白云鄂博铁-稀土-铌矿床地质特征及其研究中存在的科学问题——兼论白云鄂博超大型矿床的成因     

杨晓勇  赖小东  任伊苏  凌明星  刘玉龙  柳建勇 《地质学报》2015,89(12):2323-2350

华北克拉通北缘的白云鄂博Fe-REE-Nb建造矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,其矿床类型特殊,具有十分重要的意义,长期以来都备受国内外矿床地质学家的关注。由于其成矿作用的独特性和复杂性,国内外地质学界对此争议颇大,一直没有定论。国内外地质学家提出了多种成矿模式,但至目前为止,没有一种模型能够成功地解释区内缤纷复杂的地质现象,致使很多有关矿床成因关键性问题争论依旧。研究该矿床成因的意义不仅是解释矿床的形成条件,而且对于正确认识华北陆块北缘与西伯利亚板块碰撞条件下的壳幔相互作用以及寻找超大型矿床均有重要意义。结合我们多年的科研积累,特别是针对已获得大量岩石化学、稳定和放射成因同位素数据及相关研究成果,系统梳理及综述了白云鄂博超大型矿床的基底性质、火成碳酸岩、岩石地层及矿床形成时代,在此基础上,提出了白云鄂博矿床多阶段成矿模式。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浆及派生的流体交代的产物,碳酸岩浆及其派生的富稀土流体与在地壳深部对沉积碳酸盐产生强烈交代,导致稀土元素在H8白云岩及其他地层的第一次富集。后来经加里东时期的板块聚合过程中的流体改造,使得稀土元素二次运移富集,形成了白云鄂博独特的Fe-REE-Nb矿床及区域性的大规模稀土矿化。至于铁矿的形成,我们认为它是在基底之上发育的一套BIF,经过中元古的碳酸岩侵入作用的改造,之后在加里东时期的板块聚合过程的再次聚集。  相似文献   

白云鄂博矿床成矿构造环境分析   总被引：9，自引：0，他引：9  

章雨旭  吕洪波  王俊  柳建勇  孟庆伟  黄敏 《地质学报》2012,86(5):767-774

白云鄂博矿床是世界著名的超大型铁铌稀土矿床,但因为其成因和形成时代的证据复杂多样,其成因、形成时代及其形成的大地构造环境均有多种不同认识。笔者等曾对赋矿白云岩成因、成矿时代及赋矿地层白云鄂博群的年代这两个关键问题进行了系统的地质、地球化学研究,获得了一系列关键证据,并对前人资料进行了系统地梳理,论证了白云鄂博矿床赋矿白云岩为一大型微晶丘,而微晶丘是热水沉积形成;确定其成矿时代及白云鄂博群的年代均为早古生代。本文进一步报道了在与白云鄂博群下部相当的腮林忽洞群中发现了宏体化石海绵和腹足类,在白云鄂博群中发现了与腮林忽洞群中相同的振动液化脉和振动液化角砾岩。从而笔者等认为,白云鄂博矿床成矿和白云鄂博群的沉积环境是早古生代被动大陆边缘。  相似文献   

白云鄂博矿床成矿构造环境分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

章雨旭  吕洪波  王俊  柳建勇  孟庆伟 《矿物学报》2011,(Z1):321-322

白云鄂博矿床是世界著名的超大型铁铌稀土矿床,很多学者对之进行了长期的研究,积累了十分丰富的资料。但由于证据的多样和复杂,研究者们对其赋矿白云岩成因、成矿时代及赋矿地层白云鄂博群的年代有多种不同认识。刘淑春等(1999)、章雨旭等(2009)曾对已有的赋矿白云岩成因进行了综合评述,归纳起来主要可分为  相似文献   

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   总被引：1，自引：0，他引：1  

赖小东  杨晓勇  柳建勇 《地质学报》2012,86(5):801-818

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。  相似文献   

白云鄂博超大型稀土矿床成因评述     

邓淼  韦春婉  许成  石爱国  李卓骐  范朝熙  匡光喜 《地学前缘》2022,29(1):14-28

稀土元素(Y+Sc+La-Lu)作为现代工业的“维生素”,是当今社会重要的战略资源。白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床位于中国内蒙古,是世界上最大的稀土矿床。因此,该矿床的成岩成矿模式受到全球地质工作者的强烈关注,并对此进行了大量的分析研究工作。以往的工作主要集中在对H8赋矿白云岩全岩年代学和地球化学的研究上,但由于白云鄂博稀土矿床经历了后期复杂的变形变质作用,矿石的结构构造非常复杂,全岩的研究结果造成了对该矿床成岩成矿模式不同的认识和争论。近些年,随着现代地球化学分析技术的快速发展,人们可以直接对白云石和稀土矿物(如独居石、磷灰石、氟碳铈矿等)进行高精度的微区原位同位素组成和原位U-Th-Pb定年分析,从而获得能够明确指示矿物时代、成矿流体和成矿物质来源的重要证据。结合近年来的研究成果,本文总结了目前关于白云鄂博超大型稀土矿床成岩成矿模式的不同认识,提出白云鄂博矿床初始稀土成矿源于中元古代(1.3 Ga)的碳酸岩岩浆活动,后期经历了早古生代的大规模流体作用,矿床中稀土元素发生再活化、富集和沉淀,稀土矿物巨量堆积成矿的新认识。  相似文献   

内蒙古白云鄂博REE-Nb-Fe矿床成因问题研究     

任伊苏  杨晓勇 《地质论评》2016,62(S1):401-402

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。  相似文献   

白云鄂博碳酸岩中矿物的次生反应边结构     

王凯怡  毛骞  马玉光  周建雄 《岩石学报》2015,31(9):2674-2678

在白云鄂博粗粒方解石碳酸岩中,发现了三种围绕硅酸盐矿物的次生反应边结构:1)在方解石中的石英被磷硅钙铈矿反应边环绕与方解石分隔开;2)在方解石中的碱性闪石被磷硅钙铈矿反应边环绕与方解石分隔开;3)方解石中的榍石被硅钛铈矿反应边环绕与方解石分隔开。这种情况表明,在后期阶段该区有富稀土的流体活动,该流体沿石英或硅酸盐矿物与方解石矿物颗粒接触边缘进行交代,生成了次生稀土矿物的反应边环带。这进一步表明,白云鄂博矿床稀土的富集至少与一期富稀土流体的交代作用有关。流体除含REE外,还含有铁和钠,该种流体的成分与以往有关白云鄂博矿床流体研究所得的成分结论是完全一致的。  相似文献   

白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床成矿过程中的流体不混溶作用   总被引：3，自引：0，他引：3  

范宏瑞  胡芳芳  杨奎锋  刘爽  王凯怡 《矿床地质》2006,25(Z2):163-166

白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床赋存在白云岩内，矿体由磁铁矿、稀土氟碳酸盐、萤石、霓石、角闪石、方解石和重晶石等矿物组成。在白云鄂博矿床矿石和脉石矿物中赋存有两/三相富CO₂、三相高盐卤水和两相水溶液包裹体3大类型。显微测温表明富CO₂包裹体内还有近于纯的CO₂，成矿流体为H₂O-CO₂-NaCl-（F-REE）体系。高盐卤水包裹体和富CO₂包裹体共生且具有近似的完全均一温度，表明初始热液发生了流体不混溶作用。流体包裹体中出现稀土子矿物，表明初始成矿流体含有很高的稀土元素，这也许是形成白云鄂博超大型稀土矿床的原因。  相似文献   

内蒙古白云鄂博矿床的稀土矿化时代与期次     

朱祥坤  孙剑 《地球学报》2012,33(6):845-856

内蒙古白云鄂博REE-Fe-Nb矿床是世界罕见的超大型多金属矿床, 但矿床成因一直没有解决, 而年代学研究是解决矿床成因的基础。本文结合矿床地质特征, 系统地分析了前人的年代学研究成果, 并对白云鄂博矿床的Sm-Nd同位素体系进行了深入的分析和讨论。结果表明, 白云鄂博稀土的成矿时代约为1.3 Ga, 与碳酸岩墙的形成时间一致, 成矿物质来源于地幔。加里东期的热事件(约0.44 Ga)导致了白云鄂博矿床晚期稀土矿脉的形成和原有矿体中部分稀土矿物的重结晶, 但成矿物质主要来源于矿体内部的稀土再循环, 外源物质的贡献不明显。约1.3 Ga到约0.44 Ga间的一系列中间年龄为后期热扰动的结果, 并不代表成矿事件。简言之, 白云鄂博矿床只在中元古代发生过一次实质性的稀土矿化作用, 地幔是稀土物质的单一源区。  相似文献   

内蒙古白云鄂博群金矿综合地质信息预测     

张彤  许立权  闫洁  张婷婷 《吉林大学学报(地球科学版)》2013,43(4):1246-1253

白云鄂博群是内蒙古中西部稀土、铁、金等矿产的重要含矿层位,具有良好的成矿条件,在该层位发现铌、钽、铀、钍、钨、钼、锑、银、铜、铅、锌、锰等金属矿产30多种。在综合研究内蒙古白云鄂博地区地物化遥及其解译资料的基础上,提取了与金成矿密切相关的异常要素,建立了白云鄂博地区白云鄂博群层控型金矿矿床模型。在此基础上,利用基于GIS平台的证据权重法和矿床模型综合地质信息体积法对研究区进行了金矿的定位与定量预测,优选出57个最小预测区,预测资源量402 834kg。  相似文献   

白云鄂博铁矿磁铁矿成因矿物学的研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

曾玫吾  王曼祉  曲维政 《矿物岩石》1981,(Z1)

白云鄂博铁矿是富含铌、稀土、铁矿床,前人做了大量地质研究工作。在1978—1979年承担白云鄂博富铁矿成因研究中,试图通过磁铁矿标型特征的研究,探讨白云鄂博铁矿成因。现将我们初步认识叙述如下:一、矿床概况白云鄂博铁矿赋存于元古界自云鄂博群H:白云岩中,主要分布于主矿、东矿和西矿,在东介勒格勒(  相似文献   

白云鄂博REE-Nb-Fe稀土矿赋矿岩系建造研究评述   总被引：2，自引：0，他引：2  

费红彩  肖荣阁  王安建 《地质学报》2012,86(5):757-766

白云鄂博特大型铌、稀土、铁矿床,由于其矿物组成的多样性、地质构造的复杂性、成矿的多期性使之成为一类典型稀土矿床,成为研究稀土矿的天然实验室。尽管已有60多年的开采及研究历史,但其含铁及稀土的矿床建造机制仍具争议。本文通过搜集、整理国内外近几年来发表的有关赋矿岩性(白云岩、富钾板岩、富钠岩石及碳酸岩脉)的研究成果,结合笔者的认识,对各种不同观点进行了对比分析和总结,最终提出了白云鄂博碱性碳酸岩-热水沉积岩系的观点,为白云鄂博稀土矿的研究提供一定的参考价值。  相似文献   

Spatial distribution pattern of ore forming elements in the Bayan Obo deposit and exploration implicationsSCIEI北大核心CSCD     

杨奎锋  范宏瑞  邱正杰  李晓春  佘海东  刘双良  李洪涛  张立锋 《岩石学报》2023,(10):2895-2909

白云鄂博矿床是全球最大的稀土-铌-铁矿床。本文对白云鄂博矿床主矿、东矿赋矿白云岩、不同类型稀土-铌-铁矿石和富钾板岩进行详细的野外地质调查和地球化学成分分析,揭示了成矿元素稀土、铌和主要蚀变元素钠、钾、氟、磷的空间分布规律。结果表明,白云鄂博主采坑比东采坑具有更高的稀土含量,矿体由外围向中心、由浅部向深部有明显的稀土元素(尤其是中-重稀土元素)富集的现象,矿体深部具有更大的中-重稀土元素找矿潜力;成矿元素铌的异常范围与重稀土的异常范围相吻合,表明二者具有密切的共生关系;蚀变元素氟的异常范围与稀土-铌-铁矿体的分布范围相一致,是重要的沉淀成矿元素;蚀变元素磷的异常要明显超过稀土-铌-铁矿体的分布范围,是重要的迁移载体元素;钠化蚀变主要出现在矿体下盘含稀土白云岩中,代表早期高温蚀变过程;钾化蚀变主要发育在矿体上盘的富钾板岩中,代表晚期低温蚀变过程;钾化、萤石化及磷的异常是碳酸岩型稀土矿床最主要的浅部和外围示矿指标。  相似文献   

白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床的 成矿时代及成因探析 ———兼论Ｐ—Ｔ 之交生物群灭绝事件和“阿蒙兴造山运动”     

汪相 《地质论评》2018,64(2):299-345

白云鄂博矿床是世界上最大的稀土矿床,同时也是一个特大型铌矿和大型铁矿,其成矿时代及成因至今仍有多种不同认识。本研究从东部接触带(菠萝头山)3号铌矿体内的金云母岩中获得残留锆石和热液独居石,测得其U-Pb年龄分别为269.5±3.1 Ma和249±13 Ma;从巴音敖包伟晶岩中获得热液锆石,测得其U-Pb年龄为248.9±2.5 Ma。结合阿尔泰—天山—北山—内蒙古—大兴安岭—小兴安岭造山带中的成矿年龄资料,笔者推测,在248%251 Ma白云鄂博地区发生了一次强烈的热液活动,该热液活动的时间可以代表白云鄂博矿床的成矿年龄。基于绝大多数稀有金属热液矿床都是与花岗质岩浆活动关联的,本研究对白云鄂博地区出露的两类花岗岩进行了岩相学、矿物学、地球化学和锆石学分析,从而确定白云鄂博花岗岩基中的黑云母二长花岗岩(主体相)为同碰撞花岗岩,其定位年龄为269.8±2.0 Ma;而白云鄂博花岗岩基中的二云母碱长花岗岩(补体相)为碰撞后花岗岩,其定位年龄为250.5±6.0 Ma。根据二云母碱长花岗岩的成岩年龄等于白云鄂博矿床的成矿年龄,以及大量的野外地质现象和区域地质资料,笔者认为:(1)该二云母碱长花岗岩为白云鄂博矿床的成矿母岩,它的岩浆直接来自地壳深部岩浆房;(2)该岩浆房就是同碰撞花岗岩浆的岩浆房,这意味着留存在该岩浆房中的巨量花岗岩浆经历了近20 Ma的分离结晶作用,从而在岩浆房上部聚集了富含成矿物质的残余花岗岩浆;(3)当构造环境由挤压转为拉张时,该残余花岗岩浆沿着张性断裂被动侵位。由于快速上升引起压力和温度的骤降,富含稀有金属(稀土和铌)、卤素(氟)和碱金属的硅质热液从残余花岗岩浆中分离出来;(4)这种硅质热液沿断裂构造率先进入白云鄂博群H_8白云岩岩层,与碳酸盐发生交代反应,其稀土和铌金属元素沉淀成矿;同时,H_8白云岩岩层中的菱铁矿和铁白云石分解,释放出Fe~(2+)和[CO_3](2-),前者(Fe~(2+))经近距离迁移后沉淀成铁矿,后者([CO_3]~(2-))与少量稀土—铌元素结合成金属—碳酸络合物,呈脉状穿插在H_8白云岩中,或迁移至H_8白云岩的外围。该认识首次将白云鄂博地区的构造、成岩和成矿有机地统一起来,从而阐释了一个致白云鄂博矿床形成的能量和物质的运移过程;同时,该认识可以整合多种流行的白云鄂博矿床成因认识("正常或热水沉积说"、"火成碳酸岩说"、"热液交代说"等等)中的合理因素;笔者认为,它是一个全面、系统而又新颖的白云鄂博矿床的成矿模式。  相似文献   

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  

谢玉玲  曲云伟  杨占峰  梁培  钟日晨  王其伟  夏加明  李必成 《矿床地质》2019,38(5):983-1003

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   

从同位素年龄看白云鄂博稀土-铌-铁矿床区域 地质演化历史