北山成矿带灰石山稀土矿床稀土元素赋存状态、成矿时代及地质意义

摘要

南岭和新疆阿尔泰地区是中国两个重要的稀有金属成矿带,近年来的工作表明,喜马拉雅成矿带、北山成矿带也显示出良好的稀有金属成矿潜力,很可能成为继华南、新疆阿尔泰之后中国又一个重要的稀有金属成矿带。位于北山造山带的灰石山铌-稀土矿床矿体赋存于下二叠统双堡塘组含钙质粉砂岩、灰岩、硅泥质板岩中。研究综合利用扫描电镜(SEM)、微区X射线荧光光谱仪(Micron-XRF)、TIMA综合矿物分析系统及电子探针(EPMA)面扫分析针对内蒙古阿拉善北缘灰石山稀土矿中的典型矿石中矿物组成、结构及元素分布特征开展了详细的研究。研究成果如下:(1)灰石山稀土矿中二叠系硅质岩中主要发现了独居石、磷灰石和磷钇矿3类含稀土矿物,独居石主要呈近顺层状脉产出,显示热液成因特征。本次研究表明,多种矿物鉴定分析技术的综合利用能够有效揭示含稀土矿石的稀土元素分布特征、赋存状态及结构特征;(2)通过精确厘定灰石山稀土矿成矿年龄,发现该稀土矿床主要形成于早二叠世,与阿拉善北缘雅干、珠斯楞-杭乌拉地区广泛分布的晚古生代花岗质侵入岩时代一致,灰石山早二叠世成矿作用是古亚洲洋向雅干和珠斯楞-杭乌拉地区俯冲作用背景下的产物。此外,灰石山稀土矿独居石的ε_(Nd)(t)均为集中的负值(-10.4~-11.7),表明稀土的源区可能是古老的地壳物质(T_(DM2)=1.9~2.0 Ga)。