中国科学院广州地球化学研讨所/深地科学杰出中心袁鹏、周军明等研讨人员，以风化淋积型稀土矿床中典型的粘土矿藏管状埃洛石和片状高岭石为模型矿藏，研讨了其在低浓度La(III)离子溶液中长时间（三年）静置后的结构及La(III)离子赋存态的改变。相关研讨发表于《使用粘土科学》（Applied Clay Science）。博士生周军明为该论文榜首作者，袁鹏研讨员为通讯作者。

　　风化淋积型稀土（即离子吸附型稀土）矿由花岗岩、凝灰岩等富稀土元素（REY）母岩经化学风化和稀土搬迁富集而构成，其特点是富含中重稀土元素，是重要的战略性矿产资源。研讨标明，风化淋积型稀土矿床中的REY首要以可交换态REY(III)离子的方法赋存于粘土矿藏，REY富集的首要诱因是REY(III)离子与粘土矿藏的界面吸附效果。

　　为探明该效果的微观机制，前人已展开了很多吸附模仿实验研讨；首要是剖析短时刻（数天或更短时刻）标准下REY(III)离子在粘土矿藏上的吸附特征，通过显微结构和谱学剖析勘探粘土矿藏吸附REY(III)离子的界面反响机制和REY(III)离子或许的赋存方法及状况。这些研讨为厘清REY在风化淋积型稀土矿中的埃洛石、高岭石等富稀土首要粘土矿藏上的赋存状况供给了重要依据。

　　但是，短时刻标准研讨难以用于模仿REY(III)离子浓度低、效果时刻长的实践风化环境。风化淋积型稀土矿床散布于热带和亚热带地区，气候温暖湿润、降雨量大，适当一部分降水可长时间（数年至上百年）停留于土壤和风化壳中。与短期吸附模仿实验中选用的较高REY(III)离子浓度不同，土壤或风化壳水溶液中REY(III)离子的浓度低，其与粘土矿藏的界面效果很或许是一个缓慢而长时间的进程。

　　因而，要精确解析风化淋积型稀土矿中REY(III)离子的赋存和搬迁机制，除了须展开短时刻标准吸附模仿实验，还须研讨较久标准（几年至几十年乃至更高）条件下，粘土矿藏与低浓度REY(III)离子的界面反响；特别亟待探知低浓度REY(III)离子溶液长时刻效果后，REY在粘土矿藏等矿藏相上的赋存特征；以及长时间效果下埃洛石等粘土矿藏的微观结构的改变，并提醒该改变对REY(III)离子的赋存有何种影响。

　　研讨人员以风化淋积型稀土矿床中典型的粘土矿藏管状埃洛石和片状高岭石为模型矿藏，发现长时间效果后La(III)离子不只以内圈络合物、外圈络合物等方法吸附于埃洛石和高岭石矿藏外表，还以外圈络合物的方法赋存于埃洛石矿藏层间。其直接依据：一是埃洛石产生部分再水化现象，且呈现（001）晶面距离为1.28nm的微区结构，该值大于彻底水化埃洛石的d001值（1.00nm），阐明稀土离子赋存于埃洛石层间；二是埃洛石的衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）图谱中，在3682cm-1处呈现了由层间阳离子引起的红外振荡带；三是埃洛石中La(III)离子的内圈络合物与外圈络合物含量的比值，低于短时刻吸附时埃洛石中稀土离子的内圈络合物与外圈络合物含量比值。

　　鉴于管状埃洛石并非层间可胀大性粘土矿藏，La(III)离子赋存于埃洛石层间域这一现象的发现，提醒了风化淋积型稀土矿中REY(III)离子存在一种新的赋存态管状埃洛石层间离子态。而且，因为La(III)离子比其它REY(III)离子具有更大的离子半径和更高的水化能，La(III)离子可进入管状埃洛石层间，意味着其它REY(III)离子很或许亦可通过相似机制赋存于埃洛石层间。与管状埃洛石不同，REY(III)离子在与高岭石进行短期和长时间反响后，其赋存特征并无显着差异；这或许是因为高岭石并未呈现水化，导致La(III)离子难以进入其层间。上述研讨结果为进一步知道风化淋积型稀土矿床中REY(III)离子的赋存、搬迁和分异供给了新的思路和依据。

　　此外，一般以为，10埃洛石脱水转化为7埃洛石是一个不可逆进程；而通过低浓度La(III)离子溶液长时间效果后，埃洛石部分微区的（001）晶面距离由0.74nm添加至1.00nm，阐明该条件下7埃洛石存在从头水化现象（或许首要产生在埃洛石管的最外层），该发现更新了矿藏学上关于管状埃洛石吸-脱水机制的传统认知。

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