白云鄂博矿床钍富集过程及空间分布规律

白云鄂博矿床为一特大型Fe-REE多金属矿床,同时伴生有巨量的钍资源。然而,目前开发利用的矿种主要是铁和稀土资源,钍资源利用率几乎为零。查明矿床中钍资源的赋存状态和分布规律及揭示钍资源的富集过程及机制是今后钍资源开发利用的重要基础。本文依托近些年的系统采样及分析测试成果,对白云鄂博主、东、西矿区570个样品进行了详细的矿物学观察和全岩化学分析,在不同类型矿石中识别出以硅钍石为主的独立含钍矿物,硅钍石除少量呈现被稀土矿物包裹现象外,通常以细脉状穿插于稀土矿物内部,显示其明显滞后富集的特点。矿区Th O_-2平均品位达0.0322%,高出地壳钍克拉克值(9.6×10^-6)30多倍,各种矿石类型中Th O₂含量具有明显的差别,在云母型、闪石型、霓石型和萤石型矿石中具有高含量Th O₂,而白云石型矿石中Th O₂含量较低,指示矿区钍矿化主要形成于碱性热液交代和萤石化阶段。此外矿区随深度增加钍矿化作用加强,显示出矿床具有良好的钍资源成矿潜力。     

白云鄂博矿床基底岩石的年代学研究及其地质意义

白云鄂博裂谷带发育于古老基底之上,并在裂谷带中形成了白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床.但是由于古老基底在白云鄂博矿区出露较少,研究工作开展不多.本研究对象是华北克拉通北缘白云鄂博地区宽沟断裂东段被第四纪沉积层覆盖的冲沟中的基底片麻岩.主元素特征是,SiO2含量介于47.07％～79.10％之间,低钛,低钙,Al2O...     

Fenitized Wall Rock Geochemistry of the First Carbonatite Dyke at Bayan Obo,Inner Mongolia,China

The first carbonatite dyke at Bayan Obo is well exposed on the surface for a length and width of approximately 60 m and 1.1–1.5 m, respectively. Along its strike, the fenitized H1(Qs) and H2(Cs) quartzite is replaced by Na-amphiboles, aegirines, and alkali-feldspars, intermittently stretching as far away as 800 m in length. Based on petrographical characteristics, the dyke's fenitized wall rocks are divisible into different zones:(1) outer,(2) middle, and(3) inner. The outer zone is 5–17 m from the NW margin of the dyke. The middle zone is located at 3.5–5 m from the NW margin of the dyke. The inner contact zone is located between direct contact with the dyke and 3.5 m from the dyke. In the outer zone, upon visual examination, no evidence of outcrop fenitization was found and the major elemental rock composition is nearly identical to the unaltered H1 and H2 lithologies. In the thin sections, however, small amounts of Na-amphibole and phlogopite are present. Despite relatively poor development throughout the 5 m of fenitization, the wall rocks have retained at least a small geochemical signature comparable to the original sedimentary protolith. The fenites occurring in the inner zone exhibit distinct variations, not only for the sharp contact at the outcrop scale, but also for variations in major, rare earth elements(REE), and trace elements and Sm-Nd isotope composition. The wall rocks within 3.5 m have undergone strong fenitization, inheriting the geochemical signature derived from the carbonatite dyke. Fenitization in the middle zone was not as strong, at least compared to the inner zone, but was stronger than the outer zone. Compared to some trace elements and REEs, the major elements are relatively immobile during fenitization. The Sm-Nd isotope data for the carbonatite dyke and the adjacent fenitized wall rocks, where the Sm and Nd originate solely from the dyke, plots as a six-point isochron with an age of 1308±56 Ma. This age is identical to that of ore-bearing dolomite carbonatite and the related ore-forming events, indicating that there may be a petrogenetic link between the two. Based on Sr and Nd isotope compositional data, the first carbonatite dyke may be derived from an enriched mantle.     

内蒙古敖仑敖包早白垩世A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

内蒙古苏尼特右旗位于兴蒙造山带中段,其东北部敖仑敖包岩体主要由二长花岗岩组成,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(138.5±1.4)Ma,时代为早白垩世,是区域岩浆活动最频繁的燕山期。地球化学分析结果表明,敖仑敖包岩体具高硅(72.03%~76.37%)、高碱(8.06%~8.58%)、低铝(13.04%~13.81%)、富铁、贫钙、贫镁特征,属于高钾钙碱性至碱性过渡系列花岗岩;稀土元素丰度中等,呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾海鸥状。微量元素特征表现为大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K相对较为富集,高场强元素(HFSE)Nd、Ta、Zr和Hf相对富集,而Ba、Sr、P、Ti强烈亏损。上述特征与A_1型花岗岩相似,成因可能为在拉张构造体制下软流圈物质上涌与地壳混染而成。     

乌拉特中旗284东金矿区综合信息找矿模型

284东矿区位于内蒙古乌拉特中旗北部,区内自发现金矿化以来,一直为民间开采,地质勘查无较大突破。本文通过研究以往地质资料以及野外地质踏勘,发现284东矿区以往勘查中可能存在漏矿现象,进而对已施工钻孔进行样品补取、分析,证实炭质千糜岩层为含金层位,新探获矿体走向长500m,最大斜深500m,金矿床规模达到中型。含炭千糜岩层位严格受布尔罕特敖包逆断裂（F9断裂）控制,总体沿岩体和地层接触带分布,蚀变带分带特征明显;具有高极化率,低电阻率的特征;区内金、银、铜、镍、铅丰度高、分异性强,Au、As组合高背景区呈北东向带状展布,与主控矿断裂一致,推测与含矿热液沿裂隙迁移、富集有关。通过对地质、物探、化探特征的综合分析,建立了284东金矿区综合信息找矿模型,提出地质找矿主线,为后期找矿提供思路。     

白云鄂博铁-稀土-铌矿床地质特征及其研究中存在的科学问题——兼论白云鄂博超大型矿床的成因

华北克拉通北缘的白云鄂博Fe-REE-Nb建造矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,其矿床类型特殊,具有十分重要的意义,长期以来都备受国内外矿床地质学家的关注。由于其成矿作用的独特性和复杂性,国内外地质学界对此争议颇大,一直没有定论。国内外地质学家提出了多种成矿模式,但至目前为止,没有一种模型能够成功地解释区内缤纷复杂的地质现象,致使很多有关矿床成因关键性问题争论依旧。研究该矿床成因的意义不仅是解释矿床的形成条件,而且对于正确认识华北陆块北缘与西伯利亚板块碰撞条件下的壳幔相互作用以及寻找超大型矿床均有重要意义。结合我们多年的科研积累,特别是针对已获得大量岩石化学、稳定和放射成因同位素数据及相关研究成果,系统梳理及综述了白云鄂博超大型矿床的基底性质、火成碳酸岩、岩石地层及矿床形成时代,在此基础上,提出了白云鄂博矿床多阶段成矿模式。我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩浆及派生的流体交代的产物,碳酸岩浆及其派生的富稀土流体与在地壳深部对沉积碳酸盐产生强烈交代,导致稀土元素在H8白云岩及其他地层的第一次富集。后来经加里东时期的板块聚合过程中的流体改造,使得稀土元素二次运移富集,形成了白云鄂博独特的Fe-REE-Nb矿床及区域性的大规模稀土矿化。至于铁矿的形成,我们认为它是在基底之上发育的一套BIF,经过中元古的碳酸岩侵入作用的改造,之后在加里东时期的板块聚合过程的再次聚集。     

内蒙古阿巴嘎旗奥陶纪岩体的发现及地质意义

阿巴嘎旗格日敖包岩体位于贺根山断裂带北侧,为一个复式岩体,由石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩组成,主体为二长花岗岩。采用LA--MC--ICP--MS 锆石U--Pb 定年方法,获得黑云母二长花岗岩206Pb /238U 年龄为449 ± 3. 0 Ma,形成时代为晚奥陶世。岩石为高钾钙碱性系列,轻稀土富集,微量元素Ba、Sr、Nb、Ta 、P、Ti 亏损,Rb 、Th、U、K、Nd、Zr 等元素富集,表明其形成于活动大陆边缘环境。其形成可能与苏尼特左旗南侧俯冲事件有关。     

白云鄂博矿床成因的Mg同位素制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题。近年来Mg同位素研究快速发展,在示踪幔源火成碳酸岩和沉积碳酸盐岩方面显示出一定的潜力,为白云鄂博矿床成因问题的究提供了新的途径。对白云鄂博矿床H8白云岩、碳酸岩墙白云岩,以及中元古代沉积白云岩,腮林忽洞微晶丘白云岩的Mg同位素进行了对比研究。研究结果表明:碳酸岩墙样品的δ26Mg-DSM3变化范围为-0.34‰～-0.14‰,平均值-0.24‰,落在地幔岩端元;中元古代沉积白云岩的δ26MgDSM3为-1.81‰～-1.53‰;H8白云岩的δ26MgDSM3变化范围为-1.13‰～-0.10‰,平均值-0.53‰,部分落在地幔岩范围,部分落在地幔岩和沉积白云岩之间;而腮林忽洞微晶丘白云岩的δ26MgDSM3最轻,为-1.99‰～-1.93‰。白云鄂博矿床赋矿白云岩的Mg同位素组成特征不支持正常白云岩沉积成因和微晶丘成因观点,更倾向于火成碳酸浆成因观点。     

白云鄂博陆缘裂谷系沉积物源与超大型稀土矿床含矿白云岩的成因探讨

白云鄂博群尖山组H4岩性段石英砂岩中的碎屑锆石年龄纪录了华北克拉通北缘两期重要的构造岩浆事件,一组年龄集中在新太古代—古元古代初期(2379～2596Ma),另一组年龄集中在古元古代晚期(1761～1946Ma),该结果与白云鄂博地区基底岩石的锆石年龄相吻合。白云鄂博群沉积碳酸盐岩的全岩207Pb-206Pb等时线年龄1649±45Ma,代表了白云鄂博群的沉积时代。白云鄂博地区沉积灰岩、白云岩与含矿白云岩的Pb同位素组成存在非常大的差异,在Pb同位素组成和构造图解中,含矿白云岩都集中在地幔演化线附近,靠近亏损地幔端元[(206Pb/204Pb)i=15.04～16.49,(207Pb/204Pb)i=15.17～15.28,(208Pb/204Pb)i=31.20～36.40],而白云鄂博群中的灰岩、白云岩则位于造山带演化线附近,靠近深海沉积物端元[(206Pb/204Pb)i=17.28～19.35,(207Pb/204Pb)i=15.47～15.69,(208Pb/204Pb)i=36.62～37.12]。     

对白云鄂博矿床U-Pb同位素年代学工作的几点思考

本文主要根据笔者的研究成果,结合近年来文献报道的资料,对白云鄂博矿床U-Pb同位素年代学工作中存在的一些问题,主要是U-Pb同位素定年矿物和定年方法的选择等问题进行讨论,并对U-Pb同位素定年技术在白云鄂博矿床地质研究中的应用潜力进行探讨。笔者的研究成果表明,白云鄂博矿床中适用于U-Pb同位素年龄测定的不同矿物和不同的U-Pb同位素定年技术方法各有不同的特点及局限性。在实际工作中,根据具体的年代学工作要求及从具体样品中分选得到的U-Pb同位素定年矿物的种类及其数量多少、粒度大小、年龄范围、U-Pb含量、测年精度要求等因素,灵活地选择测年矿物及测年方法,加强对定年矿物的成因矿物学研究,结合具体的地质背景对U-Pb同位素定年结果进行合理的地质解释,对于获得比较理想的成果是非常重要的。