中国西南威宁地区晚二叠世黏土岩中钪的分布、来源和沉淀机制

钪（Sc）是一种战略性关键金属，在高科技产业应用驱动下需求日益增长。中国西南川-滇-黔相邻区晚二叠世黏土岩被认为是一种潜在的重要新型钪资源。本研究针对贵州威宁地区黏土岩中钪的分布特征、赋存状态、物质来源及沉淀机制开展系统分析。研究区宣威组地层沉积序列自下而上依次发育铁质、铝质、碳质、凝灰质及粉砂碎屑质黏土岩，钪主要富集于铁质黏土岩中，含量最高达56 ppm，其他类型黏土岩中含量均低于30 ppm。主要载钪矿物包括针铁矿、锐钛矿、板钛矿、锆石和磷钇矿等。高分辨透射电镜分析表明，钪（~0.9 wt%）均匀分布于纳米级锆石中，锆石内磷钇矿包裹体的发现指示其为沉积成因。稀土元素和铂族元素配分模式，结合微量元素比值表明，铁质黏土岩层中的钪来源于高钛玄武岩的强烈陆上风化作用，并在富氧水体条件下沉淀形成；后续海侵-海退以及河流改造等多阶段水动力过程促使钪通过矿物溶解-再沉淀机制发生活化迁移，最终向下运移至铁质黏土岩层中进一步富集。