Ore Petrography and Geochemistry of some REE-bearing Fe-oxide Assemblages from the Idkerberget Deposit, Bergslagen, Sweden

• Main Author: Sahlström, Fredrik
• Format: Others
• Language: English
• Published: Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper 2012
• Subjects: Idkerberget; Petrography; Geochemistry; REE; Apatite-Iron Oxide Ore; Endogenous earth sciences; Endogen geovetenskap
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-182875

The mine dumps of Kiruna-type apatite-iron oxide ore in Bergslagen, South Central Sweden, contain elevated amounts of rare earth elements (REEs). A recently started project at Uppsala University has been initiated to study these ores among others in order to document occurrences of REEs and other critical elements in the mine dumps. In this study a selection of samples from the Idkerberget deposit have been studied with respect to their geochemistry and petrography with a special focus on REE-bearing phases. In addition, their mining potential and their relationship to related ore deposits such as Blötberget, Grängesberg and Kiirunavaara have been considered. The bulk geochemistry of the ores was analyzed using ICP-ES and ICP-MS. Polished sections of the ore samples were studied using ore microscopy, SEM-EDS and WDS microprobe technique. The results indicate that the ores consist mainly of magnetite and hematite, with minor silicates, flourapatite, pyrite, chalcopyrite, monazite-(Ce), allanite-(Ce), thorium silicate, titanite and zircon. Most REEs were originally hosted in flourapatite, but metamorphic and/or hydrothermal overprinting has resulted in complex textures and neomineralisation involving exotic REE-bearing minerals such as monazite-(Ce), allanite-(Ce) and secondary flourapatite. These features have also been observed in the related ore deposits nearby. The ores are enriched in REEs by factors between 1 and 9 compared to crustal values, with LREEs being the most enriched. These enrichments are rather low compared to other REE-ores currently being mined, but the easy access to the ores could mean that mining can be profitable with the current demand of these commodities. === Varphögar av apatitjärnmalm av Kirunatyp ifrån järnmalmsbrytning i Bergslagen, Sydcentrala Sverige, innehåller förhöjda halter av sällsynta jordartsmetaller. Ett projekt vid Uppsala Universitet undersöker förekomster av sällsynta jordartsmetaller och andra kritiska element i varphögar bland annat från apatitjärnmalmer. I denna studie har prover från ett av Bergslagens apatitjärnmalmsfält, Idkerberget, undersökts geokemiskt och petrografiskt med fokus på faser som innehåller sällsynta jordartsmetaller. Deras utvinningspotential och deras relation till liknande förekomster såsom Blötberget, Grängesberg samt Kiirunavaara har också tagits i beaktning. Bulkgeokemin i proverna analyserades med ICP-EM och ICP-MS. Polerprov av malmerna undersöktes medelst optisk mikroskopi, SEM-EDS samt med WDS-mikrosondteknik. Resultaten visar att malmerna framförallt består av magnetit och hematit, med mindre mängder silikater, flourapatit, pyrit, kopparkis, monazit-(Ce), allanit-(Ce), thoriumsilikat, titanit och zirkon. Sällsynta jordartsmetaller är i huvudsak bundna i flourapatit, men metamorfa och/eller hydrotermala processer har resulterat i nybildningen av exotiska mineral såsom monazit-(Ce), allanit-(Ce), och sekundär flourapatit. Dessa egenskaper har även observerats i apatitjärnmalmer från andra platser. Proverna från Idkerberget har 1-9 gånger högre koncentration av sällsynta jordartsmetaller än jordskorpan generellt, och lätta sällsynta jordartsmetaller är de mest anrikade. Dessa halter är relativt låga jämfört med sällsynta jordartsmalmer som bryts i dagsläget, men eftersom materialet förekommer i enorma varphögar gör tillgängligheten att metallerna ändå kan utvinnas med vinst om efterfrågan på denna resurs består.