鲁西微山稀土矿床成矿机制研究现状及展望

鲁西微山稀土矿床是一个典型的碳酸岩型内生轻稀土矿床,其成矿机制目前仍存在结晶分异作用、流体不混溶作用及热液蚀变作用等方面的分歧。该稀土矿床中发育大量的熔体、熔体—流体包裹体和富CO_(2)流体包裹体,这些包裹体在常压测温过程中易爆裂或泄露,很难测得它们的完全均一温度等相变数据,导致该矿床岩浆→岩浆—热液→热液完整的成矿流体演化过程及其热力学性质仍不清楚。此外,稀土在成矿流体演化各阶段的流体中进行高效迁移和富集沉淀的机制,尚缺少原位的微区成分分析和高温高压实验模拟方面的约束。以上研究中存在的问题极大限制了研究人员对微山稀土矿床成矿机制的深入认知。将来,针对上述问题,可以通过对高内压的熔体包裹体、熔体-流体包裹体和富CO_(2)流体包裹体开展热液金刚石压腔均一测温,以厘清成矿流体完整的演化过程;对单个包裹体开展原位LA-ICP-MS微区成分分析,以定量刻画稀土在岩浆流体演化过程中的分配行为;将热液金刚石压腔与拉曼光谱仪联用,模拟稀土元素与CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)和F^(-)等配体络合后进行有效迁移的络合物类型及氟碳铈矿的沉淀机制。最终,阐明微山稀土矿床成矿流体完整演化过程及稀土富集矿化机制,为碳酸岩型稀土矿床成矿流体演化和成矿机制研究提供新的研究思路,并解决当前碳酸岩型稀土矿床中存在的熔体包裹体、熔体-流体包裹体及富CO_(2)流体包裹体等均一温度难以测定的“卡脖子”实验技术难题。