白云鄂博稀土礦床地球化學(xué)

1、第一章 白云鄂博區(qū)域及礦床地質(zhì)景白云鄂博礦床位于東經(jīng)109°57´，北緯41°46´，包頭市以北150km處。區(qū)域大地構(gòu)造位于中朝克拉通華北陸塊與蒙古-大興安嶺褶皺系的過(guò)渡帶，總體上屬于華北陸塊北緣范圍內(nèi)。白云鄂博鐵-鈮-稀土礦床賦存于區(qū)域南部白云鄂博群尖山組的上部，具有獨(dú)特的巖性和構(gòu)造特征。礦區(qū)主要分出主礦、西礦、東礦、東部接觸帶和蘇猛圖礦等礦體和礦段。主礦和東礦、西礦均為鐵-鈮-稀土礦體，其中主礦和東礦為單一礦體，西礦是由16個(gè)小礦組成的礦體群。第二章白云鄂博稀土礦石類型根據(jù)礦物共生組合，白云鄂博稀土礦床可劃分為以下兩種礦石類型：1 鈮-稀土-鐵礦石

2、(1)塊狀鈮-稀土-鐵礦石(2)螢石型鈮-稀土-鐵礦石(3)霓石型鈮-稀土-鐵礦石(4)納閃石型鈮-稀土-鐵礦石(5)白云石型鈮-稀土-鐵礦石2 鈮-稀土礦石(1)黑云母巖型鈮-稀土礦石(2)霓石巖型鈮-稀土礦石(3)長(zhǎng)石巖型鈮-稀土礦石1 / 9(4)白云大理巖型鈮-稀土礦石(5)矽卡巖型鈮-稀土礦石鈮-稀土-鐵礦石主要產(chǎn)于主礦東礦及西礦，主要分布在白云大理巖及上覆板巖的接觸帶上。鈮-稀土礦床散見(jiàn)于白云大理巖及板巖內(nèi)。第三章 白云鄂博稀土礦床地球化學(xué) 白云鄂博整個(gè)礦床均具有類似稀土分布模式，即輕稀土相對(duì)重稀土富集 。但是不同礦床的位置、不同的富礦巖石以及礦床的侵入巖的地球化學(xué)特征在一定程度上

3、也有不同，以下將就白云鄂博礦床主要礦區(qū)、賦礦巖石以及侵入巖三個(gè)方面地球化學(xué)特征進(jìn)行分述。第1節(jié) 白云鄂博礦床鈮-稀土-鐵礦石、鈮-稀土礦石地球化學(xué) 1 主礦、東礦地球化學(xué)特征主礦、東礦是白云鄂博礦床鐵、鈮、稀土礦石主要產(chǎn)地，主礦、東礦礦體相鄰，產(chǎn)于白云鄂博礦床中部，寬溝背斜南翼白云向斜北翼。礦體呈透鏡狀產(chǎn)于白云巖中。礦床和礦石組成復(fù)雜，主要有鈮-稀土-鐵礦石和鈮-稀土礦石組成。 在這兩個(gè)礦區(qū)中稀土分布模式十分類似，均具有輕稀土相對(duì)重稀土強(qiáng)烈富集的特點(diǎn)，其稀土的分餾程度也基本相同，（La/Yb）N值為具弱Eu負(fù)異常或無(wú)Eu異常。其中赤鐵礦型鈮-稀土-鐵礦石中稀土含量相對(duì)較低，La為球粒隕石的26

4、3.8倍；螢石霞石型鈮-稀土-鐵礦石稀土含量相對(duì)較高，La為球粒隕石的41587.3倍。 在主礦與東礦區(qū)中，相對(duì)于REE、Nb、Ba、Th元素，Rb、K、Sr、Zr、Ti虧損，形成負(fù)異常。Y和Yb也形成弱負(fù)異常。雖然REE、Nb、Ba、Th元素在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素圖上與Rb、Sr、K、Zr、Ti表現(xiàn)不一致，但是從強(qiáng)不相容微量元素KNb、KBa、R-Th、CeLa、Sm-Nd、K-Yb關(guān)系看(下圖)，它們可能是同一源區(qū)部分熔融分異結(jié)晶產(chǎn)物。2 西礦地球化學(xué)特征西礦位于白云礦床西部，由16個(gè)鈮-稀土-鐵礦體組成。礦體呈層狀、透鏡狀產(chǎn)于白云巖中。礦體和白云巖漸變過(guò)渡，交替出現(xiàn)，夾黑云母巖，富鉀板

5、巖增多，白云巖、黑云母巖、富鉀板巖呈互層狀產(chǎn)出。主要為白云石型鈮-稀土-鐵礦石和鈉閃石黑云母型鈮-稀土-鐵礦石。該礦區(qū)中鈮-稀土-鐵礦石、鈮-稀土礦石和白云石中均具有輕稀土相對(duì)重稀土強(qiáng)烈富集的稀土分布模式，具弱Eu負(fù)異常或無(wú)Eu異常，其中K、Ba、Sr、Zr、Ti相對(duì)Ba、Th、Nb、REE呈現(xiàn)大的負(fù)異常，Y也顯示小的負(fù)異常。根據(jù)西礦鈮-稀土-鐵礦石、鈮-稀土礦石與白云巖中離子大不相容微量元素P2O5La、Ce-La、NdSm、SrEu、HfZr和RbK之間大致呈對(duì)數(shù)線性的關(guān)系，可知它們可能是同一源區(qū)通過(guò)相同成因模式形成的。3 北礦地球化學(xué)特征北礦位于寬溝背斜北翼賽音烏斯，產(chǎn)出與北部灰?guī)r中的薄

6、層赤鐵礦層。 北礦赤鐵礦石中稀土的分布也具有輕稀土相對(duì)重稀土中等富集的稀土分布模式。 （La）N為604，(Yb)N為29，(LaYb)N為208，強(qiáng)Eu負(fù)異常。相對(duì)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素分布模式、，與東區(qū)同一礦石類型赤鐵礦型鐵礦相比，北礦赤鐵礦中REE、Nb、K、Th含量強(qiáng)烈偏低，Zr、Sr、U相反，偏高，僅Ba、Rb含量接近。兩者微量元素分布模式完全不同。第2節(jié) 白云鄂博賦礦巖石地球化學(xué) 出露于白云向斜兩翼的白云大理巖，是白云鄂博礦床的主要賦礦層位，鈮-稀土-鐵礦體呈透鏡狀、層狀分布于白云巖中。部分地段白云巖與磁鐵礦過(guò)渡，形成白云巖型鐵礦體。白云巖中鈮、稀土含量都很高，是白云鄂博礦床分布最

7、廣的礦石類型，REE氧化物平均含量3.65%。白云巖和白云鄂博礦床鈮-稀土鈮-稀土-鐵礦關(guān)系密切。白云大理巖中稀土的分布均具有有輕稀土相對(duì)重稀土強(qiáng)烈分餾稀土分布模式，La為球料隕石的666733651倍，Yb為球粒隕石的58202倍，(LaYb)N為330217947。具弱負(fù)Eu異常(。原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素分布模式也同稀土分布模式一樣，Rb、K、Sr、Zr、Tif相對(duì)Ba、Th、Nb、REE強(qiáng)烈虧損，且有大的負(fù)異常；Y也呈現(xiàn)小的負(fù)異常。其中K、Zr、Ti的值接近原始地幔值，La的值超過(guò)原始地幔的10000倍。白云巖中稀土分布模式和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素分布模式與主礦、東礦鈮-稀土-鐵礦石、鈮

8、-稀土礦石相比，大體類似，不同的是，鈮-稀土-鐵礦石、鈮-稀土礦石中稀土和微量元素分布模式比白云巖復(fù)雜。第三節(jié) 白云鄂博侵入碳酸鹽脈地球化學(xué)不同類型碳酸巖脈的稀土元素組成特征存在著很大的差異。白云石型碳酸巖脈的稀土總量較低，( La /Yb) N 顯示輕、重稀土基本無(wú)分異，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖解中呈平坦型（; 白云石-方解石共存型碳酸巖脈的稀土總量較高，( La /Yb) N 顯示輕、重稀土有明顯的分異現(xiàn)象，表明該階段巖漿的成分已經(jīng)有所分化; 方解石型碳酸巖脈的稀土總量異常富集，( La /Yb) N 顯示輕、重稀土存在強(qiáng)烈的分異現(xiàn)象。以上結(jié)果表明，白云鄂博地區(qū)的碳酸巖脈，由白云石型共存型方

9、解石型，隨著方解石礦物組分的增加，輕稀土元素呈明顯的富集趨勢(shì)，即存在方解石礦物組分與稀土元素的正相關(guān)現(xiàn)象。不同類型碳酸巖脈的微量元素組成特征基本一致（下圖） 所有樣品均不存在Eu 的負(fù)異常，并且普遍富集大離子親石元素Ba 而虧損Rb，富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Th 而虧損Zr、Hf、Ta、U，而這些特征與世界其它地區(qū)的火成碳酸巖非常相似。不同類型碳酸巖脈中Sr 的含量基本一致，但由于REE 總量的差異，在蛛網(wǎng)圖中呈現(xiàn)出不同的異常狀態(tài)，白云石型和共存型碳酸巖脈主要為正異常，而方解石型巖脈主要為負(fù)異常。第4章 白云鄂博礦床大離子不相容微量元素特征 有地幔部分熔融形成巖漿時(shí)，強(qiáng)不相容大離子親石微量元素優(yōu)先萃取，元素與元素比值保留源區(qū)特征。下圖表示出主礦、東礦鈮-稀