中国东部燕山期大火成岩省控制的稀土资源摘要
中国东部燕山期(138-100Ma)碱性流纹岩-碱性玄武岩-金伯利岩-钾镁煌斑岩-碳酸岩及其管道系统,分布于中国东部江南造山带内侧和郯庐断裂带以西的华北地台内,累积面积超过30万km2,该期短时限内大规模活动的岩浆事件代表了中国东部地质历史演化中的一次大火成岩省(LIP)事件,特别是早白垩世(138-100Ma)的大火成岩省,是中生代中期古太平洋大火成岩省的一部分,是昂通爪哇(Ongtong-Java)(Ingle&Coffin,2004)-中国东部在内的超级地幔柱上涌,对同岩石圈板片对流,并在中国东部郯庐断裂带一线快速下插,挤压地幔物质快速上升,引起陆域内长英质地壳物质大规模重熔,形成碳酸岩-碱性杂岩-金伯利岩-钾镁煌斑岩等,与华北大规模金-多金属矿成矿作用密切相关,其中,火成碳酸岩与稀土矿床关系最为密切。典型地碳酸岩有郗山、巴尔哲碳酸岩-碱性杂岩稀土-稀贵-稀有金属矿床。山东郗山稀土矿位于微山县韩庄镇微山湖东岸,北距县城20km。矿床的形成与中国东部大火成岩省岩浆活动有关,并伴有金和稀土元素(REE)多金属矿化(曾普胜等,2020),特别是130~120 Ma期间的剧烈岩浆活动控制了大量矿床的形成(Mao et al.,2011)。郗山碱性杂岩体与稀土矿化有关的矿脉主要有含稀土石英重晶石碳酸盐脉和含稀土霓辉石脉。矿脉中含有氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石等矿物,并伴有黄铁矿产出。其中稀土矿为山东省最大规模的中型稀土矿床,平均厚度2.16m,平均品位RE2O3 4.61%;其中的黄铁矿均含较高的金(Au)和铂族元素(Pt、Os、Ir、Ru)、亲铁元素Mn、Cr、Ti和分散元素Re。其中,黄铁矿中Au平均含量为4900×10-6,Pt、Ru、Os、Ir平均分别为14000×10-6,22000×10-6,26300×10-6,2600×10-6;含Re平均20400×10-6。这些亲铁元素在黄铁矿中的局部富集,表明该期黄铁矿为深源成因。为碳酸岩-碱性杂岩分布区寻找贵金属和分散元素铼(Re)等关键金属提供线索。巴尔哲超大型矿床位于内蒙古哲里木盟扎鲁特旗境内,巴尔哲矿床是一个典型的与碳酸岩-碱性杂岩有关的超大型稀有稀土矿床,也属于中国东部燕山期大火成岩省的一部分,其形成时代为122.7±1.8Ma(丘志力等,2014)。巴尔哲矿床为稀土-锆-铍-铌钽(REE-Zr-Be-Nb-Ta)多金属矿床,主要矿石矿物为兴安石(硅铍针矿)、氟碳钙铈矿、独居石、烧绿石、铌铁矿和锆石等。巴尔哲矿床已探明金属储量为RE203储量近百万吨、Zr O2数百万吨、Nb2O5数十万吨、Ta2O5数万吨、Be O数万吨,其中锆和稀土元素的储量已达超大型矿床规模。中国东部燕山期大火成岩省控制的稀土-稀有-稀贵金属矿床的形成,除郗山、巴尔哲矿床,随着工作程度的增加,将会有更多地类似矿床的发现,成为中国未来稀土资源增量的重要组成部分。
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