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随着全球化时代步伐的愈渐紧凑，世界各国对关键金属及战略资源的重视也在不断跟进。中国是世界上稀土元素资源最丰富的国家，巨大的稀土元素储量及产量奠定了中国在相关产业贸易中的资源优势地位。而白云鄂博Nb-REE-Fe矿床（以下简称白云鄂博矿床）作为我国重要的稀土元素产地，自1935年何作霖先生发现稀土元素矿物以来，便一直备受关注。近百年来，诸多学者对白云鄂博矿床开展了大量工作，在矿床构造（张玉清等，2003；章雨旭等，2012；范宏瑞等，2022）、岩体成因（Le Bas et al.，1992；1997；Yang et al.，2003；范宏瑞等，2006；Campbell et al.，2014；Song et al.，2018；柯昌辉等，2021）、成矿模式（杨学明等，1999；Yang et al.，2011；Ling et al.，2013；Smith et al.，2015；Zhu et al.，2015；Yang et al.，2017；Yang et al.，2019；李晓春等，2022；申俊峰等，2023）等方面成果斐然。
目前学界已对白云鄂博矿床建立了较为统一的认知，即该矿床为中元古代火成碳酸岩带来了初始成矿物质，经早古生代流体活动，最终大量富集成矿（Ling et al.，2013；Smith et al.，2015；Song et al.，2018；邓淼等，2022）。然而，对于该过程中精细的成矿机制，各方学者仍有不同看法。争论的焦点主要集中于2点：①轻稀土元素的大量富集的机制是岩体的演化（Liu et al.，2018；Yang et al.，2019）还是热液的改造（Smith et al.，2015；唐海燕，2022；申俊峰等，2023）？②大量早古生代的年龄数据所代表的地质事件是否进一步带来了成矿物质（Smith et al.，2015；Zhu et al.，2015；Song et al.，2018；Chen et al.，2020；Deng et al.，2017；范宏瑞等，2022；李晓春等，2022；刘思晗等，2022）？
碳酸岩体在演化过程中，受热液过程（如流体类型与温度变化）的影响，稀土元素常伴有不同程度的分馏，因此稀土元素的配分特征能够有效反映碳酸岩体所经历的热液过程（Smith et al.，2000；Migdisov et al.，2016；Chen et al.，2017）。基于此，本次研究选取矿床内3个典型剖面：东矿北侧1570剖面A（H8岩体，碳酸岩及白云石型铁矿石为主）、主矿东南侧的1514剖面B（H8岩体南侧围岩，板岩及黑云母片岩为主）和东矿东侧1300剖面C（H8岩体蚀变带，霓长岩及霓石型铁矿石为主），开展系统的野外地质调查及采样工作，梳理分析矿床由北向南、赋矿岩体由内向外，H8碳酸岩—铁矿体—霓长岩化带—尖山组围岩的地球化学特征，聚焦主、东矿成矿岩体、矿体及围岩矿物、矿（岩）石、地球化学特征在三维时空中的变化规律，并对其常见的3类稀土元素矿物：独居石、氟碳铈（镧）矿、氟碳钙铈矿开展研究，探讨稀土元素赋存规律，以期为探讨白云鄂博稀土元素成矿过程提供新的证据。
1地质背景与样品采集白云鄂博Fe-REE-Nb矿床位于华北陆块北缘中段，北接中亚造山带（图1a、b）。该地区构造格局与矿床北部近东西向的乌兰宝力格深大断裂和白云鄂博-白银角拉克大断裂密切关联。矿床主要由东矿、主矿、西矿、高磁、东介勒格勒5个矿段组成，呈东西向展布。矿区基底岩石为古元古界片麻岩（王凯怡等，2001；范宏瑞等，2002；刘健等，2011），其上的白云鄂博群为一套沉积于古元古代至中元古代的浅变质沉积序列（Zhong et al.，2015；Lai et al.，2016；Zhou et al.，2018），其中，下白云鄂博群的哈拉霍疙特组及尖山组地层为矿床内的主要沉积地层。赋矿H8岩体侵位于中元古代尖山组中，呈近东西走向，总长约18 km，宽约4 km（图1c），倾向160°~200°，与上覆尖山组板岩的劈理大致平行。矿床主、东矿体以透镜状半包围产出于碳酸岩与尖山组接触带。两个矿体的钠、氟交代蚀变作用明显，铌、稀土元素矿化强烈（杨晓勇等，2015）。区内地层受多次构造活动叠加影响，构造繁多，常呈近东西走向分布，宽沟断层和宽沟背斜是矿区主要的构造。区内岩浆岩类型较多，以海西期花岗岩与中元古代基性岩墙最为常见（Yang et al．，2010；孙剑等，2012a）。
矿床赋矿岩体为“H8”碳酸岩，该岩体的成因问题早先一直是白云鄂博矿床的争议点之一：由于该岩体的层状构造与广大的覆盖面积，早年间一直以沉积成因解释赋矿岩体与成矿过程，而近年来，越来越多的地质证据与数据更加偏向于证实该岩体与地幔有着密切的联系（Le Bas et al.，2007；孙剑等，2012a；2012b；Campbell et al.，2014；Song et al.，2018）。
本次工作样品采自东矿北侧1570剖面A、主矿东南侧的1514剖面B、东矿东侧1300剖面C，涵盖成矿相关的多种岩石类型：从底盘白云石碳酸岩到铁-稀土-铌矿体，再到外围的霓长岩化蚀变带以及尖山组围岩。所记录的岩石类型及采集的样品如图2a~c所示。
图1 白云鄂博地理位置示意图（a）、白云鄂博矿床影像图（b）和白云鄂博主、东矿地质示意图（c）
1—第四系人工堆积、冲洪积、残坡积物；2—白垩系下统固阳组；3—尖山组三段，深灰色云母片岩、变质粉砂岩、含碳质板岩；4—尖山组二段，灰色变质中粒长石石英砂岩、变质中粒石英砂岩；5—尖山组一段，深灰色云母板岩、变质微斜长石石英砂岩、变质中细粒石英砂岩；6—都拉哈拉组二段，灰色变质中细粒长石石英砂岩；7—铁矿体；8—“H8”赋矿碳酸岩；9—海西期花岗岩；10—断层；11—剖面及编号
Fig. 1 Geographical location map of Bayan Obo (a)、GIS image of Bayan Obo deposit (b) and geological map of the major and eastern orebodies of Bayan Obo deposit (c)
1—Quaternary sediments; 2—Lower Cretaceous Guyang group; 3—Jianshan formation member three: Dark gray mica schist, Metamorphic siltstone, Carbonaceous slate; 4—Jianshan formation member two: Gray metamorphic feldspar quartz sandstone, Metamorphic medium-grained quartz sandstone; 5—Jianshan formation member one: Dark gray mica slate, Metamorphic fine-grained quartz sandstone; 6—Dulahala formation member two: Grey metamorphic fine-grained feldspar quartz sandstone; 7—Iron ore body; 8—“H8” Ore-bearing carbonatite; 9—Hercynian granite;10—Fault; 11—Section and number1.1 东矿1570剖面A剖面A位于东矿区东北侧1570平台（图1b、c），主要由H8岩体内的细粒碳酸岩及南侧的部分尖山组围岩构成。剖面内细粒碳酸岩内可见韧性变形、并伴有蚀变的板岩及闪长岩捕虏体，同时由于碳酸岩遭受多次构造变形作用与热液活动，存在大量蚀变岩脉及后期的萤石、钠闪石脉体（图3a）。碳酸岩岩石表面风化明显，新鲜面呈灰白色，块状构造，主要由细粒白云石、方解石构成。此外，还含有少量铁白云石、萤石、磷灰石、磁铁矿、菱铁矿等。其中萤石、磁铁矿局部可大量富集，产出萤石矿石及铁矿石。该岩体稀土元素含量很高，部分可达105×10-6数量级，稀土矿物以独居石和氟碳铈矿为主，矿物颗粒较小，通常呈浸染状或细脉状分布，常与萤石、磁铁矿及一些蚀变矿物共生。
剖面A内的尖山组主要为黑云母岩（原岩为泥质砂质板岩），呈鳞片变晶结构，片理化发育，应为接触热变质作用形成。剖面内含多条侵入岩脉，岩墙倾向南，与剖面南端尖山组地层片理方向一致。岩脉以花岗岩类为主，次有辉长岩类与其他基性岩脉。已有的年代学成果表明这些岩脉多为海西期岩浆侵入的结果（中国科学院地球化学研究所，1988；白鸽等，1996；范宏瑞等，2009），其形成晚于矿床形成时间，除穿切矿床内各地层外，在矿床南部也有大范围出露（图1b、c），与成矿本身联系不大。
图2 白云鄂博1570剖面（a）、1514剖面（b）和1300剖面（c）矿化蚀变剖面示意图
1—白云石碳酸岩；2—云母片岩；3—板岩；4—富钾板岩；5—变质石英砂岩；6—霓石化；7—钠闪石化；8—磁铁矿化；9—萤石矿化；10—断层；11—海西期硅酸岩岩脉；12—取样点及编号
Fig. 2 Mineralized and alteration profiles 1570 (a)、profiles 1514 (b) and profiles 1300 (c) of Bayan Obo
1—Dolomite carbonatite; 2—Mica schist; 3—Slate; 4—Potassium slate; 5—Metamorphic sandstone; 6—Fenitization; 7—Riebeckitization;8—Magnetite mineralization; 9—Fluorite mineralization; 10—Fault; 11—Hercynian silicic dykes; 12—Sampling points and their numbers
图3 白云鄂博矿床地质现象
a.面状分布的钠闪石石棉；b.顺层侵入的海西期基性岩脉；c.霓长岩化矿石（剖面C）内塑性变形的磁铁矿条带
Fig. 3Geology phenomenon of Bayan Obo deposit
a. Riebeckite asbestos; b. Hercynian basic dykes; c. Magnetite band in Fenite rock (profile C)1.2 主矿1514剖面B剖面B位于主矿区东南侧1514平台（图1b、c），主要由尖山组地层的板岩、云母片岩及南侧少量粗粒白云石碳酸岩构成。剖面内板岩及片岩呈互层关系，岩层倾向170°~190°，倾角60°~75°。剖面内部少量海西期基性岩脉顺层产出，并有石英细脉切穿板岩劈理（图3b）。两类岩石多呈深灰至黑色，根据蚀变强弱由变余向鳞片变晶结构过度。板岩主要由微斜长石组成，含一定黑云母和钠闪石，偶夹石英、萤石、热液白云石、方解石、钠闪石、磁铁矿等矿物，呈条带状或脉状分布（图4a）。片岩以黑云母为主，含少量热液方解石、磁铁矿、磷灰石、长石等矿物。两类岩石稀土元素含量较少，镜下稀土元素矿物极少，硫化物呈星点状分布。岩体裂隙发育，从露头到镜下都有明显的热液蚀变特征。
剖面南端粗粒白云岩主要由粗粒白云石构成，镜下白云石呈镶嵌式胶结，表面具不明絮状痕迹，矿物结构与H8内的细粒碳酸岩存在明显差异（图4b）。该岩体并不具细粒碳酸岩中常见的岩浆及热液活动特征，不含萤石及磁铁矿等矿物，结构构造与通常沉积成因的白云岩更为贴近。
1.3 东矿1300剖面C剖面C位于东矿区坑底东侧1300平台（图1b、c），主要由分布于H8岩体南部的霓长岩化岩石构成。剖面内霓长岩向北过渡至碳酸岩，向南与尖山组黑云母片岩不整合接触，岩石稀土、铁矿物含量较高，可划分为“霓石型矿石”。霓长岩化发育的岩石多表现为紫色萤石条带、绿色霓石条带及灰黑色磁铁矿条带的互层，并含重晶石及磷灰石脉体。岩石条带常见塑性形变与流动构造（图3c，图4c），条带方向与剖面南端尖山组地层片理、不整合面方向大致一致。
剖面C内发育有大量霓石型铁矿石及闪石型铁矿石，矿石矿物主要由细粒磁铁矿、赤铁矿及少量黄铁矿构成，脉石矿物包括萤石、钠闪石、白云石、重晶石、磷灰石等。矿石矿物通常呈浸染状或条带状分布，具有明显的热液改造特征。
2 岩石矿物地球化学特征本研究采集了白云鄂博主、东矿区A、B、C三条剖面共计99件样品（图2a~c）。样品包含碳酸岩28件、板岩及片岩21件、霓长岩23件、矿石14件、变质砂岩2件及一些其他岩石样品。每件样品分别进行光薄片磨制与研磨。样品研磨至200目，缩分后取10 g送样分析。主量元素分析测试在中国地质科学院矿产资源研究所进行，使用Axios-mAX波长色散X射线荧光光谱仪完成，测试温度24℃，相对湿度22%；微量元素分析测试在核工业北京地质研究院进行，使用Element XR等离子体质谱仪完成，测试温度23.5℃，相对湿度22%。各类岩石主量元素结果见表1，微量元素结果见表2、3。
稀土矿物主量元素分析在中国地质科学院矿产资源研究所矿物微区物质组分与结构实验室完成，电子探针工作电压15.0 kV，电流20 mA，束斑大小2~5 μm。稀土矿物类型及分析结果列于表4。
2.1 全岩主量元素特征白云鄂博赋矿碳酸岩主量元素w(SiO2)为0.30%~4.05%，w(TiO2)为0.03%~0.26%，w(CaO+MgO+TFe2O3)为49.4%~58.6%，为白云石碳酸岩，其中w(CaO)为23.9%~33.5%，w(MgO)为9.72%~21.0%，w(TFe2O3)为1.12%~21.9%。岩石全岩w(Na2O)、w(K2O)相较于世界上其他火成碳酸岩偏低，分别为0.01%~0.54%和0.01%~0.75%，结合矿床中广泛发育的霓长岩化、钠闪石化现象，推测应为碳酸岩上侵过程中与围岩发生碱质交代作用致使Na、K元素亏损所致。
图4 白云鄂博矿床样品镜下部分矿物特征
a.板岩内的磁铁矿、黑云母、闪石及少量碳酸盐矿物条带；b.粗粒白云岩；c.霓长岩化岩石内萤石的流动特征；d.细粒碳酸岩内的针、叶状钠闪石定向排列
Ap—磷灰石；Bio—黑云母；Cal—方解石；Dol—白云石；Flu—萤石；Mag—磁铁矿；Rie—钠闪石
Fig. 4 The photograph of mineral characteristics of Bayan Obo deposits
a. Magnetite, biotite, aegirine, amphibole and carbonate minerals bands in slate; b. Coarse-grained dolomite; c. Flow structure of fluorite in fenite rock; d. Directionally arranged riebeckite in carbonatite
Ap—Apatite; Bio—Biotite; Cal—Calcite; Dol—Dolomite; Flu—Fluorite; Mag—Magnetite; Rie—Riebeckite尖山组板岩主量元素w(SiO2)平均为63.1%，w(CaO)、w(MgO)、w(Al2O3)平均分别为1.18%、1.18%、14.0%，w(Na2O)、w(K2O)波动较大，分别为0.11%~10.3%和0.86%~13.0%。相比于一般板岩，作为矿床围岩的尖山组板岩具有更高的全碱含量，可能是碳酸岩岩浆活动过程中，富碱流体进入尖山组地层所导致。
霓长岩化岩石与霓石型矿石主量元素w(SiO2)为14.1%~34.9%，w(CaO)为11.1%~36.5%，w(TFe2O3)为6.96%~35.9%，w(P2O5)为1.02%~8.48%。矿床霓长岩化带内矿物组合类型较多，霓石、磷灰石、方解石、萤石、磁铁矿等相对含量差异较大，因此各主量元素含量波动较大，无统一模式。
2.2 全岩微量元素特征白云鄂博赋矿碳酸岩Rb、Sr、Ba的平均丰度分别为3.52×10-6、1553×10-6、2593×10-6，此外，Nb也多维持一个较高的水准（53.1×10-6~2052×10-6），平均值467.4×10-6，远高于地壳的26×10-6与海水（Weaver et al.,1984）；其他高场强元素w(Ti)、w(Ta)分别为1575×10-6、0.27×10-6。霓长岩Rb、Sr的平均丰度分别为1.14×10-6、841.9×10-6，同时由于岩体含大量后期重晶石脉体，w(Ba)则于630~81718×10-6之间大范围变动，平均值16 852×10-6；Ti、Ta分别为2445×10-6、0.23×10-6。
微量元素原始地幔标准化分配形式图（图5a、b）显示，本区细粒碳酸岩多富集Ba、Th、Nb等元素，而亏损Rb、Zr、Hf、Ta等。这与前人报道的世界其他地区的火成碳酸岩较为相似（Ionov et al., 2002；Slezak et al., 2021；苏本勋等，2022；胡寅秋等，2023）。霓长岩整体微量元素分配模式与碳酸岩基本一致，且曲线分布范围较窄。
表1 各类岩石全岩主量元素(w(B)/%)数据
Table 1 Data for whole-rock major elements (w(B)/%)
样品号
样品名
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Na2O
K2O
MnO
TiO2
P2O2
LOI
BaO
SO3
SrO
A-1-1
碳酸岩
0.379
<0.010
6.350
12.900
33.400
<0.010
<0.010
1.080
0.230
1.290
31.060
A-1-2
碳酸岩
1.542
0.496
7.062
4.368
45.964
0.045
0.085
0.402
1.150
0.361
11.202
2.455
1.833
0.118
A-2-1
白云石型磁铁矿
0.776
0.037
94.900
0.190
2.010
<0.010
0.039
0.088
0.809
0.486
0.140
A-3-1
条带状萤石碳酸岩
0.299
0.024
7.470
11.600
31.600
<0.010
0.011
1.450
0.085
2.560
28.130
A-3-2
浸染状白云石型
萤石矿
1.047
0.356
61.735
0.608
20.995
0.133
0.265
0.034
0.908
0.985
1.978
0.338
0.355
0.024
A-4-1
碳酸岩
0.990
0.066
8.094
11.797
25.234
0.040
0.006
1.211
0.045
3.374
36.029
0.417
0.586
0.227
A-4-2
碳酸岩
0.411
0.059
16.036
11.220
24.713
0.076
0.007
3.227
0.126
1.480
41.551
0.082
0.262
0.058
A-5-1
条带状萤石碳酸岩
0.266
0.070
7.175
14.443
25.182
0.045
0.023
1.132
0.031
0.054
36.948
0.045
0.384
0.212
A-6-1
碳酸岩
1.145
0.045
6.315
12.696
30.310
0.042
0.004
1.373
0.200
0.891
34.790
0.027
0.195
0.183
A-6-2
碳酸岩
0.387
0.079
6.851
16.102
26.955
0.043
0.045
1.474
0.035
0.861
41.822
0.184
0.235
0.334
A-6-3
白云石型磁铁矿
1.260
0.025
56.400
4.350
14.200
<0.010
0.022
1.040
1.350
0.934
10.350
A-7-1
碳酸岩
0.355
0.134
11.100
12.000
31.800
0.025
0.074
1.480
0.026
2.560
29.730
A-7-2
碳酸岩
0.004
0.053
6.601
14.636
25.700
0.047
0.013
1.297
0.047
0.055
41.827
0.028
0.595
0.230
A-8-1
碳酸岩
3.810
0.031
21.900
10.800
23.900
0.541
0.085
1.410
0.205
0.876
27.050
A-8-2
碳酸岩
0.668
0.093
12.715
11.230
25.604
0.101
0.037
1.458
0.075
0.334
31.842
2.410
1.291
0.146
A-9-1
钠闪石石棉
12.768
0.389
7.328
13.974
24.397
1.564
0.623
1.327
0.076
0.765
30.952
0.565
0.621
0.262
A-9-2
含钠闪石碳酸岩
3.480
1.280
8.750
12.400
28.200
<0.010
0.756
0.868
0.104
5.660
29.450
A-10-1
云母片岩
36.900
9.420
15.400
15.300
5.290
<0.010
8.620
0.176
1.030
0.113
6.720
A-11-1
云母片岩
44.327
11.923
13.030
5.577
7.320
4.870
3.388
0.216
1.827
0.214
6.714
0.286
0.166
0.076
A-11-2
云母片岩
42.048
14.267
20.292
6.541
1.368
3.430
6.035
0.855
1.860
0.101
1.946
0.843
0.168
0.006
B-1-1
中粒碳酸岩
1.210
0.032
4.650
18.200
29.600
<0.010
0.055
1.120
0.048
0.927
38.820
B-1-2
中粒碳酸岩
4.050
0.532
1.120
20.400
28.800
0.029
0.552
0.083
0.041
0.006
40.190
B-2-1
中粒碳酸岩
1.750
0.717
8.000
21.000
29.600
<0.010
0.343
0.039
0.058
0.055
42.430
B-2-2
变质石英砂岩岩脉
76.009
4.393
4.918
1.797
3.655
3.186
0.270
0.084
0.357
1.093
3.354
0.078
2.488
0.115
B-3-1
板岩
63.600
8.780
6.700
1.120
0.983
0.275
7.650
0.049
0.505
0.125
7.920
B-3-2
闪石岩
37.424
3.907
7.329
9.329
15.204
3.781
2.484
0.507
0.088
0.533
11.787
0.888
3.449
0.432
B-4-1
板岩
30.800
0.495
9.370
9.950
20.300
2.790
1.130
1.400
0.053
0.297
14.180
B-4-2
富钾板岩
60.042
17.499
2.041
0.654
1.196
0.566
14.257
0.059
0.026
0.390
1.241
1.639
0.621
0.031
B-5-1
云母片岩
45.800
12.300
10.000
6.590
8.030
4.340
4.050
0.145
0.992
0.080
7.240
B-5-2
板岩
40.682
10.353
18.185
5.956
3.260
0.962
8.545
1.093
0.054
0.855
8.117
0.539
3.642
0.055
B-5-3
含闪石霓辉岩
（蚀变岩脉）
83.200
4.000
3.200
1.120
1.830
0.105
3.600
0.048
0.164
0.091
1.570
B-6-1
富钾板岩
54.483
16.745
9.322
2.503
0.212
1.326
12.351
0.044
0.525
0.016
1.204
0.530
0.160
0.020
B-7-1
富钾板岩
55.976
14.830
7.183
1.233
2.372
0.933
12.794
0.496
0.085
0.548
2.030
0.335
0.663
0.085
B-8-1
富钾板岩
58.905
16.926
2.098
0.581
2.647
0.382
14.659
0.078
0.044
0.042
2.438
0.440
0.599
0.025
B-8-2
钠闪石岩
65.547
17.161
2.814
1.279
0.533
11.355
0.280
0.075
0.047
0.280
0.437
0.029
0.672
0.024
B-8-3
条带状板岩
56.164
15.118
5.602
1.821
3.135
0.770
12.380
0.178
0.169
0.287
2.069
0.540
1.007
0.229
B-8-4
闪石岩
52.671
18.122
9.356
4.502
5.305
3.361
1.926
0.155
0.934
0.290
3.017
0.179
1.012
0.070
B-9-1
条带状板岩
60.100
16.200
4.510
0.816
1.550
0.583
13.000
0.076
0.338
0.085
1.650
B-9-2
板片岩
55.827
22.181
2.683
0.862
0.644
1.640
10.848
0.050
0.045
0.024
2.540
2.202
0.531
0.091
B-10-1
钠闪石化板岩
17.186
0.633
51.835
6.455
8.546
1.874
1.006
2.175
0.109
0.117
6.664
0.054
2.558
0.089
B-10-2
黑云母化板岩
22.204
3.046
15.719
11.476
20.042
0.406
3.422
2.051
1.843
0.694
13.909
0.197
1.786
0.234
B-11-1
条带状板岩
59.734
17.237
5.312
1.430
0.632
5.003
7.982
0.078
0.549
0.061
1.216
0.535
0.954
0.014
B-11-2
板岩
63.000
16.700
5.470
1.250
0.505
10.300
0.856
0.103
0.251
0.012
1.040
B-12-1
碳酸岩
5.882
0.218
10.062
11.322
24.324
0.482
0.221
2.269
0.022
0.996
31.145
0.045
1.651
0.163
续表1
Continued Table1
样品号
样品名
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Na2O
K2O
MnO
TiO2
P2O2
LOI
BaO
SO3
SrO
B-12-2
蚀变碳酸岩
20.279
1.617
6.805
3.116
33.701
0.086
1.520
1.210
0.021
0.183
13.349
0.050
0.794
0.210
B-12-3
含萤石碳酸岩
0.981
0.062
9.670
9.720
33.500
<0.010
0.070
2.180
0.025
0.478
32.130
C-1-1
碳酸岩
0.467
0.024
10.400
12.400
26.600
<0.010
0.066
3.780
0.259
0.864
38.020
C-1-2
霓长岩化碳酸岩
0.492
0.121
71.700
0.572
12.700
<0.010
0.064
0.111
0.469
1.150
7.510
C-1-3
碳酸岩
1.327
0.074
8.406
10.930
26.439
0.042
0.039
2.736
0.067
1.290
33.184
0.199
0.516
0.178
C-2-1
条带状霓石型铁矿
10.469
0.059
6.409
0.092
26.325
0.612
0.006
-
0.244
4.606
11.306
1.877
1.571
0.048
C-2-2
含铁矿霓长岩
23.500
0.014
35.900
3.513
11.080
3.080
0.038
<0.004
0.742
8.480
8.620
C-3-1
霓石型条带状萤石矿
19.618
0.220
12.723
0.479
19.471
5.092
0.034
0.030
0.578
2.738
9.402
5.312
3.008
0.110
C-4-1
霓石型条带状萤石矿
34.900
<0.010
6.960
0.451
32.300
0.171
0.027
<0.004
0.333
1.150
17.530
C-5-1
含重晶石脉霓长岩
11.231
0.367
15.054
0.185
3.558
2.782
0.022
-
0.259
0.105
2.601
45.180
20.108
0.090
C-5-2
霓长岩
5.270
0.239
72.600
0.178
9.000
1.070
0.017
<0.004
3.500
0.654
1.600
C-5-3
条带状钠长石型
霓长岩
43.289
0.152
10.664
0.999
2.601
0.902
0.072
0.106
0.737
0.491
4.485
25.173
12.540
0.024
C-5-4
含重晶石脉霓长岩
10.056
0.596
6.092
0.782
1.805
2.482
0.157
0.009
0.418
0.350
1.989
56.248
26.785
0.089
C-6-1
闪石型铁矿石
15.174
0.156
61.364
1.488
4.118
1.506
0.104
0.123
0.158
1.236
3.185
2.275
1.519
0.003
C-7-1
条带状含萤石霓长岩
27.700
0.447
28.800
0.333
18.400
4.410
0.090
<0.004
1.350
1.020
12.300
C-8-1
闪石型铁矿石
9.880
0.083
66.200
3.160
8.890
0.693
0.065
0.515
0.254
0.097
7.950
C-9-1
条带状萤石矿
16.000
0.096
7.920
2.815
36.200
3.156
0.078
<0.004
2.190
2.500
20.640
C-9-2
霓长岩
13.408
0.116
37.893
0.126
8.896
3.507
0.004
0.079
0.094
2.397
4.235
0.191
0.743
0.021
C-10-1
闪石型铁矿石
27.772
0.347
24.167
3.697
13.041
5.232
0.525
2.657
0.418
1.099
5.764
0.404
3.459
0.032
C-11-1
霓石型铁矿石
30.215
0.408
19.000
3.870
16.048
5.675
0.597
2.575
0.995
1.462
6.471
0.572
0.844
0.043
C-11-2
霓长岩
14.100
0.238
10.510
0.298
36.500
3.310
0.017
0.330
1.970
1.160
26.330
C-12-1
含云母霓长岩
27.100
18.100
32.900
6.410
0.548
0.272
6.730
0.114
2.940
0.298
1.620
C-12-2
云母片岩
22.364
14.927
28.300
7.800
8.215
0.420
2.506
0.537
2.849
1.218
8.098
0.709
1.017
0.049
C-13-1
云母片岩
37.666
10.380
15.896
10.230
7.653
1.407
5.613
0.253
1.464
0.065
7.803
0.449
0.343
0.041
C-13-2
基性岩脉
46.254
12.795
15.873
5.900
8.192
4.047
1.310
0.213
1.977
0.178
3.179
0.135
0.467
0.050
注：“-”表示低于检测值；空格表示未检测。
2.3 稀土元素特征白云鄂博细粒碳酸岩的ΣREE为17 051×10-6~52 119×10-6，平均值32 670×10-6；LREE/HREE为31.28~66.34，平均值48.11。板岩及云母片岩的ΣREE为45.31×10-6~7863×10-6，平均值1180×10-6；LREE/HREE为3.68~42.16，平均值19.83。霓长岩的ΣREE为10 337×10-6~204 756×10-6，LREE/HREE为26.03~55.66，平均值43.36。铁矿石的ΣREE为2130×10-6~141 177×10-6，平均值54 373×10-6；LREE/HREE比值为30.49~58.01，平均值41.77。
白云鄂博各类岩体稀土元素含量波动巨大，轻重稀土元素分馏明显，在稀土元素球粒陨石标准化图解（图5c、d），均整体显示出轻稀土元素富集的右倾分离形态。区内赋矿碳酸岩、霓长岩及铁矿石表现出相似的REE分配模式，且相比于碳酸岩，霓长岩与铁矿石有更大的稀土元素含量分布范围，与更高的稀土元素含量上限。板岩的稀土元素总量相对较低，分布范围较广，但整体呈现出靠近碳酸岩的部分稀土元素相对富集的趋势（图5c）。
2.4 稀土矿物特征白云鄂博矿区已查明稀土元素矿物近30种，多以氟碳酸盐及磷酸盐类稀土元素矿物为主，其中独居石与氟碳铈（镧）矿分布最为广泛。独居石单偏光镜下呈黄棕至红棕色，透射光下近无色，在薄片中多为他形粒状，呈条带状、浸染状或团聚状分布；少量呈半自形-他形，可见一组明显节理，呈星点状分布。独居石在碳酸岩中常与白云石、铁矿物、萤石、钠闪石共生，在霓长岩化岩石中则与重晶石、霓石、磷灰石、萤石等矿物共生。根据本区独居石电子探针分析平均值计算其化学式为：
表2 各类岩石全岩稀土元素(w(B)/10-6)数据
Table 2 Data for whole-rock rare earth elements (w(B)/10-6)
样号
样品名
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Y
ΣREE
LREE/HREE
A-1-1
碳酸岩
6789.00
14153.00
1419.00
4312.00
377.00
88.40
485.00
38.00
128.00
8.56
45.50
1.30
8.35
0.81
172.00
27853.92
37.93
A-1-2
碳酸岩
5700.09
8465.24
707.59
1979.31
143.83
33.37
223.49
16.74
29.70
4.51
22.97
0.91
4.53
0.49
137.25
17332.76
56.14
A-2-1
白云石型磁铁矿
2782.00
5222.00
576.00
1926.00
145.00
32.10
178.00
14.90
49.40
2.23
16.80
0.33
2.48
0.23
49.60
10947.47
40.41
A-3-1
浸染状白云石型萤石矿
1515.98
2723.41
223.44
593.87
44.14
12.34
78.03
6.58
17.10
2.66
9.84
0.53
2.40
0.29
93.80
5230.61
43.54
A-4-1
碳酸岩
17199.48
24127.24
2011.23
6920.14
593.49
150.86
799.39
67.68
139.54
17.35
76.17
2.14
13.53
1.72
355.37
52119.95
45.64
A-4-2
碳酸岩
15779.63
21994.53
1863.78
5997.89
493.54
121.51
674.11
50.68
82.34
8.99
55.56
1.00
8.16
1.02
187.32
47132.71
52.45
A-5-1
条带状萤石碳酸岩
8960.08
16107.16
1353.71
3853.35
287.23
71.05
453.44
35.63
63.81
7.75
38.65
0.97
6.14
0.78
143.29
31239.73
50.45
A-6-1
碳酸岩
8357.51
12539.87
987.23
2960.01
226.63
60.92
345.67
28.93
65.29
8.30
34.38
1.32
7.11
0.86
178.53
25624.02
51.10
A-7-1
碳酸岩
12502.00
14511.00
1167.00
3191.00
225.00
57.20
390.00
27.80
92.50
5.22
32.30
0.80
4.99
0.58
116.00
32207.39
57.12
A-7-2
碳酸岩
14202.16
18536.86
1515.89
4525.34
347.71
78.32
535.65
37.00
56.50
6.25
42.69
0.77
6.05
0.68
127.87
39891.85
57.19
A-8-1
碳酸岩
8469.00
13569.00
1308.00
4184.00
302.00
64.60
443.00
33.80
107.00
5.43
41.20
0.69
5.16
0.50
111.00
28533.38
43.81
A-8-2
碳酸岩
14255.65
24262.94
2126.44
6737.82
486.47
103.92
726.43
48.46
68.66
7.85
59.87
0.98
7.36
0.90
154.99
48893.74
52.12
A-8-3
碳酸岩
4018.34
8477.34
837.16
2958.57
281.69
68.58
293.06
27.80
49.09
5.53
28.42
0.69
5.00
0.61
104.78
17051.89
40.57
A-9-1
碳酸岩
3430.00
11948.00
1496.00
4785.00
349.00
73.70
468.00
39.60
131.00
6.64
49.40
0.96
6.44
0.70
127.00
22784.44
31.42
A-9-2
含钠闪石碳酸岩
5117.00
11558.00
1466.00
5830.00
564.00
117.00
495.00
46.70
160.00
9.94
60.80
1.99
12.20
1.38
200.00
25440.01
31.28
A-11-1
云母片岩
86.72
175.82
21.80
86.43
13.57
4.88
11.63
1.68
6.45
1.00
3.07
0.34
2.17
0.37
20.86
415.92
14.57
A-11-2
云母片岩
135.63
414.39
51.08
219.50
26.85
9.08
21.60
2.52
7.51
1.16
4.37
0.36
2.31
0.36
23.90
896.71
21.32
B-1-1
粗粒碳酸岩
268.00
425.00
45.70
156.00
18.90
5.10
19.40
1.89
6.86
0.67
2.50
0.17
1.21
0.16
17.10
951.55
27.97
B-1-2
粗粒碳酸岩
13.30
27.60
3.76
15.90
3.73
1.36
3.39
0.61
3.03
0.54
1.28
0.17
0.98
0.17
15.60
75.82
6.45
B-2-1
粗粒碳酸岩
10.40
19.50
2.26
8.48
1.64
0.42
1.80
0.31
1.63
0.28
0.76
0.10
0.56
0.10
8.32
48.24
7.71
B-2-2
变质石英砂岩岩脉
32.50
84.52
13.53
67.00
36.83
13.33
28.35
4.13
17.73
2.15
4.08
0.30
1.78
0.23
52.24
306.46
4.22
B-3-1
板岩
11.80
25.50
3.65
16.40
7.57
2.32
5.74
0.92
3.53
0.49
0.93
0.07
0.42
0.06
12.70
79.41
5.53
B-4-1
富钾板岩
73.10
100.00
10.30
36.50
9.02
2.93
6.95
0.84
3.04
0.35
0.77
0.06
0.44
0.05
8.05
244.35
18.54
B-4-2
“白云玉”
110.12
269.85
28.97
135.75
41.63
12.18
21.62
2.25
5.77
0.64
1.74
0.07
0.61
0.08
16.71
631.28
18.26
B-5-1
云母片岩
20.90
38.60
4.95
21.50
6.97
2.32
6.90
1.53
8.30
1.56
3.78
0.49
2.92
0.39
39.50
121.11
3.68
B-5-2
板岩
10.39
30.05
3.82
13.75
1.31
0.64
1.05
0.11
0.23
0.04
0.13
0.01
0.06
0.01
1.69
61.60
36.72
B-6-1
板岩
23.63
42.83
5.56
25.86
3.62
1.71
1.79
0.16
0.19
0.03
0.18
0.01
0.08
0.01
1.12
105.66
42.16
B-7-1
板岩
28.98
79.74
15.62
87.01
24.21
7.14
12.03
1.67
6.05
0.89
2.25
0.18
1.03
0.14
28.04
266.94
10.01
B-8-1
板岩
9.19
18.19
2.00
8.93
1.89
1.71
1.33
0.20
0.88
0.16
0.46
0.05
0.29
0.03
9.14
45.31
12.34
B-8-2
钠闪石岩
30.80
79.80
12.18
55.20
9.52
2.40
6.00
0.78
2.60
0.35
0.94
0.05
0.34
0.05
11.24
201.00
17.08
B-8-3
条带状板岩
206.70
587.91
79.77
350.88
41.03
7.81
24.43
2.53
4.17
0.64
3.52
0.16
0.92
0.11
23.36
1310.58
34.92
续表2
Continued Table 2样号
样品名
La
Ce
Pr
Nd
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Y
ΣREE
LREE/HREE
B-8-4
闪石岩
27.97
50.31
6.13
25.22
4.46
1.92
3.93
0.67
3.49
0.59
1.91
0.24
1.51
0.24
19.78
128.60
9.22
B-9-1
条带状板岩
16.90
44.30
6.72
30.90
3.91
1.01
2.54
0.26
0.93
0.07
0.36
0.02
0.13
0.02
1.75
108.06
23.99
B-9-2
板片岩
362.29
728.22
79.03
347.12
143.25
36.59
60.12
5.09
9.94
0.90
3.16
0.08
1.40
0.16
17.49
1777.35
20.99
B-10-1
钠闪石化板岩
449.23
1461.92
187.24
856.58
155.55
36.10
91.51
10.57
29.63
4.04
13.34
0.87
5.26
0.68
134.44
3302.50
20.18
B-10-2
黑云母化板岩
638.24
1538.67
168.78
750.58
137.86
32.59
88.45
11.82
46.45
6.88
20.61
1.73
9.81
1.36
288.90
3453.84
17.46
C-1-1
碳酸岩
6394.00
11518.00
1237.00
4238.00
348.00
75.20
408.00
34.90
118.00
5.90
43.10
1.00
6.78
0.72
110.00
24428.60
38.50
C-1-2
白云石型磁铁矿
4836.00
11353.00
1414.00
4993.00
343.00
63.80
439.00
37.50
128.00
5.42
46.80
0.74
4.98
0.50
119.00
23665.74
34.70
C-1-3
碳酸岩
18904.02
25331.81
2075.12
6396.43
432.38
92.13
693.65
47.58
72.34
8.37
55.69
1.09
7.06
0.83
176.52
54118.47
60.04
C-2-1
条带状霓石型铁矿
47633.17
66042.18
5103.97
17848.57
1312.57
330.63
2235.67
162.69
265.07
31.19
179.94
3.75
24.87
2.79
709.73
141177.05
47.58
C-2-2
含铁矿霓长岩
4728.81
10793.04
1034.02
3275.67
255.78
60.93
304.28
26.36
41.29
4.34
25.80
0.39
3.64
0.47
80.03
20554.81
49.56
C-3-1
霓石型条带状萤石矿
23098.88
43300.40
3963.81
12692.64
887.63
196.75
1333.89
94.70
125.92
14.52
111.72
2.15
14.28
1.63
331.95
85838.91
49.53
C-4-1
霓石型条带状萤石矿
10322.00
18666.00
1718.00
5076.00
430.00
104.00
608.00
46.70
154.00
9.07
55.10
1.30
9.86
0.99
178.00
37201.02
41.03
C-5-1
霓长岩
5572.00
10517.00
959.00
2654.00
200.00
52.90
320.00
23.20
78.10
3.49
24.40
0.49
3.99
0.48
76.50
20409.05
43.94
C-5-2
霓石型铁矿
69464.00
95232.00
8569.00
25148.00
1841.00
430.00
2911.00
214.00
666.00
27.40
223.00
2.26
26.20
2.89
453.00
204756.75
49.27
C-5-3
条带状钠长石型霓长岩
31122.34
42514.78
3533.98
11990.78
915.27
202.37
1258.25
91.00
135.64
15.93
105.21
1.90
12.63
1.42
391.62
91901.50
55.66
C-5-4
条带状钠长石型霓长岩
11239.00
22930.00
2457.00
7004.00
574.00
134.00
782.00
62.00
199.00
9.33
66.50
1.14
10.10
1.09
210.00
45469.16
39.20
C-6-1
钠闪石型铁矿石
7794.40
15853.50
1391.25
4260.91
270.38
63.27
392.75
30.82
42.73
5.23
35.42
0.82
5.38
0.60
119.33
30147.46
57.68
C-7-1
条带状含萤石霓长岩
2467.57
7956.24
1010.19
3697.78
277.22
63.06
272.15
28.60
53.53
6.00
31.96
0.86
5.67
0.76
106.03
15871.60
38.73
C-8-1
闪石型铁矿石
556.00
1048.00
109.00
325.00
26.40
6.90
37.90
2.95
11.20
0.83
4.17
0.25
1.48
0.19
18.20
2130.26
35.13
C-9-1
条带状萤石矿
7160.00
17788.00
2079.00
6438.00
481.00
106.00
669.00
55.00
199.00
10.30
68.10
1.53
10.50
1.08
212.00
35066.51
33.56
C-9-2
霓长岩
1944.58
5156.53
623.56
2186.43
162.18
36.88
160.26
16.06
25.67
3.20
18.57
0.45
2.75
0.31
56.88
10337.44
44.48
C-10-1
闪石型铁矿石
7689.53
22688.30
2214.31
6920.26
522.26
125.03
724.11
54.35
102.99
11.24
65.09
1.44
10.18
1.21
288.30
41130.29
41.38
C-11-1
霓石型铁矿石
5676.20
17477.86
1875.82
6027.20
452.02
105.55
572.34
44.08
79.71
9.38
54.41
1.64
10.21
1.16
189.12
32387.57
40.90
C-11-2
霓长岩
3376.00
11947.00
1513.00
4761.00
358.00
95.00
513.00
47.80
179.00
15.20
66.10
3.44
20.30
2.19
354.00
22897.03
26.03
C-12-1
云母片岩
1167.20
3758.75
484.79
1960.85
194.46
50.99
154.81
16.40
36.63
5.11
23.96
1.29
7.75
0.98
120.06
7863.96
30.85
21-3-1
萤石型磁铁矿
16594.29
48457.17
6378.58
28008.71
2249.45
351.01
2140.10
189.07
179.74
24.08
240.95
4.52
30.29
3.07
644.62
104851.02
36.29
21-3-2
萤石型磁铁矿
4292.14
11831.29
1496.25
5288.62
413.52
79.47
446.42
38.83
51.01
7.16
52.70
1.69
9.95
1.16
271.85
24010.21
38.43
BY-05
变质石英砂岩
204.70
423.52
42.83
153.11
15.92
3.30
15.90
1.47
3.66
0.51
2.17
0.18
1.26
0.18
12.11
868.70
33.30
BY-06
板岩
83.24
163.23
19.26
71.45
11.20
4.02
10.93
1.57
6.39
0.94
2.77
0.29
1.76
0.23
20.21
377.28
14.17
BY-07
变质石英砂岩
82.21
160.03
18.08
63.88
8.25
2.97
8.28
1.12
4.97
0.87
2.95
0.36
2.18
0.30
22.53
356.46
15.94
BY-08
板岩
280.81
470.90
49.08
173.74
33.90
9.19
27.23
3.57
12.73
1.88
5.76
0.53
3.53
0.47
50.74
1073.30
18.27
表3 各类岩石全岩微量元素(w(B)/10-6)数据
Table 3 Data for whole-rock trace elements (w(B)/10-6)
样品号
样品名
Rb
Ba
Th
U
Nb
La
Ce
Sr
Nd
Zr
Hf
Sm
Ti
Y
Yb
Lu
A-1-1
碳酸岩
0.21
1030.00
132.00
0.15
323.00
6789.00
14153.00
1789.00
4312.00
2.30
0.87
377.00
172.00
8.35
0.81
A-1-2
碳酸岩
2.62
1384.13
30.59
0.51
2052.13
5700.09
8465.24
1035.66
1979.31
9.48
0.93
143.83
6817.53
137.25
4.53
0.49
A-2-1
白云石型磁铁矿
0.81
297.00
54.70
0.28
438.00
2782.00
5222.00
91.70
1926.00
0.91
0.31
145.00
49.60
2.48
0.23
A-3-2
浸染状白云石型萤石矿
11.13
1666.66
11.93
0.14
1096.26
1515.98
2723.41
344.82
593.87
9.42
0.87
44.14
5191.52
93.80
2.40
0.29
A-4-1
碳酸岩
0.42
2558.08
80.87
0.18
370.97
17199.48
24127.24
2042.68
6920.14
22.98
3.34
593.49
357.99
355.37
13.53
1.72
A-4-2
碳酸岩
0.98
264.21
32.40
0.18
508.91
15779.63
21994.53
2064.39
5997.89
6.28
1.41
493.54
193.63
187.32
8.16
1.02
A-5-1
条带状萤石碳酸岩
0.69
87.54
102.62
0.16
547.91
8960.08
16107.16
1764.06
3853.35
12.19
2.11
287.23
1138.21
143.29
6.14
0.78
A-6-1
碳酸岩
0.40
433.09
42.43
0.24
321.94
8357.51
12539.87
585.94
2960.01
10.34
1.48
226.63
799.38
178.53
7.11
0.86
A-7-1
碳酸岩
1.29
564.00
64.10
0.15
53.10
12502.00
14511.00
1893.00
3191.00
6.71
0.80
225.00
116.00
4.99
0.58
A-7-2
碳酸岩
0.54
111.08
74.68
0.48
104.09
14202.16
18536.86
1924.75
4525.34
6.19
1.05
347.71
241.44
127.87
6.05
0.68
A-8-1
碳酸岩
2.80
10167.00
129.00
0.47
199.00
8469.00
13569.00
1437.00
4184.00
6.96
0.85
302.00
111.00
5.16
0.50
A-8-2
碳酸岩
2.21
2324.67
120.93
0.29
120.07
14255.65
24262.94
1497.18
6737.82
24.06
2.22
486.47
404.58
154.99
7.36
0.90
A-8-3
碳酸岩
1.61
1110.66
54.95
0.19
158.79
4018.34
8477.34
3005.41
2958.57
19.92
1.37
281.69
181.34
104.78
5.00
0.61
A-9-1
碳酸岩
1.09
8435.00
110.00
0.85
1234.00
3430.00
11948.00
857.00
4785.00
3.63
1.08
349.00
127.00
6.44
0.70
A-9-2
含钠闪石碳酸岩
18.60
4450.00
48.20
0.31
253.00
5117.00
11558.00
2083.00
5830.00
12.40
1.19
564.00
200.00
12.20
1.38
A-11-1
云母片岩
85.61
1874.47
4.39
0.56
42.19
86.72
175.82
744.18
86.43
122.31
4.42
13.57
10263.43
20.86
2.17
0.37
A-11-2
云母片岩
136.76
5283.99
8.58
0.35
78.90
135.63
414.39
124.68
219.50
145.17
6.54
26.85
10383.26
23.90
2.31
0.36
B-1-1
粗粒碳酸岩
0.94
3311.00
41.10
5.47
27.60
268.00
425.00
2889.00
156.00
46.50
1.20
18.90
17.10
1.21
0.16
B-1-2
粗粒碳酸岩
10.10
458.00
0.70
0.36
9.26
13.30
27.60
319.00
15.90
8.48
0.55
3.73
15.60
0.98
0.17
B-2-1
粗粒碳酸岩
4.33
1794.00
0.42
1.36
16.90
10.40
19.50
255.00
8.48
13.70
0.66
1.64
8.32
0.56
0.10
B-2-2
变质石英砂岩岩脉
2.14
432.14
24.08
2.31
102.26
32.50
84.52
1049.16
67.00
80.73
2.57
36.83
2365.57
52.24
1.78
0.23
B-3-1
板岩
76.60
5551.00
11.10
0.32
107.00
11.80
25.50
183.00
16.40
150.00
2.52
7.57
12.70
0.42
0.06
B-4-1
富钾板岩
35.60
2173.00
7.49
0.40
17.40
73.10
100.00
557.00
36.50
142.00
3.48
9.02
8.05
0.44
0.05
B-4-2
“白云玉”
117.91
664.77
73.39
0.65
6.59
110.12
269.85
279.19
135.75
87.75
2.37
41.63
121.68
16.71
0.61
0.08
B-5-1
云母片岩
126.00
1159.00
47.40
2.08
22.10
20.90
38.60
515.00
21.50
124.00
4.03
6.97
39.50
2.92
0.39
B-5-2
板岩
153.47
798.88
0.88
1.71
106.93
10.39
30.05
722.46
13.75
17.03
2.01
1.31
238.92
1.69
0.06
0.01
B-6-1
板岩
400.64
2428.01
5.70
0.28
66.12
23.63
42.83
239.92
25.86
12.69
0.37
3.62
3708.08
1.12
0.08
0.01
B-7-1
板岩
168.66
1918.16
17.62
0.33
18.01
28.98
79.74
847.33
87.01
34.74
2.24
24.21
538.82
28.04
1.03
0.14
B-8-1
板岩
209.67
2616.62
1.41
0.18
16.80
9.19
18.19
236.17
8.93
29.26
2.49
1.89
270.35
9.14
0.29
0.03
B-8-2
钠闪石岩
2.71
126.68
4.71
0.32
21.66
30.80
79.80
180.45
55.20
91.67
3.58
9.52
213.23
11.24
0.34
0.05
B-8-3
条带状板岩
208.27
1409.74
39.47
5.36
681.93
206.70
587.91
2048.94
350.88
29.58
2.56
41.03
1125.08
23.36
0.92
0.11
续表3
Continued Table 3样品号
样品名
Rb
Ba
Th
U
Nb
La
Ce
Sr
Nd
Zr
Hf
Sm
Ti
Y
Yb
Lu
B-8-4
闪石岩
59.85
991.27
2.89
1.68
13.15
27.97
50.31
696.32
25.22
128.74
2.95
4.46
6557.86
19.78
1.51
0.24
B-9-1
条带状板岩
179.00
3705.00
5.13
2.72
464.00
16.90
44.30
555.00
30.90
49.10
6.57
3.91
1.75
0.13
0.02
B-9-2
板片岩
170.84
2814.62
206.10
0.99
704.62
362.29
728.22
559.28
347.12
108.34
2.84
143.25
290.64
17.49
1.40
0.16
B-10-1
钠闪石化板岩
22.82
210.26
171.12
0.72
583.12
449.23
1461.92
1119.23
856.58
25.65
2.77
155.55
651.34
134.44
5.26
0.68
B-10-2
黑云母化板岩
126.35
1146.50
102.41
0.79
503.55
638.24
1538.67
2356.67
750.58
414.75
15.28
137.86
12560.55
288.90
9.81
1.36
C-1-1
碳酸岩
2.87
10292.00
85.10
0.37
570.00
6394.00
11518.00
1698.00
4238.00
1.12
0.71
348.00
110.00
6.78
0.72
C-1-2
白云石型磁铁矿
1.28
12253.00
220.00
0.46
681.00
4836.00
11353.00
268.00
4993.00
6.03
1.48
343.00
119.00
4.98
0.50
C-1-3
碳酸岩
2.06
1315.60
140.21
0.49
475.65
18904.02
25331.81
1962.98
6396.43
33.61
2.68
432.38
463.71
176.52
7.06
0.83
C-2-1
条带状霓石型铁矿
0.44
1175.80
170.89
0.56
915.87
47633.17
66042.18
487.17
17848.57
63.31
6.49
1312.57
1999.30
709.73
24.87
2.79
C-2-2
含铁矿霓长岩
0.41
832.54
95.38
0.04
160.34
4728.81
10793.04
220.64
3275.67
31.26
2.03
255.78
562.91
80.03
3.64
0.47
C-3-1
霓石型条带状萤石矿
1.20
843.86
246.49
1.42
1652.59
23098.88
43300.40
974.06
12692.64
80.08
6.90
887.63
4292.42
331.95
14.28
1.63
C-4-1
霓石型条带状萤石矿
0.36
29974.00
96.50
0.18
92.10
10322.00
18666.00
504.00
5076.00
13.60
2.03
430.00
178.00
9.86
0.99
C-5-1
霓长岩
0.12
71841.00
55.60
0.13
82.60
5572.00
10517.00
763.00
2654.00
15.50
1.27
200.00
76.50
3.99
0.48
C-5-2
霓石型铁矿
0.23
1535.00
415.00
1.50
2715.00
69464.00
95232.00
227.00
25148.00
35.90
5.82
1841.00
453.00
26.20
2.89
C-5-3
条带状钠长石型霓长岩
0.23
1180.00
115.84
0.32
480.58
31122.34
42514.78
348.72
11990.78
10.09
2.36
915.27
657.96
391.62
12.63
1.42
C-5-4
条带状钠长石型霓长岩
1.97
81718.00
599.00
0.20
222.00
11239.00
22930.00
1296.00
7004.00
39.00
3.45
574.00
210.00
10.10
1.09
C-6-1
钠闪石型铁矿石
2.38
686.84
119.10
0.23
222.31
7794.40
15853.50
103.10
4260.91
65.21
5.55
270.38
878.87
119.33
5.38
0.60
C-7-1
条带状含萤石霓长岩
0.19
756.81
231.21
0.35
554.86
2467.57
7956.24
111.24
3697.78
77.60
11.70
277.22
3744.59
106.03
5.67
0.76
C-8-1
闪石型铁矿石
0.35
16877.00
10.80
0.08
81.60
556.00
1048.00
360.00
325.00
3.54
0.37
26.40
18.20
1.48
0.19
C-9-1
条带状萤石矿
1.45
50318.00
237.00
0.09
796.00
7160.00
17788.00
512.00
6438.00
25.20
2.94
481.00
212.00
10.50
1.08
C-9-2
霓长岩
1.87
630.13
163.69
0.10
235.33
1944.58
5156.53
269.86
2186.43
31.59
3.87
162.18
1211.98
56.88
2.75
0.31
C-10-1
闪石型铁矿石
2.53
2052.80
181.59
0.02
354.36
7689.53
22688.30
408.25
6920.26
102.21
5.65
522.26
2595.42
288.30
10.18
1.21
C-11-1
霓石型铁矿石
1.56
1427.14
150.10
0.08
1439.12
5676.20
17477.86
489.98
6027.20
82.60
4.29
452.02
6063.84
189.12
10.21
1.16
C-11-2
霓长岩
0.24
34484.00
182.00
0.63
4877.00
3376.00
11947.00
4992.00
4761.00
27.10
3.21
358.00
354.00
20.30
2.19
C-12-1
云母片岩
55.90
4350.72
22.67
0.80
556.74
1167.20
3758.75
566.72
1960.85
218.27
10.54
194.46
16668.55
120.06
7.75
0.98
21-3-1
萤石型磁铁矿
1.82
2723.21
138.12
0.14
1997.92
4292.14
11831.29
1449.12
5288.62
15.08
2.54
413.52
1762.83
271.85
9.95
1.16
21-3-2
萤石型磁铁矿
8.35
353.91
341.39
0.40
4603.75
16594.29
48457.17
1122.30
28008.71
139.26
20.67
2249.45
20387.76
644.62
30.29
3.07
BY-06
变质石英砂岩
137.46
1440.61
9.05
0.94
44.75
83.24
163.23
111.70
71.45
399.42
11.88
11.20
3469.96
20.21
1.76
0.23
BY-07
板岩
76.07
1914.89
25.17
0.76
116.47
82.21
160.03
148.32
63.88
511.59
13.55
8.25
3732.69
22.53
2.18
0.30
BY-08
变质石英砂岩
41.40
223.04
27.19
3.65
596.50
280.81
470.90
3031.01
173.74
126.35
5.95
33.90
1496.18
50.74
3.53
0.47
BY-09
板岩
85.09
459.06
23.60
1.05
47.09
46.24
88.07
124.38
42.80
46.57
2.68
8.67
527.86
22.89
1.22
0.15
表4 稀土矿物电子探针数据(w(B)/%)
Table 4Electron probe data for REE minerals (w(B)/%)
样号
矿物
F
Y2O3
SiO2
La2O3
Ce2O3
Nd2O3
Gd2O3
Dy2O3
Lu2O3
Er2O3
Pr2O3
Yb2O33
FeO
Cl
Sm2O3
Ho2O3
P2O5
CaO
ThO2
UO2
Eu2O3
CO2
总量
RE-3
独居石
0.45
-
-
19.14
28.00
10.43
3.99
0.11
-
0.14
4.75
-
-
0.07
0.66
0.17
31.48
0.05
0.24
0.04
99.72
RE-7
0.78
-
0.12
10.77
30.95
14.33
3.24
0.08
0.12
0.06
5.39
-
0.05
0.08
0.74
-
31.12
0.19
1.26
0.05
99.32
RE-11
0.86
-
0.16
14.24
34.81
10.26
3.14
-
-
-
5.22
-
0.21
0.05
0.83
-
30.32
0.05
0.57
0.01
100.71
RE-19
0.77
-
0.11
13.40
35.67
10.04
3.63
-
0.08
0.07
4.80
-
0.02
0.06
0.85
0.25
30.60
0.07
0.30
0.04
100.91
RE-20
0.44
-
0.12
12.93
33.05
10.42
4.23
-
0.12
0.01
5.58
-
0.08
0.04
0.80
-
30.80
0.10
0.57
0.02
99.29
RE-23
0.95
0.36
0.24
10.72
30.49
16.87
2.79
-
0.03
-
5.47
0.06
0.44
0.11
0.78
0.18
30.08
0.27
0.47
0.04
100.33
1995-P3.34
-
0.16
23.27
35.46
7.27
0.48
-
2.94
0.46
31.71
0.09
0.24
-
102.08
1996-P4.20
0.21
0.24
17.94
37.69
9.18
0.55
-
3.45
0.78
31.52
0.09
0.29
0.24
102.18
7B30-33
0.17
0.11
21.40
33.31
9.12
0.19
0.26
3.49
0.67
29.37
0.15
0.18
0.30
98.72
1996-P4.3
0.14
0.90
21.22
34.91
8.67
0.11
0.15
2.90
0.67
29.44
0.11
0.11
0.11
99.44
1996-P4.11
0.17
0.48
19.19
34.23
10.46
0.30
0.14
3.08
0.83
28.72
0.15
0.54
0.15
98.44
1996-P5.25
0.24
0.62
23.42
33.23
8.46
-
-
3.56
0.60
30.38
0.21
-
-
100.72
1996-P4.45
0.21
0.37
13.06
35.27
13.65
-
-
4.30
1.31
29.54
0.75
0.45
-
98.91
RE-2
氟碳铈镧矿
6.55
-
0.13
22.22
34.35
8.72
2.77
0.01
-
0.07
5.19
-
0.12
0.01
0.42
-
-
0.19
0.08
-
19.26
100.10
RE-5
6.01
-
-
25.86
34.36
6.67
3.16
-
-
0.11
4.78
-
0.01
0.05
0.33
0.12
0.06
0.10
0.13
-
19.37
101.11
RE-6
6.02
-
0.14
14.16
38.65
8.84
3.33
0.11
0.10
0.39
4.93
-
0.13
0.06
0.45
0.08
-
0.29
0.21
0.03
18.61
96.51
RE-8
5.95
-
0.02
11.60
37.18
13.28
3.14
-
0.18
-
5.38
-
-
0.06
0.33
0.40
0.01
0.41
0.67
0.03
18.60
97.24
RE-9
6.60
0.01
0.05
13.55
34.39
13.23
3.91
0.03
0.35
-
5.66
0.06
0.34
0.08
1.02
0.08
0.02
0.20
0.55
0.09
18.82
99.05
RE-10
6.16
-
0.09
14.56
36.29
11.92
3.04
-
-
0.27
5.19
-
0.01
0.06
0.79
0.04
-
0.15
0.25
0.03
18.67
97.54
RE-12
6.72
-
0.07
19.63
34.46
10.15
3.19
-
0.15
0.06
5.04
-
0.18
0.05
0.25
0.27
0.03
0.25
0.21
0.04
19.06
99.79
RE-18
6.06
-
0.02
14.76
36.47
10.25
4.18
-
-
0.35
5.01
0.14
-
0.07
0.66
-
-
0.26
0.23
0.04
18.48
96.97
RE-21
6.25
0.10
0.03
17.07
37.08
8.58
4.27
0.13
-
0.06
5.72
-
-
0.07
1.25
0.02
0.03
0.14
0.27
0.06
19.12
100.24
RE-25
5.51
0.09
0.09
10.01
37.37
17.37
2.39
0.30
0.03
0.36
5.24
-
0.11
0.09
0.84
0.12
0.04
0.09
0.04
0.06
19.11
99.25
RE-26
6.16
-
-
14.80
35.28
13.27
2.67
-
-
0.28
5.68
-
-
0.08
0.15
-
0.03
1.55
0.17
0.07
19.36
99.54
7B30-33A
8.27
-
0.10
23.26
36.09
9.89
0.28
3.89
0.60
-
0.34
0.19
-
20.33
103.24
1996-P4.17
8.33
0.13
0.06
19.82
38.98
11.08
0.34
3.69
0.57
0.12
0.09
0.22
0.26
20.58
104.27
1996-P4.54
7.95
0.17
0.11
24.51
34.84
9.32
0.89
3.34
0.77
0.30
-
0.16
-
20.44
102.80
1996-P4.25
8.46
0.12
0.16
25.22
36.40
9.22
1.17
3.80
0.51
0.08
0.09
0.23
-
20.54
106.00
1996-P4.12
8.36
0.15
0.12
23.59
36.18
8.94
0.65
3.80
0.60
-
0.07
1.22
-
19.89
103.57
1995-P3.7
8.06
0.01
0.18
12.39
35.95
18.12
-
4.56
1.29
0.06
0.20
0.50
0.13
20.72
102.17
1996-P4.18
8.22
0.21
0.28
9.67
34.73
21.05
0.42
5.35
1.61
0.06
0.10
0.79
0.29
20.51
103.29
1995-P3.3
8.28
0.17
0.15
20.66
36.04
10.77
0.47
3.56
0.69
0.01
0.23
0.25
0.14
20.54
101.96
RE-24
氟碳钙铈矿
6.75
-
-
9.14
28.66
14.94
2.29
0.20
0.04
-
5.08
0.20
0.09
0.06
0.86
0.03
0.02
9.99
0.08
0.02
-
21.61
100.05
1995-P3.7
6.46
0.12
0.16
9.46
29.73
16.49
-
4.13
1.40
0.07
9.27
0.28
0.20
25.58
103.35
1996-P4.18
6.46
0.19
0.23
8.01
29.02
18.18
0.59
4.58
1.50
0.07
9.91
0.74
0.32
25.42
105.22
1995-P3.6
6.46
0.12
0.13
12.60
30.01
13.17
0.62
3.69
1.00
0.03
9.43
0.38
0.24
25.44
103.32
Parisite
6.46
0.22
0.09
18.09
30.14
9.07
0.50
2.98
0.69
0.02
9.48
0.18
0.13
25.68
103.73
图5 白云鄂博各岩石类型微量元素及稀土元素标准化配分曲线
a.碳酸岩、板岩及粗粒白云岩微量元素配分曲线；b.霓长岩与变质石英砂岩微量元素配分曲线；c.板岩稀土元素配分曲线；d.霓长岩、碳酸岩及铁矿石稀土元素配分曲线
Fig. 5 Standardized distribution curves of trace elements and rare earth elements of various rock types in Bayan Obo
a. Standardized distribution curves of trace elements of carbonatite, slate and dolomite; b. Standardized distribution curves of trace elements of fenite and Metamorphic quartz sandstone; c. Standardized distribution curves of rare earth elements of slate; d. Standardized distribution curves of rare earth elements of fenite、carbonatite and ironstone[(Ce0.47La0.22Nd0.17Pr0.07Gd0.04Sm0.01…)0.97(Ca0.01Th0.01Fe0.01)0.03]1.00(P0.930Si0.009)0.94O4.00
氟碳铈矿为矿区内分布最广、含量最多的稀土元素矿物，单偏光镜下黄色至红棕色，透射光下为淡黄色，解理不明显。该矿物在薄片中通常呈他形细粒，条带状产出，常与萤石、磁铁矿构成条带，或与重晶石、霓石等共生。根据本区氟碳铈矿电子探针分析平均值计算其化学式为：
[(Ce0.50La0.23Nd0.16Pr0.08Gd0.05…)1.02Ca0.01]1.03(CO3)1.03F0.95
此外，赋矿岩体内还含有少量钙稀土矿物及钡稀土矿物，这类矿物同样产出于霓长岩化岩石及霓石型铁矿石中。根据本区氟碳钙铈矿电子探针分析平均值计算其化学式为：
(Ce0.97Nd0.48La0.31Pr0.17Gd0.08Sm0.02…)2.03(Ca0.96Fe0.02)0.98(CO3)2.92F2.08。
这些稀土元素矿物在产出形态上可大致分为2类（图6a~d）：一类呈半自形-他形，星点状嵌布于白云石中。该类稀土矿物多是独居石与氟碳铈矿，通常产出于H8岩体内部白云石型稀土元素矿石中，与白云石、磁铁矿及少量磷灰石共生。另一类为他形细粒晶体，呈脉状、条带状与萤石、重晶石、霓石等共生。这一类稀土矿物以氟碳铈矿为主，在矿床内分布相对广泛，于条带状霓石型稀土元素矿石、萤石型矿石，及一些蚀变的白云石型稀土元素矿石中皆有分布。
图6白云鄂博矿床部分稀土矿物特征
a. H8细粒碳酸岩内的白云石、钠闪石与他形稀土矿物；b.白云石型矿石内的白云石+磷灰石+磁铁矿+稀土矿物；c.霓石型矿石内与条带状萤石共生的定向稀土矿物颗粒；d.白云石型萤石矿内的稀土矿物条带
Ap—磷灰石；Bas—氟碳铈矿；Dol—白云石；Flu—萤石；Mag—磁铁矿；Rie—钠闪石
Fig. 6 The photograph of REE mineral characteristics in Bayan Obo deposits
a. Dolomite, riebeckite and REE minerals in H8 rock; b. Dolomite+apatite+magnetite+REE minerals in dolomite type ore; c. Directional REE mineral associated with fluorite band in fenite rock; d. REE mineral band in dolomite type fluorite ore
Ap—Apatite; Bas—Bastnaesite; Dol—Dolomite; Flu—Fluorite; Mag—Magnetite; Rie—Riebeckite3 讨 论3.1 碳酸岩侵位与构造条件基于近5年内的各类岩石学、矿物学与地球化学等各项研究成果，白云鄂博细粒赋矿碳酸岩目前被认为是中元古代的幔源碳酸岩浆上侵至地壳上部，不断演化所形成的（Yang et al.，2019；Chen et al.，2020；唐海燕，2022；李晓春等，2022；范宏瑞等，2022；申俊峰等，2023）。该岩体于中元古代（1.3~1.5 Ga前后）侵位并成矿后（Le Bas，2006；范宏瑞等，2006；Campbell et al.，2014；Zhang et al.，2017；Yang et al.，2019；Chen et al.，2020），经历了数次重要的地质事件，如早古生代（400~435 Ma前后）热液事件（张宗清，1994；Wang et al.，1994；范宏瑞等，2009；Ling et al.，2013；邓淼等，2022），260~280 Ma左右的辉长岩、花岗岩侵位事件（裘愉卓等，2003；范宏瑞等，2009）、多期次变质变形作用（张宗清等，2003；Smith et al.，2015）等。这些事件多次叠加，最终形成了该区的各类岩石类型。
矿床内尖山组板岩、片岩微量元素变化范围较大，难以总结出统一模式，而靠近赋矿碳酸岩的板岩微量元素配分模式则相对统一（图5a）。该模式与碳酸岩相似，富集Ba、Nb而亏损U、Zr、Hf等。这也侧面证实了板岩与碳酸岩为侵入接触关系，并受到了来自碳酸岩浆热液的改造，云母片岩中常见的热液方解石也表明了片岩与热液蚀变的密切关联。同时作为盖层的板岩有效阻碍了富稀土元素的岩浆热液进一步扩散（图5c），也为稀土元素富集成矿创造了条件。
而对于H8碳酸岩侵入之前的构造环境，前人的观点主要有以下2种：① 挤压环境——矿区南北向挤压应力在H8碳酸岩侵位之前便已存在，碳酸岩岩浆通过构造断裂或岩石片理上侵（张凤仙，2010；范宏瑞等，2022）；② 拉张环境——白云鄂博裂谷为碳酸岩岩浆的侵位提供了条件，而古生代的古洋俯冲运动改变了当地构造格局，形成了一系列褶皱及糜棱岩化现象（王辑等，1989；白鸽等，1996；Zhai et al.，2015；柯昌辉等，2021）。
经野外地质勘查，由于白云鄂博地区地质构造繁杂，矿床内大多数碳酸岩与尖山组围岩的接触带并非初始的接触带，而是原本接触部位的薄弱面受后期构造运动改造的结果。这类情况在矿床内比比皆是（图7a~c），并不能代表碳酸岩最初的侵入形态。同时由于碳酸岩浆较强的流动性，区内发育多期次碳酸岩浆活动及霓长岩化，这些脉体穿切中元古代地层，或充填原有岩石裂隙，或呈岩枝状顺层侵入尖山组地层（图7d、e）。经野外识别，白云鄂博地区可能存在2~3期碳酸岩浆活动，只是中元古代碳酸岩浆事件规模最大。这些活动增加了区内构造接触的复杂性，使得仅通过接触关系及产状判定的结果并不可靠。
图7 白云鄂博矿床部分地质现象
a.碳酸岩内的黑云母化板岩构造带；b.碳酸岩与围岩的断层接触带；c.沿碳酸岩与尖山组板岩发育的脆性断层构造；d.沿裂隙填充的二期霓石；e.蚀变脉体穿切霓长岩；f.碳酸盐矿物周围的黑云母蚀变带；g.糜棱岩化的白云石碳酸岩与板岩；h.挤压形成的萤石细脉；i.接触带附近的碳酸岩与碱性岩脉
Fig. 7 Geology phenomenon of Bayan Obo
a. Altered slate in carbonatite；b. Fault between slate and carbonatite; c. Brittle shear fault between slate and carbonatite; d. Aegirine distribute along rock cracks; e. Altered veins cut through the fenite rock; f. Biotite alteration zone around the carbonate minerals; g. Mylonitized carbonatite and slate; h. Fluorite veins in carbonatite; i. Carbonatite and alkaline dykes in contact zone尖山组板岩与碳酸岩接触带附近黑云母化通常更为发育，碳酸岩周遭也可见与白云石共生的鳞片状黑云母（图7f），加之黑云母本身作为霓长岩化的产物之一（杨学明等，2000；Le Bas，2008；Li et al.，2018；刘琰等，2021），无不证明尖山组黑云母化板岩的蚀变形成与碳酸岩的侵入有着密不可分的联系。该观点也与已有的1.2~1.4 Ga的云母片岩Re-Os、Sm-Nd年龄相吻合（Yang et al.，2012；Liu et al.，2015）。同时在中元古代碳酸岩侵入事件发生时，尖山组板岩发生构造置换并发育片理，应有对应区域构造事件提供挤压环境。但该假设下构造挤压发生于1.3 Ga碳酸岩浆侵入之前，不能解释区内1.0~1.2 Ga的火山熔岩、碎屑岩及板岩（张宗清等，1997；2003；Le Bas et al.，2017；Li et al.，2022）同样顺层分布发育褶皱的现象。
经详细野外地质勘查工作，白云鄂博矿区内可见以下地质现象：①部分碳酸岩体具有与尖山组板岩一致的节理方向，并常与围岩一并发生糜棱岩化（图3f）；②碳酸岩及霓长岩中常见矿物细脉定向排列（图4d，图6b，图7g、h），这些矿物条带延伸方向与尖山组地层片理方向一致，系后期近南北向挤压所致；③矿区东矿H8碳酸岩与围岩接触带周遭常发育有碱性岩脉，并具碱性角闪石+碱性长石典型碱性矿物组合，与H8碳酸岩构成碱性杂岩组合（图7i）。这与世界上其他富REE碱性杂岩体相似，而该类碱性杂岩体通常形成于裂谷构造背景（郝梓国等，2002a；2002b；柯昌辉等，2021）。上述现象表明，H8碳酸岩可能侵入于裂谷环境，受后期南北向挤压应力与尖山组地层一同形变，发育同方向节理及糜棱岩化，最终形成东西向带状展布的形态。
3.2 稀土成矿模式矿床内铁矿边部及其周遭部分岩石单元表现出LaN/NdN比值偏小，甚至LaN＜NdN的特征，使REE曲线显示出上凸的特点（图5d）。LaN/NdN比值呈现出岩体中间部位较高，靠近边缘则显著变低的趋势（图8a）。这种LaN/NdN比值在区域上不断变化的现象于俄罗斯的Khibina碳酸岩、澳大利亚的Yangibana与美国的Bear Lodge皆有出现（Zaitsev et al.，1998；Moore et al.，2015；Slezak et al., 2021）。Slezak等（2021）将这一现象解释为岩体的演化程度不同，而对于白云鄂博经历了多期热液蚀变的赋矿岩体，应考虑更多的影响因素。
图8 白云鄂博矿区La、Nd元素变化关系示意图
a.白云鄂博不同类型岩石LaCN/NdCN比值变化趋势；b.白云鄂博常见稀土矿物的w(La)-w(Nd)分布（部分数据引自Smith et al.，2000）
Fig. 8 The relationship between La and Nd element in Bayan Obo deposit
a. The variation trend of LaCN/NdCN ratio of various rocks types in Bayan Obo; b. The content distribution ofw(La) andw(Nd) of common rare earth minerals in Bayan Obo (partial data are cited from Smith et al., 2000)通过岩（矿）石薄片BSE图像结合稀土矿物主量元素电子探针分析（表4）发现，H8岩体内的稀土矿物（主要是独居石、氟碳铈矿等）可分为两组，一组相对富Nd，呈他形细粒，脉状、条带状与萤石、重晶石、磷灰石等共生（图9a、c）；另一组相对富La，呈半自形-他形，星点状嵌布于白云石中（图9b、d）。稀土矿物中La、Nd含量的变化同样会受到热液流体类型与温度的影响（Smith et al.，2000；Migdisov et al.，2016；Chen et al.，2017）。Li等（2022）提出碳酸岩中出溶的富碱流体有利于REE的积累和迁移，而尖山组地层含硅组分的加入消耗了流体中的碱，导致了稀土矿物的初始沉淀。白云鄂博矿区内广泛发育的伴有明显铌、稀土矿化的钠闪石、霓石脉体（图3e，图7c、d），这些霓长岩化岩石、岩脉部分与H8碳酸岩同期，同样具有105×10-6级的稀土元素含量，是岩浆活动后期热液流体活动的产物。霓长岩化作用中碳酸岩碱质流体的CO2起着重要作用，并且这些富CO2流体可以与REE形成络合物，促进其迁移（Morogan，1989；杨学明等，2000），这些来自于碳酸岩浆的富CO2碱性流体携带了大量REE，并于中元古代白云石碳酸岩成岩期间完成了初步富集。
图9 白云鄂博矿床部分矿物的BSE图像
a、b.与萤石共生的稀土矿物条带；c、d.与白云石共生的星点状分布稀土矿物
Ap—磷灰石；Bar—重晶石；Flu—萤石；Dol—白云石；Bas—氟碳铈（镧）矿；Mnz—独居石
Fig. 9 BSE images of minerals in Bayan Obo deposits
a, b. REE mineral bands symbiosing with fluorite; c, d. Star-shaped REE mineral symbiosing with dolomite
Ap—Apatite; Bar—Barite; Flu—Fluorite; Dol—Dolomite; Bas—Bastnaesite; Mnz—Monazite
图10 白云鄂博矿床共生的条带状萤石与氟碳铈矿
Flu—萤石；Bas—氟碳铈（镧）矿
Fig. 10 The photograph of symbiotic fluorite and bastnaesite bandsin Bayan Obo deposit
Flu—Fluorite; Bas—Bastnaesite通过野外地质勘查，白云鄂博矿床内萤石只且大范围出现于H8岩体内部及接触带附近，而不出现于其他岩石单元中，说明萤石与H8岩体关系密切。大量萤石呈脉状、粒状充填早期矿物空隙，明显为矿床演化晚期阶段产物。此时霓长岩化作用接近尾声，这些萤石可能与后期的重晶石为同一阶段，它们共同反映了矿床晚阶段的流体特征：随着CO2的不断消耗，原本的富CO2的碱性流体变为了含大量F-、SO42-配体的富H2O流体，受其活化、携带的REE最终结晶为粒状他形的稀土元素矿物，呈脉状与萤石共生（图9，图10）。
中国科学院地球化学研究所（1988）指出，碱性岩浆中较高的pH有利于离子半径较大的稀土元素优先结晶，因此霓长岩内的稀土矿物应以富集离子半径较大的La元素为主。而实际上白云鄂博的稀土矿物La与Nd显示出了明显的负相关性（图8b），这与稀土矿物结晶环境中流体类型的假设相吻合：最初于碱性流体环境（倪培等，2002；秦朝建等，2002；Fan et al.，2003；2006）中结晶的稀土矿物应为富La贫Nd，而矿床演化晚期于后期富F-、SO4-
配体的流体环境中结晶的稀土矿物则为贫La富Nd（表4）。同时前者多与白云石、钠闪石共生，后者多产出于萤石矿化发育部位的现象也得到了解释。
白云鄂博主、东矿H8岩体内的碳酸岩、霓长岩及铁矿石，三者微量元素及稀土元素分配模式基本一致，并没有随空间位置变化呈现出不同趋势，这说明稀土分馏在中元古代H8碳酸岩成岩期间已基本完成，并没有受到后续区域事件的影响。该分馏过程可能与碳酸岩浆分离、上侵及演化过程中流体内F-、SO4-
等配体的影响有关（范宏瑞等，2020；杨道明等，2022）。该流体活动同样导致了三类岩石全岩LaN/NdN比值变化：此时白云石碳酸岩已基本固结，晚阶段热液流体穿切霓长岩化带，并在围岩接触带沿岩石裂隙、早期矿物空隙活动，最终结晶为与氟碳铈矿共生的萤石条带，并造就了H8岩体内部比边缘更富La、边缘比岩体内部更富Nd的特征，以及板岩靠近赋矿岩体处更富集稀土元素的趋势（图5c）。
综上所述，白云鄂博矿床内大范围发育的萤石矿化应为中元古代碳酸岩岩浆热液所致，而稀土元素的矿化则可以分为白云岩成岩阶段及晚期萤石矿化阶段两个阶段。
4 结 论（1） 中元古代碳酸岩岩浆应侵入于裂谷环境，受后期南北向挤压应力与尖山组地层一同形变，形成了方向一致的条带状岩石及片理。
（2） 白云鄂博矿床初始成矿物质的起源与成矿岩体一致，均来源于中元古代碳酸岩岩浆活动，稀土元素的富集成矿也在中元古代完成。
（3） H8岩体内稀土矿物的化学成分存在明显区别，而该变化与结晶时流体环境的改变密切相关，不同类型的稀土矿物对应了白云岩成岩阶段与萤石矿化阶段2个不同的稀土矿化阶段。
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参考文献
摘要
近年来关于白云鄂博Nb-REE-Fe矿床H8岩体火成水成归属的争论已渐息，而矿床成矿过程以及REE富集机制仍是学术界关注的热点。文章对白云鄂博矿床白云石碳酸岩体、霓长岩化蚀变带、尖山组板岩3个典型剖面开展系统的岩石地球化学工作，发现赋矿碳酸岩、霓长岩、铁矿石微量与稀土元素配分模式具有相似性，靠近H8岩体的尖山组板岩往往有着更高的稀土元素含量，以及与成矿碳酸岩相近的微量元素配分模式。区内各类岩石单元稀土元素分馏明显，全岩LaN/NdN比值的变化规律显示，H8岩体内部比边缘更富La，边缘比岩体内部更富Nd。通过岩（矿）石薄片BSE图像结合矿物电子探针分析显示，H8岩体内的稀土元素矿物（主要是独居石、氟碳铈矿等）可分为2组，一组相对富La，呈半自形-他形，星点状分布；另一组相对富Nd，呈他形细粒，脉状分布。两组矿物中不同元素的富集特征可能代表了结晶过程中流体环境的改变。上述实验结合地质勘查结果表明，白云鄂博矿床初始成矿物质的起源与H8碳酸岩一致，均来源于中元古代碳酸岩岩浆活动，而不同类型的稀土元素矿物对应了白云岩成岩阶段与萤石矿化阶段两个不同的稀土矿化阶段。
Abstract
In recent years, the debate on the genesis of the H8 rock mass in the Bayan Obo Nb-REE-Fe deposit has gradually subsided, but the mineralization process of the deposit and the mechanism of REE enrichment are still the focus of academic circles. In this paper, systematic rock geochemical work is carried out on three typical profiles of carbonatite, aegirine alteration zone and slate of Jianshan Fm in Bayan Obo deposit. We found that the trace elements and REE distribution curves of ore-bearing carbonatite, fenite and iron ore are basically consistent. Slate of Jianshan Fm near H8 rock often has higher REE content and similar trace element distribution mode to the carbonatite. The fractionation of REE in various rock is obvious. The variation of LaN/NdN ratio in the whole rock shows that La is more enriched in the interior of H8 rock mass, and Nd is more abundant in the edge. BSE images and electron microprobe analysis show that the REE minerals (mainly monazite, bastnaesite, etc.) in the H8 rock mass can be divided into two groups. One group is relatively rich in La, showing a hypidiomorphic to xenomorphic-granular, star-shaped distribution; the other group is relatively rich in Nd, showing a xenomorphic-granular and distributing as veins. The enrichment characteristics of different elements in the two groups of minerals may represent the change of fluid environment during crystallization. The results of the above experiments combined with geological exploration show that the origin of the initial metallogenic materials of the Bayan Obo deposit is consistent with that of the H8 carbonatite, both of which are derived from Mesoproterozoic carbonatite magmatic activity. Different types of REE minerals correspond to two different REE mineralization stages: dolomite carbonatite stage and fluorite mineralization stage.
