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     

白云鄂博地区相关地质单元的铁同位素特征及其对白云鄂博矿床成因的制约

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,观点主要集中在沉积成因和岩浆成因上,而铁的物质来源问题是争论的焦点之一。近年来Fe同位素的快速发展为解决白云鄂博铁矿的成因提供了新思路。对白云鄂博地区发育的白云鄂博群尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿、腮林忽洞微晶丘、灰绿岩墙这些相关地质单元的Fe同位素组成特征进行了研究,为白云鄂博矿床成因研究提供了最直接的参考。结果表明,尖山组铁质板岩的δ56Fe值为-0.49‰～0.48‰,平均值为-0.03‰±0.84‰,2SD,n=5;宽沟北沉积型铁矿的δ56Fe值为-0.68‰～0.23‰,平均值为-0.10‰±0.78‰,2SD,n=5;腮林忽洞微晶丘δ56Fe值为-0.64‰～0.12‰,平均值为-0.28‰±0.57‰,2SD,n=6;辉绿岩的Fe同位素组成δ56Fe值集中在0.11‰～0.16‰。腮林忽洞微晶丘总体上比白云鄂博赋矿白云岩富集Fe的轻同位素,Fe同位素组成变化也相对更大,表明两者可能有不同的成因。白云鄂博地区尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿与世界其他地区含铁沉积建造的Fe同位素组成类似,其共同特征是,Fe同位素变化较大,总体上δ56Fe大于0‰。这一特征与白云鄂博铁矿的Fe同位素组成差别较大。白云鄂博矿床的δ56Fe集中在0‰附近,与白云鄂博地区灰绿岩、世界不同地区火成岩和岩浆型铁矿的Fe同位素组成特征一致。表明白云鄂博铁矿可能不是沉积成因的,更有可能与岩浆作用有关。     

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。     

白云凹陷深水区重力流砂岩储层反演与定量解释

珠江口盆地白云凹陷深水区A气田在珠江组发育重力流砂岩储层,勘探潜力大.由于受到泥质充填和钙质胶结的影响,气层在叠后剖面上振幅强弱差异大,叠前道集AVO响应特征多变,储层及油气预测多解性强.为此,开展储层敏感弹性参数分析,认识到纵波阻抗和纵横波速度比交会能够有效区分该区岩性和含油气性,通过叠前反演能够解决储层预测与烃类检...     

白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石中铌的赋存状态及分布规律

白云鄂博矿床中铌与稀土、铁、萤石等密切共生,为更好地利用白云鄂博矿铌资源,通过现场取样,结合化学分析、X射线能谱仪、场发射扫描电镜和矿物自动分析系统(AMICS),对白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石的化学成分、矿物组成、铌的赋存状态和分布规律进行研究。结果表明：该类型铁矿石化学成分和矿物组成复杂,铌(Nb₂O₅)品位为0.23%,铌矿物产出粒度较细;铌矿物有褐钇铌矿、铌铁金红石、烧绿石、易解石、铌铁矿和铌锰矿,铌矿物质量分数最高的是褐钇铌矿,为0.14%,铌元素质量分数最高的是铌锰矿,为77.60%,铌(Nb₂O₅)分布率最高的是褐钇铌矿,为19.46%;铌(Nb₂O₅)在这6种矿物中的分布率总和为57.20%,分布率最高的是褐钇铌矿,最低的是铌铁矿,前者是后者的近6倍。     

白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床的稀土成矿模式综述

白云鄂博矿床在矿物学、矿床学以及成矿理论等研究中有着极其重要的地位。本文旨在总结前人的研究成果,归纳现有的几种矿床成矿模式及其主要依据,并进行简要分析,以期对白云鄂博矿床成因的进一步研究起到些许作用。     

鄂尔多斯盆地大牛地奥陶系马五_2段储层成岩相

通过岩心、薄片观察,结合测井、地球化学数据分析,认为大牛地马五2段主要有利储层发育的成岩作用为溶蚀作用、白云石化作用和破裂作用。综合分析得出马五2段储层成岩相主要包括泥质充填成岩相、去云化成岩相、去膏化成岩相以及白云石化成岩相,对马五2段成岩相的展布进行了深入分析,发现泥质充填成岩相主要沿岩溶沟槽的边缘分布,说明泥质充填相可能受古地貌的控制;去云化和去膏化成岩相主要在较高的部位发育;白云石化成岩相主要受沉积相分布的控制。对马五2段储集空间进行测井识别后认为,成岩相反映了沉积微相所决定的溶蚀差异特征;成岩相的分布反映了古地貌对岩溶储层的控制作用;白云石化成岩相为较为有利的储集相带分布区。     

珠江口盆地白云凹陷新生代构造-热演化模拟

珠江口盆地是我国海洋油气勘探的重点区域,白云凹陷是珠江口盆地内最大新生代凹陷,具有齐全的新生代地层及丰富的钻井地震资料,是构造热演化模拟研究的理想区域.本文基于多期次非瞬时伸展模型,选取白云凹陷6条地震解释剖面进行新生代构造-热演化模拟,以揭示白云凹陷热演化的时空差异性,为探讨珠江口盆地演化机制及深部动力学过程提供依据...