中国碳酸岩型稀土矿床:时空分布与成矿过程

• 作者: 谢玉玲 夏加明 崔凯 曲云伟 梁培 钟日晨
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 战略矿产资源 稀土矿床 碳酸岩 时空分布 成矿过程
• 年，卷（期）: 2020,（33）
• 所属期刊栏目: 评述
• 页码范围: 3794-3808
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0371

摘要

中国是世界最大的稀土资源国,约98％稀土资源来自碳酸岩型稀土矿床.对碳酸岩型稀土矿床的成矿背景和矿床成因前人进行了大量的工作,但仍存在认识上的分歧.本文在综合已有研究基础上,对我国碳酸岩型稀土矿床的时空分布、岩浆起源、稀土富集及沉淀机理进行探讨,旨在为我国的稀土成矿理论研究和稀土找矿提供参考.研究表明,我国碳酸岩型稀土矿床主要分布于古老的克拉通边缘,构成了4条时代各异的稀土成矿带.克拉通边缘由于受俯冲板片流体(或熔体)交代形成富稀土的地幔源区,其部分熔融形成稀土成矿母岩浆,初始岩浆成分可能为碳酸盐化硅酸岩浆.母岩浆演化过程中的硅酸盐熔体与碳酸盐熔体的不混溶或多相硅酸岩熔体、磷镁质熔体与碳酸岩熔体的不混溶及基性矿物的结晶分离形成碳酸岩浆,并造成碳酸岩浆中稀土,特别是轻稀土的强烈富集.碳酸岩侵位和冷凝过程中碳酸盐矿物的结晶分离造成了稀土在晚期碳酸岩浆和碳酸岩流体中的进一步富集,因此稀土矿化多发生在碳酸岩浆演化晚期或碳酸岩流体阶段.初始碳酸岩流体以富SO42-和CO2为特征,具有超高的稀土迁移能力,因此在碳酸岩熔体-流体转化过程中稀土主要富集于富硫酸盐的流体相中.碳酸岩流体演化过程中的硫酸盐熔体与水流体的不混溶造成水流体中SO42-浓度的快速降低,并导致了稀土的大规模沉淀.由于碳酸岩多以板状侵入体或岩脉形式侵入,快速的减压和降温使碳酸岩流体演化,特别是硫酸盐熔体与水流体的快速分离和稀土的快速沉淀,因此稀土矿化或发生在碳酸岩体内或紧邻碳酸岩体的围岩中.碳酸岩体上部或相对富流体的中心相是最佳成矿部位,向深部或边部,碳酸岩中黑云母等矿物增加,稀土矿化相对减弱.