独居石Th-Pb年代学揭示白云鄂博富稀土碳酸岩侵位和热液交代历史

摘要

越来越多的证据表明,白云鄂博超大型稀土矿床与区内分布的火成碳酸岩有密切的成因联系,因此精确约束碳酸岩的侵位时代对研究成矿历史和机制非常关键.然而,由于后期复杂的热液叠加影响,以往的年代学研究结果大多得到后期扰动事件的年龄,而对碳酸岩岩浆活动的启动时间的制约则比较缺乏.为重建白云鄂博碳酸岩型稀土矿的岩浆—热液成矿历史,我们利用SHRIMP离子探针对一号碳酸岩墙(吴氏岩墙)及其蚀变围岩样品开展了薄片原位独居石Th-Pb年代学研究.碳酸岩中最老的独居石记录了其侵入时代1401±39 Ma (MSWD=0.57,n=7),这是首次从白云鄂博的独居石得到碳酸岩初始岩浆年龄,证实白云鄂博碳酸岩可能代表了华北克拉通从Nuna超大陆裂解过程中早期岩浆作用产物.同时,碳酸岩和霓长岩化围岩中的独居石还获得了格林威尔期到加里东期的一系列年龄数据,反映了后期构造热事件的叠加—扰动记录.尤其是,本研究识别出泛非期构造事件的独居石年代学记录(529±17 Ma,MSWD=1.01,n=6)并对其地质意义进行了初步探讨.本文的研究结果和认识为理解白云鄂博碳酸岩型稀土矿的岩浆-热液历史及成矿构造动力学背景提供了新的关键证据,所采用的研究方法对解决类似碳酸岩和稀土矿的年代学问题具有启示意义.

关键词

白云鄂博 / 稀土矿 / 一号岩墙(吴氏岩墙) / 火成碳酸岩 / 独居石 / Th-Pb年代学 / 地球化学

基金资助

国家自然科学基金面上项目(Nos.41873062,42072112,42072114); 地质过程与矿产资源国家重点实验室科技部专项经费(Nos.MSF-GPMR19,GPMR202103)