白云鄂博超大型稀土矿床成因评述

稀土元素(Y+Sc+La-Lu)作为现代工业的“维生素”,是当今社会重要的战略资源。白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床位于中国内蒙古,是世界上最大的稀土矿床。因此,该矿床的成岩成矿模式受到全球地质工作者的强烈关注,并对此进行了大量的分析研究工作。以往的工作主要集中在对H8赋矿白云岩全岩年代学和地球化学的研究上,但由于白云鄂博稀土矿床经历了后期复杂的变形变质作用,矿石的结构构造非常复杂,全岩的研究结果造成了对该矿床成岩成矿模式不同的认识和争论。近些年,随着现代地球化学分析技术的快速发展,人们可以直接对白云石和稀土矿物(如独居石、磷灰石、氟碳铈矿等)进行高精度的微区原位同位素组成和原位U-Th-Pb定年分析,从而获得能够明确指示矿物时代、成矿流体和成矿物质来源的重要证据。结合近年来的研究成果,本文总结了目前关于白云鄂博超大型稀土矿床成岩成矿模式的不同认识,提出白云鄂博矿床初始稀土成矿源于中元古代(1.3 Ga)的碳酸岩岩浆活动,后期经历了早古生代的大规模流体作用,矿床中稀土元素发生再活化、富集和沉淀,稀土矿物巨量堆积成矿的新认识。     

白云鄂博铁-稀土-铌矿床成因模型新解

<正>"中东有石油,中国有稀土",中国的稀土,指的就是著名的白云鄂博矿床。白云鄂博地质学研究将近一个世纪,在矿床成因、成矿元素富集机制、成矿流体、成矿时代、赋矿白云岩成因以及控矿构造研究等方面,不同学者、流派提出了众多认识和见解,时至今日,依然没有达成共识。本文利用地质统计学、元素空间富集规律的变异函数模型、原位LA-ICP-MS微量元素分析、最新深部钻孔资料岩相学分析、流体包裹体研究资料,重新厘定了白云鄂博成因模型,提出白云鄂博铁、稀土矿是     

白云鄂博稀土矿床及花岗岩类成因

<正>稀土(Rare earth elements)在现代科技领域占有举足轻重的地位,是现代工业的"维生素"。我国稀土储量占世界第一,位于内蒙古自治区包头市北部的白云鄂博矿床是世界上最大的稀土矿床,其稀土氧化物储量为4800万吨,于1927年被丁道衡教授发现。至今,国内外地质学家对该矿床作了大量的研究工作,但是其成因长期仍存在很大争议,制约了相关矿床的找矿工作。争论的焦点是该矿床同时具有火成碳酸岩的地球化学特征和典型的沉积特征,并有明显的交代作用的特点。作者在白云鄂博矿床开展了长期深入的研究,积累了丰富的标本     

论内蒙古白云鄂博群和白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床成矿的年代

白云鄂博稀土铌铁矿床具十分独特的地质、地球化学特征.所以多时代成矿是难以置信的.白云鄂博矿床成矿时间势必晚于赋矿白云岩及其下伏地层.而较多的地层古生物证据表明白云鄂博群形成于震旦纪至奥陶纪之间.基于赋矿白云岩是热水沉积形成,碳酸盐脉是同源热液交代变质岩或砂岩等形成的认识,笔者等认为,碳酸盐脉中的锆石可能是变质岩或砂岩中的锆石,它们虽被热液改造,其U-Pb年龄仍可能老于成矿年龄.已报道的白云鄂博矿床Sm-Nd等时线年龄虽然主要集中在1.2～1.6 Ga.但也有多个分别为0.4～O.5 Ga、0.8～0.9 Ga和1.O～1.1 Ga的年龄值.笔者等收集了所有已发表的98件白云鄂博矿床矿石、矿物及碳酸岩墙和上覆板岩的Sm-Nd年龄分析数据,用Isoplot程序计算,发现这些数据,除两件异常外,可以拟合成一条直线,相关系数R=0.96325,求得等时线年龄t=1125.8±32.5 Ma,εNd=-3.02.这一结果表明在1125.8±32.5 Ma白云鄂博Sm-Nd同位素时钟启动,且未再受后来的地质作用扰动,指示成矿作用应晚于或等于1.1 Ga,但地质意义尚待研究.若假定Sm-Nd同位素时钟不易被一般地质作用重置,则可以采信白云鄂博矿床辉钼矿的R.e-Os模式年龄(439±8 Ma)或黄铁矿Re-Os等时线年龄(439±86Ma)为白云鄂博的成矿年龄.这与赋矿地层的古生物化石年代相符.     

白云鄂博矿床含矿白云岩的成因探讨

以白云鄂搏矿区含矿白岩的分布、野外地质产状等基础地质特征为基础,结合岩石学、矿物学和地球化学等一系列特征进行了研究,认为含矿白云岩既非典型的正常海同积积碳酸盐岩,亦非典型的岩浆碳酸岩,它既有典型的海相沉积碳酸盐岩的某些特征,如其分布具有一定的时代性和层位性,吴层状、似层状或爱镜状,与周围地层呈整合接触并与其同频褶皱和变形,具明显的层理等构造,同时又具有岩浆碳酸岩的某些特征,如沿深大断裂构造分布下部     

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。     

冀东杏山沉积变质型铁矿床富铁矿成因探讨

本文在野外勘查和岩(矿)相学基础上,对杏山铁矿块状富矿和条带状普通矿石进行主量元素、微量元素和稀土元素等系统研究。杏山铁矿石主要由磁铁矿和石英组成,其中块状富铁矿石相较于条带状普通矿石含有较多的镁铁质矿物,另外块状富矿(XS-60)手标本可见绿泥石化,但镜下蚀变程度较弱,其富矿成因与后期热液蚀变相关度不高;条带状贫矿(XS-10)遭受较强的后期热液蚀变,有一定程度的铁质富集,但仅限于富铁条带,富硅条带未蚀变。矿石中低Al2O3+Na2O含量和Zr、Sc、Th、Hf等含量特征表明杏山铁矿在沉积过程中很少有陆源碎屑加入。微量元素和稀土元素配分模式表明条带状普通矿石和块状富铁矿有共同的成矿物质来源,富铁矿和贫矿都是在缺氧环境下,通过海底热液与海水混合后同沉积形成的,而后期褶皱变形作用使贫矿层加厚的同时,也使富铁层加厚。     

绥远百灵庙白云鄂博附近铁矿床

白云鄂博位于绥远之西北,包头之北北东约一七○公里之蒙古高原上,附近为极缓之波状丘陵,地质主要由结晶质石灰岩,变质矽质页岩,片状石英岩及黑云母花岗岩所成,前三者     

白云鄂博碳酸岩矿床的成因特征

随着白云鄂博矿区地质工作的深入,对矿床的认识也逐步深化.鉴于矿床具有独特而复杂的元素和矿物组合,因而对其成因解释众说纷云.在前人工作基础上,通过几年来的地质工作实践,本文着重讨论对矿床成因的认识. 矿区位于天山一阴山纬向构造带、内蒙地轴北部边缘.在矿区东南20公里的黑脑包一带,出露五台系基底片麻岩;矿区北15公里进入蒙古地槽,出露石炭纪灰岩. 元古界白云鄂博群不整合于五台系之     

沉积变质-热液交代型稀土、铁矿床的成因特征

我们研究了一种特殊类型的稀土和铁的矿床,它是由于沉积变质作用以及后期来自岩浆的热液交代作用的迭加而形成的。     

白云鄂博稀土矿床中辉钼矿的铼-锇同位素年龄

白云鄂博铁稀土矿床的形成年龄一直是个有争论的问题，采自该矿床东采场的辉钼矿样，通过镜下对矿物结构构造的研究，认为辉钼矿是矿区晚期矿脉形成阶段的矿物，它的铼－锇同位素年龄为（４３９±８）×１０＾６ａ。此结果从另一侧面说明该矿床在加里东期有一期成矿作用。     

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。     

白云鄂博稀土矿床形成年龄的新数据

白云鄂博铁铌稀土矿床的形成年龄是一个争论的问题，采自该矿床生、东矿的13个稀土矿石样品和5个明显为后期形成的脉体矿物样品被进行Sm-Nd同位素分析。对矿区北部侵入地层中的碳酸岩脉也做了工作。由矿石样品得出的Sm-Nd等时年龄为1286±91（2σ）Ma，Ind=0.51089±4（2σ），εNd（t）=-0.06±0.78.脉体矿物样品给出的等时年龄为422±18（2σ）Ma，INd=0.511263±13（2σ），εNd（t）=-16.3±0.2.采自矿区北部碳酸岩的等时年龄为 1223±65（2σ）M     

应用阴极发光技术对白云鄂博碳酸岩成因的探讨

根据阴极发光测试所得结果,岩浆成因和沉积成因的碳酸岩在阴极发光特征上有很大差异.沉积成因的碳酸盐岩阴极发光强,颜色鲜艳,为桔红—桔黄色:岩浆成因的碳酸岩阴极发光弱,颜色暗或不发光,一般为黑褐色.阴极发光测试结果,与野外观察及室内其它测试手段如碳氧同位素分析、电镜、包体测温、稀土元素等到试结果吻合.应用阴极发光手段方法简便、效果明显,可作为区分碳酸盐岩与碳酸岩的辅助手段之一.     

内蒙古白云鄂博白云石碳酸岩的地质特征及其成因探讨

内蒙古白云鄂博铁矿及其围岩——白云岩以富含稀土和铌而著称于世。许多学者认为该白云岩是沉积岩,并将孕育其中的稀土、铌,铁等矿产,归因于“高温热液”或“沉积变质-热液交代”作用所致。虽曾有人对白云岩提出“岩浆碳酸岩”的异议,因无专文论述,尚未引起重视。作者结合前人资料对本区白云岩的成因进行了研究,查明本区白云岩实属岩浆