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第一章 区域地质及矿床地质1

第一节 地层1

第二节 构造3

第三节 岩浆岩4

一、侵入岩4

（一）花岗岩4

（二）辉长岩5

（三）碳酸岩脉5

二、火山岩6

第四节 矿体7

第二章 白云鄂博矿床地质勘探调查研究沿革及成因认识演变10

第三章 实验方法和年龄计算方法15

第一节 Sm-Nd同位素年龄和Nd同位素测定实验方法15

第二节 Rb-Sr同位素年龄和Sr同位素测定实验方法15

第三节 锆石U-Pb同位素年龄和Pb同位素测定实验方法16

一、颗粒锆石U-Pb同位素年龄测定实验方法16

二、锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄测定实验方法16

三、Pb同位素测定实验方法16

第四节 40Ar／39Ar同位素年龄测定实验方法16

第五节 硫酸盐δ34S测定实验方法17

第六节 主元素和微量元素分析实验方法17

第七节 Nd模式年龄和εNd（t）值的计算17

第四章 白云鄂博矿床铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石年龄和地球化学18

第一节 主矿、东矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石年龄和地球化学18

一、主矿、东矿矿区地质概况和样品地球化学特征18

二、主矿、东矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石样品同位素年龄测定结果21

（一）矿石样品Sm-Nd年龄同位素数据21

（二）矿石样品Rb-Sr年龄同位素数据23

（三）矿石样品Pb同位素组成分析结果和206Pb 238U、 208Pb 232Th等时年龄25

三、主矿、东矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石矿物样品同位素年龄测定结果26

（一）东矿黑云母磷灰石型铌-稀土矿石矿物样品同位素年龄测定结果26

（二）东矿萤石型铌-稀土矿石矿物样品同位素年龄测定结果28

（三）主矿萤石霓石型铌-稀土-铁矿石矿物样品同位素年龄测定结果30

（四）东矿萤石磷灰石型铌-稀土-铁矿石矿物样品同位素年龄测定结果33

（五）主矿铁矿石组合样独居石Th-Pb同位素年龄和Sr、Nd同位素分析结果35

四、主矿、东矿晚期脉体矿物年龄测定结果37

（一）晚期脉体地质产状37

（二）晚期脉体矿物样品Sm-Nd年龄同位素数据37

（三）晚期脉体矿物样品Rb-Sr年龄同位素数据38

第二节 西矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石年龄和地球化学39

一、西矿矿区地质概况和样品地球化学特征39

二、西矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石样品和白云岩样品同位素年龄测定结果46

（一）Sm-Nd年龄同位素数据46

（二）Rb-Sr年龄同位素数据47

（三）Pb同位素分析结果49

第三节 北矿赤铁矿石和围岩的年龄与地球化学50

一、北矿矿区地质概况和样品地球化学特征50

二、北矿赤铁矿石样品及围岩灰岩、炭质板岩样品同位素年龄测定结果52

（一）Sm-Nd年龄同位素数据52

（二）Rb-Sr年龄同位素数据53

三、北矿赤铁矿石样品Pb同位素组成55

第五章 白云鄂博矿床赋矿岩石：白云大理岩的年龄和地球化学56

第一节 主矿、东矿和菠萝头白云岩的年龄和地球化学56

一、采样点地质概况和样品地球化学特征56

二、主矿、东矿，菠萝头白云岩样品同位素年龄测定结果59

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据59

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据62

（三）全岩样品Pb同位素分析结果和Pb-Pb等时年龄64

三、白云岩矿物样品同位素年龄测定结果65

（一）Sm-Nd年龄同位素数据65

（二）Rb-Sr年龄同位素数据66

第二节 白云岩夹层（或包体）钠闪石岩的年龄和地球化学67

一、白云岩夹层（或包体）钠闪石岩产出地质概况和样品主元素、微量元素组成67

二、白云岩夹层（或包体）钠闪石岩样品同位素年龄测定结果70

（一）钠闪石岩矿物样品Sm-Nd年龄同位素数据70

（二）钠闪石岩矿物样品Rb-Sr年龄同位素数据71

（三）钠闪石岩矿物样品钠闪石40Ar/39Ar年龄同位素分析结果71

三、钠闪石岩Pb同位素组成及其对岩石成因的限制73

第三节 苏蒙图白云岩及其互层板岩的年龄和地球化学73

一、采样点地质概况73

二、苏蒙图白云岩及其互层板岩样品同位素年龄测定结果74

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据74

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据74

（三）钠闪石化长石石英砂岩锆英石SHRIMP U-Pb年龄76

第四节 白云岩和铌-稀土-铁矿体的关系77

一、主矿、东矿白云岩和铌-稀土-铁矿体的关系77

二、西矿白云岩和铁矿体的关系80

第六章 白云鄂博矿床赋矿岩石：原划H9板岩年龄和地球化学81

第一节 H9板岩的分类、成因争论和年代学研究程度81

第二节 H9富钾板岩年龄和地球化学82

一、采样位置和样品地球化学特征82

二、主矿、东矿富钾板岩样品同位素年龄测定结果85

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据85

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据86

第三节 H9黑云母岩年龄和地球化学88

一、采样位置和样品地球化学特征88

二、主矿、东矿黑云母岩样品同位素年龄测定结果90

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据90

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据92

第四节 H9暗色板岩年龄和地球化学93

一、采样位置和样品地球化学特征93

二、东矿暗色板岩样品同位素年龄测定结果96

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据96

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据97

第五节 变质基性火山岩（黑云母板岩）年龄和地球化学98

一、采样位置和样品地球化学特征98

二、东矿东变质基性火山岩（黑云母板岩）样品同位素年龄测定结果101

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据101

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据102

第六节 讨论：H9板岩成因及和主矿、东矿铌-稀土-铁矿、白云岩关系103

一、H9板岩关系和成因103

（一）主元素、微量元素关系103

（二）Sr、Nd同位素特征104

二、H9板岩——变质镁铁质火山岩形成环境107

（一）主元素组成反映的形成环境107

（二）微量元素组成反映的形成环境107

（三）Nd、Sr同位素组成反映的H9板岩——变质镁铁质火山岩源区的特征110

三、H9板岩与主矿、东矿铌-稀土-铁矿床关系110

第七章 白云鄂博矿区地层岩石年龄和地球化学111

第一节 白云鄂博矿区地层岩石组成、地球化学特征及其形成年龄的研究程度111

一、白云鄂博矿区地层划分，岩石组成及其主元素、微量元素特征111

二、白云鄂博矿区地层年龄研究程度114

第二节 白云鄂博矿区地层岩石样品同位素年龄测定结果115

一、全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据115

二、全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据117

三、白云鄂博群H4层位含长石石英砂岩锆英石U-Pb年龄120

四、地层变质沉积岩样品Pb同位素组成和Pb-Pb等时年龄121

第三节 白云鄂博矿区地层变质沉积岩的年龄及其与白云鄂博矿床的关系122

一、色尔腾山群片麻岩的形成年龄122

二、白云鄂博群的形成年龄122

三、地层与白云鄂博矿床关系123

（一）主元素组成123

（二）微量元素特征123

（三）Nd同位素特征126

（四）Sr同位素特征128

（五）Pb同位素特征130

第八章 白云鄂博矿区侵入岩：辉长岩和花岗岩的年龄与地球化学133

第一节 辉长岩的年龄和地球化学133

一、采样点地质概况和样品岩石学特征133

二、辉长岩同位素年龄测定结果133

（一）辉长岩全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据133

（二）辉长岩矿物样品Sm-Nd年龄同位素数据134

（三）辉长岩全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据135

（四）辉长岩锆英石SHRIMP U-Pb年龄数据136

第二节 花岗岩的年龄和地球化学138

一、采样点地质概况和样品地球化学特征138

二、花岗岩样品同位素年龄测定结果140

（一）全岩样品Sm-Nd年龄同位素数据140

（二）全岩样品Rb-Sr年龄同位素数据142

第三节 讨论：辉长岩和花岗岩的年龄、成因及它们与白云鄂博矿床的关系143

一、辉长岩和花岗岩的年龄143

二、辉长岩和花岗岩的成因144

三、辉长岩、花岗岩与白云鄂博矿床的关系146

第九章 白云鄂博矿区侵入岩：侵入地层碳酸岩脉年龄与地球化学148

第一节 侵入碳酸岩脉研究概况148

第二节 白云鄂博矿区侵入白云鄂博群长石石英砂岩碳酸岩脉样品同位素年龄测定结果148

一、采样点地质概况和样品地球化学特征148

二、碳酸岩脉样品Sm-Nd年龄同位素数据153

三、碳酸岩脉样品Rb-Sr年龄同位素数据155

四、碳酸岩脉样品Pb同位素组成156

第三节 侵入地层碳酸岩脉与白云鄂博矿床关系157

一、侵入地层碳酸岩脉与白云鄂博矿床赋矿白云岩和铌-稀土-铁矿石具有相似主元素、微量元素组成157

二、侵入地层碳酸岩脉与矿床主矿、东矿铌-稀土-铁矿石和赋矿白云岩形成于同一时期157

三、侵入地层碳酸岩脉与矿床铌-稀土-铁矿石和赋矿白云岩样品具有类似Nd同位素组成158

四、侵入地层碳酸岩脉与矿床铌-稀土-铁矿石和赋矿白云岩样品具有类似Sr同位素组成158

五、侵入地层碳酸岩脉与矿床铌-稀土-铁矿石和赋矿白云岩样品具有类似Pb同位素组成158

第十章 讨论：白云鄂博矿床的形成年龄和成因160

第一节 白云鄂博矿床的形成年龄、被改造时间和白云鄂博群的形成年龄160

一、白云鄂博矿床的形成年龄160

二、白云鄂博矿床形成后遭受强烈地质作用时间174

三、关于白云鄂博群的形成年龄174

第二节 白云鄂博矿床物质源区174

一、关于白云鄂博矿床物质源区的争论174

二、成矿物质与地层正常沉积岩无关174

三、成矿物质与侵入岩辉长岩、花岗岩无关175

四、关于矿床的物质源区176

五、关于铁矿Fe物质来源181

第三节 矿床形成过程和环境：白云鄂博矿床可能是来自地幔深部地幔柱岩浆活动产物183

一、矿化白云岩的岩浆岩特征183

二、岩浆的分异作用185

三、成矿过程中的交代作用188

（一）在铁矿上覆火山岩中的交代作用188

（二）在长石石英砂岩中的交代作用188

（三）F交代作用189

四、关于矿床形成环境191

第四节 白云鄂博矿床S、O、C同位素地球化学特征及其与矿床形成环境的关系195

一、硫同位素地球化学特征195

（一）硫化物硫同位素特征195

（二）硫酸盐硫同位素特征195

二、白云岩碳、氧同位素地球化学特征196

第五节 关于西矿的形成过程及与主矿、东矿的差别200

一、主矿、东矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石和白云岩与西矿铌-稀土-铁矿石、铌-稀土矿石和白云岩具有相同物质源区200

二、主矿、东矿铌-稀土-铁矿和白云岩与西矿铌-稀土-铁矿和白云岩具有不同形成年龄和不同形成过程202

三、白云鄂博矿床不同时间形成矿段空间关系203

结论204

参考文献206

英文摘要212

图版说明及图版222