川西冕宁-德昌稀土矿带霓长岩的地球化学特征及地质意义

霓长岩化作用是指碳酸岩(或碱性岩)流体对围岩的交代蚀变,它是碳酸岩型稀土(REE)矿床常见的蚀变类型,其所形成的岩石即为霓长岩。对霓长岩的深入研究可以鉴别碳酸岩体的存在,厘定碳酸岩岩浆(或流体)的地球化学性质及源区特征,这对于找寻碳酸岩相关的矿产资源(尤其是REE)以及剖析矿床成因机制有着重要的地质意义。川西冕宁-德昌稀土矿带是中国最重要的轻稀土矿带之一,包括牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨和里庄中小型REE矿床以及一系列矿点。REE矿化与碳酸岩-碱性岩杂岩体密切相关,受一系列新生代走滑断裂的控制。该矿带广泛发育霓长岩化蚀变带,尤以大陆槽及里庄矿床为显著。岩相学分析表明,大陆槽和里庄霓长岩中的矿物多呈他形粒状结构,主要由长石、黑云母、霓辉石以及少量副矿物组成;主微量元素分析表明,霓长岩的碱质(K_2O+Na_2O)、MgO、Fe_2O_3T含量较高,且富集REE、Sr、Ba等微量元素;电子探针分析表明,霓长岩中的霓辉石Fe OT含量较高,长石Na_2O及K_2O含量较高,Ca O含量极低。An-Ab-Or三角图解显示长石主要为透长石和钠长石,属碱性长石系列;黑云母的地球化学成分图解表明云母的成因类型为交代型且具有相对富镁、贫铁等特征,属镁质黑云母。霓长岩化作用的交代流体含有较高的CO_2组分,且富含碱质、Mg、Fe及REE、Sr、Ba等元素。对比霓长岩与原岩的主微量元素发现:相比于正长岩原岩,在主量元素中,霓长岩的Fe、Mg、Ca等元素含量增加,Si、Al等元素含量降低;微量元素中,霓长岩的REE及Sr、Ba等元素显著增加。这意味着交代流体含有的Fe_2O_3T、MgO、CaO等组分在霓长岩化过程中被带进了围岩,而SiO_2和Al_2O_3等从围岩中被逐出。大陆槽及里庄矿区发育的角砾岩指示了矿区曾经历过频繁的角砾岩化事件,这提高了霓长岩作用的强度,并且为矿脉的穿插及REE矿物的沉淀提供了空间。在霓长岩化过程中,流体-围岩的组分交换反复发生,这削弱了REE络合物的稳定性,伴随多期次的热液活动及构造事件,最终完成REE活化→迁移→沉淀的过程。     

川西冕宁-德昌REE矿带风化型矿床的矿石类型及成因

川西冕宁-德昌REE矿带中的风化型矿石研究相对缺乏.根据近几年的野外地质调查,采用电子探针、X光粉晶衍射、全岩分析等对大陆槽、牦牛坪和木落寨矿床中疑似风化矿的样品进行类型和成因分析.结果表明:大陆槽风化型矿石中大量粘土矿物（达40%）和矿石矿物（达60%）发育,风化程度高;相反,牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石中几乎没有粘土矿物,风化程度低.通过对牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石进行地球化学特征、矿物组成分析并与围岩、矿脉的组成和产状对比,表明疑似风化型矿石主要是由矿脉和围岩在强烈的构造作用下发生机械风化形成.频繁的角砾构造使大陆槽矿石发生强烈的机械风化作用,并加速了矿石发生一定的水岩反应,促进矿石发生中等强度的化学风化作用.目前整个矿带中未发现明显的生物风化作用.整个稀土矿带的风化型矿石比南岭离子吸附型稀土矿石的风化程度低,形成时间较晚（11 Ma）,氟碳铈矿大量保存,还没有形成离子吸附型矿床.      

四川大陆槽稀土矿床碳酸岩-英碱正长岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

川西冕宁-德昌稀土成矿带是中国最重要的稀土成矿带之一,所有稀土矿床均与碳酸岩-正长岩杂岩体有关.前人研究表明,牦牛坪、木落寨和里庄碳酸岩-碱性杂岩体成岩年龄与其相应矿床的成矿年龄基本一致,而大陆槽正长岩年龄与REE矿床的成矿年龄相差甚远.本文对大陆槽碳酸岩、英碱正长岩进行了SHRIMP U-Pb锆石年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素原位测量,它们的形成年龄分别为12.99±0.94Ma、14.53±0.31Ma,表明两者是同时形成的,且与其成矿年龄基本一致.碳酸岩和正长岩的εHf(t)值、Hf模式年龄与它们的εNd(t)值、Nd模式年龄所展现出来的特征一致,说明在其形成过程中有地壳物质的加入.     

青藏高原东部碳酸岩-正长岩杂岩体型REE矿床成矿模式——以大陆槽REE矿床为例

冕宁-德昌稀土(REE)矿带位于青藏高原东部,受川西一系列走滑断裂控制,大陆槽矿床是矿带中唯一位于南部的大型REE矿床。在前人研究基础上,结合近年来对整个稀土矿带地质填图和室内研究,重点对大陆槽矿床的成矿特征、赋矿围岩及其蚀变、矿石类型、成矿流体来源和流体包裹体演化等方面与同一矿带内的其它矿床进行了详细对比,进一步总结了碳酸岩型(含碳酸岩-正长岩杂岩体)REE矿床的成矿过程。大陆槽矿床的No.1号和No.3号矿体均位于碳酸岩-正长岩杂岩体内,分别由不同隐爆角砾岩筒所控制。以往研究认为两个矿体的碳酸岩-正长岩杂岩体侵位的年龄都在12Ma左右,本次研究发现在26.49±0.63Ma已经存在碳酸岩-正长岩杂岩体岩浆活动。大陆槽REE矿床受隐爆角砾岩构造活动和风化作用的影响,矿石类型以角砾岩型和风化型为主,脉石矿物和矿石矿物在手标本尺度和镜下很难辨认。通过野外观察、镜下矿物共生组合、包裹体显微测温等研究发现,大陆槽矿化过程和牦牛坪矿床相似,只是矿化规模较小,矿化阶段分为岩浆岩阶段-伟晶岩阶段(600℃)-高温热液阶段(450~350℃)-低温热液阶段(350℃),氟碳铈矿形成于热液阶段的晚期。根据伟晶岩阶段至热液阶段氟碳铈矿中流体包裹体的特征,发现多期次隐爆角砾活动导致大气降水和碳酸岩中脱出的CO_2的加入,使得成矿流体的密度(0.732~0.631g/cm~3)、压力(2436~101bar)逐渐降低,直至成矿。此外,岩相学观察和拉曼测试分析也表明包裹体从熔融包裹体过渡到含重晶石、萤石、天青石子晶的富CO_2包裹体、气液两相包裹体,显示了成矿流体由岩浆至热液的转化过程。大陆槽矿床中的包裹体阴离子以SO_4~(2-)为主,气体以CO_2为主,成矿流体中阳离子主要为K~+、Na~+、Ca~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)和稀土元素阳离子,表明流体属于SO_4~(2-)-CO_2-H_2O体系,与矿带中其它矿床的成矿流体体系一致。成矿流体的主要成分是岩浆水、大气水和碳酸岩脱碳作用形成的CO_2,后者导致热液方解石和氟碳铈矿的O同位素(氟碳铈矿和方解石:δ~(18)O=5.8‰~12.5‰)值升高。已有研究显示矿带中不同矿床的脉石矿物如重晶石、天青石的Sr-Nd-Pb同位素与碳酸岩-正长岩杂岩体的相关数值基本一致,表明这些脉石矿物来源于碳酸岩-正长岩杂岩体。多期次隐爆角砾岩化作用及大陆槽断裂相关的构造活动促进了成矿流体的循环,直接或间接导致了大陆槽隐爆角砾岩型和风化型矿石的形成。尽管在大陆槽和牦牛坪矿床可以识别出表生氧化阶段,但这一过程并不伴随稀土矿化,热液阶段才是稀土沉淀的主要阶段。研究还强调了碳酸岩发育的大陆槽No.3矿体和里庄矿床主要出现的霓长岩化与矿化无关,而牦牛坪矿床地表并无霓长岩化蚀变。在以往和本次研究的基础上,建立了川西碳酸岩-正长岩型稀土矿床的成矿模式。     

河北武安洪山正长岩杂岩体成因与地表快速隆升-剥蚀特征

为了解洪山正长岩杂岩体的源区和成因,以及其形成过程中伴随的地表快速隆升-剥蚀现象,在详细野外地质调查的基础上,采用岩石学、地球化学、U-Pb年代学和锆石Lu-Hf同位素研究.获得洪山正长岩杂岩体内粗粒辉石正长岩和粗面岩锆石U-Pb定年结果分别为125.6±1.2 Ma和121.9±2.3 Ma,粗粒正长岩年龄介于二者之间;岩体属于高硅、富碱、富铝、贫镁、Mg#较低的准铝质-过铝质碱性岩,经历了大量地壳流体的改造;粗粒辉石正长岩锆石普遍发育年龄相近的核-边结构,核部ε_Hf（t）为-5.0~-8.4,具有较高的U、Th、Pb含量,边部与同时期的粗面岩锆石特征一致ε_Hf（t）为-11.3~-14.4,U、Th、Pb含量较低,表明锆石结晶初期岩浆具有地壳来源的特征;喷出相的粗面岩直接覆盖在中心相的粗粒正长岩上,这一现象说明洪山正长岩杂岩体形成过程中伴随了地表的快速隆升-剥蚀.洪山正长岩杂岩体的形成过程与拆沉作用关系密切,是华北克拉通减薄作用在地表浅部的响应.      

河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄

作为华北陆块北缘的碱性岩体之一,河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体赋存着中国最大的内生磁铁矿-磷灰石矿床。关于其形成时代,已经发表的K-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd法定年结果差别较大,因此需要采用更精确的定年方法限定岩体的形成时代。通过对矾山杂岩体的辉石正长岩样品进行SHRIMP锆石U-Pb定年,得到了218±2Ma的结果。由于定年样品取自构成矾山杂岩体主体、形成最晚的第三岩相带,这个年龄限定矾山杂岩体形成于晚三叠世。现有的锆石U-Pb年代学资料表明,晚三叠世侵入岩在华北陆块北缘、东缘、南缘普遍存在,成为中国东部晚三叠世构造-岩浆活动的显著特征之一。     

巴西与碱性岩- 碳酸岩杂岩体相关的关键矿产成矿作用与规律

在巴西,与碱性岩- 碳酸岩杂岩体相关成矿作用复杂,产出了世界上唯一的霞石正长岩型斜锆石矿床、全球最大的铌矿床以及巴西最大的铀矿和镍矿集区,资源储量丰富,具有重要的经济价值和战略意义,同时也是关键矿产成矿作用研究的殿堂。本文在前人研究基础之上,整理分析了35处与碱性岩- 碳酸岩相关的关键矿产地质特征。根据成矿作用特征,划分了4个成矿系列:①霞石正长岩碱性杂岩相关的U- Zr- Mo- REE 和萤石成矿系列;②碱性岩- 碳酸岩杂岩(正长岩+辉石岩+霓霞岩+碳酸岩等)相关的Nb- P- Ti- REE和蛭石成矿系列;③阿拉斯加型超基性岩- 碱性杂岩体相关的Ni成矿系列;④交代正长岩相关的U- P成矿系列。根据关键矿产资源时空分布规律,划分了5个成矿带:(Ⅰ)Lancinha- Cubato碱性岩- 碳酸岩相关REE- P- U- Zr- Ni- Mo- 蛭石成矿带;(Ⅱ)Rio de Janeiro- Rondnia碱性岩- 碳酸岩- 金伯利岩相关的Nb- REE- Ti- Zr- P- 金刚石成矿带;(Ⅲ)Ceará- Mato Grossodo Sul 超基性岩- 碱性岩- 碳酸岩相关的Ni- U- P- 蛭石成矿带;(Ⅳ)亚马逊地区碳酸岩相关Nb- REE- Th- Ti- P成矿带;(Ⅴ)巴伊亚地区与变正长岩相关的U成矿带。本文还详细介绍了典型矿床成矿地质特征和成矿条件,为走出去寻找关键矿产资源基地提供了理论支撑。     

新疆东天山天宇、白石泉杂岩体岩石学、矿物学特征对比研究

天宇和白石泉铜镍矿区含矿镁铁-超镁铁质杂岩体是东疆铜镍成矿带的重要组成部分。天宇矿区杂岩体以角闪辉长岩、角闪单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、二辉辉石岩为主;白石泉矿区杂岩体则以辉石闪长岩、角闪辉长岩、橄榄辉石岩、辉石辉长岩、辉石橄榄岩、橄长岩为主;天宇矿区含矿超基性岩中SiO2,Al2O3,CaO,K2O,Na2O的质量分数比白石泉岩体低,Fe2O3,MgO相对较高;两个杂岩体的主要造岩矿物均以橄榄石、辉石、斜长石为主;铜镍矿石的矿物组成都较简单,金属矿物种类基本一致;两个杂岩体基性-超基性岩的成分接近原始岩浆,均来自于地幔,均属含铜镍中等的镁铁质岩石。     

川西冕宁-德昌喜马拉雅期稀土元素成矿带:矿床地质特征与区域成矿模型

川西冕宁-德昌喜马拉雅期稀土元素成矿带长约270 km,宽15 km,包括牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨中型和里庄小型REE矿床以及一系列矿点和矿化点.该矿带在空间上位于攀西二叠纪古裂谷中,但岩体和矿体均形成于喜马拉雅期,年龄为40～10 Ma.REE成矿作用与喜马拉雅期碳酸岩-碱性杂岩体有关,受印度-亚洲大陆碰撞带东部一系列新生代走滑断裂系统控制.碳酸岩-碱性杂岩体主要侵位于元古代结晶基底和古生代-中生代沉积盖层内.矿区蚀变以霓长岩化为特征,在杂岩体和矿体中形成规模不等的霓长岩蚀变晕.REE成矿作用主要有3种样式,即大陆槽式、牦牛坪式和里庄式.大陆槽式以爆破角砾岩筒矿化为特征,牦牛坪式以典型的脉状矿化系统为标志,里庄式则以浸染状矿化为特色.主要矿石类型有伟晶岩型、碳酸岩型、角砾状和网脉状,矿物组合主要为重晶石 萤石 霓辉石 方解石 氟碳铈矿.流体包裹体和稳定同位素研究表明,成矿流体来源于碳酸岩-正长岩不混溶岩浆系统,但在流体演化的晚期阶段有外部流体的加入.根据综合分析研究,笔者提出了一个可能的REE成矿作用模式.该模式强调,成矿热液流体系统经历了一个复杂的演化过程:从不混溶碳酸岩-正长岩岩浆系统分离出高温、含硫酸盐富RISE的NaCl-KCl卤水,到流体沸腾导致REE-氟碳酸盐和硫酸盐有效沉淀,最后与雨水混合导致少量硫化物沉积.在空间上形成了一个"三层楼"式的REE成矿系统:在深部层位,形成细脉-浸染状矿体(如里庄式矿床);在中部层位,形成脉状矿体(如牦牛坪式矿床);在上部层位,形成角砾岩筒矿体(如大陆槽式矿床).成矿系统发生于喜马拉雅期大陆碰撞带从压扭向张扭转变过渡的构造背景下,新生代大规模走滑断裂及其派生的拉分构造和张性裂隙带促进了含REE岩浆-热液系统的形成.     

新疆且干布拉克超基性岩-碳酸岩杂岩体Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

产有超大型蛭石-磷灰石矿床的且干布拉克超基性岩碳酸岩杂岩体位于塔里木板块东北缘库鲁克塔格断隆南侧,其Sm-Nd等时线年龄为（802±52）Ma,εNd（t）：0．471,模式年龄t TM^Nd为1208～1635Ma,表明该杂岩体形成于新元古代。塔北裂谷在新元古代的强烈活动,可以看作是Rodinia超大陆裂解的组成部分。     

冕宁-德昌稀土成矿带碳酸岩流体研究

通过对四川冕宁-德昌稀土矿带主要矿物中包裹体岩相学、显微测温分析与包裹体成分分析,指出由岩浆碳酸岩分异出的成矿流体为富含高密度CO2、K、Na、SO42-和多种成矿元素的超临界流体,流体以高温、高压、超高盐度、富CO2为特征,从早期到晚期流体中CO2含量增加。结合前人对碳酸岩流体、稀土矿带周边新生代盆地中无机成因CO2气藏、富钾卤水、稳定同位素和隋性气体同位素研究成果,从碳酸岩流体的性质、流体体系、碳、氦同位素组成,初步探讨了碳酸岩流体与周边新生代盆地中CO2气藏、富钾卤水的成因联系。     

四川牦牛坪外围龙家沟稀土矿体第一阶段找矿突破及启示

围绕加强国内稀土资源勘探和增储上产的迫切需求,笔者在综合研究前期地质资料的基础上,对攀西牦牛坪外围龙家沟开展了以稀土找矿为主的多学科交叉综合调查评价工作。经钻探验证,龙家沟ZK001孔深部发育厚大高品位稀土矿体,科研指导找矿取得突破性进展。161件岩芯样品电感耦合等离子体发射光谱分析结果表明：钻孔ZK001总稀土氧化物（TREO）平均含量达4.87%,见矿视厚度125.76 m,核心部位高品位矿段超过60%。牦牛坪外围龙家沟厚大隐伏稀土矿体的发现与钻探验证,扩大了牦牛坪稀土矿外围的成矿前景,是科技创新指导找矿突破的又一典型实践。随着冕宁-德昌稀土成矿带成矿机制、精准勘查理论技术难题的突破、交叉学科以及模拟技术的应用,将进一步带动该区稀土找矿工作。今后,有必要持续开展牦牛坪外围稀土矿产综合地质调查工作,大幅提升中国第二大稀土资源基地的资源保障能力,对确保中国稀土资源的绝对优势地位具有重要现实意义。     

REE geochemistry of primitive ore fluids in Ailaoshan gold belt, Southwest China

The REE patterns of primitive ore solutions in the Ailaoshan gold belt are characterized by significant enrichment of LREE, a weak negative anomaly of Eu and a rather strong negative anomaly of Ce. In conjunction with the tension crust in the region, the ore solutions are thought to be originated from a CQ₂-rich fluid as a result of mantle degassing. This research project was financially supported by A-30 project under the State Climbing Program.     

青海东昆仑果洛龙洼金矿床东区Ⅰ矿体群稀土元素地球化学

位于东昆仑东段昆中断裂的果洛龙洼金矿,为一具有大型远景的金矿床,是沟里金矿化集中区中造山带型金矿床的典型代表.根据对Ⅰ矿体群深入系统的野外地质考察和显微镜下观察结果,本文将矿化分为石英脉型、蚀变岩(强硅化)型、千枚岩(弱硅化)型和破碎带型等四大类(其中石英脉型和蚀变岩型最为主要),并对这四类矿石的分布特征、矿物组合、结构构造和围岩蚀变等进行了系统的描述.借助电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对不同类型矿石进行稀土元素含量分析,结果显示全部样品的轻、重稀土元素分异特征明显(LREE/HREE=4.52～16.82),轻稀土元素和重稀土元素内部分异不显著,为典型的轻稀土富集型.具有Eu负异常(Eu/Eu*=0.56～1.00)和Ce正异常(Ce/Ce*=0.95～1.61)特征,表明成矿流体本身亏损Eu或来源于亏损Eu的源区,且成矿时处于还原环境.不同类型矿石与赋矿围岩及含金黄铁矿稀土组成特征和分布模式对比,结果显示成矿流体中的稀土元素主要继承于围岩,并具有由石英脉型向蚀变岩型,再向千枚岩型演化的特征.     

REE characteristics of the Fanshan alunite deposit in Zhejiang Province, China

1 Introduction Alunite [KAl3(SO4)2(OH)6] is a very important non-ferrous metal resource, so many countries throughout the world have made great investments in research on the mechanism of its formation, its geological characteristics and applications. O…     

四川德昌大陆槽稀土矿床地质特征

为查明德昌大陆槽稀土矿床的成矿地质特征和稀土元素的赋存状态,通过对大量岩石、矿石光(薄)片的观察鉴定以及对矿体形态、矿石的物质组分、结构构造的研究,表明该矿床受喜马拉雅期富稀土碱性杂岩的构造控制,成矿地质特征与牦牛坪矿床极为相似。大陆槽稀土矿床为攀西稀土成矿带上最年轻的稀土矿床,矿床类型新,稀土品位高,主要稀土矿物氟碳铈矿粒度较粗,可选冶。     

Fluid—Melt and Fluid Inclusions in Mianning REE Deposit,Sichuan Southwest Cina

Abundant fluid-melt inclusions are found in the aegirine-augite-barite pegmatite and carbonatite veins in the Mianning REE deposit,Sichuan,They were trapped in early stage fluorite and quartz from a salt-melt system at temperatures higher than 5000℃,Meanwhile,fluid inclusions are also present in alrge amounts in bastnaesite.Homogenized between 150 and 270℃,these inclusions are thought to be representative of the physico-chemical conditions of REE mineralization.These results show that the Mianning REE deposit is of typical hydrothermal origin developed from a salt-melt system.     

REE Geochemistry of Fluorite from the Maoniuping REE Deposit, Sichuan Province, China： Implications for the Source of Ore-forming Fluids

Fluorite is one of the main gangue minerals in the Maoniuping REE deposit,Sichuan Province,China.Fluorite with different colors occurs not only within various orebodies,but also in wallrocks of the orefield.Based on REE geochemistry,fluorite in the orefield can be classified as the LREE-rich,LREE-flat and LREE-depleted types.The three types of fluorite formed at different stages from the same hydrothermal fluid source,with the LREE-rich fluorite forming at the relatively early stage,the LREE-flat fluorite in the middle,and the LREE-depleted fluorite at the latest stage.Various lines of evidence demonstrate that the variation of the REE contents of fluorite shows no relation to the color.The mineralization of the Maoniuping REE deposit is associated spatially and temporally with carbonatite-syenite magmatism and the ore-forming fluids are mainly derived from carbonatite and syenite melts.     

西藏冈底斯银多金属矿化带的基本特征与成矿远景分析

在冈底斯斑岩铜矿带的北侧,发育一条与之平行的银多金属矿化带。文章对该银多金属矿化带的成矿构造背景、矿床类型及矿化特点进行了初步分析与总结。研究结果表明,该矿化带受旁多—措勤逆冲系的控制,呈近EW向带状展布,带内矿床多位于EW向逆冲断裂与近NS向张性构造的交汇部位;主要矿化类型为矽卡岩型和热液脉型;据矿化特点差异,以念青唐古拉为界,可分为东、西2段,东段以矽卡岩型Cu-Pb-Zn-Ag矿化为主,西段以热液脉型Ag-Pb-Zn矿化为主,西段矿床的银含量明显高于东段。该矿化带是大陆碰撞造山晚期或后碰撞伸展早期(25～15Ma)热液活动的产物。综合对比分析显示,该矿化带具有良好的成矿条件及巨大的成矿潜力,有望发展成为一条规模巨大的银多金属成矿带。