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白云鄂博矿床是极为罕见的 Fe-Nb-REE多金属共伴生超大型矿床,稀土资源总量位居世界稀土矿床之首,然而面对中重稀土资源稀缺、稀土资源利用率不足10%的现状,拥有如此巨大稀土资源总量的白云鄂博矿床(中重稀土资源总量不可小觑),近半个世纪没有对其稀土资源进行过系统研究。随着自动矿物分析系统(AMICS)和激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)技术的成熟以及ORIGIN和灰色理论的广泛应用,为中重稀土元素的研究提供了新的思路和技术手段。 本文在地质调查、分析检测、函数拟合以及灰色预测建模等工作的基础上从矿物、矿石、矿体三个层面对白云鄂博主矿生产范围内中重稀土元素种类、主要矿物种类及分布、与其它矿物共生组合关系、中重稀土元素分布规律及深部水平品位预测进行系统研究,本次研究填补了近半个世纪的历史空白,对白云鄂博矿的中重稀土选别、资源综合利用及国家稀土资源综合开发利用宏观规划提供了基础数据支撑。研究取得以下成果和认识: (1)中重稀土元素包含:Sm、Eu、Gd、Tb、Dy及Y共6种;以REO计各元素含量关系为Sm>Gd>Y>Eu>Dy>Tb,其中Sm的含量最高,约占中重稀土总量40%以上,Gd与Y的含量较为接近。 (2)主要包含七种含中重稀土矿物:氟碳铈矿、独居石、氟碳钙铈矿、黄河矿、褐帘石、易解石及褐钇铌矿,为选别中重稀土的最佳矿物原料,其中以氟碳铈矿和独居石含量为最高且分布最为广泛,二者含量占稀土矿物总量的70%以上。 (3)中重稀土品位最高的矿石类型为霓石型铌稀土铁矿石,其次为萤石型铌稀土铁矿石,为提取中重稀土的最佳矿石类型;从空间分布上看中重稀土含量与铁矿体有较为紧密的关系,纵向延深方向中重稀土含量有较为明显的增高趋势。 (4)结合当前采场分布规律,经预测1444、1430、1416水平的中重稀土预测值品位分别为0.1551、0.1774、0.2028,经ORIGIN拟合函数验证结果可靠。预示白云鄂博矿床深部矿体内中重稀土潜在资源量值得期待。