白云鄂博矿床成因再研究——铁镁同位素制约

白云鄂博铁、稀土、铌矿床是世界著名的巨型多金属矿床，受到国内外地学界的广泛关注，前人在此做了大量工作，取得了一系列成果，但对矿床形成机制的认识仍存在很大分歧。争论的焦点在于铁的物质来源和赋矿层H8白云质大理岩成因（水成或火成）。铁和镁是H8白云质大理岩的主量金属元素，同时铁还是矿床的成矿元素。铁、镁同位素测试方法的建立为白云鄂博矿床的成因研究提供了新途径。.本项目拟首先对典型沉积成因的北矿及其碳酸盐岩围岩、和矿区广泛分布的火成碳酸岩墙进行铁、镁同位素研究，结合已有工作，厘定沉积、火成岩石的铁、镁同位素组成分布范围。在此基础上，详细调查东矿、主矿和西矿的铁矿体及H8白云质大理岩的铁、镁同位素分布特征，进而对铁的物质来源和H8的成因进行制约。

本项目主要开展Mg、Fe同位素研究，对白云鄂博REE-Nb-Fe超大型多金属矿床的成因进行制约。首先建立和完善了富REE-Nb-Fe-Mn样品Mg、Fe同位素的测试方法，确保了白云鄂博矿床样品Mg和Fe同位素高精度测试的开展。第二，对白云鄂博地区典型沉积成因的铁矿及其碳酸盐岩围岩、和矿区广泛分布的火成碳酸岩墙等相关岩石进行Mg、Fe同位素研究，结合已有工作，厘定沉积、火成岩石的Mg、Fe同位素组成分布范围。第三，在此基础上，系统调查了白云鄂博矿床主、东、西矿铁矿体，H8赋矿白云岩的Mg、Fe同位素组成特征。结果表明，白云鄂博矿床H8白云岩大部分样品的Mg同位素组成落在火成岩范围，少量数据落在火成岩和沉积白云岩之间。细粒铁矿石和H8白云岩的Fe同位素平均值δ56Fe在0附近，并且变化范围很窄，与火成岩的Fe同位素组成一致，与沉积铁建造明显不同；磁铁矿和白云石矿物之间的Fe同位素分馏很小，指示高温形成环境。Mg、Fe同位素的研究结果表明白云鄂博矿床是以岩浆作用为主导而形成的矿床。最后，本项目还补充开展了白云鄂博矿床成矿年代学的研究和Sr、Nd、C、O同位素的研究，完善了白云鄂博矿床的成矿模式。