与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制

铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床,加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究,对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关,地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集,结晶铌和稀土矿物;碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变,岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物;而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位;在碱性硅酸岩体系中,少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位,而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。     

铌钽矿床类型、特征与研究进展

铌、钽矿产分布较广。内生铌钽矿成矿类型主要为伟晶岩型、稀有金属花岗岩型、碳酸岩型和碱性岩型;外生矿床多为内生矿床经过风化和沉积等外生作用发生二次富集的风化壳型和残坡积、冲积砂矿型。从成矿时代来看,伟晶岩型矿床成矿时代跨度较大,从3.08 Ga到0.19 Ga;碱性岩型矿床主要成矿期分别在2.25~1.35 Ga和0.75~0.19 Ga;碳酸岩型矿床成矿期主要分布在0.75~0.6 Ga和0.4~0.35 Ga;花岗岩型主要分布在0.75~0.19 Ga的中晚期。碳酸岩型铌矿床和伟晶岩型钽矿床是目前勘探的主要目标。     

塔里木北缘与碱性岩有关的稀有—稀土矿床成矿作用研究

塔里木克拉通北缘是我国重要的稀有—稀土金属成矿带,近年来稀有—稀土矿床勘查工作不断取得重大进展,相继勘查和发现了瓦吉里塔格、波孜果儿、依兰里克、阔格塔格、且干布拉克和上户等多个稀有—稀土矿床,使该地区成为我国重要的大型稀有—稀土矿床后备基地。这些稀有—稀土矿床普遍赋存于碱性岩或碱性碳酸岩中,规模多数达到大中型,品位较高。然而,对该区的稀有—稀土矿床的研究程度普遍很低,成矿环境和成矿规律认识不清,缺乏综合性的总体研究。文章在已有的研究成果基础上,结合笔者研究小组近3年的大量野外调研和室内的综合研究,综述了塔里木克拉通北缘主要稀有—稀土矿床的地质特征、分布规律和矿化类型。根据碱性岩形成的不同构造环境将与碱性岩有关的稀有—稀土矿床划分为3种构造类型,即活动陆缘型、板边型和板内型;根据矿化类型将该区矿床进一步划分为与超基性—碱性杂岩有关的稀土矿床、碱性正长岩型稀土—铌-钽-锆矿床、碱性花岗岩型稀土—铌-钽-锆矿床和碱性伟晶岩型稀土—铌-钽-锆矿床4个亚类。在对典型矿床研究的基础之上,初步讨论了研究区碱性岩有关的稀有—稀土矿床的成矿动力学背景、地球化学特征和成矿动力学过程,认为该碱性岩带形成于造山拉张性的构造环境。     

白云鄂博矿床研究若干问题的探讨

白云鄂博巨型稀土-铌-铁矿床是与火成碳酸岩(即H8)有关的矿床。在碳酸岩岩浆阶段,在其蚀变围岩(霓长岩)中以及晚期的热液阶段都有稀土、铌和铁等的富集。因此,白云鄂博矿床不是单一矿床类型,其涵盖了稀土-铌-铁碳酸岩岩浆型矿床、稀土-铌-铁交代蚀变岩型和热液型矿床,这种复合类型的矿床是十分罕见的,可称之为白云鄂博式矿床。根据已发表的年代数据,白云鄂博大规模碳酸岩的形成时代和伴随的稀土矿化的高峰期在1.3～1.4Ga。加里东构造热事件对本区的影响广泛和强烈,不仅有广泛发育的大型褶皱、冲断层和韧性剪切作用,并伴有广泛的流体交代作用和局部的热液活动,某些稀土矿物的同位素体系受到重置,表现为其Sm-Nd年龄和Th-Pb年龄的不一致。本区的碱性岩在基底杂岩中即有出露,随后在白云鄂博群中和1.3～1.4Ga白云鄂博碳酸岩形成时皆有产出。目前所获资料表明,至少1.3～1.4Ga的碱性杂岩在成因上与碳酸岩有密切的联系。本区基底杂岩显示了白云鄂博地区在2.0Ga左右曾经有一个弧地质体,该区在2.0～1.9Ga间经历了从被动大陆边缘到活动大陆边缘增生碰撞的一个完整的造山过程。     

近年来稀土矿理论研究与勘查开发的进展

近年来稀土矿的勘查成功是与成矿理论的发展相互促进的。内生稀土矿床中最重要的是与碱性岩和碳酸岩有关的矿床，大多分布在板块边缘的深断裂内或其附近，呈由多种岩石组成的复合岩体产出。外生稀土矿床中最重要的是海滨砂矿。由于砂矿中的稀土矿物是由基岩风化搬运而来，故了解沿海陆地基岩的岩石类型和岩性十分重要。稀土矿采、选、冶技术水平的提高与稀土矿勘查、开发水平的提高也是相互促进的。我国是稀土资源大国，近年来采、选、治水平突飞猛进，从1986年起，稀土产量已跃居世界首位。     

序言

<正>铌(Nb)和稀土(REE)是我国重要的战略性矿产资源,前者极度依赖于进口,而后者则是我国的优势矿产。铌和稀土矿床在全世界(包括中国)分布广泛,且类型多样,其中与碱性岩-碳酸岩杂岩相关的矿床是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,不仅具有重要的岩石成因和地球动力学意义,     

四川冕宁牦牛坪稀土矿床熔体一流体演化

四川冕宁-德昌稀土矿带是中国一条重要的喜山期稀土矿带。大地构造位置处于印度-亚洲大陆主碰撞带西侧，扬子地台西缘。带内已发现稀土矿床5个：牦牛坪稀土矿床，大陆槽稀土矿床，里庄稀土矿床，麦地稀土矿床和木洛稀土矿床。其中，牦牛坪矿床规模最大，仅次于美国的Mountain Pass和中国的白云鄂博，是世界上第三大稀土矿床，亦是中国最大的独立稀土矿床。因其具有独特的成矿构造背景和矿床地质特征，而吸引了不少学者的注意。     

四川冕宁牦牛坪稀土矿床熔体-流体演化

四川冕宁—德昌稀土矿带是中国一条重要的喜山期稀土矿带。大地构造位置处于印度-亚洲大陆主碰撞带西侧,扬子地台西缘。带内已发现稀土矿床5个:牦牛坪稀土矿床,大陆槽稀土矿床,里庄稀土矿床,麦地稀土矿床和木洛稀土矿床。其中,牦牛坪矿床规模最大,仅次于美国的Mountain Pass和中国的白云鄂博,是世界上第三大稀土矿床,亦是中国最大的独立稀土矿床。因其具有独特的成矿构造背景和矿床地质特征,而吸引了不少学者的注意。牦牛坪稀土矿床与喜山期岩浆碳酸岩关系密切,在岩浆碳酸岩的方解石和热液期的萤石、石英、重晶石和稀土矿物中发育大量包裹…     

中国内生稀有稀土矿床的时空分布

内生稀有稀土矿床在我国广泛分布，矿床的形成时代从太古宙到喜马拉雅期。矿床类型主要有碱性岩型、花岗岩型及花岗伟晶岩型三大类型。碱性岩型矿床的形成时代从元古宙到喜马拉雅期，主要集中在中元古代及华力西－印支期。这类矿床多分布在地台稳定区的边缘，常沿深断裂或裂谷带延展方向呈群分布。花岗岩型矿床绝大多数形成于燕山期，主要见于南岭及其邻区。成矿花岗岩常是花岗岩复式岩体的晚期侵入体，沿大岩体周边或隐伏岩体上方作定向分布。花岗伟晶岩型矿床主要形成于华力西－印支期，大多数分布在地槽褶皱带内。褶皱带内的复背斜及更次一级背斜的轴部及倾没端常是矿化伟晶岩的赋存场所。以攀西裂谷带内的牦牛坪、茨达等碱性岩型矿床，赣南加里东褶皱带内的西华山、荡坪等花岗岩型矿床，闽西北加里东褶皱带内的溪源头、西坑等花岗伟晶岩型矿床为例具体地描述了三类矿床在空间上的定向分布。西部地区是找寻大型内生稀有稀土矿床极有潜力的地区。     

澳大利亚稀土矿床主要类型及其成矿特征

澳大利亚稀土矿资源丰富,类型多样。通过对澳大利亚170余处稀土矿床地质特征的总结,将澳大利亚稀土矿床划分为4个主要类型和13个亚类。主要类型为与岩浆活动有关的稀土矿床、与沉积盆地有关的稀土矿床、与近代河流和滨海砂矿有关的稀土矿床和与表生风化作用有关的稀土矿床,并对每个亚类型矿床的分布特征、成矿时代和地质特征进行了总结。在此基础上,根据澳大利亚稀土矿床的地质背景、成矿特征等因素,初步划分出9个主要的稀土矿床矿集区,并从商业价值和资源潜力角度分别对矿集区的找矿潜力进行分析,综合认为H和E区是下一步进行矿业投资的良好对象。     

中国磷矿基本特征及分布规律

以地质作用为主要依据 ,将中国磷矿分为内生磷矿床、外生磷矿床和变质磷矿床三大类。中国内生磷矿主要分布在辽宁、河北、陕西、山东及黑龙江等省 ,可分为六种类型 ,其中超基性 -碱性 -碳酸盐类磷矿颇具远景。中国外生磷矿主要分布在云南、贵州、湖南、湖北、四川五省 ,它们在形成时代、大地构造、沉积环境、岩石组合类型及生物作用等方面都有某些共同的规律 ,是中国最主要的磷矿床。中国变质磷矿主要分布在中南地区的东北部、华东地区东部、华北及东北地区 ,早元古代晚期沉积变质磷矿最具代表性。中国磷矿可分为 8个成矿区 ,16个成矿带及若干个聚磷矿区。在此范围内可以圈定出不同类别的预测区。     

中国新疆矿床成矿系列类型

研究认为在不同时代、不同地质构造单元中重复出现的矿床成矿系列，可称为矿床成矿系列类型。新疆主要矿床成矿系列类型带有鲜明的古生代造山带成矿作用特点，它们联系于新疆各造山带古生代地壳发展的拉张型过渡壳－洋壳－汇聚型过渡壳－古生代新陆壳的各特定阶段，与各阶段地质构造作用密不可分。矿床成矿系列类型本身也随着地壳发展、地壳成熟度的提高而有规律地演化     

我国海相火山铁铜矿床的成因类型及其某些成矿特征的讨论

建国以来,我国在火山矿床的地质勘探和研究工作方面都积累了丰富的资料,并且有不少关于矿床成因和类型划分方面的叙述。作者近几年来有机会接触到一些这方面的工作。这里试将海底火山活动的重要产物之一——海相火山铁铜矿床作一个比较系统的成因类型的划分。限于水平,不当之处请批评指正。     

神农架地区中元古界混合沉积特征及其发育模式

神农架地区中元古界主要发育碳酸盐岩沉积,局部夹少量陆源碎屑岩。乱石沟组、大窝坑组、矿石山组及台子组位于中元古界中部,混合沉积较为发育,其混合沉积类型及其主控因素尚缺乏系统研究,对陆源碎屑来源及台子组石英砂岩形成环境仍存在较大争议。根据岩石类型和沉积构造组合对神农架地区乱石沟组—台子组沉积相进行分析,并结合岩石薄片及阴极发光分析结果对混合沉积类型、陆源组分特征及来源进行研究,以明确中元古代神农架地区沉积背景及其沉积演化历史。岩石薄片及阴极发光分析表明,神农架地区乱石沟组—台子组陆源碎屑主要来自由大量花岗岩、少量变质岩和沉积岩构成的古陆。乱石沟组—台子组岩石组合特征及混积岩类型存在较大差异,沉积环境、海平面变化及构造活动是控制混积岩分布及混合沉积类型的主要因素。乱石沟组及大窝坑组沉积早—中期,神农架地区毗邻古陆,扬子北缘构造活动相对稳定,地形平缓且水深较浅,以广泛发育“相混合”式混合沉积为特征;大窝坑组沉积晚期及矿石山组沉积早期,扬子北缘开始进入强烈拉张时期并导致相对海平面上升,神农架地区与古陆拉分形成相对独立的碳酸盐台地,以发育缺乏陆源碎屑砂的清水碳酸盐沉积为特征;矿石山组沉积晚期及台子组沉积时期,扬子北缘的持续拉张导致神农架地区进入较深水环境,早期滨岸沉积物崩塌形成重力流搬运至神农顶一带,形成“间断式”混合沉积。乱石沟组—台子组沉积时期处于中元古代重要的构造演化阶段,台子组沉积之后,神农架地区彻底与古陆分隔,不再发育“相混合”式混合沉积,乱石沟组—台子组沉积时期为扬子台地北缘由窄大洋向开阔洋盆演化的重要时期。     

热水沉积岩及矿物岩石标志

热水沉积物不同于普通沉积物 ,主要与热水流体类型有关。文中把热水流体划分为中高温热水流体与中低温热水流体。中高温热水沉积岩包括钾长石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、萤石岩 ;中低温热水沉积岩包括碳酸盐、硫酸盐等岩石。钾长石岩是文中确定的一种标准高温热水沉积岩 ,热水沉积钾长石以冰长石和钡长石为主 ;热水沉积碳酸盐矿物一般为铁、镁、锰、钙碳酸盐 ,碳酸盐的形成与CO2 和H2 O的不混溶温度有关 ,一般在不混溶温度 ,即 2 66℃以下生成 ,或在海水补偿线以上形成。热水沉积岩中有热水交代蚀变岩夹层 ,尤其是在高温热水活动区 ,可以交代泥质、钙泥质沉积物形成热水交代沉积岩 ,包括方柱石黑云母岩、透辉石透闪石岩、夕卡岩、绿泥石岩等。根据对霍各乞铜多金属矿床的研究 ,热水交代透辉石透闪石岩的稀土总量较低 ,表现为轻稀土富集 ,重稀土亏损 ,稀土配分模式表现为正Eu异常     

湖南省铅锌金银多金属矿床地质特征与成矿规律

在对前人典型矿床研究的基础上,总结了湖南省铅锌金银多金属矿床的地质特征、成因类型及成矿规律,重点分析了13处铅锌金银多金属(铜、钨、锡等)矿床(体)的地质特征及成矿机制.湖南省铅锌金银多金属矿床包括接触交代型(夕卡岩型)、岩浆热液型(充填交代型及蚀变岩型)和浅成中-低温热液型(沉积热液再造型)3个三级(四级)成因类型....     

东准噶尔北缘两类钙碱性花岗岩特征及其构造-成矿意义

依据前人对东准噶尔地区花岗岩类年代学和地球化学研究,将东准噶尔北缘钙碱性花岗岩划分为两类：一类为俯冲钙碱性花岗岩;另一类为后碰撞高钾钙碱性花岗岩。岩石地球化学对比研究发现,两类钙碱性花岗岩存在系统差异,兼具有相似性。岩石地球化学特点差异表现为俯冲钙碱性花岗岩,显示亲岛弧岩浆性,后碰撞高钾钙碱性花岗岩具有陆内后碰撞深成岩浆的特点。两者之间的相似性表明,造山带内花岗岩类由俯冲钙碱性→后碰撞高钾钙碱性系列演化是由于俯冲造山向碰撞造山快速转化、空间上位于同一造山带内,源区岩浆有双重性的特点。钙碱性花岗岩产出的构造环境具有多样性,成岩过程受造山带不同演化阶段相应构造背景制约,洋陆俯冲的岛弧环境和陆内造山的后碰撞环境分别是俯冲钙碱性和后碰撞高钾钙碱性花岗岩形成的构造背景。埃达克质岩浆亲和性显示俯冲钙碱性花岗岩与部分后碰撞高钾钙碱性花岗岩均有形成不同背景（岛弧和后碰撞）斑岩型矿床的潜力。后碰撞高钾钙碱性花岗岩与IOCG型矿床的空间联系,表明造山带伸展背景的后碰撞环境,也可能是IOCG型矿床产出的构造背景。两类钙碱性花岗岩构造背景的差异可能初步印证了具有岛弧斑岩型矿床的哈腊苏-卡拉先格尔和IOCG型矿床的老山口南东一带成矿环境的差异。     

云南虎跳峡两家人松散堆积体的基本特征及成因探讨

两家人松散堆积体位于金沙江中虎跳峡左岸,为第四纪岩土体混杂堆积体,规模巨大,结构无序,透水性 强。文章通过野外调查和资料对比分析,揭示了该松散堆积体的发育特征和形成机制,认为两家人堆积体成因具 有复合性,是一种由滑坡、崩塌和崩坡积多期次形成的复合地质体,为典型的内外动力耦合作用的产物。最后对松 散堆积体的稳定性进行了初步评价,表明两家人堆积体整体式破坏可能性不大,局部性质脆弱,在地震、降雨和人 类工程活动作用下可能发生大面积的失稳破坏     

中国东部铜矿床类型、成矿环境、成矿集中区与成矿系统

通过对我国东部２２个大型以上及４０余个中型铜矿床的综合调研,并与国外对比得出如下结论：（１）中国中东部陆壳是在几个古陆块基础上增生起来的,铜矿成矿作用在空间上向板块边缘推移,与块体边缘地球化学急变带有密切联系,在时间上越来越新;（２）大型铜矿可分６大成矿期,以中生代最重要,次为晚古生代,中（新）元古代,（３）我国东部地壳运动频繁而又比较强烈,就形成大型铜矿床的环境而言,内生成较多的矿床类型比外生成