Partitioning and speciation of lanthanides in the system magnetite (hematite) – hydrothermal solution at 450 oC and 100 MPa pressure

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The initial results of the experimental study of a hydrothermal system including lanthanides (Ln) and Fe oxides (magnetite and hematite) are presented. Ln concentrations in solutions and crystals were determined by ICP-MS and LM-ICP-MS, accordingly. The Ln distribution and cocrystallization coefficients obtained are interpreted as the maximal estimates of “true” values corresponding to structurally bound admixture. It is shown that Ln (except for Eu) are the compatible elements in hydrothermal magnetite; heavy Ln (beginning with Tb) are compatible in hematite. The pronounced tendency of the elevation of both coefficients with the Ln atomic number beginning from Gd-Tb was established. This is significant for using the ratio of light and heavy Ln as a typochemical guide for localization of the source of ore elements. The high-Ln-containing phases in associations with magnetite and hematite were obtained. These phases have oxychloride (without Fe) and oxyhydroxide (with Fe) composition and demonstrate the example of co-locating light and heavy Ln in the common space of hydrothermal system due to mutual crystallization of the phases selectively accumulating light and heavy lanthanides.

Авторлар туралы

N. Smagunov

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: nicksm@igc.irk.ru
Favorskiy Str., 1A, Russia 664033 Irkutsk

S. Lipko

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: slipko@yandex.ru
Favorskiy Str., 1A, Russia 664033 Irkutsk

V. Tauson

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: vltauson@igc.irk.ru
Favorskiy Str., 1A, Russia 664033 Irkutsk

O. Belozerova

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: obel@igc.irk.ru
Favorskiy Str., 1A, Russia 664033 Irkutsk

D. Babkin

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: dimit172@mail.ru
Favorskiy Str., 1A, Russia 664033 Irkutsk

Әдебиет тізімі

  1. Кулик Н.А., Мельгунов С.В. (1992) Об эволюции минералообразования в комплексных гематит-флюорит-бастнезитовых проявлениях юга Тувы. Геология и геофизика, (2) (374), 93-103.
  2. Таусон В.Л., Липко С.В., Арсентьев К.Ю., Смагунов Н.В. (2019) Рост кристалла посредством неавтономной фазы: следствия для распределения элементов в рудных системах. Кристаллография. 64(3), 465-476.
  3. Таусон В.Л., Лустенберг Э.Е. (2008) Количественное определение форм нахождения золота в минералах методом анализа статистических выборок аналитических данных. Геохимия. (4), 459-464.
  4. Tauson V.L., Lustenberg E.E. (2008) Quantitative determination of modes of gold occurrence in minerals by the statistical analysis of analytical data samplings. Geochem. Int. 46(4), 423-428.
  5. Чернышев Л.В. (1980) К теории гидротермальных равновесий минералов переменного состава. Геохимия. (6), 787-797.
  6. Alibert C. (2016) Tare earth elements in Hamersley BIF minerals. Geochim. Cosmochim. Acta. 184, 311-328.
  7. Chen F., Liu F., Wang L., Wang J. (2022) Comparison of the preparation process of rare earth oxides from the water leaching solution of waste Nd-Fe-B magnets’ sulfate roasting products. Processes. 10, art. 2310.
  8. Harlov D.E., Meighan C.J., Kerr I.D., Samson I.M. (2016) Mineralogy, chemistry, and fluid-aided evolution of the Pea Ridge Fe oxide-(Y plus REE) deposit, Southeast Missouri, USA. Econ. Geol. 111(8), 1963-1984.
  9. Huang X.-W., Zhou M.-F., Qui Y.-Z., Qi L. (2015) In-situ LA-ICP-MS trace elemental analyses of magnetite: The Bayan Obo Fe-REE-Nb deposit, North China. Ore Geol. Rev. 65, 884-899.
  10. Migdisov A.A., Williams-Jones A.E., Wagner T. (2009) An experimental study of the solubility and speciation of the Rare Earth Elements (III) in fluoride- and chloride-bearing aqueous solutions at temperatures up to 300°C. Geochim. Cosmochim. Acta. 73, 7087-7109.
  11. Migdisov A., Williams-Jones A.E., Brugger J., Caporuscio F.A. (2016) Hydrothermal transport, deposition, and fractionation of the REE: Experimental data and thermodynamic calculations. Chem. Geol. 439, 13-42.
  12. Nadoll P., Angerer T., Mauk J.L., French D., Walshe J. (2014) The chemistry of hydrothermal magnetite: A review. Ore Geol. Rev. 61, 1-32.
  13. Smagunov N., Tauson V., Lipko S., Babkin D., Pastushkova T., Belozerova O., Bryansky N. (2021) Partitioning and surficial segregation of trace elements in iron oxides in hydrothermal fluid systems. Minerals. 11, art. 57.
  14. Tallarico F.H.B., Figueiredo B.R., Groves D.I., Kositcin N., McNaughton N.J., Fletcher I.R., Rego J.L.(2005) Geology and SHRIMP U-Pb geochronology of the Igarape Bahia deposit, Carajas Copper-Gold belt, Brazil: An Archean (2.57 Ga) example of iron-oxide Cu-Au-(U-REE) mineralization. Econ. Geol. 100(1), 7-28.
  15. Tao Z., Wang X., Guo Z., Chu T. (2004) Is there a tetrad effect in the adsorption of lanthanides (III) at solid-water interfaces? Colloids and Surfaces A: Phys. Eng. Aspects. 251, 19-25. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2004.08.078
  16. Tauson V.L., Lipko S.V., Smagunov N.V., Kravtsova R.G. (2018) Trace element partitioning dualism under mineral-fluid interaction: Origin and geochemical significance. Minerals. 8, art. 282.
  17. Williams-Jones A.E., Migdisov A.A., Samson I.M. (2012) Hydrothermal mobilization of the rare earth elements – a tale of “Ceria” and “Yttria”. Elements. 8, 355-360.
  18. Zamanian H., Radmard K. (2016) Geochemistry of rare earth elements in the Baba Ali magnetite skarn deposit, western Iran – a key to determine conditions of mineralization. Geologos. 22(1), 33-47.

Қосымша файлдар


© Н.В. Смагунов, С.В. Липко, В.Л. Таусон, О.Ю. Белозерова, Д.Н. Бабкин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».