王佳新、袁顺达等 - GCA：含氟成矿流体中钪元素溶解度实验和成矿过程模拟研究

　　目前全球90%的钪金属资源均来自于我国白云鄂博稀土矿床。在该矿床中含钪矿物主要为霓石，与含氟矿物时空关系密切，指示含氟热液流体在钪金属成矿过程中起重要作用。且钪金属为硬酸，可与硬碱F^-形成稳定络合物。然而，目前钪在含氟热液流体中的溶解度和迁移行为还不清楚，阻碍了钪成矿过程的定量化刻画。 

　　中国地质调查局矿产资源研究所（以下简称“资源所”）袁顺达等与McGill大学Williams-Jones教授团队和中国地质大学（北京）刘家军教授合作，开展了含氟成矿流体中钪元素溶解度实验（图 1）和热力学计算及成矿过程模拟研究。 

　　图 1 溶解度实验装置 

　　取得如下认识： 

　　1、明确了在含氟成矿流体中的主要含钪络合物是ScF₂⁺和ScF₃^o，通过热力学计算确定了上述络合物的形成常数。2、建立了含钪络合物相图，评估了自然界含氟热液流体运移钪元素的能力，并且定量刻画了含氟成矿流体与白云鄂博稀土矿床H8白云岩之间的水岩反应（图2）。结果指示，随着水岩反应的进行，蚀变岩中钪含量逐步升高，水岩反应比例在53时，蚀变岩中钪元素品位即为100ppm。成矿模拟结果定量化描述了水岩反应是触发钪成矿的有效手段，为开展关键金属矿产成矿过程研究，支撑找矿勘查工作提供理论基础。 

　　图 2 含氟成矿流体与白云鄂博稀土矿床H8白云岩之间的水岩反应过程 

　　研究成果近期发表于《Geochimica et Cosmochimica Acta》。文章详细信息： 

　　Wang Jiaxin, Williams-Jones A.E., Timofeev A., Liu Jiajun, and Yuan Shunda*. (2022) An experimental investigation of the solubility and speciation of scandium in fluoride-bearing aqueous liquids at temperatures up to 250° C. Geochimica et Cosmochimica Acta. https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.01.032。该成果受国家基金委关键金属重大研究计划重点支持项目（92062218）、国家面上基金项目（41672095）和中央级公益性科研院所基本业务费专项资金项目（KK1910）共同资助。