成礦時代少10億年 中團隊揭白雲鄂博稀土是碳酸岩漿造成
在中國內蒙古包頭市，寓意「富饒的神山」的白雲鄂博礦區以占全國稀土總儲量九成、占世界探明稀土總量近四成的豐厚儲量而成為「稀土之鄉」。其巨量稀土資源究竟如何形成？這一謎團長期以來備受關注，中國研究團隊發現是碳酸岩岩漿造就稀土礦床。
中新社報導，北京大學地球與空間科學學院李揚副教授、中國科學院地質與地球物理研究所李獻華院士聯合研究團隊經過六年持續研究，在白雲鄂博識別出4.3億年前火成碳酸岩，將白雲鄂博成礦時代從距今13.2億年大幅修正為距今4.3億年，並指出多期碳酸岩岩漿-熱液活動是形成世界級稀土礦床的關鍵因素。
研究團隊發現，白雲鄂博早古生代碳酸岩岩漿活動貢獻超過70%的稀土資源，且以極富輕稀土為主要特徵。這個發現顛覆「中元古代主導成礦」的傳統認知、揭開白雲鄂博巨量稀土資源成因之謎的重要基礎研究成果論文，24日在國際學術期刊「科學進展」上線發表。
李揚表示，白雲鄂博礦區的主要稀土礦物為獨居石和氟碳鈰礦，二者存在於一種被命名為H8的白雲岩中，這是一種岩漿活動形成的碳酸岩，大致形成於距今約13億年的中元古代，但稀土礦的定年結果卻主要集中在距今約4億年的古生代。成岩與成礦之間的巨大時間差對破譯礦床成因至關重要，礦床發現近百年來一直未能獲得突破。
本次聯合研究團隊自2019年開始在白雲鄂博深入開展地質填圖研究，系統釐定了白雲鄂博礦區48平方公里範圍內的火成碳酸岩分布。進一步的定年研究顯示，除形成於13億年前的白雲岩外，白雲鄂博還廣泛分布有形成於4.3億年前的火成碳酸岩，說明早古生代的確存在可能攜帶大量稀土資源的碳酸岩流體。
白雲鄂博的稀土資源是否確定由這些流體攜帶而來？為進一步釐定兩期碳酸岩對稀土成礦的貢獻，研究團隊對四件跨越12個年份、能夠反映大尺度和長周期開採稀土特徵的精礦樣品進行精細研究，並對其中的獨居石和氟碳鈰礦進行定年統計分析，從而得出本項顛覆傳統認知、揭祕白雲鄂博巨量稀土資源成因的重要科研成果。
李揚表示，白雲鄂博礦是岩石學、礦物學、地球化學和年代學研究不可多得的一塊聖地，探祕白雲鄂博礦床成因，不僅是人類對地球演化與自然規律的好奇使然，更是以理論創新指導找礦勘探和綠色選冶的必然，也將進一步提升中國引領稀土產業發展的能力。
李揚透露，氧鉛燒綠石和獻華鈰鈮礦等新礦物3月底在包頭發表，至此，1959年以來在白雲鄂博發現的新礦物增至24個（自2022年以來增至9個）。這些新礦物和新成果的發現，不僅豐富了世界礦物學寶庫，而且為相關研究提供了新的素材和思路，對礦物學研究發展具有重大意義，也為摸清白雲鄂博稀土等資源「家底」並綜合利用奠定堅實基礎。
