈块状集合体分布,颗粒大小为50～200μm,常与独居石共生,矿物颗粒紧密生长.磷灰石呈细粒状或块状,星散分布在独居石与重晶石周围,类似侵染分布在萤石中.少量磷灰石颗粒与独居石相互交代成不规则共生体,大部分磷灰石呈单体分布在矿物之间.萤石矿物中富集最多,占比约55％,与独居石、重晶石、磷灰石、铁矿物伴生.从赋存状态上判断形成时期应早于其他伴生矿物.对矿物成因复杂,共伴生矿物极多白云鄂博矿床.EDS虽能分析矿物学基本关系,但独居石与重晶石矿物中的能谱图部分重合.是由于能谱扫描Ba,S与稀土元素Ce,La,Nd时激发能量线系太相近以及能谱分辨率较低.利用Mapping成像技术对于矿物鉴定上具有简单、可靠的优点,可以弥补EDS分析误判拉曼M apping为矿物学分析提供一种新的鉴别思路,同时也为白云鄂博矿物的鉴定提供了参考性的拉曼光谱.

关键词：白云鄂博矿、稀土、独居石、拉曼成像、共伴生矿

所属期刊栏目：41

分类号：P575.4(矿物学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;内蒙古自治区重大基础研究开放课题;内蒙古自治区自然科学基金;内蒙古科技大学创新基金

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3776-3781