白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究

摘要：

本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系.结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ13C值都在0±2‰左右,δ18O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ13C值为-7.9‰～-1.1‰,δ18O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ13C值-7.9‰～-0.6‰,δ18O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间.部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏Δ13C 和Δ18O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ18O值白云石样品所对应的负Δ18O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区一富稀土碳酸岩墙的δ13C值为-7.2‰～-4.7‰,δ18O值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关.碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,至少其中之一为次生成因,指示岩墙形成后受到过热液蚀变作用. 本文研究表明,白云鄂博赋矿白云岩为地幔流体对沉积碳酸盐岩的交代产物,而腮林忽洞群顶部微晶丘与北京西山微晶丘的碳氧同位素组成十分相似,可能与白云鄂博赋矿白云岩被交代前的原岩相当.因此白云鄂博铁铌稀土矿床是大规模富稀土和稀有元素地幔流体交代作用所形成,赋矿白云岩大的碳、氧同位素组成变化是由地幔流体的不均一交代所引起的.

关键词：稀土-铌-铁矿床、白云岩、微晶丘、碳酸岩墙、碳和氧同位素、地幔流体、交代作用、白云鄂博、内蒙古

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分类号：P3(地球物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;国土资源部地质行业科技发展基金

在线出版日期：2006-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：168-180