山东微山稀土矿床成因研究：稀土矿物学约束

摘要

山东微山稀土矿床位于华北板块东部的莱芜—淄博—微山稀土矿带，是我国三大轻稀土矿床之一。为进一步探究稀土元素的迁移富集过程，本研究对微山矿床开展了精细的矿物学研究。根据矿物共生组合及脉体之间的穿切关系，将微山稀土矿床热液成矿作用划分为四个成矿阶段：（I）钾长石+石英+方解石、（Ⅱ）硫酸盐+石英+方解石、（Ⅲ）稀土矿物+石英+方解石+硫酸盐+萤石以及（Ⅳ）方解石+石英+萤石+硫化物阶段。对各成矿阶段开展扫描电镜-能谱（SEM-EDS）和电子探针（EPMA）分析显示，稀土矿物主要为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、碳（酸）锶铈矿和少量的独居石、（铈）磷灰石和钍石。这些稀土矿物与萤石、方解石和硫酸盐矿物密切共生，指示成矿流体可能为H₂O-CO₂-NaCl-F-REE-SO₄^2-体系热液；在成矿过程中，F^-、Cl^-、CO₃^2-和SO₄^2-等多离子对关键成矿元素的迁移和富集具有不同程度的贡献，壳幔混合岩浆演化晚期分异的复杂成矿流体是成矿作用的关键。结合区域构造背景，本文提出微山稀土矿床形成可能与古太平洋板块俯冲板片后撤诱发软流圈地幔物质上涌的成矿构造模式。

关键词

矿物组合 / 成矿流体 / 矿床成因 / 成矿模式 / 微山稀土矿床

基金资助

国家自然科学基金重点基金项目“碳酸岩-碱性岩岩浆-热液演化与稀土成矿作用”(41930430); 山东省地勘基金项目“山东省微山县郗山地区稀土矿深部及外围调查评价(续作)”(鲁勘字(2020)32号); 山东省自然科学基金“碱性岩对稀土元素富集的制约—以郗山稀土矿床为例”(ZR2021QD106)项目