白云鄂博“白云岩”地质地球化学特征及成因讨论

白云鄂博"白云岩"位于华北板块的北缘,宽沟背斜的南翼。蕴藏着世界最大的稀土矿床,还是大型—超大型铌、铁和钍等矿床赋存母岩。"白云岩"不是层状岩石,无明显的层理和固定的层位,而是一套大小不等,串珠状的"白云岩"带。"白云岩"与围岩呈明显的侵入关系。表现在"白云岩"切割H4石英砂岩、H5板岩和花岗岩脉,并有许多分枝脉插入到H4石英砂岩和H5板岩中。"白云岩"中存在H4石英砂岩的残留顶盖相,捕获了H4石英砂岩和H5板岩的捕掳体,并引起围岩的强烈蚀变。板岩的黑云化,石英砂岩的钠闪石化,花岗岩的碱交代。"白云岩"含有大量铌、稀土、钍等岩浆岩中常见的矿物晶体。硫、碳、氧、锶和铁等同位素组成都具有深源特征。说明白云鄂博"白云岩"不是沉积岩,而是岩浆碳酸岩。     

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     

白云鄂博群黑色岩系微量元素地球化学特征及地质意义

白云鄂博群位于华北地台北缘,是一套中—新元古代裂谷沉积的产物。尖山组和比鲁特组是其中主要的黑色岩系。对以上两组中的碳质页岩和板岩的Au、Ag、As、Ba、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、P、Pb、V、Zn、U、B、Sb等微量元素和稀土元素进行了较为详细的研究。通过元素含量特征、w(V)/w(V+Ni)、w(Zn)-w(Co)-w(Ni)三元图、稀土配分曲线、w(Ce)/w(La)、Ce和Eu异常、w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)和w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)图解等方法对其沉积环境特征进行了探讨。微量元素含量分析显示白云鄂博群黑色岩系以富亲铜元素和亲石元素、贫亲铁元素为特征,其中富集Hg、B、As、Mn、Sb、Au、Ag、Pb、P、Ba、U、Mo等多种元素;较高的w(B)反映了黑色岩系沉积于盐度较高的水体中;高的w(V)/w(V+Ni)、w(Ce)/w(La)反映了黑色岩系形成于缺氧的沉积环境中;黑色岩系中Hg、Sb、Ba的富集和w(Zn)-w(Co)-w(Ni)图解中投点大部分靠近热水沉积区域指示了黑色岩系中有热水沉积物的参与;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)和w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)图解投点在两岩组中的不同特点表明尖山组沉积物以陆源沉积为主,有少量热水沉积物参与;而比鲁特组中热水沉积组分所占比例较大,形成时海水较深。     

白云鄂博铌、稀土铁矿的成矿地质条件及矿床成因

白云鄂博矿区的铁矿和铌、稀土矿分属两个成矿期和两种不同的成因。铁矿是中元古界蓟县系哈拉霍疙特组内的层控受变质铁矿，赋存在宽沟南侧的层状白云岩中，该白云岩及铁矿层是在两条同生断裂所控槽状泻湖中沉积的。除白云岩外，宽沟南北两侧地层均可对比，同属白云鄂博群。铁矿层的原生矿物为以菱铁矿为主的FeCO3－MgCO3系列矿物，受后期侵入岩的热变质作用转变为磁铁矿及赤铁矿。铌、稀土成矿作用与脉状、瘤状碳酸岩有关。矿区已发现该类脉岩40余条，可分为白云石质及方解石质两类，以前者为主。两类碳酸岩的稀土元素特征均为轻稀土高度富集型，铕弱亏损到富集，其来源较深碳酸岩体沿断裂侵入造成强烈而广阔的碱交代蚀变带，以霓长石化为主，其强度与稀土矿化强度呈正相关关系。推测矿区在不大的深度内赋存有较大的隐伏碳酸岩侵入体。     

内蒙古白云鄂博REE-Nb-Fe矿床成因问题研究

白云鄂博REE-Nb-Fe矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,稀土储量48 Mt（6wt% RE2O3）,该矿床的成因和成矿年龄至今存在较大争议。本文观察白云鄂博矿床岩相学、矿物学特征,通过激光拉曼等技术鉴定重要的稀土矿物,电子探针测出白云鄂博矿床单矿物化学成分,结合前人同位素年代学数据,进一步探讨白云鄂博矿床的成因机制。     

我对白云鄂博铁铌稀土矿床的研究过程及往见新识

80年前,丁道衡先生奉命去西北进行古生物考查研究工作,取道乌蒙草原,突然看到荒漠大地上有一座高耸美丽的神山,作了旅游参观之举.走到山脚下,就看到很多黑黑的滚石,到山上,更见有大块致密的磁铁矿石和红绿条带相间的赤铁矿石,就这样偶然发现了白云鄂博大型铁矿床.     

河南方城县大庄铌稀土矿床地质特征及成因分析

河南大庄铌稀土矿床位于栾川—维摩寺断裂带北侧,受双山碱性岩体控制.其主要有用矿物为褐钇铌矿.在总结矿床地质特征的基础上,结合含矿岩体的岩石地球化学特征,对矿床成因进行探讨.研究结果表明:其成矿机制为幔源型熔融成因的含矿碱性岩浆,在沿栾川—维摩寺断裂带侵位过程中,混染了部分地壳物质,随着压力降低,岩浆发生气-液分异作用,...     

白云鄂博矿床赋矿岩石的自交代现象及其意义

通过对白云鄂博矿床赋矿岩石(白云岩和富钾板岩)的自交代现象研究论证其成因，认为白云岩的原岩是碳酸岩质岩浆岩，富钾板岩是一套沉积-火山岩系，其中微晶-隐品质钾长石岩为粗面质火山碎屑岩或凝灰岩。     

白云鄂博赋矿白云岩的稀土地球化学及对稀土矿化的制约

东矿西缘的A-A’剖面延伸约500 m,从下盘白云岩一直到上盘板岩为连续剖面。在白云岩与板岩接触处出现一个过渡带,其矿物组成和结构不同于白云岩和其上覆的板岩,为富含稀土,铁和萤石的条带状矿石,与主东矿的条带状矿石相似,其间还有富铁的薄的夹层。A-A’剖面的白云岩与主东矿下盘的白云岩是相似的,除其含有稍高的铁之外。推测,该剖面的白云岩来自于含大量碱金属,REE和铁的碳酸岩浆,并有高含量的挥发分。在碳酸岩浆侵位和结晶分异的过程中,这些组分会富集在残余岩浆之中,最终聚集在白云岩的顶部与板岩接触处,从而形成了该剖面过渡带中富稀土、铁、铌和萤石的条带状矿石以及富铁的薄的夹层。这些矿石类型分割开了白云岩和上覆的板岩。但是,该剖面未出现主东矿强烈而广泛的钠交代现象,即未形成钠质霓长岩。但是,该剖面的板岩中则钾钡交代广泛发育,形成了富钾和钡的板岩,可定义为钾质霓长岩。通过对A-A’剖面的系统研究及与主东矿的对比表明,白云鄂博地区的稀土、铁和微量元素的高度富集,主要出现在白云鄂博碳酸岩与围岩的接触处。但是形成一定规模的矿体还是需要具备一定的条件。首先要有来自深部规模宏大可聚集大量挥发分、稀土、铁和其它微...     

白云鄂博Fe-REE-Nb建造地球化学特征及成因：元素及同位素新证据

通过野外地质观察和室内镜下研究,利用XRF和ICP-MS对白云岩及其周围的板岩的主、微量元素进行分析,同时对硫化矿化的样品开展硫同位素测试。元素测试结果显示白云鄂博Fe-REE-Nb建造白云岩既具有部分火成碳酸岩的地球化学特征,也具有部分沉积碳酸岩的地球化学特征,表明白云鄂博Fe-REE-Nb建造赋矿白云岩不是典型的火成碳酸岩或沉积碳酸盐岩。硫同位素的测试结果表明,全岩的硫同位素组成不呈塔式模型分布,出现两个比较明显的峰值,一个在0‰左右,具有深源特征;另一个在+8‰左右,明显高于幔源硫,这个结果说明其来源可能有两个:地幔和海水。赋矿白云岩中Nb随着稀土的富集也发生富集作用,但是Ta的富集作用却十分微弱,显示了成矿热液强烈富REE和Nb及贫Ta的元素地球化学特征。据元素和硫同位素结果,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岩浆及派生的流体交代的产物,而非直接源于火山碳酸岩喷发成因。地幔深部碳酸岩岩浆及其派生的富稀土流体沿区域性深大断裂上涌与沉积碳酸盐岩进行交代作用,形成了白云鄂博独特巨大的Fe-REE-Nb矿床及区域性的稀土矿床。     

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]。     

甘肃干沙鄂博稀土矿床地质特征及矿床成因分析

干沙鄂博稀土多金属矿床位于北祁连加里东褶皱带东段,成矿与干沙鄂博碱性斑岩体有关。干沙鄂博斑岩体为一小型岩株,地表出露面积约0.29km^2,岩性以霓辉正长斑岩为主,其次为霓辉碱长石英正长斑岩。岩体具全岩面型蚀变矿化特征,与稀土矿化关系密切的围岩蚀变主要为萤石化、碳酸盐化和硅化。矿化范围大,矿带长约800m,延深大于420m,5个主矿体长70-260m,平均厚度12-29m。矿石品位较低,稀土氧化物平均品位1.39%-1.65%,矿石中伴生金属元素有Cu、Pb、Mo。矿石矿物以氟碳钙铈矿为主,其他金属矿物有黄铜矿、方铅矿、斑铜矿及辉钼矿等。含矿斑岩体为一套准铝质和碱性岩石,总体具有高硅低钛、富钾低钠的特点。岩石富集K、Rb、Sr、Ba等不相容元素,亏损Ta、Nb、Zr、Ti等高场强元素;轻重稀土分馏强烈,显著富集轻稀土,具Eu负异常。以上地球化学特征表明干沙鄂博碱性斑岩体的成因可能与华力西晚期后造山伸展环境下富集地幔的部分熔融有关,并经历了显著的分离结晶作用。通过与国内外典型稀土矿床的对比分析认为,干沙鄂博稀土矿矿床成因类型为碱性斑岩岩浆期后热液型多金属稀土矿床,与冕宁牦牛坪和美国加里诺斯稀土矿的矿床成因类似。     

白云鄂博矿床赋矿微晶丘的论证

据白云鄂博矿床赋矿白云岩的分布、与下伏砂岩及上覆板岩的关系及内部特征,识别出该白云岩为一种生物丘——微晶丘。结合其他证据,认为白云鄂博矿床是与微晶丘及火山作用和碱性热液叠加有关的层控矿床。     

陕西镇坪双河口铌矿床地质地球化学特征与成因探讨

为了进一步深入认识陕西双河口铌矿床的赋矿特征与矿床成因,本文做了详细的岩石学、矿物学、矿床地球化学研究。结合区域上已有的研究成果,认为镇坪双河口铌矿床是以铌为主的大型矿床,该矿床赋矿地层为奥陶系-志留系斑鸠关组,控矿构造为北西向次级断裂带,赋矿岩石以黑云母粗面岩为主,热液蚀变发育,铌矿化与钠长石化、钠铁闪石化、黑云母化关系密切。矿区粗面质火山岩富碱质,具有Eu负异常,含矿粗面岩富钠、轻稀土元素。矿床成因类型为岩浆热液型,早期岩浆结晶分异初步富集铌-稀土元素,岩浆期后碱质交代作用进一步富集成矿。     

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。     

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群中Pt、Pd地球化学特征及找矿建议

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群是一套陆源碎屑岩、泥页岩、碳酸盐岩,地层中Pt、Pd的含量与原岩中泥质、有机碳、有机质的含量有关。其中渣尔泰山群中的阿古鲁沟组炭质板岩、增隆昌组硅质炭质板岩为含Pt、Pd最佳层位(岩性),白云鄂博群中的比鲁特组千枚状板岩也为含Pt、Pd的最佳层位(岩性)。通过研究Pt、Pd的富集状况、存在形式、矿物学特征等,可查明渣尔泰山群、白云鄂博群中的含矿层位,以达到寻找铂、钯矿床的目的。     

白云鄂博矿床成因——矿体内霓长岩化成矿作用与赋矿白云岩的联系

通过对组成赋矿白云岩的白云石矿物系统的显微结构和化学成分的研究表明,赋矿白云岩是碳酸岩质次火山岩,因此白云鄂博矿床是与火成碳酸岩有关的矿床。赋矿白云岩属于镁质碳酸岩(MgOFeO+MnO)和铁质碳酸岩(MgOFeO+MnO)系列,FeO、MnO和SrO含量高,这与FeO、MnO和SrO含量很低的沉积碳酸岩完全不同。赋矿白云岩的这一特点还表明它来自经历过分异结晶后的白云质碳酸岩浆而不是初始白云质碳酸岩浆。赋矿白云岩复杂的矿物组合表明,其母岩浆是富含F、Cl、P和S这些挥发分以及REE,Na、K和Fe这些元素的。在碳酸岩浆上升和侵位的过程中由于温度压力的降低,碳酸岩浆释放的含上述组分的流体会向上部地壳集中并对其接触的围岩进行交代,这就形成了矿体内呈不对称带状分布的霓长岩化矿石带。在大量的萤石和稀土氟碳酸盐矿物形成以后(其对应于萤石-稀土条带状矿石),流体的成分仍相对富钠和CO_2,钠可以和围岩中的硅结合形成钠辉石,流体较高的比值,有利于稀土的富集,此时形成的钠辉石型矿石的稀土含量是相当高的,仅次于条带状矿石。随着流体继续迁移和交代,流体中CO_2浓度下降而H_2O含量增加,温度也有所下降,但是流体中的钠依然活跃,所以出现了含有结构水的钠闪石,形成了钠闪石型矿石。流体中H_2O的增加,比值的下降,不利于稀土的大量富集,因此,钠闪石型矿石的稀土含量明显低于钠辉石型矿石。这说明,从碳酸岩浆中外逸的流体,在迁移交代围岩的过程中其成分、温度和氧逸度都是有变化的。从初期富CO_2,温度和氧逸度较高,到后期富H_2O,温度和氧逸度都有所降低。不同矿石类型的形成与这种变化有直接的关系。不同矿石类型中的磁铁矿的生成方式虽然不同于白云岩中的磁铁矿,但前者的氧同位素继承了后者的特点,表明了它们的亲缘关系和成因上的联系。稀土分布型式表明,不同矿石类型的稀土分布型式与赋矿白云岩的大体一致,有明显的LREE富集和明显的HREE亏损,且总稀土含量越高,轻重稀土分离程度越高。但是,不同矿石类型在轻稀土含量上有一定程度的差别,表明在霓长岩化过程中轻稀土活动性更强。总之,氟、钠和铁的交代作用在主东矿最强,稀土、铌和铁资源也最为富集,这里的白云岩厚度也最大,表明白云鄂博矿的霓长岩化成矿作用与赋矿白云岩衍生的流体的大量聚集以及流体对围岩广泛强烈的交代作用直接相关。     

福建洋墩磷-铁-铌-稀土矿床地质特征及成因探讨

洋墩磷－铁－铌稀土矿床，产于中元古代马面群龙北溪组角闪片岩夹大理岩透境体中，系我国形成于元古代的稀土－铁建造之一，属以岩浆热淮交代为主的火山沉积变质－岩浆热液交代型矿床。     

从白云鄂博铌稀土矿12矿段的地质地球化学特征及成因探讨

<正>白云鄂博铌稀土矿床是世界最大的稀土矿床,吸引全世界的地质工作者前来考察和研究。对矿床成因的成因提出沉积热液叠加,火山岩,微晶丘和岩浆碳酸岩等认识。铌稀土矿赋存于所谓的白云鄂博群第八层"白云岩"中。只要是"白云岩"就是铌稀土矿。前3种认识无法解释铌稀土矿(即第八层)怎么会与第四和第三层直接接触?第八层与第四和第三层分别相距878 m和1020