摘要:

摘要:

摘要:白云鄂博巨型稀土-铌-铁矿床是与火成碳酸岩(即H8)有关的矿床。在碳酸岩岩浆阶段，在其蚀变围岩（霓长岩）中以及晚期的热液阶段都有稀土、铌和铁等的富集。因此，白云鄂博矿床不是单一矿床类型，其涵盖了稀土-铌-铁碳酸岩岩浆型矿床、稀土-铌-铁交代蚀变岩型和热液型矿床,这种复合类型的矿床是十分罕见的，可称之为白云鄂博式矿床。根据已发表的年代数据，白云鄂博大规模碳酸岩的形成时代和伴随的稀土矿化的高峰期在1.3~1.4 Ga。加里东构造热事件对本区的影响广泛和强烈，不仅有广泛发育的大型褶皱、冲断层和韧性剪切作用，并伴有广泛的流体交代作用和局部的热液活动，某些稀土矿物的同位素体系受到重置，表现为其Sm-Nd年龄和Th-Pb年龄的不一致。本区的碱性岩在基底杂岩中即有出露，随后在白云鄂博群中和1.3~1.4 Ga白云鄂博碳酸岩形成时皆有产出。目前所获资料表明，至少1.3~1.4 Ga的碱性杂岩在成因上与碳酸岩有密切的联系。本区基底杂岩显示了白云鄂博地区在2.0 Ga左右曾经有一个弧地质体，该区在2.0~1.9 Ga间经历了从被动大陆边缘到活动大陆边缘增生碰撞的一个完整的造山过程。

摘要:As well as world class Fe and REE resources the Bayan Obo mineral deposits also hosts significant niobium resources (estimated as 2.2 Mt Nb with an average grade of 0.13 wt% Nb). Niobium in this study is primarily hosted in aeschynite-(Ce) and (Nd), but with subsidiary amounts of pyrochlore, fergusonite-(Ce), fersmite and columbite. Here we report on the paragenetic and textural setting of aeschynite, pyrochlore and fergusonite in the main ore bodies and in a carbonatite dyke. Niobium in a carbonatite sample is hosted in a phase tentatively (due to significant Ca, Mn and Ti contents) identified as fergusonite-(Ce). Aeschynite occurs overgrowing foliation in banded ores, in fractures and vugs in aegirine-rich rocks and in calcite veins. The composition in all settings is similar, but some examples in banded ores develop significant zonation in Y, Th and the REE, inferred to relate to buffering of halogen acid species to low levels by dissolution and fluoritisation of calcite, and the preferential precipitation of LREE from solution due to lower mineral solubility products compared to the HREE. Although lower in total concentration the ratios of REE in pyrochlore are similar to those of aeschynite and suggest the same metal source. The crystallisation of pyrochlore probably relates to growth in paragenetic settings where carbonates had already been eliminated and hence the buffering of F-species activities in the hydrothermal fluid was reduced. Both aeschynite and pyrochlore show evidence of alteration. Primary alteration of aeschynite resulted in leaching of A-site cations (Ca, REE, Th) and Nb, addition of Fe, and ultimately replacement by Ba-Ti phases (baotite and bafertisite). Secondary, metamictisation enhanced, possibly supergene alteration of pyrochlore resulted in hydration, leaching of A-site cations leading to the development of lattice vacancies and increases in Si. The presence of hydrothermal Nb resources at Bayan Obo suggests there may be potential for further Nb discoveries in the area, whilst the trends in element mobility during alteration have significant implications for the utility of A-B oxides as components of materials for immobilisation of radionuclides.

摘要: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H4石英砂岩、H5板岩和花岗岩脉，并有许多分枝脉插入到H4石英砂岩和H5板岩中。“白云岩”中存在H4石英砂岩的残留顶盖相，捕获了H4石英砂岩和H5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。

摘要:白云鄂博矿床历经几十年的研究，主要集中在矿区H8岩性段矿化白云岩成因的认识，许多研究显示含矿白云岩是岩浆碳酸岩，本文主要从岩石学和地球化学方面进一步分析其属于火山喷发环境形成的火山碳酸熔岩。H8含矿白云岩段和H9板岩段作为一套含矿岩系主要由含矿白云岩、霓闪钠长岩、钾长板岩3类岩石组成，白云岩和霓闪钠长岩都具有的碎屑结构及角砾状构造、条带构造，显示为火山熔岩和火山碎屑岩特征，而钾长板岩则主要显示致密微晶火山熔岩特征。工业矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、稀土矿物和铌铁矿物，其重要特征是出现大量原生赤铁矿，反映岩石氧化系数高，与火山喷发环境一致。霓闪钠长岩、钾长板岩岩石化学显示碱性特征，稀土元素与CaO、F相关系数在0.7以上，并与Fe2O3高氧化物相关，而与硅酸盐矿物组分反相关，表示碳酸岩与稀土成矿密切相关，并显示为表生氧化环境形成。稀土地球化学特征显示白云岩∑REE最高，钾长板岩∑REE最低，相应的岩脉∑REE低于喷发岩。各种岩石均表现为明显的轻重稀土分异，但是以白云岩LREE/HREE比值最大，霓闪钠长岩LREE/HREE比值最小，而纯钠长石岩脉和含稀土磁铁矿LREE/HREE明显高于其他岩石。白云岩和霓闪钠长岩均表现出不同的铕、铈负异常，但是碳酸岩脉和钾长板岩则显示弱正铈异常，霓闪钠长岩和钾长板岩铕异常不明显。矿化白云岩和碳酸岩脉的δ18O、δ13C值介于沉积灰岩与已知碳酸岩的δ18O、δ13C值之间，碳酸岩中白云石的δ18O低于方解石的δ18O，而δ13C高于方解石的δ13C，稀土矿物的δ13C、δ18O与碳酸岩脉δ13C、δ18O接近。归纳这些特征，含矿白云岩与霓闪钠长岩、钾长板岩是碱性火山岩组合，与一系列同期的碳酸岩、霓闪钠长岩碱性岩脉一起，构成一套完整碱性火山岩系。

摘要:自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿迄今已近90年。该矿床不仅仅是铁矿，而成为铌-稀土多金属矿床，其中稀土储量已成为世界最大的稀土矿床。国内外许多地质专家进行了多次考察和研究。曾有人预测矿区应有火山岩存在。直到1982年笔者才在西矿发现了火山岩。这些火山岩赋存于铁矿体附近的板岩中。它们是中酸性火山岩系列。包括英安质角砾凝灰熔岩、英安质熔结角砾岩和英安岩。这些火山岩具斑状构造，基质为隐晶质凝灰构造。英安岩基质为微晶结构。长石和石英斑晶微裂隙密布，石英有很好熔蚀的港湾结构，长石发育次生边，还见到火山玻璃及其碎屑。

摘要: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。

摘要: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。

摘要:白云鄂博群尖山组H4岩性段石英砂岩中的碎屑锆石年龄纪录了华北克拉通北缘两期重要的构造岩浆事件，一组年龄集中在新太古代—古元古代初期（2379~2596 Ma），另一组年龄集中在古元古代晚期（1761~1946 Ma），该结果与白云鄂博地区基底岩石的锆石年龄相吻合。白云鄂博群沉积碳酸盐岩的全岩207Pb206Pb等时线年龄1649±45 Ma，代表了白云鄂博群的沉积时代。白云鄂博地区沉积灰岩、白云岩与含矿白云岩的Pb同位素组成存在非常大的差异，在Pb同位素组成和构造图解中，含矿白云岩都集中在地幔演化线附近，靠近亏损地幔端元 \[（206Pb/204Pb）i=15.04～16.49，（207Pb/204Pb）i＝15.17～15.28，（208Pb/204Pb）i＝31.20～36.40 \]，而白云鄂博群中的灰岩、白云岩则位于造山带演化线附近，靠近深海沉积物端元\[（206Pb/204Pb）i=17.28～19.35，（207Pb/204Pb）i＝15.47～15.69，（208Pb/204Pb）i＝36.62～37.12 \]。

摘要:在白云鄂博主矿北西约6.5 km处的查干楚鲁一带，有一条近东西向延伸的断层带，前人在该带中部识别出了蛇绿岩混杂堆积。本文作者在蛇绿岩东部的大理岩质糜棱岩中发现鞘褶皱、拉伸线理及旋转碎斑系等变形构造，在大理岩周围发现石英岩型宏观压力影构造，在变质石英砂岩中识别出褶劈理以及方解石脉等相关构造，在这条东西向断裂带北边发现典型的黄铁矿型压力影。根据上述特征判断，查干楚鲁一带为一条近东西向延伸的韧性剪切带，同时具有NEE—SWW向逆左旋走滑的特征。该带揭示出蒙古洋板块与华北板块在晚古生代汇聚拼合的基本格局。

摘要:本文主要根据笔者的研究成果，结合近年来文献报道的资料，对白云鄂博矿床U-Pb同位素年代学工作中存在的一些问题，主要是U-Pb同位素定年矿物和定年方法的选择等问题进行讨论，并对U-Pb同位素定年技术在白云鄂博矿床地质研究中的应用潜力进行探讨。笔者的研究成果表明，白云鄂博矿床中适用于U-Pb同位素年龄测定的不同矿物和不同的U-Pb同位素定年技术方法各有不同的特点及局限性。在实际工作中，根据具体的年代学工作要求及从具体样品中分选得到的U-Pb同位素定年矿物的种类及其数量多少、粒度大小、年龄范围、U-Pb含量、测年精度要求等因素，灵活地选择测年矿物及测年方法，加强对定年矿物的成因矿物学研究，结合具体的地质背景对U-Pb同位素定年结果进行合理的地质解释，对于获得比较理想的成果是非常重要的。

摘要: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。

摘要: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δ56Fe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δ56Fe值为-0.68‰~0.23‰，平均值为-0.10‰±0.78‰，2SD，n=5；腮林忽洞微晶丘δ56Fe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δ56Fe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δ56Fe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δ56Fe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。

摘要:钡铁钛石是白云鄂博REE-Nb-Fe矿发现的首个新矿物。迄今，已逾半个世纪。但是，关于原型钡铁钛石的化学分子式却有不同的表述，有的甚至殊异。拙文对这些写法各异的分子式进行了梳理，结合我们和国内外对原型钡铁石及其类似矿物的晶体结构测定，运用其最初发表的化学成分，按3种方法，重新计算矿物单位分子式中的离子数并分别加以评估。在此基础上，对原型钡铁钛石的晶体化学式作了初步改进。再者，关于原型钡铁钛石的晶胞参数，国内外亦存在歧见。主要根据晶体结构初步精修，借鉴东海产钡铁钛石晶体结构精测的启示，对原型钡铁钛石的真晶胞参数作了持之有据的推论。看来，原型钡铁钛石仍有深入研究的必要。可以肯定，它的晶体化学式、晶胞参数和晶体结构需要厘正、辩正和修正。

摘要:在对白云鄂博碳酸岩中稀土矿物的研究中，发现了锶－稀土含水复碳酸盐矿物。根据电子探针分析结果，其化学成分相当于碳锶铈矿（ancylite-Ce）、钙碳锶铈矿（calcioancylite），前者Sr>Ca，后者Ca>Sr。计算得到的化学式分别为：(Sr0.62,Ca0.18)0.8(Ce0.5,Nd0.36,La0.17,Pr0.02,Sm0.02)1.2(CO3)2(OH1.04,F0.14)1.2H2O(Ca0.73, Sr0.28,Ba0.17)1.2(Ce0.46,Nd0.15,La0.15,Pr0.04,Sm0.01)0.8(CO3)2(OH0.75,F0.0