内蒙古巴尔哲稀有稀土矿区新发现的碱性流纹岩岩石成因及其地质意义

淡凯波; 张道涵; 栾钰薇; 宋崇宇; 于淼; 刘常伟

doi:10.3799/dqkx.2023.177

地球科学 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (04) : 1324 -1338. DOI: 10.3799/dqkx.2023.177

内蒙古巴尔哲稀有稀土矿区新发现的碱性流纹岩岩石成因及其地质意义

淡凯波 ¹ ,
张道涵 ²^,³ ,
栾钰薇 ² ,
宋崇宇 ²^,⁴ ,
于淼 ⁵ ,
刘常伟 ⁶

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Petrogenesis and Geological Significance of Newly Discovered Alkaline Rhyolite in Baerzhe Rare Metal Deposit, Inner Mongolia

Kaibo Dan ¹ ,
Daohan Zhang ²^,³ ,
Yuwei Luan ² ,
Chongyu Song ²^,⁴ ,
Miao Yu ⁵ ,
Changwei Liu ⁶

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摘要

为查明在内蒙古巴尔哲超大型稀有稀土金属矿区新发现的碱性流纹岩岩石成因，及其与碱性花岗岩成矿岩体、以及邻区阿里乌拉碱性流纹岩的成因联系，开展了锆石U-Pb定年、矿物学和全岩地球化学研究.结果表明，巴尔哲碱性流纹岩喷发年龄为124.4±1.6 Ma，明显年轻于阿里乌拉碱性流纹岩（141 Ma），代表了大兴安岭中南段早白垩世新一期碱性火山岩活动.巴尔哲和阿里乌拉碱性流纹岩具有较高的SiO₂、碱金属、TFe₂O₃、F和较低的Al₂O₃含量，均归属于钠闪碱流岩.两者均富集轻稀土元素（LREE）和Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素（HFSE），含有较高的Rb、Th、U和极低的Ba、Sr含量.另外，两者具有相同的全岩Nd同位素组成，ε_Nd（t）值分别为1.6和1.7~1.8.因此，巴尔哲和阿里乌拉碱性流纹岩均为新生地壳部分熔融的产物.巴尔哲碱性流纹岩与碱性花岗岩成矿岩体形成时代和同位素组成均一致，应属同一岩浆体系不同演化阶段的产物.鉴于火山岩出露范围更广，碱性火山岩可以作为深部稀有稀土金属矿床的重要地质找矿标志，并指出阿里乌拉地区具有该类金属矿产较好的找矿潜力.