碳酸岩及伴生碱性硅酸岩是稀土矿产资源勘探的主要矿床类型,以轻稀土(La、Ce、Pr、Nd)富集为主,其中Nd和Pr最具市场价值。过去十年国际和国内学术界对稀土矿床的持续关注致使已发表的碳酸岩型稀土成矿作用相关研究成果显著增长。本文将最新的野外和岩石学观测与实验岩石学和地球化学研究进展相结合,提出了碳酸岩稀土成矿的简化模型。碳酸岩岩浆的起源可以追溯至地幔,一般来自富集地幔源区(EM1, EM2和HIMU)。碳酸岩岩浆可直接形成于碳酸盐化地幔的部分熔融,或形成于碱性硅酸盐熔体的液态不混溶或分离结晶,这些过程都会导致碳酸岩岩浆中轻稀土的富集。最初短暂的碳酸岩岩浆侵入事件基本决定了碳酸岩中稀土富集的总量,后期外来的稀土可以忽略。早期矿物(碳酸盐、磁铁矿、橄榄石、单斜辉石)的分离结晶,会导致在这些矿物中不相容的元素(如碱金属和稀土)富集在残余熔体中。随着碳酸岩熔体演化为更富镁和铁的成分,一些组分(如钠、钾、水、硫酸盐、氯化物和氟化物)被保留在熔体中,形成碱性"盐熔体",并结晶最早期的稀土矿物如碱稀土碳酸盐(如黄碳锶钠石)。至此阶段,碳酸岩可形成具有经济价值的稀土矿床。碳酸岩演化的晚期,盐熔体演化成更为传统的热液流体,盐度随着H2O含量的增加而降低。早期稀土碳酸盐矿物很少被保存下来,一般在流体交代中被独居石和稀土(氟)碳酸盐取代。值得注意的是,低温流体一般不会直接沉淀稀土矿物,而是将早期高可溶性碱稀土碳酸盐重新结晶为不易溶的稀土(氟)碳酸盐(如氟碳铈矿)。同时,稀土元素在局部范围内可被热液进一步活化,导致稀土的再分配。与热液过程相似,风化过程也可以导致原生稀土相的分解并迁移沉淀为新的稀土矿物相。综上,碳酸岩型稀土矿床的形成主要经过了以下几个关键过程:富轻稀土的碳酸岩熔体一般起源于富集地幔;早期矿物分离结晶作用导致残余碳酸岩熔体中碱金属和轻稀土进一步富集;碳酸岩熔体进一步演化形成盐熔体,结晶碱稀土碳酸盐;热液作用导致稀土活化再沉淀为独居石和稀土(氟)碳酸盐;风化作用也可以导致稀土矿物的分解和再沉淀。