Enrichment mechanism of heavy rare earth elements in magmatic-hydrothermal titanite: Insights from SXAS/XPS experiments and first-principles calculations and implications for regolith-hosted HREE deposits
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Heavy rare earth elements (HREE), as critical materials for the global transition to a low-carbon economy, are mostly supplied by regolith-hosted ion adsorption REE deposits formed from the weathering of granites. Magmatic-hydrothermal titanite of pronounced HREE enrichment in granites has been suggested to play an important role in forming HREE-dominated regolith-hosted deposits. However, the crystal-chemical mechanism and geological process responsible for HREE enrichment in titanite remain unknown. In this study, we investigated two texturally distinct types of HREE-enriched titanite (titanite I and II) in granites from the Gucheng regolith-hosted HREE deposit in South China. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) U-Pb dating of rutile associated with titanite I and II yielded similar ages of 101.0 ± 1.7 and 97.9 ± 6.2 Ma, respectively, supporting HREE remobilization during auto-metasomatism. Microbeam synchrotron X-ray absorption spectroscopic analyses show that titanite I and II have distinct Y K-edge X-ray absorption near-edge structure spectra. The best-fit results of Y K-edge extended X-ray absorption fine structure data suggest that titanite I and II have a Y-O first shell with coordination numbers and distances of 7.8 and 7.2 Å and 2.31–2.51 Å and 2.30–2.47 Å, respectively. Measured Y 3d and Dy 3d X-ray photoelectron spectroscopic data also support different Y,HREE-O first shells between titanite I and II. These results suggest that Y3+ and REE3+ occupy the 7-coordinated Ca site via three substitutions (Y,REE)3+ + (Al,Fe)3+ ↔ Ca2+ + Ti4+, 2(Y,REE)3+ + □Ca ↔ 3Ca2+, and 2(Y,REE)3+ + O2− ↔ 2Ca2+. First-principles calculations and the lattice strain model predict preferential uptakes of Y3+ and HREE3+ as the (Y,HREE)O8 polyhedra arising from the latter substitution mechanism at the Ca site in titanite. Moreover, we link the 2Y3+ + O2− ↔ 2Ca2+ substitution in titanite to highly oxidized and HREE-enriched melts/fluids originating from the subducted slab. These findings further support our previous suggestion that the crystallization of HREE-enriched titanite in granites plays an important role in forming HREE-dominated regolith-hosted deposits.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».