蒙古阿尔泰哈勒赞布勒格泰碱性岩有关的Zr-Nb-Ta-REE矿床地质特征、地球化学与成因初探

哈勒赞布勒格泰稀有稀土矿床产出于蒙古国阿尔泰地区,是一处与碱性杂岩体有关的超大型Zr-Nb-Ta-REE矿床。该杂岩体具有多期次侵位和多岩相的特征,主要由含钠铁闪石和霓石的碱长正长岩、英碱正长岩、碱长花岗岩、蚀变碱长花岗岩和碱长花岗伟晶岩等组成,并被碱性辉长岩和辉绿岩侵入。其中,蚀变碱长花岗岩发生了全岩Zr、Nb、Ta和REE矿化,并具有广泛的热液交代特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,该杂岩体中的长英质碱性岩和基性碱性岩具有相似的侵位年龄,均为~400Ma,侵入于~463Ma的黑云母正长花岗岩中。主微量元素地球化学研究显示,该杂岩体具有强过碱性的特征。岩浆演化主要受到碱性长石分异的控制,使硅逐渐聚集于晚期粒间熔体之中,并逐渐演化为英碱正长岩和碱长花岗岩。这个过程使岩浆的过碱性特征不断加强,也使钠铁闪石和霓石逐渐富集。杂岩体的岩浆演化经历了一定程度的锆石、富集稀土的磷灰石、独居石和磷钇矿以及富集Nb的异性石的分异,使Zr、Nb、Ta和REE等成矿元素在岩浆的演化过程中没有得到显著的富集,因此岩浆的演化并非是该杂岩体中稀有稀土元素发生矿化的关键因素。在蚀变碱长花岗岩的石英、碱性长石和钠铁闪石中,普遍发育顺着晶格生长的“雪球状”钠长石,是碱性花岗质共结岩浆演化晚期流体发生周期性饱和并释放,造成Ab周期性过饱和而沉淀的结果。流体的周期性过饱和及释放萃取成矿元素并汇聚于蚀变碱长花岗岩,造成其Zr、Nb、Ta和REE等元素与硅含量相似但未发生蚀变的碱长花岗岩相比富集了近10倍,因此这是发生矿化的根本原因。

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。

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270km，宽15km，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40～10Ma。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一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REE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。

四川牦牛坪稀土矿床碳酸岩Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

川西冕宁-德昌REE成矿带是中国最重要的REE成矿带之一,包括牦牛坪超大型REE矿床、大陆槽大型REE矿床、木落寨中型REE矿床和里庄小型REE矿床等。REE成矿作用与碳酸岩-碱性杂岩体有关,受印度-亚洲大陆碰撞带的一系列新生代走滑断裂系统控制。碳酸岩-碱性岩杂岩体主要侵位于元古代结晶基底岩石和古生代-中生代沉积盖层。碳酸岩主要为方解石碳酸岩,碱性正长岩以英碱正长岩为主,两者微量元素分布模式及Sr-Nd同位素组成特征相一致,表明两者为岩浆不混溶产物,因此两者的成岩时代应该基本相近。然而,前人研究成果表明,牦牛坪碳酸岩中钠铁闪石K-Ar年龄为31.7Ma,正长岩全岩K-Ar年龄为40.8Ma,两者相差10Ma。此外,研究表明,大陆槽、木落寨和里庄REE矿床碳酸岩-正长岩杂岩体成岩年龄与其相应的成矿年龄基本一致,而牦牛坪REE矿床两者相差甚远。本文利用碳酸岩中方解石进行了Sm-Nd等时线年龄测定,结合前人资料,重新厘定了牦牛坪REE矿床碳酸岩的成岩年龄和矿床的成矿年龄,分别为29.9Ma和26～27Ma,两者在误差范围内相一致。