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秦岭造山带是我国中央造山带的重要组成部分。由太古代至今，该区域经历了多期次、多阶段的碰撞-扩张-聚合演化过程，发育多期构造-岩浆-变质-成矿事件，具有复杂的物质组成和结构构造，从北到南可依次划分为华北陆块南缘、北秦岭、南秦岭和扬子陆块北缘四个构造单元。近年来，在秦岭造山带的不同构造单元都陆续发现了稀土矿床，如南秦岭的庙垭和杀熊洞稀土-铌矿床，北秦岭的太平镇稀土矿床以及华北陆块南缘的黄龙铺，黄水庵和华阳川等与稀土相关的多金属矿床（图1）。这些稀土矿床的稀土氧化物（REO）总储量已经超过了200万吨，其中仅庙垭一个矿床就达到了121万吨。因此，秦岭造山带已经成为我国继白云鄂博、南方和川西之后的又一重要稀土成矿省。成矿时代对于研究区域成矿事件至关重要，然而秦岭造山带一些重要的稀土矿床目前还没有成矿时代的相关报道，比如华北陆块南缘的黄水庵矿床与北秦岭的太平镇矿床。 图1 秦岭造山带构造简图（a，b）与重要稀土矿床矿区地质图（c-黄水庵；d-太平镇；e-庙垭） 针对上述问题，中国科学院地球化学研究所 陈伟 研究员团队，在详细的矿床地质、岩相学、矿物学工作基础上，对秦岭造山带不同构造区域的典型矿床做了氟碳铈矿以及独居石原位LA-ICP-MS（U-Th-Pb）定年分析，取得以下认识： 1、南秦岭庙垭稀土矿床氟碳铈矿年龄为206 ± 4 Ma。独居石具有两期年龄，分别为414 ± 11 Ma 和231 ± 2.3 Ma，早期年龄反映了庙垭碱性岩-碳酸岩杂岩体侵位时的稀土成矿事件，而晚期年龄代表后期热液流体对早期稀土矿物的改造。 2、北秦岭太平镇稀土矿床成矿年龄为421 ± 7 Ma，与南秦岭稀土矿床成矿时代一致。 3、华北陆块南缘的黄水庵Mo-Pb（REE）矿床稀土矿床成矿年龄为207 ± 4 Ma，代表了另一期稀土成矿事件。该矿床氟碳铈矿U-Th-Pb年龄与辉钼矿Re-Os年龄一致，REE成矿事件与Mo成矿事件同时发生。 结合前人的研究成果，他们认为秦岭造山带存在两期稀土成矿事件（图2）： 图2 秦岭造山带稀土矿床成矿时代 第一期成矿事件发生在440-410Ma之间，主要发生在南秦岭和北秦岭。南秦岭的代表矿床为庙垭和杀熊洞矿床，形成于裂谷环境；北秦岭的代表矿床为太平镇矿床，形成于弧后盆地环境。 第二期成矿事件发生在220-200Ma之间，主要发生在华北陆块南缘，代表矿床为黄龙铺和黄水庵，形成于碰撞后的局部拉张环境。 研究成果发表在Mineralium deposita期刊上: Zhang W., Chen T. W., Gao J. F.,Chen H. K., Li J. H., (2019) Two episodes of REE mineralization in the QinlingOrogenic Belt, Central China: In-situ U-Th-Pb dating of bastnäsite andmonazite. Mineralium deposita. 链接：https://link./article/10.1007/s00126-019-00875-7 |
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