再论白云鄂博稀土矿床成因 ——来自白云岩研究的新证据

论文摘要

作为矿床界的“超级巨星”,白云鄂博稀土矿床自被发现以来就倍受瞩目。但由于矿床赋矿白云岩的原岩属性尚存争议,矿床成因至今未得到统一认识。基于此,本论文再次聚焦赋矿白云岩成因问题,并在此过程中探讨了矿床的形成及保存过程。论文选取矿区外围覆盖区白云岩、矿区白云石碳酸岩脉、赋矿白云岩为对象,并对它们开展针对性研究。全岩地球化学、矿物化学、同位素特征均表明覆盖区白云岩为火成碳酸岩,形成时代为1.61.7Ga。这是白云鄂博矿区附近发现的首个具一定规模的碳酸岩地质体,表明该区碳酸岩的产状不限于岩脉。覆盖区白云岩与前人研究的赋矿白云岩及碳酸岩脉同为具有接近的(143Nd/144Nd)i值,暗示它们可能具有同源性。扫描电镜观察显示,碳酸岩脉白云石晶粒间存在大量含稀土的复杂矿物集合体,指示岩脉形成后受到富稀土热液的强烈交代。该交代作用造成了岩脉中极富轻稀土磷灰石的形成。研究表明,碳酸岩脉稀土含量多寡取决于其受碳酸岩浆期后热液交代程度,而与主要碳酸盐矿物无关,这与赋矿白云岩中的现象一致。岩相观察表明,细粒白云岩是粗粒白云岩破碎细粒化的产物,稀土矿化滞后于粗粒白云岩细粒化过程。粗粒白云岩受流体改造程度较小,原始信息得以更多保留。因此,本文选取其所含磷灰石开展研究以窥其成因。背散射图片显示,磷灰石内存在大量独居石包体,这些包体形成于次生流体作用下的“溶解-再沉淀”过程。寄主磷灰石为独居石包体提供了轻稀土来源,因而可推断磷灰石的原始成分是富轻稀土的,和碳酸岩脉原生磷灰石稀土配分模式一致。再结合磷灰石高Sr,Ba含量,可知其为碳酸岩浆成因磷灰石,从而其主岩白云岩也为岩浆成因。综合以上及前人资料,本文认为矿区在1.3 Ga发生了碳酸岩浆侵位,部分岩浆快速上升至近地表冷凝形成白云岩,部分囤积在深部岩浆房中并不断演化。由于前者演化程度低,导致白云岩整体稀土矿化较弱。在构造作用不断进行下,早先固结或弱固结的白云岩局部发生细粒化甚至糜棱岩化,同时,深部岩浆房中的富稀土碱性热液得以沿断裂或薄弱带不断上升,在白云岩中需找“有利”位置充填交代,造成了白云岩中稀土的巨量富集和霓长岩化。加里东期的流体通过“溶解-再沉淀”作用,使矿床稀土元素发生了活化与再富集,但未提供稀土物质。

论文目录

摘要

abstract

1 引言

1.1 选题背景

1.2 研究综述

1.2.1 国内外其他稀土矿床研究

1.2.2 白云鄂博矿床研究

1.2.3 存在问题

1.3 研究思路与研究内容

1.3.1 研究思路

1.3.2 研究内容

1.4 分析方法与工作量

1.4.1 分析方法

1.4.2 完成工作量

1.5 主要创新点

2 区域地质背景

2.1 区域构造

2.2 区域地层

3 矿区地质

3.1 矿床概况

3.2 火成碳酸岩脉

4 覆盖区白云岩成因研究

4.1 覆盖区概况

4.2 岩石学岩相学特征

4.3 全岩地球化学特征

4.3.1 主量元素特征

4.3.2 微量元素特征

4.4 矿物化学特征

4.4.1 白云石和方解石

4.4.2 磷灰石

4.5 碳、氧同位素

4.6 Sm-Nd同位素测年

4.7 Sr同位素

4.8 对矿区赋矿白云岩成因的启示

5 白云石火成碳酸岩脉研究

5.1 岩石学和岩相学特征

5.2 全岩地球化学特征

5.3 矿物化学特征

5.3.1 白云石

5.3.2 磷灰石

5.4 对赋矿白云岩和矿床成因的启示

附图:扫描电镜及对应能谱图

6 赋矿白云岩成因研究

6.1 白云石矿物学

6.1.1 主量元素特征

6.1.2 微量元素特征

6.2 磷灰石矿物学

6.2.1 条带状和侵染状磷灰石主、微量元素特征

6.2.2 白云岩磷灰石主、微量元素特征

6.3 赋矿白云岩的成因

7 白云鄂博矿床成因探讨

7.1 矿床的形成时代

7.2 赋矿白云岩中稀土富集过程

7.3 白云鄂博矿床成矿模型

7.4 主要结论

7.5 研究展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 胡乐

导师: 王安建

关键词: 白云鄂博,稀土,白云岩,磷灰石,矿床成因

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P618.7

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000103

总页数: 125

文件大小: 7286K

下载量: 143

再论白云鄂博稀土矿床成因 ——来自白云岩研究的新证据

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢