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白云鄂博富稀土元素碳酸岩岩墙的地球化学特征及稀土富集机制 总被引：6，自引：0，他引：6
本文重点解剖了一条距白云鄂博REE-Nb-Fe矿床东矿NE方向3 km,切割白云鄂博群H1及H2岩性段的细粒方解石碳酸岩岩墙的岩石地球化学特征。结果表明,碳酸岩的稀土元素含量变化大,最高可达20%,已构成稀土富矿石。碳酸岩的轻稀土元素高度富集,轻、重稀土元素之间发生了极度分馏,但无Eu异常的显示。形成这种岩石地球化学特征的可能机制为：碳酸岩浆直接来源于岩石圈富集地幔的低程度部分熔融作用(F<1%),残留地幔矿物组合以富含石榴石为特征;碳酸岩浆在地壳深部岩浆房中的分离结晶作用。碳酸岩的稀土元素和微量元素分布型式均与白云鄂博REE Nb-Fe旷床的赋矿细粒白云石大理岩十分相似。然而,碳酸岩的主要元素以Ca为特征,不同于赋矿细粒白云石大理岩。本文认为造成这种差异的原因在于碳酸岩岩墙没有遭受大规模的白云岩化作用的影响,而赋矿绌粒白云石大理岩则可能是碳酸岩经白云岩化作用的产物。 相似文献
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本文对白云鄂博地区广泛分布的磷灰石进行了系统的电子探针分析。结果表明,赋矿粗粒白云石大理岩中磷灰石的矿物化学特征与碳酸岩岩墙中的非常相似,它们均属于富含锶和稀土元素的氟磷灰石,具有典型的火成碳酸岩特征。然而,它们在稀土元素分布模式以及轻稀土元素之间的分馏作用方面却存在着差异。造成这些差异的原因是,磷灰石的寄主岩石受富含氟和稀土元素的流体影响的程度不同：粗粒白云石大理岩受流体的影响比碳酸岩岩墙要大。 相似文献
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白云鄂博碳酸盐矿物的矿物化学成分标型特征 总被引：5，自引：1，他引：4
对白云鄂博地区不同产状的碳酸盐矿物进行了系统的电子探针分析,其结果表明白云鄂博ＲＥＥ－Ｎｂ－Ｆｅ矿床的赋矿白云岩中,无论是粗粒结构的,还是细粒结构的白云岩,其主要造岩矿物白云石或者铁白云石均具高锰（ＭｎＯ〉０．５ｗｔ％）和高锶（ＳｒＯ〉１．５ｗｔ％）的特征,与矿床北东方向０￣３．５ｋｍ范围内切割五台群花岗片麻岩－混合岩及白云鄂博群碎屑岩的火成碳酸岩岩墙中的碳酸盐矿物非常相似。它们完全不同于宽沟段裂以北典型沉积石灰岩厦白云质石灰岩中的方解石和白云(MnO<0.1wt％ ,SrO<0.1wt％ )。赋矿白云岩中自云石的锶和锰含量系统变他反映碳酸岩浆发生了分离结晶作用,其结果可以导致其余岩浆中REE高度富集．本文认为碳酸盐矿物的锶和锰含量可以作为识别其成囡的重要标型特征,其氧化物MnO>0.15wt％ 和Sr>0.15wt％为火成碳酸岩的标志。 相似文献
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白云鄂博富稀土元素碳酸岩墙的
碳和氧同位素特征 总被引：7，自引：0，他引：7
重点解剖了一条距白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床东矿北东方向2 k m、切割白云鄂 博群H1及H3岩性段的细粒方解石碳酸岩岩墙的碳和氧同位素地球化学特征。结果表明,碳酸 岩的碳同位素组成变化范围较小(δ13C值为－6.6‰ ～ －4.6‰),与正常地幔碳δ 13C值－5±2‰一致;而氧同位素组成变化范围较大(δ18O值为11.9‰～17.7‰ ),显著高于地幔的δ18O值5.7±1.0‰,表明碳酸岩浆在结晶过程中或之后曾与 低 温热液流体发生了同位素交换。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于 0‰,处于不平衡状态,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,白云石可能 为次生成因的。 相似文献
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白云鄂博矿床成因的Mg同位素制约 总被引：5，自引：0，他引：5
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。 相似文献
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白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床——一个罕见的中元古代破火山机构成岩成矿实例 总被引：16，自引：4，他引：16
白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。稀土矿石产于整个白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中。对比世界上20余个火成碳酸岩地区的特征后发现,白云鄂博地区完全具备国外火成碳酸岩区的地质特征。在岩石、矿石组合上,本区也发育一套碳酸岩+超基性岩+碱性基性岩(含基性熔岩)+碱性岩+稀土矿石+铁矿石组合;在矿物组合上,以白云石为主,方解石次之,伴生一套碱性闪石、长石、霓石、磷灰石、萤石、磁铁矿、稀土矿物组合;在全岩化学成分、微量元素、稀土元素和Sr、Nd、Pb、C、O同位素上,这些岩石具有一定的亲缘关系,有着共同的来源;在岩体的形态与岩石组构上,它们以岩席、岩筒和脉岩的形式出现,并发育有强烈的熔离作用与流动构造;在区域构造上,发育隐伏穹窿构造、岩筒构造和巨型断裂汇聚构造。综合分析上述特征表明:白云鄂博地区具有中元古代破火山机构的痕迹,赋矿白云石碳酸岩体则是顺层侵入的火成碳酸岩体,东矿、主矿可能是一个火山颈构造控矿,而赋矿白云石碳酸岩体西南侧的苏木图矿床则是隐伏岩筒构造控矿。 相似文献
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白云鄂博矿区碱性基性岩—碳酸岩岩墙岩石学研究 总被引：8，自引：1，他引：8
白云鄂博地区广泛发育碳酸岩墙 -碱性基性岩墙,通过对其岩石学、矿物学、岩石化学、稀土元素、微量元素的系统研究表明,碳酸岩墙为火成碳酸岩,部分碳酸岩墙的REE含量高达14 6 75 %,与赋矿白云石碳酸岩体的REE含量(最高达 10 % )相近,两者均为富稀土矿石。矿区基性岩墙的K2 O +Na2 O含量( >5 % )高于普通基性岩石(4 % ),表明它们属于碱性岩类,是碱性基性岩墙。碳酸岩墙 -碱性基性岩墙的REE与微量元素的分配型式近似,Sr、Nd、Pb同位素特征亦相近,表明它们形成于一个比较特殊的、近似的源区,两者有一定的成因关系。 相似文献
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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 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究 总被引：26，自引：7，他引：19
本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系。结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ~(13)C值都在0±2‰左右,δ~(18)O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ~(13)C值为-7.9‰～-1.1‰,δ~(18)O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ~(13)C值-7.9‰～-0.6‰,δ~(18)O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间。部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏△~(13)C和△~(18)O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ~(18)O值白云石样品所对应的负△~(18)O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区—富稀土碳酸岩墙的δ~(13)C值为-7.2‰～-4.7‰,δ~(18)O价值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,至少其中之一为 相似文献
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白云鄂博矿田碳酸岩墙年代学再研究 总被引：9，自引：0，他引：9
白云鄂博地区发育侵入于白云鄂博群的碳酸岩墙。碳酸岩墙(00BYC19)中锆石的SHRIMPU-Pb下交点年龄为1984±180Ma,其ID-TIMS上交点年龄为2085±330Ma。碳酸岩墙(02BY80)中锆石SHRIMP的上交点年龄为2035±51Ma;02BY81中锆石的ID-TIMS上交点年龄为1934±64Ma。主矿北碳酸岩墙(00BYC21)的全岩Pb-Pb等时线年龄为1236±300Ma。本文及前人对白云鄂博地区的碳酸岩墙的定年结果表明该地区碳酸岩墙至少有两个阶段的侵入事件,第一阶段在2.0Ga左右,第二阶段在1.2Ga左右。前者是白云鄂博地区以至阴山地块北缘的一次主要的构造—岩浆事件,标志白云鄂博裂谷和白云鄂博群地层的形成。第二阶段的碳酸岩墙,代表白云鄂博裂谷在中元古代的活化,且与成矿有密切关系。 相似文献
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白云鄂博铁、铌、稀土矿床:研究进展、存在问题和新认识 总被引：2，自引：1，他引：1
白云鄂博是世界第一大稀土元素矿床,其稀土元素资源量占世界目前已知稀土元素资源总量的三分之二以上,具有重要的经济和战略地位。白云鄂博自1927年发现至今已有92年,对其的开发和研究历史悠久,在赋矿碳酸岩的成因、成矿年代、稀土矿物学等方面取得了一系列重要进展,为碳酸岩型稀土元素成矿理论发展做出了突出贡献。由于矿床经历了成矿后复杂的构造变形和热液蚀变,致使其地质、地球化学特征复杂,学界对其成因和成矿过程一直存在不同认识,对成矿碳酸岩的岩浆演化、稀土元素迁移与富集机理等方面的研究也相对薄弱。笔者最新研究表明,矿区过去被认为是下白云鄂博群的H1、H2、H9岩石单元并非沉积变质岩或变质火山岩,而应为岩浆侵入成因,矿区其他岩石单元(H3～H7)的成因也值得商榷。H9岩石单元中的黑云母岩(前人称为黑云母板岩)和富含黑云母的碳酸岩(前人称为暗色板岩)为成矿碳酸岩的一部分,是碳酸岩不同岩相带的表现。黑云母岩和富黑云母碳酸岩相对于含矿碳酸岩具有相对低的稀土元素含量和轻、重稀土元素比值,表明岩浆演化可能对稀土元素的富集和分异具有重要贡献。矿区主要岩石单元成因的新认识不仅为矿床成因、成矿背景研究提供了新的依据,同时也为研究区域构造演化、正确厘定矿区构造式样和指导矿区深部和外围找矿提供了新的思路。 相似文献
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Geochemical constraints on the genesis of the Bayan Obo Fe-Nb-REE deposit in Inner Mongolia, China 总被引：2，自引：0，他引：2
Trace element and isotopic compositions of carbonate from ore bodies, country rock which hosts the ore bodies (H8 dolomite), a carbonatite dyke exposed in Dulahala near Bayan Obo, and rare earth element (REE)-rich dolomite in Bayan Obo have been determined to understand the genesis of the Bayan Obo Fe-Nb-REE ore deposit, the world’s largest resource of REE. The REE and trace element distribution patterns of samples from the REE-rich carbonatite dykes are identical to those of mineralized carbonate rocks, indicating a genetic linkage between the REE-rich carbonatite and mineralization in this region. By contrast, carbon and oxygen isotopes in the mineralized carbonate varied significantly, δ13C = −7.98‰ to −1.12‰, δ18O = 8.60-25.69‰, which are distinctively different from those in mantle-derived carbonatite. Abnormal isotopic fractionations between dolomite and calcite suggest that these two minerals are in disequilibrium in the carbonatite dyke, ore bodies, and H8 marble from Bayan Obo. This isotopic characteristic is also found in mineralized sedimentary marine micrite from Heinaobao, ∼25 km southeast of the Bayan Obo Fe-Nb-REE ore deposit. These facts imply that the carbonate minerals in the Bayan Obo deposit have resulted from sedimentary carbonate rocks being metasomatised by mantle-derived fluids, likely derived from a REE-enriched carbonatitic magma. The initial Nd isotope values of ore bodies and carbonatite dykes are identical, indicating that ore bodies, carbonatite dykes and veins may have a similar REE source. 相似文献
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白云鄂博矿区发育的脉状稀土碳酸岩，由于其结晶迅速，矿物颗粒细微，其中的微小矿物的鉴定一直是一个难题。应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪则能较好地解决这一问题。研究表明，白云鄂博地区存在富稀土白云质岩浆碳酸岩脉，早期阶段形成碱性长石和铁白云石，无稀土矿化；铁白云石常常出溶铁质而自身则形成方解石。霓石和方解石形成略晚，常常与氟碳铈矿等稀土矿物共生，出现强烈的稀土矿化；而无解理的方解石则形成于更晚的岩浆期后热液阶段，发育大量的流体包裹体，并出现强烈的铌、稀土矿化。铌铁矿分布在氟碳铈矿中和赤铁矿边缘，为热液交代作用的产物。早期结晶的矿物如碱性长石、铁白云石稀土矿化弱，岩浆晚期分异出大量的流体相，稀土元素和Sr等进入岩浆热液中，并在热液结晶矿物中富集，甚至在非平衡结晶的石英中产生强烈的稀土矿化。结合岩相学显微观察，显微拉曼探针很好的揭示了这一地质过程。同时为白云鄂博矿床铌、稀土矿化的热液交代成因提供了依据。 相似文献
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白云鄂博“白云岩”地质地球化学特征及成因讨论 总被引：2，自引：1，他引：1
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。 相似文献
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<正>Carbonatites are commonly related to the accumulation of economically valuable substances such as REE.Cu,and P.The debate over the origin of carbonatites and their relationship to associated silicate rocks has been ongoing for about 45 years.Worldwide,the rocks characteristically display more geochemical enrichments in Ba,Sr and REE than sedimentary carbonate rocks.However,carbonatite's geochemical features are disputed because of secondary mineral effects.Rock-forming carbonates from carbonatites at Qinling.Panxi region,and Bayan Obo in China show REE distribution patterns ranging from LREE enrichment to flat patterns.They are characterized by a Sr content more than 10 times higher than that of secondary carbonates.The coarse- and fine-grained dolomites from Bayan Obo H8 dolomite marbles also show similar high Sr abundance,indicating that they are of igneous origin.Some carbonates in Chinese carbonatites show REE(especially HREE) contents and distribution patterns similar to those of the whole rocks.These intrusive carbonatites display lower platinum group elements and stronger fractionation between Pt and Ir relative to high-Si extrusive carbonatite.This indicates that most intrusive carbonatites may be carbonate cumulates.Maoniuping and Daluxiang in Panxi region are large REE deposits.Hydrothermal fluorite ore veins occur outside of the carbonatite bodies and are emplaced in wallrock syenite.The fiuorite in Maoniuping has Sr and Nd isotopes similar to carbonatite.The Daluxiang fiuorite shows Sr and REE compositions different from those in Maoniuping.The difference is reflected by both the carbonatites and rock-forming carbonates,indicating that REE mineralization is related to carbonatites.The cumulate processes of carbonate minerals make fractionated fluids rich in volatiles and LREE as a result of low partition coefficients for REE between carbonate and carbonatite melt and an increase from LREE to HREE.The carbonatite-derived fluid has interacted with wallrock to form REE ore veins.The amount of carbonatite dykes occurring near the Bayan Obo orebodies may support the same mineralization model,i.e.that fluids evolved from the carbonatite dykes reacted with H8 dolomite marble,and thus the different REE and isotope compositions of coarse- and fine-grained dolomite may be related to reaction processes. 相似文献
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《地学前缘(英文版)》2016,7(3)
Bayan Obo ore deposit is the largest rare-earth element(REE) resource,and the second largest niobium(Nb) resource in the world.Due to the complicated element/mineral compositions and involving several geological events,the REE enrichment mechanism and genesis of this giant deposit still remains intense debated.The deposit is hosted in the massive dolomite,and nearly one hundred carbonatite dykes occur in the vicinity of the deposit.The carbonatite dykes can be divided into three types from early to late:dolomite,co-existing dolomite-calcite and calcite type,corresponding to different evolutionary stages of carbonatite magmatism based on the REE and trace element data.The latter always has higher REE content.The origin of the ore-hosting dolomite at Bayan Obo has been addressed in various models,ranging from a normal sedimentary carbonate rocks to volcano-sedimentary sequence,and a large carbonatitic intrusion.More geochemical evidences show that the coarse-grained dolomite represents a Mesoproterozoic carbonatite pluton and the fine-grained dolomite resulted from the extensive REE mineralization and modification of the coarse-grained variety.The ore bodies,distributed along an E-W striking belt,occur as large lenses and underwent more intense fluoritization and fenitization.The first episode mineralization is characterized by disseminated mineralization in the dolomite.The second or main-episode is banded and/or massive mineralization,cut by the third episode consisting of aegirinerich veins.Various dating methods gave different mineralization ages at Bayan Obo,resulting in long and hot debates.Compilation of available data suggests that the mineralization is rather variable with two peaks at~1400 and 440 Ma.The early mineralization peak closes in time to the intrusion of the carbonatite dykes.A significant thermal event at ca.440 Ma resulted in the formation of late-stage veins with coarse crystals of REE minerals.Fluids involving in the REE-Nb-Fe mineralization at Bayan Obo might be REE-F-C02-NaCI-H20 system.The presence of REE-carbonates as an abundant solid in the ores shows that the original ore-forming fluids are very rich in REE,and therefore,have the potential to produce economic REE ores at Bayan Obo.the Bayan Obo deposit is a product of mantle-derived carbonatitic magmatism at ca.1400 Ma,which was likely related to the breakup of Columbia.Some remobilization of REE occurred due to subduction of the Palaeo-Asian oceanic plate during the Silurian,forming weak vein-like mineralization. 相似文献
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Bayan Obo Carbonatites: Texture Evidence from Polyphase Intrusive and Extrusive Carbonatites 总被引：5，自引：0，他引：5
<正>Most of the so-called Bayan Obo fine-grained dolomite marbles collected from the main and east orebodies show a microporphyritic texture,namely the microphenocrysts are set in a very finegrained matrix,although nearly all of them have undergone recrystallization caused either by deformation or alteration.The texture seems likely to have maintained the original features.It is known that one of the most characteristic textures of volcanic rocks is the porphyritic texture,and the microporphyritic texture is a variety in which both the phenocrysts and the matrix are only distinguishable with the microscope.Therefore,the dolomite marbles in the main and east orebodies may be related to the extrusive carbonatites.In addition,there also occur some carbonatite sills and dykes with different textures at Bayan Obo.Thus,the Bayan Obo carbonatites are polyphase intrusive and extrusive carbonatites. 相似文献