周振華，車合偉，馬星華，高 旭

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

?

初論稀有金屬礦床研究的一些重要進(jìn)展

周振華1，車合偉2，馬星華1，高 旭2

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

稀有金屬礦是重要的戰(zhàn)略性儲備資源，其成礦機(jī)制和成礦作用研究也一直受到了國際上的廣泛關(guān)注。本文從礦床類型特征、巖漿巖、碳酸巖體與稀有金屬礦化的關(guān)系、礦床成礦流體與成礦機(jī)制和成礦年代學(xué)等4個方面，對近年來的研究進(jìn)展進(jìn)行了簡要的論述。稀有金屬礦床以花崗巖型和花崗偉晶巖型為主，與稀有金屬礦化有關(guān)的巖體的地球化學(xué)組成可以有效指示稀有金屬礦化趨勢，鋯石常具有特殊的化學(xué)組成特征(高Th/U比值(1～10)、Y/Ho<20、Sm/Nd>0.5、Nb/Y>0.08和Hf>2wt%)。流體不混溶作用在稀有金屬礦床，尤其是偉晶巖型礦床的成礦流體中常見，成礦多經(jīng)歷了從巖漿-熱液多個階段，流體成分較復(fù)雜，除B、F等外，最近還發(fā)現(xiàn)了較少見的碳酸鹽礦物，其成礦機(jī)制值得深入研究。

稀有金屬礦床 花崗巖型 花崗偉晶巖型 微量元素 流體不混熔

1 資源分布現(xiàn)狀

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止2013年底，全球已查明的鋰礦資源量4051.5萬t，儲量2340.7萬t，主要分為兩大類，即固體型鋰礦和鹽湖鹵水型鋰礦，儲量分別占21.6%和78.3%。鹽湖鹵水型鋰礦是鋰礦床最重要的類型，在世界7個國家的19個大型鋰礦床中，有4個礦床的鋰資源量(以Li2O 計)超過100萬t，它們是玻利維亞的烏龍尼鹽湖、智利的阿塔卡瑪鹽湖、阿根廷的翁師雷穆埃爾托(Hombre Muerto)湖和中國青海的查爾汗鹽湖(戴自希，2008)。全球鋰礦分布區(qū)域高度集中，儲量主要集中在智利、中國、玻利維亞和阿根廷等四個國家，儲量占全球總儲量的比例分別為33%、27%、24%和11%(王秋舒等，2015；周艷晶等，2015)，以智利鋰儲量位居全球首位。

世界鈹資源相當(dāng)豐富，按BeO計，國外鈹資源總量338.3萬t，儲量116.4萬t，主要集中在巴西(儲量39萬t)、印度(17.9萬t)、俄羅斯(16.9萬t)、美國(7.5萬t)、阿根廷(7.1萬t)及澳大利亞(6.9萬t)等國家(張玲等，2004)。中國鈹?shù)V床集中分布于新疆、內(nèi)蒙古、四川、云南4 省區(qū)，占全國鈹儲量的89.9%，新疆鈹?shù)V儲量占全國鈹?shù)V儲量的33%，其中可可托海稀有金屬礦區(qū)探明的鈹儲量占新疆鈹儲量的87%(王盤喜等，2015)。最近，在新疆西北部白楊河礦區(qū)探明鈹?shù)V資源儲量5.2萬t，平均品位0.13%，為亞洲最大的羥硅鈹石型鈹?shù)V床(據(jù)新疆有色金屬網(wǎng)報道)。鈹以伴生礦產(chǎn)出居多，主要有三類(張玲等，2004)：(1)含綠柱石花崗偉晶巖型礦床，分布甚廣，主要產(chǎn)在巴西、印度、俄羅斯和美國；(2)產(chǎn)于凝灰?guī)r中的層狀羥硅鈹石型礦床，以美國猶他州斯波山(Spor Mountain)礦床為代表，其BeO探明儲量7.5萬t，品位高達(dá)0.73%(王仁財?shù)龋?014)，礦山年產(chǎn)鈹?shù)V石12萬t，美國鈹資源幾乎全部來自該礦；(3)正長巖雜巖體中含硅鈹石稀有金屬礦床，如加拿大西北地區(qū)發(fā)現(xiàn)的索爾湖礦床。

銣通常以伴生狀態(tài)存在于其他礦物中，至今尚未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立的銣礦。世界銣保有儲量達(dá)1995t，基礎(chǔ)儲量2268t，其中約65%的銣?zhǔn)菑幕◢弬ゾr中開采的，25%采自光鹵石和鹽類礦床，如德國、俄羅斯、美國、加拿大等國家的礦床(據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2012年數(shù)據(jù))。最近，在我國內(nèi)蒙古錫林郭勒盟新近探明的與堿性花崗巖有關(guān)的石灰窯超大型Rb-Nb-Ta礦床顯示了很好的找礦前景，礦床主要礦化元素為Rb、Ta和Nb，目前已探明Rb2O資源量23.22萬噸，居世界第一位，已超過國外Rb2O資源量的總和(17萬噸)，品位0.12%～0.30%，平均為0.16%；伴生Ta2O5+Nb2O5資源量27663噸，品位0.014%～0.045%，平均為0.026%(據(jù)內(nèi)蒙古礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所2011年內(nèi)部資料)。含銫工業(yè)礦物主要為銫榴石，賦存于偉晶巖中，可形成獨(dú)立的或共生工業(yè)礦床。全球氧化銫資源主要分布在非洲和美洲，資源量和占比分別為9.13萬t和50.72%、8.45萬t和46.94%(據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2012年數(shù)據(jù))，其次為歐洲，資源量和占比分別為1700t和0.94%。

鈮、鉭具有相似的物理化學(xué)性質(zhì)，在自然界經(jīng)常伴生在一起。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公布的數(shù)據(jù)，2001年世界鉭儲量為11萬t，2008 基礎(chǔ)儲量為18萬t；2001世界鈮儲量290萬t，2008 基礎(chǔ)儲量300萬t。世界上的鈮鉭礦床主要分布在加拿大、澳大利亞、巴西、剛果及尼日利亞等國，全球鉭需求量的50%以上是由澳大利亞提供的(王芬連等，2012)。我國鈮鉭礦床主要分布于江西、福建、內(nèi)蒙古、新疆、廣東、湖南、四川、湖北等省份，儲量常集中于少數(shù)幾種礦床類型或幾個礦床內(nèi)，如鈮礦主要分布于內(nèi)蒙古和湖北兩省，內(nèi)蒙古白云鄂博、巴爾哲和湖北竹山廟埡等3大礦區(qū)的鈮資源約占全國鈮儲量的96%(王盤喜等，2015)。近期，在陜西東南部又發(fā)現(xiàn)了一處特大型鈮鉭礦床，鈮鉭資源量超過30萬t(據(jù)陜西地調(diào)院內(nèi)2014年部資料)。

鉿和鋯的地球化學(xué)性質(zhì)極為相似，主要產(chǎn)在含鋯礦物中。國外鋯資源總儲量以ZrO2計約3800萬t，集中分布于澳大利亞、南非和美國，其中澳大利亞鋯英石儲量998萬t，居世界首位(張玲等，2004)。我國鋯礦集中分布于內(nèi)蒙古和海南2省份，其中內(nèi)蒙古巴爾哲礦床的ZrO2儲量占全國內(nèi)生礦床儲量的95%，外生鋯礦床的鋯石絕大部分分布于海南島濱海砂礦中(王盤喜等，2015)。從世界各主要國家所占有的鉿資源來看，澳大利亞居世界第一位，占世界儲量的1/3以上，排在前6位的依次為美國、南非、蘇聯(lián)、印度和中國，這6 個國家的儲量已占世界儲量的92.1%(周艷晶等，2015)。另外還有斯里蘭卡、塞拉利昂、巴西、馬達(dá)加斯加、馬來西亞和泰國等也有少量儲量分布。據(jù)統(tǒng)計，砂礦床儲量占世界鉿礦總儲量的73%，內(nèi)生礦床儲量占27 %。

鍶是堿土金屬中豐度最小的元素，鍶礦主要以含硫酸鍶的礦物為主(俗名“天青石”)，少數(shù)礦床利用碳酸鍶礦。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)報道，世界鍶儲量為680萬t，儲量基礎(chǔ)為1200萬t。鍶礦床在全球范圍內(nèi)分布較廣，主要產(chǎn)出國包括中國、美國、墨西哥、土耳其、伊朗、西班牙等。我國為世界上鍶礦資源最為豐富的國家，鍶儲量為237萬t，主要集中在青海、陜西、湖北、云南、四川和江蘇等6省份，其中青海儲量占比超過90%(代濤等，2014)。主要礦區(qū)集中在重慶銅梁、大足縣，湖北省黃石市和青海省的大風(fēng)山，此外江蘇溧水也有一定儲量。天青石品位以重慶銅梁、大足最好；湖北黃石雜質(zhì)組分含量比較高，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜；受自然條件和交通不便的影響，青海很多資源開采難度大、運(yùn)輸成本高(代濤等，2014)。

2 礦床類型特征

3 巖漿巖、碳酸巖體與稀有金屬礦化的關(guān)系

堿性花崗巖、花崗巖、偉晶巖、碳酸巖體地球化學(xué)特征(表2)及其與稀有金屬礦化的關(guān)系是稀有金屬礦床研究的熱點(diǎn)問題，歷來受到了國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注(Haapalaetal.，2007；Nabeleketal.，2010；Londonetal.，2012；Nováketal.，2012)。上世紀(jì)90年代之前，關(guān)于與稀有金屬礦床成礦有關(guān)的花崗巖的成因一直存在巖漿成因和交代成因之爭(林德松，1992)。之后，大多數(shù)學(xué)者逐漸認(rèn)識到與稀有金屬礦床有關(guān)的花崗質(zhì)巖漿往往源于地殼本身，而且經(jīng)歷了多階段分異演化作用。例如，Canosaetal.(2012)就提出在西班牙北西部Ponte Segade稀有金屬礦區(qū)存在形成于不同深度的兩套巖漿系統(tǒng)，即早期侵位較深的富含Sn-Ta-Nb-W的巖漿系統(tǒng)和晚期淺表的富含Rb-Li-Be-Cs的巖漿系統(tǒng)；加拿大Montviel碳酸巖型REE-Nb礦床成礦甚至還經(jīng)歷了五期漫長的演化過程(Nadeauetal.，2015)；Dostaletal.(2014)在對阿拉斯加南端Bokan Mountain鈾-釷-稀土-鈮-鋯礦床的堿性花崗質(zhì)雜巖體的系統(tǒng)研究后就提出，該礦床成礦過程至少經(jīng)歷了兩個階段，第一個階段產(chǎn)出與高分異堿性熔體結(jié)晶有關(guān)的初始的巖漿礦化，而第二個階段則包括了晚期巖漿-熱液流體活化和富集初始成礦元素的多期事件，在此過程中螢石在成礦元素在熱液流體系統(tǒng)中遷移過程中扮演了重要角色。在花崗質(zhì)巖漿分異演化過程中不相容元素(稀有金屬元素)和揮發(fā)組分在最晚階段的小巖體聚集成礦(temprok，1993；Lehmann，1994；Suwimonprechaetal.，1995)，而在硅酸鹽熔體中稀有金屬元素的溶解度最主要取決于熔體中的(Na+K)/Al比值，兩者呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，稀有金屬元素在堿質(zhì)熔體中的溶解度遠(yuǎn)大于在準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)熔體中的溶解度(Linnenetal.，2014)。不同相容性質(zhì)的稀有金屬元素的富集機(jī)制有所不同，鉭、鈮礦化與高度分異演化的鈉長石花崗巖或鈉長石化作用密切相關(guān)(陳駿等，2008)，例如Markletal.(2001)提出格陵蘭Ilimaussaq世界級Nb-Ta-REE礦床中成礦元素的富集主要是由于深部巖漿房從原來的響巖質(zhì)熔漿分異成鈉質(zhì)火成巖巖漿；文春華等(2015)在對湖南傳梓源地區(qū)偉晶巖型稀有金屬礦床研究后提出，鋰、銣趨向于在鋰輝石偉晶巖中富集，其中，銣主要賦存在云母中，以鐵鋰云母和黑磷云母的形式存在(張善明等，2014)，鉭、鈮和鈹趨向于在鈉長石偉晶巖中富集，而稀有金屬元素在鉀長石偉晶巖中含量呈明顯降低變化趨勢；Kempeetal.(2015)認(rèn)為巖漿和隨后至少兩期的熱液蝕變活動過程是造成蒙古西部Khalzan Buregte礦床中鋯、鉿富集的重要因素。

表2 稀有金屬礦床主要成礦巖體特征一覽表Table 2 Characteristics of main rocks related to rare metal deposits

圖1 阿拉伯地盾中部Hadb adh Dayheen花崗雜巖體Nb vs.Ta (a)和Zr vs.Hf(b) 圖解(Moghazi et al.，2011)，Ta-Nb、Zr-Hf顯示了明顯的相關(guān)性，且Zr/Hf比值均大于10.0

圖2 巴西亞馬遜地區(qū)Pitinga礦區(qū)花崗巖體Y/Ho vs. Th/U 圖解(底圖根據(jù)Nardi et al.，2012)

鋯石中的微量元素組成主要由結(jié)晶時熔體的成分控制，因此，鋯石的微量元素可以為成礦作用、巖石成因和來源等研究提供重要信息(Barrosetal.，2010)。Nardietal.(2012)利用LA-ICP-MS微區(qū)微束分析技術(shù)對巴西亞馬遜地區(qū)Pitinga世界級鈮-錫-冰晶石礦床中的鈉長石化花崗巖中鋯石的微量元素進(jìn)行了分析，顯示與稀有金屬礦化有關(guān)的巖體中的鋯石具有特殊的化學(xué)組成特征(高Th/U比值(1～10)、Y/Ho<20、Sm/Nd>0.5、Nb/Y>0.08和Hf>2wt%)(圖2)，其形成與晚階段巖漿結(jié)晶過程中的流體沸騰作用有關(guān)。Abdallaetal.(2009)對埃及東部沙漠地區(qū)與稀有金屬礦化有關(guān)的花崗巖類中的鋯石微量元素組成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中存在新生的雙錐狀鋯石富集Hf、U、Th、Y和HREE，并認(rèn)為這些元素是通過特殊的富K+、Na+、H+、CO32-和F-的流體遷移形成的，Hf的富集機(jī)制可能是由于出熔流體的固結(jié)作用。

4 稀有金屬礦床成礦流體、成礦機(jī)制

熔體包裹體和熔體-流體包裹體直接記錄了巖漿體系的瞬時組分和演化條件，是研究成礦流體形成、遷移、演化及其伴隨地球化學(xué)過程的最理想樣品(Kameneteskyetal.，2010)，在稀有金屬礦床的研究中受到了廣泛關(guān)注(Thomasetal.，2008，2011b; 盧煥章等，2011)。筆者簡要?dú)w納了主要類型的稀有金屬礦床成礦流體特征，詳見表3。近年來的研究表明，流體的不混溶作用是稀有金屬礦床成礦的最重要機(jī)制。Vasyukovaetal.(2014)在加拿大魁北克Strange Lake稀有金屬礦床中發(fā)現(xiàn)了罕見的硅酸巖-氟化物熔體不混溶現(xiàn)象，并認(rèn)為不混溶作用在成礦的富集過程中起到了關(guān)鍵作用。Mohamed(2012)對埃及東部稀有金屬礦化有關(guān)的新元古代Gabal Gharib過堿性花崗巖和交代變質(zhì)花崗巖中的石英、礦區(qū)內(nèi)的石英單晶中的流體-熔體包裹體進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了初始高溫、高鹽度的硅酸鹽熔體包裹體和中溫、中等鹽度的含CH4流體包裹體共存的現(xiàn)象，熔體包裹體的均一溫度大于600℃，表明存在流體的不混溶作用(圖3)。Zhuetal.(2015)提出在巖漿-熱液轉(zhuǎn)換階段富鉭、富流體相熔體的加入是江西松樹崗稀有金屬礦的主要成因。Pekovetal.(2010)對俄羅斯Kola半島Voron’i Tundras銣礦床的礦床學(xué)和流體包裹體研究表明，Voron’i Tundras礦床銣礦化與銫榴石具有密切的成因聯(lián)系，銣在偉晶巖化過程后期(450℃～500℃)聚集，賦存在銫榴石固熔體形成“Rb-白榴石”端元，隨著后期與富F、H2O的流體相互作用從而導(dǎo)致銫榴石的容納能力降低，銣從銫中釋放和分離形成銣礦化。

表3 主要稀有金屬礦床成礦流體特征一覽表Table 3 Characteristics of major ore-forming fluids related to rare metal deposits

Thomasetal.(2011b)利用高溫冷熱臺和顯微激光拉曼對丹麥Bornholm島的前寒武紀(jì)Ronne花崗偉晶巖中的石英和長石的流體包裹體進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了目前含量最高的富含碳酸鹽和重碳酸鹽的熔體-流體包裹體，碳酸氫鈉的比例可達(dá)到50%左右，另外還含有少量的碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸氫鉀，認(rèn)為富碳酸鹽和重碳酸鹽的流體是稀有、稀土元素的遷移的高效載體。Fanetal.(2006)通過流體包裹體研究認(rèn)為，白云鄂博REE-Nb-Fe礦化的流體主要是H2O-CO2-NaCl-(F-REE)體系，鹵水包裹體與富CO2包裹體共存，具相似的均一溫度，表明礦化過程中曾發(fā)生不混溶，流體的不混溶可能源于碳酸鹽巖漿(圖4)。楊武斌等(2011)利用高溫?zé)崤_和激光拉曼對內(nèi)蒙古巴爾哲超大型稀有稀土礦床中偉晶巖殼和石英斑晶中的熔體包裹體和流體-熔體包裹體進(jìn)行了研究，結(jié)果表明巴爾哲含礦巖體鈉長石花崗巖似偉晶巖塊狀石英和晶洞石英中熔體-流體包裹體的捕獲溫度從475℃～650℃，說明其形成于巖漿-熱液過渡階段，包裹體內(nèi)存在硅酸鹽礦物和稀土礦物，顯示了巖體的巖漿-熱液演化及其對稀有稀土礦化的制約。對瑞典北部Varutr?sk稀有金屬礦床詳細(xì)的B-H-O同位素和礦物化學(xué)組成分析同樣證明成礦與純巖漿到熱液的轉(zhuǎn)換關(guān)系密切(Siegeletal.，2016)。Thomasetal.(2008)在意大利Elba島偉晶巖中石英的熔體和流體包裹體中發(fā)現(xiàn)異常富集的硼(B2O3最高可達(dá)19.8%)、銫(Cs2O>5%)和銣(Rb2O>0.5%)，推測認(rèn)為至少在富硼偉晶巖中銣、銫的存在是一種普遍現(xiàn)象。Nadeauetal.(2015)在加拿大阿伯蒂比地區(qū)Montviel碳酸巖型REE-Nb礦床中識別出大量含Ba-Cl-F (±Si-O) 成分的球狀熔融包裹體，指示含鋇氯氟化物熔體參與了熱液活動和碳酸巖的成礦過程。李勝虎等(2015)通過對江西宜春414鈮鉭礦成礦流體的系統(tǒng)研究表明，估算其成礦壓力和深度分別為 180 MPa和7 km，成礦作用受結(jié)晶分異作用控制。

圖4 丹麥Bornholm島Ronne偉晶巖中石英里的富Li2CO3和NaHCO3包裹體

近年來，一些學(xué)者還利用同步輻射X射線熒光(μ-SRXRF)、質(zhì)子誘發(fā)X射線(PIXE)、LA-ICP-MS等分析技術(shù)研究了稀有金屬礦床的流體特征，例如，Agangietal.(2014) 通過PIXE和LA-ICP-MS等多種手段對俄羅斯外貝加爾地區(qū)Ary-Bulak鈮-鉭-鎢礦中的托帕石和石英中的流體和熔體包裹體進(jìn)行了詳細(xì)研究，提出Na-Ta-W的礦化是由于鋰冰晶石的分離作用所導(dǎo)致的；孫藝等(2011)對內(nèi)蒙古巴爾哲超大型REE-Nb-Be-Zr礦床中不同相帶的石英中的熔體包裹體成分進(jìn)行了LA-ICP-MS原位分析，其中的微量元素成分表明了巖漿殘余富集和流體疊加對稀土配分的影響，為研究稀有金屬元素與稀土元素的富集機(jī)制提供了證據(jù)；Guzmicsetal.(2008)對上地幔捕擄體中磷灰石和鉀長石的碳酸巖熔體包裹體的微量元素分析揭示了含磷碳酸巖熔體和富碳堿性硅鋁質(zhì)熔體的流體不混溶過程，在此過程中，Nb、Ta富集于含磷碳酸巖熔體，而Rb、Li、Zr和Hf等元素則富集于富碳硅酸巖熔體。林龍華等(2012)利用μ-SRXRF技術(shù)對新疆可可托海3號偉晶巖脈綠柱石中單個包裹體的微量元素進(jìn)行了研究，揭示了其多數(shù)流體具有較高的Zn、Sn、As以及REE元素含量。

值得關(guān)注的是，近年來在與稀有金屬礦床有關(guān)的花崗巖體系的模擬實(shí)驗(yàn)學(xué)研究中也取得了一些重要進(jìn)展。以往的實(shí)驗(yàn)學(xué)研究已注意到Linkam熱臺、冷封式高壓釜在對熔體包裹體的分析過程中存在明顯的缺點(diǎn)，例如對于花崗巖類礦床中的高內(nèi)壓熔體包裹體不適用于Linkam熱臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，否則會因內(nèi)壓偏高而發(fā)生流體泄漏或化學(xué)反應(yīng)，從而得到過高的偽均一溫度(Websteretal.，2006)；冷封式高壓釜由于無法觀測和分析，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物只有淬火后才能觀測，從而難以控制升降溫速率和溫度、壓力誤差較大(李建康，2012)。目前，熱液金剛石壓腔(HDAC)由于其可以在高溫高壓實(shí)驗(yàn)條件下，原位觀測各類動力學(xué)參數(shù)、開展原位微區(qū)分析，加之良好的冷卻系統(tǒng)等因素使得HDAC已廣泛應(yīng)用于花崗巖體系的實(shí)驗(yàn)研究(Chouetal.，1998; Bureauetal.，1999; Veksleretal.，2002)，如Lietal.(2009)嘗試?yán)米钚率紿DAC開展了稀有金屬偉晶巖礦床中熔體包裹體和富子晶包裹體的均一實(shí)驗(yàn)研究，并取得不錯結(jié)果。此外，一些學(xué)者還從水巖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方面對稀有金屬礦化形成條件進(jìn)行了有益的探討，例如，Chevychelovetal.(2010)測試了鈳鐵礦在不同成分的水飽和富Li和F的硅酸鹽熔體中的溶解度，研究表明鈳鐵礦的溶解度明顯受熔體成分的影響且在過堿性熔體中最高，Ta和Nb的最高含量在準(zhǔn)鋁質(zhì)和過鋁質(zhì)熔體中可相差至少10倍以上，鈳鐵礦的晶出可能僅形成于熔體近于固結(jié)的階段。

5 稀有金屬礦床年代學(xué)

由于稀有金屬礦床大多經(jīng)歷了多期多階段的礦化，僅僅測定附近巖體的年齡并不能真實(shí)地反映礦化時間。另外，準(zhǔn)確測定成礦年齡可以初步判斷附近巖體是否與成礦有關(guān)從而為礦床成因和指導(dǎo)找礦提供理論依據(jù)。稀有金屬礦床的成巖成礦年齡測定由于受多種影響因素的干擾，例如在后期動力和流體作用下，溫度超過Ar封閉體系時會導(dǎo)致Ar同位素體系完全重置，或是鋯石鈾含量偏高，鋯石蛻晶質(zhì)作用以及鋯石的多成因和繼承性等等。因此，在稀有金屬礦床全巖K-Ar、含鉀礦物Ar-Ar或鋯石U-Pb測年結(jié)果常出現(xiàn)多組復(fù)雜的年齡數(shù)據(jù)(劉鋒等，2012)，例如，對尼日利亞西部Minna地區(qū)偉晶巖的鋯石U-Pb測年結(jié)果為790Ma～590Ma之間(Goodenoughetal.，2014)，如此大的年齡變化范圍也困擾著對成礦時代的精確厘定。近年來，一些學(xué)者開始嘗試使用多種礦物同位素測年方法，并取得了可靠的年齡數(shù)據(jù)，例如，Camachoetal.(2012)對加拿大東南部著名的Tanco和Silverleaf稀有金屬礦床進(jìn)行了年代學(xué)研究，獲得花崗偉晶巖中鉭鐵礦U-Pb年齡為2641±3Ma，與磷灰石Pb-Pb年齡2657±18Ma、白云母和鈉長石Rb-Sr等時線年齡～2630Ma在誤差范圍內(nèi)一致(Camachoetal.，2012)。劉鋒等(2012)獲得新疆可可托海3號偉晶巖脈邊部輝鉬礦Re-Os等時線年齡208.8±2.4Ma，認(rèn)為3號偉晶巖脈形成開始于中三疊世晚期。趙元藝等(2010)對西藏谷露熱泉型銫礦床中4套泉華樣品進(jìn)行了U系法年齡測定并將礦床的形成劃分為5個階段。

盡管如此，由于稀有金屬礦床成礦作用的獨(dú)特性以及成礦演化過程的復(fù)雜性，通過各種方法對稀有金屬礦床成巖成礦時代的厘定也往往會存在較大爭議，這點(diǎn)在內(nèi)蒙古白云鄂博礦床中顯得尤為明顯。白云鄂博超大型Fe-Nb-REE礦床是世界上最大的稀土礦床，占全世界輕稀土儲量的首位，鈮的儲量居世界第二，僅次于巴西，同時又是一個大型鐵礦床(楊曉勇等，2015)。對于白云鄂博礦床的年代學(xué)研究從上世紀(jì)50年代就已經(jīng)開始，分析的方法包括K-Ar、Sm-Nd、U-Pb、Re-Os、Th-Pb、離子探針獨(dú)居石和裂變徑跡定年等，獲得的年代學(xué)數(shù)據(jù)多達(dá)40～50組。雖然取得了大量的數(shù)據(jù)，但目前關(guān)于白云鄂博的成巖成礦時代仍存在著非常大的爭議，顯示出此類礦床時代研究的較大難度?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)大體可分為3組(袁忠信，2012)：(1) 中、新元古代(789Ma～1360Ma)；(2) 加里東期(386Ma～485Ma)；(3) 華力西期(255Ma～277Ma)。袁忠信(2012)認(rèn)為中、新元古代的年齡多由Sm-Nd法測得，而Sm-Nd屬稀土族元素，用Sm-Nd法測富稀土礦的成礦年齡，二者能更好的結(jié)合，其中中元古代是最早期最主要的成礦年齡。但是，楊曉勇等(2015)則強(qiáng)調(diào)Sm-Nd體系給出的年齡更可能是成礦流體改造的年齡而不是成巖年齡，進(jìn)而提出白云鄂博賦礦巖層H8白云巖的沉積年齡應(yīng)該在～1.5Ga。近年來，不少學(xué)者提出白云鄂博礦床的成因上與碳酸巖墻有關(guān)(王凱怡等，2010；袁忠信，2012；Campbelletal.，2014; Fanetal.，2014)，因此，針對碳酸巖墻的形成年代也做了大量研究工作，例如碳酸巖墻中鋯石年齡集中在1200Ma～1400Ma和1800Ma～2100Ma兩個范圍，目前普遍認(rèn)為前者為碳酸巖墻的侵位年齡，后者則與基底雜巖鋯石年齡相一致(范宏瑞等，2010)。另外，大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為加里東期和華力西期是后期熱液改造的成礦年齡(劉玉龍等，2005；袁忠信，2012；Laietal.，2015)，例如劉玉龍等(2005)獲得黃鐵礦Re-Os等時線年齡439±86Ma，并解釋為后期熱事件年齡；Laietal.(2015)獲得的熱液礦物鈉閃石的Ar-Ar坪年齡為389.5±3.0Ma，也被認(rèn)為是晚期熱液活動改造年齡。總而言之，多種礦物同位素測年方法在稀有金屬礦床中應(yīng)用的普適性及年齡數(shù)據(jù)的合理解釋仍亟待加強(qiáng)探討。

6 結(jié)論

稀有金屬作為重要的戰(zhàn)略資源，深入研究總結(jié)其成礦機(jī)制和成礦過程，為找尋質(zhì)量好、儲量大的礦床提供理論指導(dǎo)，對一個國家的穩(wěn)定和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文簡要總結(jié)了稀有金屬礦床主要類型的特征、成礦巖體的特征及其與稀有金屬礦化的關(guān)系、成礦流體的特征及其在成礦元素的遷移和沉淀過程中所起的作用、稀有金屬礦床成礦年齡的測定方法等方面取得的一些重要進(jìn)展，同時，筆者認(rèn)為今后應(yīng)該在以下4個方面加強(qiáng)研究：1)成礦巖體演化與成礦元素富集的關(guān)系及成礦專屬性；2)探索稀有元素遷移和賦存形式及沉淀條件，為稀有金屬礦床的采選技術(shù)改進(jìn)提供理論支撐；3)多種礦物同位素測年方法在稀有金屬礦床測年應(yīng)用的普遍性及適用性探討；4)新興技術(shù)在稀有金屬礦床勘查、評價方面的應(yīng)用。

致謝： 論文撰寫過程中得到了中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所毛景文研究員和楊富全研究員的悉心指導(dǎo)；匿名評審專家對本文提出了一些建設(shè)性的意見，對提高論文有很大幫助，在此表示誠摯的感謝！

Abdalla H M，Helba H，Matsueda H.2009.Chemistry of zircon in rare metal granitoids and associated rocks，eastern desert，Egypt [J].Resource Geology，59：51-68

Agangi A，Kamenetsky VS，Hofmann A，Przybylowicz W，Vladykin NV.2014.Crystallisation of magmatic topaz and implications for Nb-Ta-W mineralization in F-rich silicic melts-the Ary-Bulak ongonite massif.Lithos:202-203,317-330

Akintola A I，Ikhane P R，Okunlola O A.2012.Compositional features of precambrian pegmatites of Ago-Iwoye area South Western，Nigeria [J].Journal of Ecology and the Natural Environment，3：71-87

Audetat A，Pettke T，Heinrich C A，Bodnar R J.2008.The composition of magmatic-hydrothermal fluids in barren andmineralized intrusions [J].Economic Geology，103：877-908

Barros C E，Nardi L V S，Dillenburg S R，Ayup R，Jarvis K，Baitelli R.2010.Detrital minerals of modern beach sediments in southern Brazil：a provenance study based on chemistry of zircon [J].Journal of Coastal Research，26：80-93

Breiter K，Müller A.2009.Evolution of rare-metal granitic magmas documented by quartz chemistry [J].Eur.J.Mineral.，21：335-346

Bureau H，Keppler H.1999.Complete miscibility between silicate melts and hydrous fluids in the upper mantle：Experimental evidence and geochemical implications [J].Earth and Planetary Science Letters，165：187-196

Campbell L S，Compston W，Sircombe K N，Wilkinson C C.2014.Zircon from the East Orebody of the Bayan Obo Fe-Nb-REE deposit，China，and SHRIMP ages for carbonatite-related magmatism and REEmineralization events [J].Contributions to Mineralogy and Petrology，168：1-23

Canosa F，Martin-Izard A，F(xiàn)uertes-Fuente M.Evolved granitic systems as a source of rare-element deposits：The Ponte Segade case (Galicia，NW Spain) [J].Lithos，153：165-176

Chen Jun，Lu Jian-jun，Chen Wei-feng，Wang Ru-cheng，Ma Dong-sheng，Zhu Jin-chu，Zhang Wen-lan，Ji Jun-feng.2008.W-Sn-Nb-Ta-bearing granites in the Nanling Range and their relationship to metallogenesis [J].Geological Journal of China Universities，14(4)：459-473 (in Chinese with English abstracts)

Chen Wen，Wan Yue-sheng，Li Hua-qin，Zhang Zong-qin，Dai Tong-mo，Shi Ze-en，Sun Jing-bo.2012.Isotope geochronology：Technique and application [J].Acta Geologica Sinica，85(11)：1917-1947 (in Chinese with English abstract)

Chevychelov V Y，Borodulin G P，Zaraisky G P.2010.Solubility of columbite，(Mn，F(xiàn)e) (Nb，Ta)2O6，in granitoid and alkaline melts at 650～850℃ and 30～400MPa：An experimental investigation [J].Geochemistry International，48：456-464

Chou I M，Anderson A J.1998.Direct observation of low temperature melting in the system petalite-quartz-H2O using a hydrothermal diamond-anvil cell：Methods and geological implications [J].Mine-ralogical Magazine，62A：327-328

Dai Tao，Ding Sai，Liu Yan-fei，Yu Wen-jia.2014.The analysis and suggestions of the strontium’s supply and demand in China [J].China Mining Magazine，23(10)：9-12 (in Chinese with English abstract)

Dai Zi-xi.2008.The status and development trend of lithium resources in the world [J].China Nonferrous Metallurgy，4：17-20 (in Chinese with English abstract)

Dewaele S，Henjes-Kunst F，Melcher F，Sitnikova M，Burgess R，Gerdes A，F(xiàn)ernandez M A，De Clercq F，Muchez P，Lehmann B.2011.Late Neoproterozoic overprinting of the cassiterite and columbite-tantalite bearing pegmatites of the Gatumba area，Rwanda (Central Africa) [J].Journal of African Earth Sciences，61：10-26

Dil1 H G.2010.The “chessboard” clasification scheme of mineral deposits：Mineralogy and geology from alum inum to zirconium [J].Earth-Science Reviews，100：1-420

Dill H G，Weber B，Melcher F，Wiesner W，Müller A.2014.Titaniferous heavy mineral aggregates as a tool in exploration forpegmatitic and aplitic rare-metal deposits (SE Germany) [J].Ore Geology Reviews，57：29-52

Dostal J，Kontak D J，Karl S M.2014.The Early Jurassic Bokan Mountain peralkaline granitic complex (southeastern Alaska)：Geochemistry，petrogenesis and rare-metal mineralization [J].Lithos:202-203,395-412

Fan H R，Hu F F，Yang K F.2006.Fluid unmixing/immiscibility as an ore-forming process in the giant REE-Nb-Fe deposit，Inner Mongolian，China：Evidence from fluid inclusions [J].Journal of Geochemical Exploration，89：104-107

Fan Hong-rui，Yang Kui-feng，Hu Fang-fang，Wang Kai-yi，Zhai Ming-guo.2010.Zircon geochronology of basement rocks from the Bayan Obo area，Inner Mongolia，and tectonic implications [J].Acta Petrologica Sinica，26(5)：1342-1350 (in Chinese with English abstracts)

Fan H R，Hu F F，Yang K F，Pirajno F，Liu X，Wang K Y.2014.Integrated U-Pb and Sm-Nd geochronology for a REE-rich carbonatite dyke at the giant Bayan Obo REE deposit，Northern China [J].Ore Geology Reviews，63：510-519

Goodenough K M，Lusty P A J，Roberts N M W，Key R M，Garba A.2014.Post-collisional Pan-African granitoids and rare metal pegmatites in western Nigeria：Age，petrogenesis，and the “pegmatite conundrum” [J].Lithos:200-201,22-34

Guzmics T，Zajacz Z，Kodolányi J，Halter W，Szabó C.2008.LA-ICP-MS study of apatite-and K feldspar-hosted primary carbonatite melt inclusions in clinopyroxenite xenoliths from lamprophyres，Hungary：Implications for significance of carbonatite melts in the Earth’s mantle [J].Geochimica et Cosmochimica Acta，72：1864-1886

Haapala I，F(xiàn)rindt S，Kandara J.2007.Cretaceous gross Spitzkoppe and Klein Spitzkoppe stocks in Namibia：Topaz bearing A-type granites related to continental rifting and mantle plume [J].Lithos，97：174-192

Kamenetsky V S，Kamenetsky M B.2010.Magmatic fluids immiscible with silicate melts：Examples from inclusions in phenocrysts and glasses，and magma evolution and transport [J].Geofluids，10：293-311

Kempe U，M?ckel R，Graupner T，Kynicky J，Dombon E.2015.The genesis of Zr-Nb-REE mineralisation at Khalzan Buregte (Western Mongolia) reconsidered [J].Ore Geology Reviews，64：602-625

Kingsley A E，Ekwueme B N.2009.Mineralization of pegmatites in parts of the Oban Massif，Southeastern Nigeria：A preliminary analysis [J].Chin.J.Geochem.，28：146-153

Lai X D，Yang X Y，Sun W D.2012.Geochemical constraints on genesis of dolomite marble in the Bayan Obo REE-Nb-Fe deposit，Inner Mongolia：Implications for REE mineralization [J].Journal of Asian Earth Sciences，57：90-102

Lai X D，Yang X Y，Santosh M，Liu Y L，Ling M X.New data of the Bayan Obo Fe-REE-Nb deposit，Inner Mongolia：Implications for ore genesis [J].Precambrian Research，263：108-122

Lan Ting-guang，F(xiàn)an Hong-rui，Hu Fang-fang，Yang Kui-feng，Wang Yong.2011.Genesis of the Weishan REE deposit，Shandong province：Evidences from Rb-Sr isochron age，LA-MC-ICPMS Nd isotopic compositions and fluid inclusions [J].Geochimica，40(5)：428-442 (in Chinese with English abstract)

Lehmann B.1994.Granite-related rare-metal mineralization：a general geochemical framework.In Seltmann R，Kampf H，Moller P.eds.Metallogeny of collisional orogens [M].Czech Geological Survey.Prague：342-349

Li J K，Chou I-Ming，Yuan S D，Burruss R C .2009 .Homogenization temperature measurements in hydrothermal diamond-anvil cell for melt and fluid inclusions from the Jiajika pegmatite deposit，China [C].Eos Trans.AGU，90(52)，F(xiàn)all Meeting Supplement，Abst ract.V43B-2234

Li Jian-kang.2012.Research developments of crystallization dynamics for pegmatitic texture [J].Earth Science Frontiers，19(4)：165-172 (in Chinese with English abstracts)

Lin De-song.1992.Recent advances in the exploration and research of rare metal deposits in foreign countries [J].Mineral Resources and Geology，6(6)：440-447 (in Chinese)

Lin Long-hua，Xu Jiu-hua，Wei Hao，Chen Dong-liang，Xu Wei，Liu Ze-qun，Wang Yan-hai.2012.SRXRF study of fluid inclusions in beryl from the Kektokay No.3 pegmatite vein，Altay，Xinjiang [J].Acta Petrologica et Mineralogica，31(4)：603-611 (in Chinese with English abstract)

Linnen R L，Samson I M，Williams-Jones A E，Chakhmouradian A R.2014.Geochemistry of the Rare-earth element，Nb，Ta，Hf，and Zr deposits[J].Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences，13：543-568

Liu Feng，Zhang Zhi-xin，Li Qiang，Qu Wen-jun，Li Chao.2012.New age constraints on Koktokay pegmatite No.3 vein，AltayMountains，Xinjiang：Evidence from molybdenite Re-Os dating [J].Mineral deposits，31(5)：1111-1118 (in Chinese with English abstract)

Liu Yu-long，Yang Gang，Chen Jiang-feng，Du An-dao，Xie Zhi.2005.Pyrite Re-Os dating of the Bayan Obo super-large REE-Nb-Fe deposit [J].Chinese Science Bulletin，50(2)：172-175 (in Chinese)

London D.2008.Pegmatites [J].The Canadian Mineralogist，10：368

London D.2009.The origin of primary textures in granitic pegmatites [J].The Canadian Mineralogist，47：697-724

London D，Morgan G B.2012.The pegmatite puzzle [J].Elements，8：263-268

Lu Huan-zhang.2011.Fluidsimmiscibility and fluid inclusions [J].Acta Petrogica Sinica，27(5)：1253-1261(in Chinese with English abstract)

Ma Jing,Zeng Pu-sheng,Gou Rui-tao,Wang Ju-jie,Dai Yan-juan.2015.Genesis and metallogenesis of alkaline complexes in China mainland [J].Geology and Exploration,51(3)：466-477(in Chinese with English abstract)

Markl G，Marks M，Schwinn G，Sommer H.2001.Phase equilibrium constraints on intensive crystallization parameters of the Ilimaussaq complex.South Greenland [J].Journal of Petrology，42：2231-2258

Moghazi A M，Harbi H M，Ali K A.2011.Geochemistry of the Late Neoproterozoic Hadb adh Dayheen ring complex，Central Arabian Shield：Implications for the origin of rare-metal-bearing post-orogenic A-type granites[J].Journal of Asian Earth Sciences，42：1324-1340

Mohamed A M.2010.Geochemistry and fluid evolution of the peralkaline rare-metal granite，Gabal Gharib，Eastern Desert of Egypt [J].Arabian Journal of Geosciences，5：697-712

Nabelek P I，Whittington A G，Sirbescu M L C.2010.The role of H2O in rapid emplacement and crystallization of granite pegmatites：resolving the paradox of large crystals in highly undercooled melts [J].Contributions to Mineralogy and Petrology，160：313-325

Nadeau O，Cayer A，Pelletier M，Stevenson R，Jébrak M.2015.The Paleoproterozoic Montviel carbonatite-hosted REE-Nb deposit，Abitibi，Canada：Geology，mineralogy，geochemistry and genesis [J].Ore Geology Reviews，67：314-335

Nardi L V S，F(xiàn)ormoso M L L，Jarvis K，Oliveira L，Neto A C B，F(xiàn)ontana E.2012.REE，Y，Nb，U，and Th contents and tetrad effect in zircon from a magmatic-hydrothermal F-rich system of Sn-rare metal-cryolite mineralized granites from the Pitinga Mine，Amazonia，Brazil [J].Journal of South American Earth Sciences，33：34-42

Niu He-cai，Shan Qiang，Luo Yong，Yang Wu-bin，Yu Xue-yuan.2008.Study on the crystal-rich fluid inclusions from the Baerzhe super-large rare elements and REE deposit [J].Acta Petrologica Sinica，24(9)：2149-2154 (in Chinese with English abstract)

Okunlola O A，Akinola O O.2010.Petrochemical characteristics of the Precambrian rare metal pegmatite of Oke-Asa area，Southwestern Nigeria：implication for Ta-Nb mineralization [J].RMZ-Materials and Geoenvironment，57：525-538

Pekov I V，Kononkova N N.2010.Rubidium mineralization in rare-element granitic pegmatites of the Voron’i Tundras，Kola Peninsula，Russia [J].Geochemistry International，48：741-760

Selway J B，Breaks F W，Tindle A G.2005.A renew of rare-element (Li-Cs-Ta) pegmatite exploration techniques for the Superior Province，Canada，and large worldwide tantalum deposits [J].Exploration and Mining Geology，14：1-30

Sheard E R，Williams-Jones A E，Heiligmann M，Pederson C，Trueman D L.2012.Controls on the concentration of zirconium，niobium，and the rare earth elements in the Thor Lake rare metal deposit，Northwest Territories，Canada [J].Economic Geology，107：81-104

Siegel K，Wagner T，Trumbull R B，Jonsson E，Matalin G，W?lle M，Heinrich C A.2016.Stable isotope (B，H，O) and mineral-chemistry constraints on the magmatic to hydrothermal evolution of the Varutr?sk rare-element pegmatite (Northern Sweden) [J].Chemical Geology，421：1-16

Sun Jian，F(xiàn)ang Nan，Li Shi-zhen，Chen Yue-long，Zhu Xiang-kun.2012.Magnesium isotopic constraints on the genesis of Bayan Obo ore deposit [J].Acta Petrogica Sinica，28(9):2890-2902 (in Chinese with English abstract)

Sun Y，Lai Y，Chen J，Yan C.2013.Rare Earth and Rare Metal Elements Mobility and Mineralization During Magmatic and Fluid Evolution in Alkaline Granite System：Evidence from Fluid and Melt Inclusions in Baerzhe Granite，China [J].Resource Geology，63：239-261

Sun Yi，Lai Yong，Chen Jing，Shu Qi-hai.2011.The effect of magmatic enrichment and fluid stack on the rare earth distribution：a study of LA-ICP-MS in situ in melt inclusions [J].Acta Mineralogica Sinica，S1：191-292 (in Chinese)

Thomas R，Davidson P，Hahn A.2008.Ramanite-(Cs) and ramanite-(Rb)：New cesium and rubidium pentaborate tetrahydrate minerals identified with Raman spectroscopy [J].American Mineralogist，93：1034-1042

Thomas R，Davidson P，Beurlen H.2011a.Tantalite-(Mn) from the Borborema Pegmatite Province,northeastern Brazil：conditions of formation and meltandfluid-inclusion constraints on experimental studies [J].Mineralium Deposita，46：749-759

Thomas R，Davidson P，Schmidt C.2011b.Extreme alkali bicarbonate-and carbonate-rich fluid inclusions in granite pegmatite from the Precambrian R?nne granite，Bornholm Island，Denmark [J].Contributions to Mineralogy and Petrology，161：315-329

Tkachev A V.2011.Evolution of metallogeny of granitic pegmatites associated with orogens throughout geologic time.In：Sial A N，Bettencourt J S，De Campos C P (eds) Granite-related ore deposits [M].Geological Society of London Special Publication，350：7-23

Vasyukova O，Williams-Jones A E.2014.Fluoride-silicate melt immiscibility and its role in REE ore formation：Evidence from the Strange Lake rare metal deposit，Que’bec-Labrador，Canada [J].Geochimica et Cosmochimica Acta，139：110-130

Wang Fen-lian，Zhao Tai-ping，Chen Wei.2012.Advances in study of Nb-Ta ore deposits in Panxi area and tentative discussion on genesis of these ore deposits [J].Mineral deposits，32(2)：293-308 (in Chinese with English abstract)

Wang Kai-yi，F(xiàn)an Hong-rui，Yang Kui-feng，Hu Fang-fang，Wu Chun-ming，Hu Fu-you.2010.Calcite-dolomite geothermometry of Bayan Obo carbonatites [J].Acta Petrologica Sinica，26(4)：1141-1149 (in Chinese with English abstracts)

Wang Pan-xi，Bao Zhi-wei.2015.General situation and prospecting revelation of Tantalum-niobium rare metal deposits in China [J].Metal Mine，6：92-97 (in Chinese with English abstract)

Wang Qiu-shu，Yuan Chun-hua，Xu Hong.2015.Analysis of the global lithium resource distribution and potential [J].China Mining Magazine，24(2)：10-17 (in Chinese with English abstract)

Wang Ren-cai，Xing Jia-yun，Peng Hao.2014.Enlightenment of United States’ beryllium resources strategy [J].China Mining Magazine，23(10)：21-24 (in Chinese with English abstract)

Webster J D，Thomas R.2006 .Silicate melt inclusion in felsic plutons：A synthesis and review [A].In Webster J D，eds.Melt inclusion in pluton rock [C]:165-188

Veksler I V，Dorfman A M，Dingwell D B，Zotov N.2002.Element partitioning between immiscible borosilicate liquids：A high-temperature centrifuge study [J].Geochimica et Cosmochimica Acta，66: 2603-2614

Wen Chun-hua，Luo Xiao-ya，Li Sheng-miao，Li Jian-kang.2015.Application of X-ray fluorescence spectrometry and inductively coupled Plasma-Mass spectrometry in the geochemical study of rare metal deposits in Chuan-ziyuan area，Hunan Province [J].Rock and Mineral Analysis，34(3)：359-365 (in Chinese with English abstracts)

Xu C，Kynicky J，Chakhmouradian A R，Li X H，Song W L.A case example of the importance of multi-analytical approach in deciphering carbonatite petrogenesis in South Qinling orogen：Miaoya rare-metal deposit，central China [J].Lithos，227：107-121

Yang K F，F(xiàn)an H R，Santosh M，Hu F F，Wang K Y.2010.Mesoproterozoic mafic and carbonatitic dykes from the northern margin of the North China Craton：Implications for the final breakup of Columbia supercontinent [J].Tectonophysics，498：1-10

Yang K F，F(xiàn)an H R，Santosh M，Hu F F，Wang K Y.2011.Mesoproterozoic carbonatitic magmatism in the Bayan Obo deposit，Inner Mongolia，North China：Constraints for the mechanism of super accumulation of rare earth elements [J].Ore Geology Reviews，40：122-131

Yang Wu-bin，Niu He-cai，Shan Qiang，Luo Yong，Yu Xue-yuan，Qiu Yu-zhuo.2009.Ore-forming mechanism of the Baerzhe super-large rare and rare elements deposit [J].Acta Petrologica Sinica，25(11)：2924-2932 (in Chinese with English abstract)

Yang Wu-bin，Su Wen-chao，Liao Si-ping，Niu He-cai，Shan Qiang，Li Ni-bo.2011.Melt and melt-fluid in the Baerzhe alkaline granite：Information of the magmatic-hydrothermal transition [J].Acta Petrologica Sinica，27(5)：1493-1499 (in Chinese with English abstract)

Yang Xiao-yong，Lai Xiao-dong，Ren Yi-su，Ling Ming-xing，Liu Yu-long，Liu Jian-yong.2015.Geological characteristics and their scientific problems of the Bayan Obo Fe-REE-Nb deposit：Discussion on the origin of Bayan Obo super-large deposit [J].Acta Geologica Sinica，89(12)：2323-2350 (in Chinese with English abstracts)

Yuan Zhong-xin，Zhang Min，Wan De-fang.2003.A discussion on the petrogenesis of18O low alkali granite—A case study of Baerzhe alkali granite in Inner Mongolia [J].Acta Petrologica et Mineralogica，22(2)：119-124 (in Chinese with English abstract)

Yuan Zhong-xin.2012.Later discussion of the metallogenic epoch and genesis of Bayan Obo deposit [J].Acta Geologica Sinica，86(5)：2323-2350 (in Chinese)

Zaraisky G P，Aksyuk A M，Devvatova V N，Udoratina O V，Chevychelov V.2009.The Zr/Hf ratio as a fractionation indicator of rare-metal granites [J].Petrology，17：25-45

Zhang Hui，Tang Yong，Lv Zheng-hang.2011.Geochemical prospecting marks of pegmatite rare metal deposit in Altay area [J].Acta Mineralogica Sinica，S1：320 (in Chinese)

Zhang Ling，Lin De-song.2004.Current situation of rare metal resources in China [J].Geology and Prospecting，40(1)：26-30 (in Chinese with English abstract)

Zhang Shan-ming,Wang Ting-yuan,Zhang Hua,Zhang Zhi-guo,Yang Rui,Fan Li-xin.2014.Ore-controlling factors and geological features of the W-Sn polymetallic ore deposits in East Qiyi Shan,Inner Mongolia [J].Geology and Exploration,50(6):1038-1049(in Chinese with English abstract)

Zhao Yuan-yi，Zhao Xi-tao，Ma Zhi-bang，Deng Jian.2010.Chronology of the Gulu hot spring cesium deposit in Nagqu，Tibet and it geological significance [J].Acta Geologica Sinica，84(2)：211-220 (in Chinese with English abstract)

Zhou L J，Zhang Z W，Li Y J，You F H，Wu C Q，Zheng C F.2013.Geological and geochemical characteristics in the paleo-weathering crust sedimentary type REE deposits，western Guizhou，China [J].Journal of Asian Earth Sciences，73：184-198

Zhou Yan-jing，Li Jian-wu，Wang Gao-shang.2015.Discussion on global mineral resources of strategic emerging industries [J].China Mining Magazine，24(2)：1-4 (in Chinese with English abstract)

Zhu J C，Li R K，Li F C，Xiong X L，Zhou F Y，Huang X L.2001.Topaz-albite granites and rare-metal mineralization in the Limu district，Guangxi Province，southeast China [J].Mineralium Desposita，36：393-405

Zhu Z Y，Wang R C，Che X D，Zhu J C，Wei X L，Huang X E.2015.Magmatic-hydrothermal rare-element mineralization in the Songshugang granite (northeastern Jiangxi，China)：Insights from an electron-microprobe study of Nb-Ta-Zr minerals [J].Ore Geology Reviews，65：749-760

Zirner A K，Marks M A W，Wenzel T，Jacob D E，Markl G.2015.Rare earth elements in apatite as a monitor of magmatic and metasomatic processes：The Ilímaussaq complex，South Greenland [J].Lithos：228-229，12-22

[附中文參考文獻(xiàn)]

陳 駿，陸建軍，陳衛(wèi)峰，王汝成，馬東升，朱金初，張文蘭，季峻峰.2008.南嶺地區(qū)鎢錫鈮鉭花崗巖及其成礦作用[J].高校地質(zhì)學(xué)報，14(4)：459-473

陳 文，萬渝生，李華芹，張宗清，戴橦謨，施澤恩，孫敬博.2012.同位素地質(zhì)年齡測定技術(shù)及應(yīng)用[J].地質(zhì)學(xué)報，85(11)：1917-1947

代 濤，丁 賽，劉艷飛，于汶加.2014.中國鍶礦供需形勢分析與對策建議[J].中國礦業(yè)，23(10)：9-12

戴自希.2008.世界鋰資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用趨勢[J].中國有色冶金，4：17-20

范宏瑞，楊奎鋒，胡芳芳，王凱怡，翟明國.2010.內(nèi)蒙古白云鄂博地區(qū)基地巖石鋯石年代學(xué)及對構(gòu)造背景的指示[J].巖石學(xué)報，26(5)：1342-1350

藍(lán)廷廣，范宏瑞，胡芳芳，楊奎鋒，王 永.2011.山東微山稀土礦礦床成因：來自云母Rb-Sr年齡、激光Nd同位素及流體包裹體的證據(jù)[J].地球化學(xué)，40(5)：428-442

李建康.2012.花崗偉晶巖結(jié)構(gòu)結(jié)晶動力學(xué)的研究進(jìn)展[J].地學(xué)前緣，19(4)：165-172

李勝虎，李建康，張德會.2015.熱液金剛石壓腔在流體包裹體研究中的應(yīng)用[J].地質(zhì)學(xué)報，89(4)：747-754

林德松.1992.近年來國外稀有金屬礦床勘查和研究進(jìn)展[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，6(6)：440-447

林龍華，徐九華，魏 浩，陳棟梁，徐 偉，劉澤群，王燕海.2012.新疆阿爾泰可可托海3號偉晶巖脈綠柱石流體包裹體SRXRF研究[J].巖石礦物學(xué)雜志，31(4)：603-611

劉 鋒，張志欣，李 強(qiáng)，屈文俊，李 超.2012.新疆可可托海3號偉晶巖脈成巖時代的限定：來自輝鉬礦Re-Os 定年的證據(jù)[J].礦床地質(zhì)，31(5)：1111-1118

劉玉龍，楊 剛，陳江峰，杜安道，謝 智.2005.白云鄂博超大型稀土-鈮-鐵礦床黃鐵礦Re-Os定年[J].科學(xué)通報，50(2)：172-175

盧煥章.2011.流體不混溶性和流體包裹體[J].巖石學(xué)報，27(5)：1253-1261

麻 菁,曾普勝,茍瑞濤,王聚杰,代艷娟.2015.中國堿性雜巖的成因及其成礦作用[J].地質(zhì)與勘探，51(3):466-477

牛賀才，單 強(qiáng)，羅 勇，楊武斌，于學(xué)元.2008.巴爾哲超大型稀有稀土礦床富晶體的流體包裹體初步研究[J].巖石學(xué)報，24(9)：2149-2154

孫 劍，房 楠，李世珍，陳岳龍，朱祥坤.2012.白云鄂博礦床成因的Mg同位素制約[J].巖石學(xué)報，28(9)：2890-2902

孫 藝，賴 勇，陳 靜，舒啟海.2011.巖漿殘余富集和流體疊加對稀土配分的影響：熔融包裹體原位LA-ICP-MS研究[J].礦物學(xué)報，S1：291-292

王汾連，趙太平，陳 偉.2012.鈮鉭礦研究進(jìn)展和攀西地區(qū)鈮鉭礦成因初探[J].礦床地質(zhì)，31(2)：293-308

王凱怡，范宏瑞，楊奎峰，胡芳芳，吳春明，胡輔佑.2010.白云鄂博碳酸巖的方解石-白云石地質(zhì)溫度計[J].巖石學(xué)報，26(4)：1141-1149

王盤喜，包民偉.2015.我國鉭鈮等稀有金屬礦概況及找礦啟示[J].金屬礦山，6：92-97

王秋舒，元春華，許 虹.2015.全球鋰礦資源分布與潛力分析[J].中國礦業(yè)，24(2)：10-17

王仁財，邢佳韻，彭 浩.2014.美國鈹資源戰(zhàn)略啟示[J].中國礦業(yè)，23(10)：21-24

文春華，羅小亞，李勝苗，李建康.2015.應(yīng)用X射線熒光光譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法研究湖南傳梓源地區(qū)稀有金屬礦床偉晶巖地球化學(xué)特征[J].巖礦測試，34(3)：359-365

楊武斌，牛賀才，單 強(qiáng)，羅 勇，于學(xué)元，裘渝卓.2009.巴爾哲超大型稀有稀土礦床成礦機(jī)制研究[J].巖石學(xué)報，25(11)：2924-2932

楊武斌，蘇文超，廖思平，牛賀才，羅 勇，單 強(qiáng)，李寧波.2011.巴爾哲堿性花崗巖中的熔體和熔體-流體包裹體：巖漿-熱液過渡的信息[J].巖石學(xué)報，27(5)：1493-1499

楊曉勇，賴小東，任伊蘇，凌明星，劉玉龍，柳建勇.2015.白云鄂博鐵-稀土-鈮礦床地質(zhì)特征及其研究中存在的科學(xué)問題—兼論白云鄂博超大型礦床的成因[J].地質(zhì)學(xué)報，89(12)：2323-2350

袁忠信，張 敏，萬德芳.2003.低18O堿性花崗巖成因討論—以內(nèi)蒙巴爾哲堿性花崗巖為例[J].巖石礦物學(xué)雜志，22(2)：119-124

袁忠信.2012.再談白云鄂博礦床的成礦時代和礦床成因[J].地質(zhì)學(xué)報，86(5)：683-686

張 輝，唐 勇，呂正航.2011.阿爾泰偉晶巖型稀有金屬礦床找礦地球化學(xué)標(biāo)志[J].礦物學(xué)報，S1：320

張 玲，林德松.2004.我國稀有金屬資源現(xiàn)狀分析[J].地質(zhì)與勘探，40(1)：26-30

張善明,王庭院,張 華,張治國,楊 銳,范立新.2014.內(nèi)蒙古東七一山鎢錫多金屬礦成礦特征與控礦因素分析[J].地質(zhì)與勘探,50(6):1038-1049

趙元藝，趙希濤，馬志邦，鄧 堅.2010.西藏谷露熱泉型銫礦床年代學(xué)及意義[J].地質(zhì)學(xué)報，84(2)：211-220

周艷晶，李建武，王高尚.2015.全球戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)資源形式分析[J].中國礦業(yè)，24(2)：1-4

Resources,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037;2.SchoolofEarthScienceandMineralResources,

ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083)

A Preliminary Discussion on Some Important Advances of the Rare Metal Deposit

ZHOU Zhen-hua1,CHE He-Wei2,MA Xin-hua1,GAO Xu2

(1.MinistryofLandandResourcesKeyLaboratoryofMetallogenyandMineralAssessment，InstituteofMineral

Rare metal ore reserves are important strategic resources,on which metallogenic mechanisms and mineralization studies have received widespread attention in the world.This article presents a brief review that focuses on four aspects of recent progress on this issue,i.e.the characteristics of the deposit type,relationships between magmatic rocks,carbonate rocks and rare metals mineralization,metallogenic fluids and mineralization mechanism,and metallogenic chronology.Rare-metal deposits are dominated by granite type and granitic pegmatite type,with the geochemical composition of the rare metal mineralization-related rocks which can effectively indicate the metals mineralization trend.Usually zircon has special chemical composition characteristics,such as high Th/U ratio (1～10),Y/Ho<20,Sm/Nd>0.5,Nb/Y>0.08,and Hf>2wt%.Fluid immiscibility is commonly present in the rare metal deposits,especially in mineralization fluids of the granitic pegmatite-type deposits,and the mineralization experienced multiple phases from magma to hydrothermal phases.Fluid composition is more complex,on which in addition to B and F elements,rare carbonate minerals have been discovered recently,and their metallogenic mechanisms need further study.

rare-metal deposit,grantite-type,granitic pegmatite-type,trace element,fluid immiscibility

2016-02-13；

2016-06-28；[責(zé)任編輯]陳偉軍。

國家自然科學(xué)基金項目(41302061)、地質(zhì)大調(diào)查項目(12120113093600)和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項目(K1314)的聯(lián)合資助。

周振華(1981年-)，男，博士，副研究員，碩士生導(dǎo)師，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，主要從事礦床學(xué)研究。Email：zhzhou@cags.ac.cn。

P618.6

A

0495-5331(2016)04-0614-13

Zhou Zhen-hua,Che He-wei,Ma Xin-hua,Gao Xu.A preliminary discussion on some important advances of the rare metal deposit [J].Geology and Exploration,2016,52(4):0614-0626.