一、有研稀土新材料股份有限公司的科研中心
稀土冶炼分离提纯
五十多年来，有研稀土及其前身一直致力于稀土冶炼工艺研究和产业化开发，针对包括包头混合型稀土矿、氟碳铈矿、南方离子吸附型稀土矿在内的各种类型稀土资源开展了一系列的基础研究和工艺技术研究工作，开发出四十多项具有自主知识产权的冶炼分离工艺技术，大部分已在稀土工业生产中得到广泛应用，其中4项获全国科学大会奖， 11项获国家发明、国家科技进步二等奖或三等奖，如上世纪六十年代开发的锌粉还原碱度法制备高纯氧化铕工艺在国内广泛应用， 90%左右的高纯氧化铕均采用该方法生产；上世纪七十－八十年代开发的硫酸法冶炼包头稀土矿工艺，先后向甘肃稀土公司、稀土高科（包钢稀土三厂）、包头202厂等大型稀土企业推广应用，80%以上的包头稀土矿均采用该专利技术生产； p507-hcl体系连续萃取、半逆流反萃取分离稀土工艺、盐酸体系p507全分离流程 、环烷酸萃取法制备荧光级氧化钇工艺、电解还原法制备超纯氧化铕工艺和设备均在稀土工业上应用，其中向德国转让的荧光级氧化钇制备技术成为中国第一个对外转让的稀土技术项目。
“十五”以来，针对稀土冶炼分离过程中存在的“三废”污染严重、伴生资源利用率低等问题，开展了绿色冶炼分离新工艺研究，成功开发了“非皂化萃取分离提纯稀土新工艺” 原创性技术，萃取分离过程有机相不需要皂化，不使用氨或液碱，从源头消除了氨氮废水对环境的污染，分离成本大幅度降低，该项技术申报中国发明专利8项，国际发明专利1项，已签订技术转让合同8项。
该领域共获得国家级和省部级奖项32项，申报国家发明专利26项，其中8项已获授权。“十五”以来，共承担国家科技攻关计划、973计划、863计划和国家自然科学基金项目十多项。该领域主要研究方向包括：
⑴ 稀土冶炼清洁生产工艺
⑵ 稀土高效无污染分离提纯技术
⑶ 稀土伴生资源综合利用技术
⑷ 稀土冶炼分离过程废水循环利用技术
⑸ 稀土冶金过程控制技术
⑹ 稀土冶炼分离工程化设备开发
稀土金属及合金
有研稀土及其前身从事高纯稀土金属及其合金的研究和开发已有近五十年的历史，是国内最早从事稀土金属及其合金制备、提纯的单位之一。60年代初在国内率先制备出除钷外的16种稀土金属，并逐步实现批量生产，68年成功制备出金属钷。为中国稀土工业体系的建立与完善做出了突出贡献。
近几年，在高纯稀土金属、稀土合金速凝铸片、廉价稀土－镁（铝）中间合金的研发及产业化等方面开展了大量卓有成效的工作：1）以自主开发的低温还原（中间合金法）、还原蒸馏、真空蒸馏提纯三项技术为主进行了产业化开发，形成了多项达到国际先进水平的技术和大型装备，并在此基础上建成了亚洲最大的中重稀土金属及合金生产基地；2）成功开发了氧化物电解法制备稀土－镁（铝）中间合金工艺，创造性地提出了极化超电位共析法，该方法以氧化物为原料，通过浓差极化和阳极极化的双极化作用，平衡稀土与镁（铝）的析出电位，一步电解就可得到稀土镁（铝）中间合金，该方法可将稀土镁（铝）中间合金加工成本大大降低，有利于稀土镁（铝）合金的大量推广应用。
该领域共获得国家级和省部级奖项13项，申报国家发明专利12项，其中4项已获授权。从“八五”到“十五”期间，共承担国家科技攻关计划、973计划和发改委示范工程等项目十多项。主要研究方向包括：
⑴ （超）高纯稀土金属提纯技术和装备
⑵ 廉价稀土－镁（铝）中间合金的制备
⑶ 稀土合金速凝铸片技术及装备
⑷ 其它特种合金及靶材
稀土化合物
从上世纪70年代开始，有研稀土及其前身从稀土抛光材料入手，开展了稀土化合物材料制备工艺研究，在国内率先开发出系列抛光材料生产工艺，并定型“739”、“771”等系列稀土抛光产品，先后向甘肃稀土公司等企业转让技术，为构建中国的稀土抛光工业体系奠定了坚实的技术基础。“十一五”期间，在国家有关科技项目的支持下，开展了“液晶显示屏用高端稀土抛光材料研究”和“液晶显示屏用稀土抛光粉产业化技术开发”工作，并通过部级科技成果鉴定。
随着稀土在超导材料、发光材料、燃料电池、催化材料、涂层材料、磁性材料、屏蔽材料、电子陶瓷等新材料领域广泛应用，市场对稀土化合物粉体材料的形貌、粒度及分布、比表面、密度、孔容、孔径、晶形等物理参数提出严格要求，有研稀土将化学沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、醇盐法等软化学合成工艺与萃取技术、表面改性技术、管道合成技术、晶形控制技术及后处理加工技术耦合，形成了具有产业化应用前景的稀土化合物物理性能可控制备制技术。“十五”期间，承担了“大比表面可控形貌氧化钇制备工艺及产业化开发”等项目的研发任务，并通过成果鉴定，建立了批量生产线。同时，针对稀土企业的需求，开发出沉淀法纯化除杂技术、碳钠沉淀稀土技术和除放射性技术等系列应用技术。
有研稀土在稀土化合物领域申报国家发明专利11项，其中4项已获授权，主要研究方向包括：
⑴ 高性能稀土抛光材料及其制备技术
⑵ 稀土发光材料前驱体制备技术
⑶ 大比表面稀土氧化物和氢氧化物制备工艺
⑷ 纳米、亚微米级稀土化合物制备工艺
⑸ 稀土塑料、陶瓷等功能助剂
⑹ 稀土表面化学处理剂
⑺ 复合稀土化合物合成工艺与装备
稀土功能材料
发光材料有研稀土及其前身从事发光材料的研究和开发已有三十多年的历史，是国内最早从事稀土荧光粉研制的单位之一，拥有国家唯一的“稀土荧光粉中间试验室”，配备有发光材料工程化研发所需的先进、齐备的仪器设备。
公司从上世纪70年代开始研制crt彩电荧光粉及灯用稀土三基色荧光粉，80年代开发出pyg型飞点扫描荧光粉，在阳极射线荧光粉、光致发光稀土荧光粉以及x射线稀土荧光粉等方面取得了多项成果，其中“彩色电视稀土红色荧光粉和投影电视稀土白色荧光粉”获全国科学大会奖，彩色电视硫氧化物红粉为全国的标样粉；pyg型飞点扫描荧光粉等近二十种稀土发光材料的研究和开发获得了省部级奖励或通过了省部级鉴定。
为了满足平板显示、绿色照明及其他应用领域的发展需要，重点研究开发了pdp、fed等平板显示用发光材料，led、hid、ccfl、金卤灯等灯用发光材料，承担了包括国家科技攻关计划、863计划、973计划、国家自然科学基金在内的10余项国家级项目的研究开发工作。项目研究成果大部分已在有研稀土形成了产业化，其中灯用三基色荧光粉技术还转让给了多家企业进行规模化生产，“彩色等离子显示屏（pdp）用荧光体产业化关键技术”获部级科学技术一等奖，“多颜色稀土长时发光材料及其制备技术的研究”获部级科学技术二等奖。
同时，有研稀土也积极致力于解决中国发光材料的表征难题，例如与有关单位共同研制了中国第一台pdp荧光粉发光性能测试设备、中国第一台fed荧光粉发光性能测试设备，这些装置的成功开发均极大地促进了中国相应荧光粉的研发进度。
有研稀土在发光材料领域申报发明专利24项（包括3项国际专利），其中15项已获授权，主要研究方向包括：
⑴ 显示用发光材料：pdp用荧光材料、fed用荧光材料
⑵ 照明用发光材料：白光led用荧光材料、ccfl用荧光材料、金卤灯用发光材料
⑶ 特种发光材料：上转换发光材料、防伪荧光材料、纳米发光材料
催化与环境材料
上世纪70年代，有研稀土及其前身接受国家任务率先在国内进行汽车尾气净化稀土催化剂的研究与开发，随后成功研制出接近当时世界先进水平的汽车尾气净化稀土催化剂，并进行规模化生产与销售，开拓了国内稀土催化材料在环境方面的新应用。1992年受国家委托编制了“汽车尾气净化稀土催化剂”行业标准（编号xb/t503-93），为规范中国汽车尾气稀土催化剂的产业化生产做出了贡献。
“十五”期间， 在大比表面中孔稀土复合氧化物及在环保中的应用、高温稳定铈锆复合氧化物产业化制备工艺等方面承担并完成了包括863计划在内的多项国家级项目的研究开发工作，在关键技术上获得突破，并形成了铈锆复合氧化物完整的产业化制备技术，建成年产50吨铈锆复合氧化物中试生产线。目前正在承担国家“863”计划项目——“汽油车冷启动污染控制技术研究”。
有研稀土在该领域拥有先进的催化剂制备及性能评价装置；配有旋转蒸发仪、程序升温加热炉、气相色谱检测系统、比表面仪、粒度分析仪等，可满足多种稀土催化剂的制备与性能测试。在该领域已申报国家发明专利5项，主要研究方向包括：
⑴ 汽车尾气净化三效催化剂
⑵ 汽车尾气冷启动污染控制技术
⑶ 铈锆固溶体助剂与载体材料
⑷ 天然气燃烧催化材料
⑸ 可挥发性有机废气（vocs）催化净化材料
⑹ 稀土改性甲烷催化制氢材料
磁效应材料
有研稀土及其前身从事稀土磁效应材料研究和开发已有三十多年的历史，是国内最早从事稀土永磁，磁致伸缩等材料研发的单位之一。其中研发的还原扩散法制备钐钴合金磁体成功地转让给上海跃龙化工厂，生产的钐钴磁环最早应用于东方红系列卫星中，为中国航天事业发展做出了重要贡献。
“十五”以来，成功开发了具有自主知识产权的高性能钕铁硼合金速凝铸片（strip casting）技术和关键装备，获得4项国家发明专利，打破了日本在该领域的技术垄断，并以此专利技术为基础，有研稀土与日本住友特殊金属（现由日立金属控股）等公司合资成立了廊坊关西磁性材料公司，有研稀土占66%股份。
开发成功了低成本、大直径稀土超磁致伸缩材料的一步法制备技术，制备的稀土超磁致伸缩材料已经批量供应给军工单位使用，效果良好；研发的新型磁电阻材料，采用薄膜复合技术和先进的微加工工艺制备的自旋阀型全钙钛矿锰氧化物巨磁电阻隧道结，其磁电阻变化率达到国际领先水平。目前有研稀土具有制备和测试磁效应材料的各种设备。
该领域共承担军工民口配套、国家科技支撑计划、863计划、中小企业创新基金、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目20余项。先后申请国家发明专利32项，授权9项，国内外发表学术论文30余篇。获国家科技进步三等奖1项，北京市科学技术一等奖1项，中国有色金属工业科学技术一等奖1项、三等奖1项。
二、稀土元素地球化学特征及地质意义
稀土元素是指原子序数从57到71的15个镧系元素，在元素周期表中属Ⅲb族，同族中39号元素钇一般也看作稀土元素，同族中21号元素钪早期也有人把划入稀土元素，但多数研究者将它排除在外，因为它们在自然界中与稀土元素共生关系不密切，化学性质差别也比较大。稀土元素根据它们在物理化学性质上的某些差别可以将它们分成两组:从la到eu称为轻稀土(lree)，或铈组稀土;从gd到lu，包括y称为重稀土(hree)，或钇组稀土。稀土元素的离子半径近似，电价以三价为主，故它们的地球化学行为近似。当然也存在一定的差别，其原因在于:①离子半径有微小差别;②碱性不同决定了它们的沉淀顺序和迁移能力有所不同;③形成络合物的能力各不相同，因而在自然界中的迁移能力也不相同;④它们被吸附的能力随原子序数的增加、半径的减小而减小。这样就造成了它们在自然界中发生一定程度的分离(即出现“亏损”和“富集”)而显示不同的分配特点。
(1)样品采集及分析
本次研究分别在川东南的南川、万盛、道真、武隆、石柱、黔江、酉阳、秀山、沿河，以及湘西的花垣、永顺、龙山、咸丰、宣恩等地共采集了210件志留系小河坝组砂岩样品(图3.5)。
从各个剖面选取了37件新鲜样品进行了稀土元素及微量元素地球化学分析(每个剖面的样品自底部向顶部依次编号见表3.6)，主要岩性为砂岩、细砂岩，样品稀土元素分析在中国科学院青岛海洋研究所分析与检测中心完成。样品破碎后研磨至200目，然后装袋备用。分析步骤为:称取40mg样品于teflon溶样罐中，加入0.6mlhno3+2mlhf封盖后，静置2h后，于150℃电热板上溶样24h;加0.25mlhclo4于150℃电热板上敞开蒸酸至近干;加1mlhno3+1mlh2o密闭于120℃电热板回溶12h;用高纯h2o定容至40g;然后在仪器icp-ms上进行测试，各标准样品(gsr-1，gsr-3，bhvo-2，bcr-2)及空白样品所测稀土元素的线性较好，分析误差基本都小于5%，很少大于10%，相同样品测试结果一致，测试结果准确可信。各测试样品最终结果取三次测定的平均值。
表3.6 川东南-湘西志留系小河坝组砂岩稀土元素地球化学分析数据(μg/g)
注:数据测试在中国科学院青岛海洋研究所分析与检测中心进行。
(2)稀土元素含量及其特征值
各沉积岩中稀土元素含量及化学参数见表3.6和表3.7。
表3.7 川东南-湘西志留系小河坝组砂岩稀土元素(μg/g)及地球化学参数
续表
注:陨石数据根据leed球粒陨石(田彰正，1973);稀土元素总量∑ree=la+ce+pr+nd+sm+eu+gd+tb+dy+ho+er+tm+yb+lu;轻稀土元素含量lree=la+ce+pr+nd+sm+eu;重稀土元素含量hree=gd+tb+dy+ho+er+tm+yb+lu;l/h:轻稀土含量与重稀土含量之比;(lan/ybn):lan和ybn经球粒陨石标准化的比值;eu/eu*=eu/(smn×gdn)1/2;ce/ce*=ce/(lan×prn)1/2;(lan/ybn):lan和ybn经北美页岩标准化的比值。
川东南、湘西地区志留系小河坝组砂岩样品的稀土元素分析结果(表3.6)表明，在湘西的宣恩板寮、龙山水田坝、咸丰、永顺、花垣等地稀土总量(不包括y)介于118.05～234.68μg/g之间，平均值为163.02μg/g。在川东南的南川、武隆、道真、秀山、酉阳、沿河、石柱漆辽、黔江石会等地稀土总量介于113.35～280.63μg/g之间，平均值为202.3μg/g。总体上，研究区志留系碎屑岩的稀土元素含量都明显高于大陆上地壳的平均稀土元素总量值(146.4μg/g)，而比较接近北美页岩的平均值(173.2μg/g)。
其中，lree/hree为轻、重稀土元素比值，能够反映样品轻、重稀土的分异状况，在同一类岩石中，若该值较大，说明轻、重稀土分异明显，轻稀土元素相对富集，重稀土元素则相对亏损。川东南地区样品的lree/hree为4.41～10.81，平均值为9.05，在湘西样品的lree/hree为6.74～11.44，平均值为8.77，研究区都略高于北美页岩的比值(7.44)，表明研究区相对富集轻稀土元素，重稀土相对亏损。
lan/ybn是稀土元素球粒陨石标准化图解中分布曲线的斜率，反映曲线的倾斜程度。lan/smn、gdn/ybn分别反映了轻、重稀土元素之间的分馏程度，lan/smn值越大，表明轻稀土越富集;gdn/ybn值越小，表明重稀土越富集。川东南样品的lan/ybn为2.23～12.57，平均值为10.52，湘西样品的lan/ybn为8.69～13.61，平均值为10.05，表明研究区样品的轻、重稀土元素分异较大。lan/smn、gdn/ybn分别反映轻稀土元素之间、重稀土元素之间的分馏程度。川东南样品的lan/smn介于1.51～4.81之间，平均值为3.69，湘西地区样品的lan/smn介于之间2.62～4.01，平均值为3.51，表明研究区轻稀土元素之间分异明显;川东南地区样品的gdn/ybn介于1.52～2.86，平均值为1.95，湘西地区样品的gdn/ybn介于1.63～2.48，平均值为1.97，表明研究区重稀土元素之间分异不明显。
eu具有明显的负异常，川东南地区样品的δeu为0.55～0.68，平均值为0.61，湘西地区的样品的δeu为0.55～0.70，平均值为0.63，研究区的δeu与北美页岩标准值(δeu=0.65)较为接近;川东南地区样品的δce在0.66～0.96之间，平均值为0.94，湘西地区的样品的δce在0.94～0.97之间，平均值为0.96，两区的δce值基本正常。
(3)稀土元素的球粒陨石标准化配分模式
采用leed球粒陨石(田彰正，1973)标准值对研究区志留系小河坝组砂岩样品进行标准化，其稀土元素配分模式基本类似，均为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型，分布曲线在轻稀土处具有较大的斜率，而在重稀土处较为平坦，eu处出现一个明显“v”形，存在负eu异常，表明沉积物的物源较为一致，物源相对稳定;从研究区稀土元素配分模式图3.6和图3.7可以看出la-eu段轻稀土配分曲线较陡、斜率较大，表现为明显的“右倾”，说明轻稀土元素之间的分馏程度较高;gd-lu段重稀土配分曲线较为平坦、斜率较小，重稀土元素之间的分馏程度较低。
图3.6 湘西志留系小河坝组砂岩稀土元素配分模式
图3.7 川东南志留系小河坝组砂岩稀土元素配分模式
(4)稀土元素的物源分析
a.沉积速率
前人研究表明，稀土元素中各元素在电价、被吸附能力等性质上仍有一定的差异，随着环境的改变会发生分异，在海洋环境中尤为明显。主要表现为轻稀土元素与重稀土、铈(ce)和铕(eu)与其他元素间的分离。ree大部分被结合于碎屑矿物或以悬浮物入海，碎屑或悬浮颗粒在海水中停留时间的差异是造成ree分异程度不同的重要原因之一。当悬浮物在海水中停留时间较短时，ree随其快速沉积下来，与海水发生交换的机会少，分异弱，这种沉积物的页岩标准化的ree配分模式比较平缓，ce呈正常型或弱负异常，曲线斜率lan/ybn值为1左右。当悬浮颗粒在海水中停留时间较长，即其沉降缓慢，促进了更细颗粒中的ree分解作用，使带入海水中的ree有足够的时间被粘土吸附、与有机质络合和进行相关的化学反应，导致ree的强烈分异，沉积物中页岩标准化稀土配分模式发生显著变化，含量上轻、重稀土元素出现亏损或富集，lan/ybn值明显大于1或小于1，ce也发生选择性分异，氧化环境中易呈ce4+沉淀，具显著负异常，而缺氧条件下负异常消失，甚至出现正异常。因此，可以认为ree的分异程度是沉积颗粒沉降速率快慢的响应。基于海水中粘土等细碎屑悬浮物是有机质和ree共同的“宿主”，有机质又是ree最强的吸附剂之一，二者具有共同的沉降速率。
本书将ree的分异程度作为一种指示剂来表征沉积物沉积速率。川东南地区志留系小河坝组砂岩lan/ybn值在0.62～1.85之间，均值为1.55(表3.7)，湘西地区志留系小河坝组砂岩lan/ybn值在1.28～2.0之间，均值为1.48，从川东南到湘西地区lan/ybn的值逐步降低，表明沉积物的沉积速率有增加的趋势，反映了距物源近的特点。海水中有机质主要以颗粒状或细颗粒等形式沉淀，沉积颗粒的沉降速率对有机质的聚集和保存影响显著。研究区志留系小河坝期沉积速率普遍较高，使得龙马溪期沉积的有机质聚集和保存，这一点在前人对本区的有机碳含量研究上也有体现。总体上看，川东南地区沉积物的沉积速率较湘西低，表明湘西更接近物源区，其海水深度也较浅。
b.稀土元素对物源的指示意义
稀土元素在水体中停留的时间非常短，能够快速进入到细粒沉积物中且不发生分异，能更好地保留源区的地球化学信息(杨守业，1999;cullers，1988)，因此对沉积物具有示踪意义。杨守业等综合前人研究，认为控制沉积物中稀土元素组成最主要的因素是物源。在稀土元素示踪物源研究中，应注重稀土元素配分模式曲线的几何形态，而不是稀土元素的绝对丰度(赵振华，1997)。在实际应用中，研究者往往从配分模式曲线的特征来判断物质来源。相同来源的物质往往具有非常相似的稀土配分模式曲线，所以，在物源示踪研究中，稀土元素得到了广泛的应用。在反映盆地物源区性质的指标中，稀土元素分布模式是最可靠的指标之一。源自上地壳的稀元素具有轻稀土富集、重稀土含量稳定和明显负eu异常等特征(mclennan，1995;bhatia，1986)。本书做了川东南-湘西地区志留系小河坝组砂岩稀土元素样品leed球粒陨石标准化的配分模式曲线(图3.6，3.7)，稀土元素总体具有轻稀土富集、重稀土含量稳定、明显的负铕异常等特征，样品的球粒陨石标准化配分模式相似，均属轻稀土富集型，ce基本正常。从研究区的稀土元素配分模式可以判断川东南-湘西地区志留系小河坝组的物源一致。总体显示出研究区志留系小河坝组砂岩与上地壳基本一致的分布模式，说明研究区志留系小河坝期沉积岩的原始物质应源自上地壳。
李双建和张廷山等对黔中隆起北侧的贵州习水喉滩、綦江观音桥志留系石牛栏组灰岩和靠近雪峰山隆起西北侧的湖南石门磺厂志留系罗惹坪组泥岩的稀土元素地球化学进行了研究(张廷山，1998;李双建，2008)。比较显示研究区地区的ree配分模式与石门磺石的罗惹坪组泥岩的ree配分模式(笔者采用leed球粒陨石对参考文献中的数据进行统一标准化)十分接近(图3.8为本书数据，图3.9中的方形样品为贵州习水;三角形为湘西样品;菱形样品为湖北石门样品)，都显示出轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型，存在明显负eu异常，ce基本正常。且稀土元素各种特征参数比值都很接近，说明研究区与石门磺石具有相似的物质来源。而川东南地区的稀土元素配分模式图与靠近黔中隆起的贵州习水喉滩、綦江观音桥石牛栏组灰岩的稀土元素配分模式存在明显的不同。表明研究区与石门的罗惹坪组应为同源，而与贵州习水喉滩、綦江观音桥石牛栏组应不同源。
图3.8 湘西小河坝组砂岩稀土元素配分模式
图3.9 湘西地区侵入岩稀土元素配分模式(据刘钟伟，1994)
前人大量的研究结果表明，震旦纪-早志留世沉积时期，黔中隆起接受的是以碳酸盐岩为主的沉积，并且在其北侧未见有侵入岩体的报道，小河坝期若是黔中隆起向川东南地区提供的物源，那么在川东南地区的小河坝组砂岩应该体现碳酸盐岩作为物源的沉积记录，本次对研究区稀土测试研究结果显示，小河坝组砂岩物源区应为沉积岩与碱性玄武岩的混合区，所以物源只能是来自雪峰山隆起。同时与刘钟伟对湘西地区古丈、芷江、沅陵、怀化及通道一带侵入在新元古界板溪群(局部为下震旦统)中之北东向岩体的稀土元素配分模式相近(图3.9)。说明川东南志留系小河坝组砂岩的物源来自雪峰山隆起的新元古界板溪群及其侵入岩体。
据前人研究成果，川东南-湘西地区志留系小河坝组砂岩的物源来自雪峰山隆起南西段的古丈、芷江、沅陵、怀化及通道一带的新元古界板板溪群及其侵入板溪群中的基性-超基性岩体及中-基性喷出岩。小河坝组砂岩重砂矿物研究结果也证明了这一结论。
bhatia et al.(1983，1986)在对澳大利亚东部不同大地构造背景的沉积盆地中砂岩和泥岩的稀土元素特征总结如表3.8。该表系统地揭示了稀土元素分布特征所反映的沉积盆地的大地构造背景和物源区类型。本书数据与表中数据对比显示，本区小河坝组砂岩的物源区与活动大陆边缘抬升基地类型相近。
表3.8 不同大地构造背景沉积盆地杂砂岩的稀土元素特征
川东南-湘西地区志留系小河坝组砂岩多表现明显负异常，应用上述稀土元素的特征进一步判断物源区的性质:根据轻重稀土比值与稀土总量图解(la/yb-∑ree图解，底图据alleyre，1978)。其投点主要分布在沉积岩和碱性玄武岩的交汇区，仅少数几个样品落在了沉积岩区(图3.10)。说明研究区志留系小河坝组砂岩的源区主要为沉积岩和碱性玄武岩混合区。
c. gdn/ybn比值与源区特征
在地球演化初期，gd含量较高，随着元素分馏作用，gd含量越来越小。gd/yb的比值也就随着地层时代的变新而逐渐变小(taylor，1985;mclennan，1993)。以gd/yb等于2.0为界，太古宇的gd/yb比值常大于2.0;而后太古宙的年轻地层则小于2.0。由于gd和yb在沉积过程中受地质作用的干扰较小，一旦封闭到沉积地层中，它们的含量就很难改变，因而可用它们判别母岩的特性。同样gd/yb的比值也是一个常用的判断沉积地层相对时间的方法，它具有随着地层时代的变新而逐渐变小的特点(邵磊等，2001)。
图3.10 川东南-湘西志留系小河坝砂岩la/yb-∑ree图解(底图据alleyre，1978)
川东南-湘西地区小河坝组砂岩37件gd/yb比值分析表明(图3.11)，总体以2.0为界，样品数值全部在1.5～2.86，比较集中。可能反映其源岩类型比较单一。约76%的样品小于2.0。表明研究区志留系小河坝组砂岩的源岩地层时代主要以后太古宙地层为主;同时含有少量的太古宙地层的源岩。
图3.11 川东南-湘西地区小河坝组gdn-gdn/ybn关系图
三、中国稀有稀土金属成矿区
根据成矿地质地球化学特征，已知矿床的类型及规模、地质研究程度、成矿远景以及大地构造单元将我国稀有稀土金属成矿区划分出9个一级成矿区、6个二级成矿区和5个三级成矿区（表10-13）。列入一级成矿区的是稀有稀土金属矿化强，成矿条件极为有利，并已证实有大型矿床产出的地区。列入二级成矿区的是稀有稀土金属成矿远景较好，已有中型矿床产出，地质工作较多的地区。第三级成矿区，一般地质工作程度较低，有的仅可作为综合利用对象。对于第三级成矿区，由于工作程度低，人们对它们了解少，需要开展找矿研究工作，有希望找到大矿富矿，如藏南成矿区的盐湖li、rb、cs矿和西昆仑成矿区的li、be、nb、ta伟晶岩矿等。
1.一级成矿区（Ⅰ）
（1）阿尔泰成矿区（Ⅰ1）
本区是我国稀有金属重要基地之一，尤其是花岗伟晶岩的分布、含矿性及研究程度均居于我国前列。伟晶岩主要集中在阿尔泰造山系的中间隆起区——卡拉额尔齐斯复背斜及巴拉额尔齐斯背斜内，前人划分出30多个伟晶岩田，其中分布着10万条以上的伟晶岩脉。除稀有金属伟晶岩外，还有稀有金属花岗岩型，含稀土磷铁的火山沉积矿床及铍、铌钽砂矿。
阿尔泰地区岩石的li、ta、cs背景值高，特别是be更高。在区内次级背斜的倾没端和大断裂旁侧，分支断裂发育，有片麻状黑云母花岗岩及二云母花岗岩出露，围岩具角闪岩相中深变质程度的地段，是稀有金属伟晶岩成矿的有利地段。著名的科科托海3号脉伟晶岩，围岩为变质辉长-闪长岩，具特征的容岩容矿裂隙，是找矿的有利标志。本区有利的找矿地段有巴拉额尔齐斯背斜东南倾没端、阿拉尔斑状黑云母花岗岩外接触带及卡依尔特断裂带东侧；秋依尕特背斜东南倾没端；沙拉加克背斜南翼及西北倾没端；齐林姆塔尔背斜北翼及西北倾没端以及阿拉提克背斜、布鲁克特背斜的西北倾没端及两翼等。
稀有金属矿化花岗岩多为二云母碱长花岗岩和白云母碱长花岗岩小岩体，已知达20多个，具工业价值的有阿斯卡尔特铍矿床等。矿化花岗岩多分布在中生代大花岗岩体四周，该区沉积岩变质程度较弱。
火山沉积稀土磷铁矿床见于泥盆纪地层内，主要分布在卡拉额尔齐斯河两岸，沿蒙库和克孜勒塔斯断裂分布，如阿巴宫和蒙库矿床。沿深断裂有细碧角斑岩和石英角斑岩产出的地带有希望找到这类矿床。
已发现的绿柱石和铌钽铁矿砂矿点有10多处，均未进行评价工作。阿尔泰地区盛产砂金，近几年已找到具相当规模的金矿床。
（2）内蒙古北部成矿区（Ⅰ2）
本区位于内蒙古北部，地跨两个构造单元，分出两个成矿亚区。其中第一亚区——内蒙古西北成矿亚区处于中朝地台内蒙古地轴北缘，第二亚区——内蒙古东北成矿亚区处于内蒙古兴安造山系内蒙古造山带南缘或内蒙古-兴安造山系与吉黑造山系的过渡带。两个成矿亚区虽其同处于近东西向的一条带上，但处于不同构造单元，具有不同的沉积建造、岩浆活动和成矿作用。
表10-13 中国稀有稀土金属成矿区
续表
第一亚区主要发育太古宙及元古宙地层。中元古代巨厚沉积构成白云鄂博裂谷带和渣尔泰裂谷带主体。岩浆活动除花岗岩侵入体外，见有基性-碱性岩-碳酸岩岩浆的侵入和喷出活动。与前者有关形成吕梁期含be、nb、ta的花岗伟晶岩，如巴盟三木代庙伟晶岩铍矿床。与后者有关形成元古宙富ree、nb的碱性岩-碳酸岩型矿床，如著名的白云鄂博超大型稀土金属矿床。第二亚区主要发育中生代地层，尤其是中生代中酸性火山碎屑岩强烈发育。在火山岩发育地区，燕山期岩浆沿断裂侵入，形成众多的碱性和偏碱性花岗岩，呈岩株、岩瘤、岩墙等岩体产出，与之有关形成众多的be、nb、zr、ree的碱性花岗岩或偏碱性花岗岩型矿床，如哲盟巴尔哲矿床、索伦大石寨矿床、齐齐哈尔碾子山矿床，以及西乌旗台彦花矿床等。
内蒙古北部成矿区，尤其是区域东西两端，居民稀少，地质研究程度较低，是找矿的有利地区。地区东部，燕山期碱性、偏碱性花岗岩很多，区域be异常较高，尤有利于找铍。
（3）柴达木成矿区（Ⅰ3）
本区位于东昆仑褶皱系柴达木坳陷内。新生代以来，柴达木地区南北侧抬升，中心下降，形成一相对封闭的内陆盆地。盆地受新构造运动影响，次级断裂发育，内部不同地段相对抬升、下降，导致一系列近北西西向的串珠状小湖盆相继形成。地区气候干旱少雨，年蒸发量大于降水量，随河流进入盆地的成矿物质因蒸发而富集，形成一系列大小不同的盐湖和干盐滩，蕴藏大量li、rb、cs、k、na等稀碱金属。著名的盐湖有一里坪、东台吉乃尔、西台吉乃尔、达布逊、大小柴旦、别勒滩等。我国以前多从花岗伟晶岩及花岗岩开采li、rb、cs矿，储量较小。盐湖锂矿，li储量大，品位高，是今后提取li的主要对象。
（4）川西北成矿区（Ⅰ4）
本区位于松潘甘孜造山系。相应于两个次级构造带——石渠雅江造山带和巴颜喀拉造山带，本区又分出两个成矿亚区，即石渠-康定成矿亚区和阿坝-丹巴成矿亚区。前者位于西南，有康定甲基卡、乾宁容须卡、石渠扎乌龙等大、中型矿床，后者位于东北，有金川可尔因、马尔康、党坝及丹巴大水井等大、中型矿床。川西北成矿区内二叠系—三叠系发育，多为沙泥质碎屑岩，侵入体附近岩石常变质为红柱石十字石石英片岩、红柱石二云母石英片岩。区内岩浆活动以印支期酸性岩为主，与矿化有关的侵入岩常呈岩株、岩墙、岩瘤及岩脉等小岩体产出。本区除大量产出与印支期二云母花岗岩及白云母花岗岩有关的稀有金属花岗伟晶岩外，二云母及白云母花岗岩本身也常构成稀有金属矿体。康定甲基卡地区即同时具有这两类矿化。矿体赋存在甲基卡穹窿背斜构造内，花岗伟晶岩脉受背斜构造内部次一级南北向断裂构造控制。因交通不便，本区稀有金属多未得到正规的开发利用。
（5）东秦岭成矿区（Ⅰ5）
本区位于秦岭造山系东段的南北两侧，相应地分出两个成矿亚区。北亚区位于北秦岭造山带或秦岭地轴北部，又可分出一条近南东东向的花岗伟晶岩带和一条同方向的碱性岩-碳酸岩成矿带。前一条成矿带经商南、卢氏、南召，向东南延至桐柏山。带内元古宙地层发育，著名矿床有河南卢氏官坡li、be、nb、ta伟晶岩，成矿时代属海西期。在花岗伟晶岩带北侧，蓝田—潼关—嵩县一线，分布着一条与碱性花岗岩-碱性岩-碳酸岩有关的nb、ree矿化带，成矿时代属海西—印支期。已知矿床有华阴县华阳川“401”u-ree矿，洛南黄龙铺ree矿以及嵩县黄水庵ree矿等。两条成矿带的矿床类型和矿产种类不同，成矿时代相近，同归于北亚区成矿区。
南亚区位于秦岭造山系与扬子地台的过渡带上，为从四川南江经陕西平利到湖北竹山、随县呈近东西向的一条带。带内深断裂发育，有广泛而且强烈的基性-碱性岩浆活动，火山岩有大面积产出的碧玄岩、细碧角斑岩、角斑岩及粗面岩等，侵入岩有正长岩、正长斑岩、霞石正长岩及碳酸岩等。著名的稀有稀土金属矿床有湖北竹山县庙垭大型碱性岩-碳酸岩型nb-ree矿床。
东秦岭地区地处我国腹地，具有较好的稀有稀土金属成矿条件，特别是寻找花岗伟晶岩型和碱性岩-碳酸岩型稀有稀土金属矿床，十分有利。
（6）湘赣北部成矿区（Ⅰ6）
大地构造上本区位于扬子地台江南古陆及其与华南造山系之间的过渡带，位于从湘东北到赣东北近东西向的一条带上。区内元古宙地层发育，由一套浅变质的含大量凝灰质的泥沙质岩石以及基性火山岩构成。区域东段，北东向褶皱和断裂发育，沿褶皱轴部和断裂有大量燕山期花岗岩浆侵入。与之有关形成花岗伟晶岩be、nb、ta矿床及花岗岩型be矿床，如湖北断峰山，江西九江星子、葛源黄山等矿床。区域西段属扬子地台江汉断坳，白垩纪以来由于长期隆起，岩石遭到强烈剥蚀，成矿物质由残积、冲积并带至湖盆四周沉积成矿。在洞庭湖盆地有为数众多且有的规模很大的独居石、锆石、金红石砂矿，如湖南新墙河大型独居石金红石砂矿、华容三郎堰大型磷钇矿独居石砂矿，以及临湘詹家桥大型独居石金红石砂矿等。砂矿易于开采，经济效益较大，惟忌乱采乱挖，破坏生态环境。
（7）滇西成矿区（Ⅰ7）
本区位于三江造山系澜沧江造山带，北起川滇边界，南达国境，呈一南北向延伸的长条带。区内发育古生代海相地层和中生代陆相地层。前者多为海相碳酸盐及泥质岩石，后者多为泥砂质为主的火山-沉积岩石，由于受多次强烈构造活动作用，岩石普遍变质。三江地区是著名的横断山区，怒江、澜沧江沿巨大深断裂通过，断裂活动导致形成断陷盆地。沿断裂有许多蛇绿岩产出和大型花岗岩基侵入。与花岗岩侵入活动有关形成许多中、小型铍矿床，如龙陵黄莲沟花岗伟晶岩铍矿、大坡二云母花岗岩型铍矿，成矿时代属燕山晚期。
在本区北端见有中甸麻花坪绿柱石石英脉矿床，w、be品位较高，属大型矿，成矿时代喜马拉雅期。绿柱石石英脉产在泥盆系—石炭系大理岩与前泥盆系石英云母片岩的不整合面上。目前矿区内未见花岗岩出露，矿床成因有待进一步研究。在本区南端，地处亚热带，风化壳发育，产出许多风化壳残坡积、冲积砂矿，以及花岗岩风化壳离子吸附型稀土元素矿。勐海勐往冲积砂矿是一大型独居石锆石钛铁矿矿床。陇川龙安离子吸附矿是一中型轻稀土元素矿床。
横断山区山高谷深，行路艰难，地质工作和矿床研究工作都不够。
（8）南岭成矿区（Ⅰ8）
南岭指我国华南五岭—越城岭、都庞岭、萌渚岭、骑田岭及大庾岭。南岭成矿区包括五岭及其邻近地区，是举世闻名的滨太平洋金属成矿带的组成部分，是我国有色、稀有稀土金属矿产最集中产出的地区。地区交通方便、工农业发达，地质找矿和成矿规律研究程度都较高，是矿产开发最有利的地区。
大地构造上，本区位于华南造山系，中生代以来区域有强烈而且广泛的花岗岩浆侵入活动，形成许多规模大小不等的稀有稀土金属矿床，矿床类型多种多样。按地区构造位置、矿床类型和矿产种类的不同，本区又可分出如下五个成矿亚区：
1）湘东赣西成矿亚区：本区又可称为武功山成矿亚区，位于华南造山系赣湘桂粤造山带武功山复背斜一带。区内轻度变质的震旦系—寒武系砂泥质岩石以及晚古生代泥质及碳酸盐质岩石发育，自加里东期至燕山晚期岩浆侵入活动频繁。稀有稀土金属成矿主要与燕山期多期次花岗岩侵入体有关。成矿花岗岩体多呈岩株产出或为复式大岩体的晚期成员。江西宜春雅山岩体（414岩体）为富含li、be、nb、ta的锂云母花岗岩，湖南茶陵邓阜仙金竹垄岩体等为富含w、sn、nb、ta的白云母花岗岩。它们都是我国知名的大型ta矿床，矿床地质研究相当深入。
2）桂北湘南成矿亚区：本区位于越城岭、都庞岭、萌渚岭一带，大地构造属于华南造山系赣湘桂粤造山带的湘桂稳定区。区内除发育轻度变质的前震旦系砂页岩外，古生代碳酸盐岩石及砂泥质岩石发育，后者常构成含矿岩体的围岩。成矿岩体多为燕山期花岗岩，多为沿断裂侵入的岩株状小岩体，且常为大复式岩体的晚期成员。在区域西段，广西栗木老虎头、水溪庙白云母 锂云母花岗岩为富含li、ta的大型钽矿床。跨湘桂两省的姑婆山区产出富钇的含褐钇铌矿的花岗岩，以及由含矿花岗岩风化而成的残积 冲积砂矿及花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿。在区域东段及其邻近地区见有湖南临武尖峰岭及癞子岭铁锂云母花岗岩，富含li、be、nb、ta。其中尖峰岭为大型钽矿床，香花岭产出我国有名的条纹岩型铍矿床。此外，在湘桂交界处的越城岭、都庞岭已知有好些含be、nb、ta的花岗伟晶岩产出，如广西资源茅安塘。
3）赣南粤北成矿亚区：大地构造上本区位于华南造山系赣湘桂粤造山带的赣粤过渡区。区内主要发育震旦系—志留系，由一套浅变质的变质砂岩、千枚岩组成。在中生代，区内发育一套由基性 中酸性火山岩组成的火山 沉积岩系。中生代时期花岗岩浆大量侵入，呈大小不一的岩基、岩株、岩墙、岩脉产出，是本区多种稀有稀土元素，尤其是钨矿的母岩。著名的大庾西华山铍钨矿，成矿岩体呈岩株产出，研究得知其深部隐伏着花岗岩岩基，为复式大岩体的晚期成员。本区地处亚热带，温热多雨，花岗岩风化壳发育，有利于风化壳残坡积 冲积砂矿的形成。本区另一重要矿床类型是花岗岩风化壳离子吸附型稀土元素矿床。区内见有江西寻乌河岭、南桥，广东新丰来石、平远仁居等大中型离子吸附型轻稀土元素矿床，更有江西龙南足洞（701矿）、广东乳源寨背顶等大中型重稀土元素矿床。
4）桂东粤西成矿亚区：大地构造上本区位于华南造山系云开造山带桂东 粤西隆起，呈近北东方向延展的一条带。区域发育震旦系—寒武系，产出堇青石云母片岩、石英云母片岩、变粒岩、浅粒岩以及混合岩等。区域西段呈岩基状产出的混合岩、混合花岗岩发育，沿背斜及断裂分布，是稀有稀土元素的成矿母岩。区内产出富磷钇矿、独居石、锆石的残积 冲积砂矿床，矿石赋存在含粘土砂层、砂砾层中，如广西陆川白马、北流“520”等均属大型。区域东段的成矿母岩多为岩株状花岗岩，见有黑云母二长花岗岩、黑云母花岗闪长岩以及花岗斑岩等，受背斜构造及其中次级断裂控制。岩石形成时代为海西—印支期。该段产出众多花岗伟晶岩，赋存在接触带上及外接触带各类片岩中，富含铌钽铁矿及细晶石。知名矿床有广东郁南大方、广宁毕陇、村心、通坳及洞头南等。成矿时代海西—印支期。
5）闽西赣东成矿亚区：本区属于华南造山系华夏造山带武夷山背斜，矿区局限在武夷山东西两侧。区内元古宙及中生代地层发育，产出一套中—浅变质的斜长角闪岩、云母斜长片岩、斜长变粒岩、云母石英变粒岩，以及变质砂岩。伟晶岩型矿床的围岩多为前两种岩石，花岗岩型矿床的围岩多为后几种岩石。区内与成矿有关的花岗岩呈岩株、岩瘤、岩脉产出。武夷山西侧产出花岗伟晶岩及花岗岩型两类矿床，成矿时代燕山期，知名矿床有石城大坝伟晶岩，石城姜坑里及海螺岭含铌钽铁矿、细晶石、锡石、磷钇矿的花岗岩型矿床。地区含矿花岗岩呈岩瘤、岩脉沿一组主断裂呈串珠状分布。武夷山东侧有著名的福建南平西坑伟晶岩矿床，成矿母岩为海西期片麻状黑云母混合花岗岩及黑云母花岗岩，呈岩株产出，受控于背斜轴部的断裂构造。伟晶岩产岩体外接触带，富含铌钽铁矿、锡锰钽矿、细晶石、锂辉石、绿柱石等，为大型钽矿床。
（9）东南沿海成矿区（Ⅰ9）
本区大地构造上属东南沿海造山系及华南造山系赣湘桂粤造山带南缘，为一西南起自海南岛向北东延展直达福建的沿海地带。在这一长带上，中生代燕山期花岗岩类岩石异常发育，是稀有稀土金属的成矿母岩。按地域、矿床类型和矿产种类不同，该成矿区又可分出三个成矿亚区：粤中成矿亚区、粤东闽西成矿亚区和沿海成矿亚区。
1）粤中成矿亚区：本区指从鹤山、增城、惠阳到粤东的广东中部地区。区内花岗岩风化壳矿床，包括残 冲积铌、钽、锆砂矿及离子吸附型稀土矿分布广泛。区内主要发育古生代地层，多见变质砂岩及页岩。花岗岩体作为成矿母岩，呈岩基、岩株、岩脉等多种形式广泛产出。含矿花岗岩常为遭受岩浆晚期蚀变作用的钠长石化、云英岩化花岗岩。这些岩石受强烈风化作用，形成由砂质粘土、砂土、含土砂砾等构成的残积 冲积层，其中稀有稀土矿物相对富集，盛产铌铁矿、锆石、独居石和磷钇矿。广东博罗沿七娘坛岩体四周有521、522、523、524、525等风化壳残 冲积铌矿产出，台山玉环、增城白水标、龙门永汉、惠阳沙尾等地产出类似的铌锆矿床。区内另一矿床类型是花岗岩风化壳离子吸附型稀土金属矿床，如新兴共和、陆丰人和店等。
2）粤东闽西成矿亚区：本区主要产出铍钨矿及稀土金属矿，矿床类型有花岗岩型、长石石英脉型、火山岩型以及花岗岩风化壳离子吸附型。区内中生界，尤其是侏罗系发育，火山沉积岩广泛分布，常见岩石有石英砂岩、粉砂岩、页岩、石英斑岩、流纹英安岩以及中酸性凝灰岩等。成矿花岗岩属燕山期，包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩及花岗斑岩等，多呈岩株、岩脉产出。成矿火山岩有流纹英安岩及流纹岩。稀有稀土矿床见于花岗岩体内外接触带。成矿时代燕山期。广东五华白石嶂产出含绿柱石石英脉。揭阳塘湖山产出含绿柱石黑钨矿的钠长石化云英岩化花岗岩及长石石英脉。丰顺樟树坪及潮安万峰山为云英岩型铍矿床。其中万峰山云英岩中产出大量日光榴石，并见有羟硅铍石、蓝柱石等稀有铍矿物。福建平和福里石为产于流纹英安岩及流纹岩中的细脉浸染状绿柱石辉钼矿矿床。在这些矿床上蚀变作用发育，常见的有钠长石化、云英岩化、硅化、绢云母化以及泥化等，是有利的找矿标志。区内另一重要矿床类型是花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床，如广东揭阳五经富重稀土矿床等。
3）沿海成矿亚区：本区为从海南岛东南海岸向北东延至福建厦门一带的近海地带，主要发育海滨砂矿，其次冲积砂矿。锆石、独居石、磷钇矿是主要稀有稀土金属矿产，此外尚产出钛铁矿、金红石、磁铁矿、锡石等。海滨砂矿的赋矿地层属第四系更新统及全新统，为石英砂层、含泥砂层以及砂砾层，分布于滨海海堤及砂坝地带。稀有稀土矿物多来自沿岸基岩，包括辉长闪长岩、石英闪长岩、正长岩、斜长花岗岩、混合花岗岩或混合岩、角闪黑云母花岗岩以及黑云母花岗岩，呈岩基、岩株状产出，时代多属燕山期。海南岛东海岸是我国锆石砂矿的主要产地，如文昌铺前、万宁保定等大型锆矿床。粤西海岸阳江南山海有丰产独居石的砂矿，吴川吴阳及电白电城等为丰产磷钇矿的砂矿。矿床中的磷钇矿多来自沿岸的混合岩及片麻状花岗岩。此外，粤东陆丰甲子锆矿、福建厦门黄厝独居石砂矿，都已开发利用多年。在福建黄厝，滨海砂矿及冲积砂矿同时产出。
2.二级成矿区（Ⅱ）
二级成矿区包括6个成矿区，即大青山成矿区（Ⅱ1）；吉黑成矿区（Ⅱ2）；北山成矿区（Ⅱ3）；祁连成矿区（Ⅱ4）；攀西成矿区（Ⅱ5）；胶辽成矿区（Ⅱ6）。
大青山成矿区大地构造上属中朝地台内蒙古地轴，区内太古宇桑乾群发育，岩性主要为花岗片麻岩、硅线石榴片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩以及石英岩等。区内有花岗伟晶岩广泛分布，产出绿柱石、钽铌铁矿、独居石等稀有稀土矿物，规模一般不大，如大青山小西沟伟晶岩等。此外，在区内某些磷灰石透辉岩及磷灰石钾长石岩中产出独居石，矿床属基性-超基性岩型，矿石稀土品位较高但规模不大，如兴和三道沟。
吉黑成矿区大地构造上属于吉黑造山系佳木斯隆起。地区呈南北向延伸。区内太古宙及震旦-寒武系地层发育，矿区一带岩性主要见有片麻岩、片岩及大理岩。区内主要稀有稀土矿床类型为花岗伟晶岩型，伟晶岩产花岗岩体外接触带片麻岩及片岩中，成矿母岩为黑云母花岗岩或片麻状黑云母花岗岩，呈岩株产出，时代不详。如黑龙江萝北“401”矿床，鸡西石场矿床，均为小型。在本区西缘花岗岩与大理岩接触带上见有黑龙江二股西山含钽铁矿、闪锌矿、方铅矿的夕卡岩矿床。
北山成矿区大地构造上位于天山造山系，包括北天山造山带及北山造山带。区内古生代地层发育，见有变质砂岩、石英岩、大理岩及流纹岩等火山沉积岩。区域南部发育前寒武纪片岩、片麻岩及大理岩。与成矿有关的岩石见有花岗闪长岩、黑云母花岗岩、钾长花岗岩以及细晶岩，多呈岩株产出。稀有稀土矿体产于岩体的内外接触带。在甘肃红尖兵山及塔儿沟见有产于岩体内的云英岩型绿柱石黑钨矿矿床及岩体外接触带的绿柱石黑钨石英脉型及夕卡岩型矿床，两处矿床的铍矿均达中型规模。与花岗岩类岩石有关，在甘肃镜儿泉见有稀有矿化伟晶岩。此外，在古堡泉及庙庙井，产出含烧绿石、铌铁矿及褐钇铌矿、易解石等属碱性岩-碳酸岩型的矿床。
祁连成矿区大地构造上属于祁连造山系。区内前寒武纪地层发育，岩性主要为石英云母片岩、大理岩、混合岩及变质砂岩。在区域北部走廊过渡带见有沉积型稀有稀土矿床，如内蒙桃花拉山含铌铁矿、铌铁金红石、独居石、易解石的火山沉积碳酸岩型矿床及甘肃永昌马房子沟含稀土磷灰石的沉积变质型矿床。在区域南部见有青海大通沙柳泉花岗伟晶岩型钽铌铁矿、绿柱石、锂云母矿床。伟晶岩赋存在大理岩中，近伟晶岩处见有海西期角闪正长岩。后者与伟晶岩关系需进一步确定。
攀西成矿区大地构造上属于扬子地台康滇地轴，区内稀有稀土矿床沿攀西裂谷带内的安宁河断裂带分布。区内元古宙及古生代地层发育，前者见有石英岩、变质砂岩及大理岩，后者见有变质砂岩、页岩及石灰岩。区内岩浆活动表现为燕山期花岗岩的大面积侵入，海西期碱性-基性岩的近地表喷溢或侵入，以及海西期碱性岩呈岩株、岩墙等的侵入。稀有稀土矿化主要与后者有关，已知有四川茨达、路枯、太和、攀枝花、牦牛坪等与碱性正长岩、碱性花岗岩及英碱正长岩等有关的铌、钽、锆及稀土矿床。矿床类型主要为碱性岩-碳酸岩型、与其有关的热液脉型，以及与其有关的风化壳残积-冲积型。稀有稀土矿物有氟碳铈矿、硅钛铈矿、烧绿石、褐钇铌矿及锆石等。冕宁牦牛坪英碱正长岩的形成时代为喜山期，与其有关的含氟碳铈矿的萤石方解石重晶石脉稀土矿床具有大型规模，现正开采。
胶辽成矿区沿中朝地台胶辽台隆郯庐断裂带分布。区内太古宙泰山群地层发育，黑云斜长片麻岩，角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩常构成矿体围岩。在区域南段见有碱性岩-碳酸岩型矿床。山东微山郗山矿为一具中型规模的稀土矿床。成矿母岩为呈岩瘤状产出的石英正长斑岩及霓辉正长斑岩。稀土矿化见于正长斑岩及石英重晶石脉、霓辉石脉中，产出氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、烧绿石等铌、稀土矿物。此外，在山东莱芜地区太古宙片麻岩中产出众多小型碳酸岩岩墙，在莱西见有富稀土的伟晶岩，均有稀土矿化。在区域北段，在辽宁赛马见有与云霞正长岩有关的稀土矿床。含矿岩体的围岩为震旦-寒武系大理岩、千枚岩及石灰岩。稀土矿物为绿层硅铈钛矿及烧绿石，呈浸染状赋存在碱性岩内及其接触带夕卡岩中。该矿为一大型规模铀矿床，伴生稀土金属矿。此外，在辽宁凤城翁泉沟、辽阳生铁岭等地也产出富稀土的与变粒岩和浅粒岩有关的铁-硼-稀土矿床。
3.三级成矿区（Ⅲ）
三级成矿区包括5个成矿区，即塔里木盆地北缘成矿区（Ⅲ1）；西昆仑成矿区（Ⅲ2）；藏南成矿区（Ⅲ3）；滇黔成矿区（Ⅲ4）；台湾西北海岸成矿区（Ⅲ5）。
塔里木盆地北缘，沿盆地北缘深断裂分布着一系列碱性岩和碳酸岩，是铌、稀土和锆成矿的有利地区。已知矿化点有黑英山、瓦吉尔塔格、依兰里克等。在西昆仑造山系西昆仑隆起区内，海西期花岗岩大面积产出。在塔什库尔干、木吉、大红柳滩一带稀有金属花岗伟晶岩广泛分布。在大红柳滩已知有富锂辉石的花岗伟晶岩产出。在西藏中南部，从西向东分布着一系列盐湖。已知其中一些盐湖li、rb、cs矿化度高，如斑戈错、扎布耶湖、榜于茶卡、昂仁塔格架等。与西藏中南部盐湖的地质气候情况类似，新疆境内也有好些盐湖，如北疆的托尔诺尔湖已知含高浓度的锂，南疆的罗布泊湖是我国最大的钾盐矿盐湖，其中li、rb、cs赋存情况值得进一步探索。贵州织金等地震旦系—寒武系磷矿层中的胶磷矿含高量稀土元素。稀土元素可作为开发磷时的综合利用对象。滇黔两省不乏寒武系底部磷矿层，有可能找到富稀土元素的磷矿。最后，台湾西北海岸长期以来就在开发锆石及独居石海滨砂矿。新竹附近的海滨独居石砂矿，独居石富th，曾作为钍原料开发利用。
将上述五区列入三级成矿区，并不意味着其成矿地质条件差，找矿希望较小。人们对这些地区的认识较晚，地质矿产情况了解较少，地质找矿工作程度较低。在这些地区很有可能蕴藏着大矿和富矿。除台湾西北海岸带外，其余四区均位于我国西北。党中央号召开发西北，西北是我国今后经济发展的重点地区，为配合国家工农业发展，在这些地区开展矿床地质研究和进一步地质找矿工作已迫在眉睫。
