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战略性关键金属是现今社会必需、安全供应存在高风险的稀有、稀土、稀散等金属，与碱性、过碱性岩浆活动有关的稀有稀土矿床是关键金属的重要来源。前人研究主要聚焦稀土沉淀的主控因素和富集机制，但对稀土成矿和锆成矿二者时间和成因的认识还不完全，阻碍了我们对碱性花岗岩型稀有稀土矿床成矿精细过程的深入理解。
针对上述科学问题，我校地球科学与资源学院邓军教授团队邱昆峰副教授，依托“成矿动力学”高等学校学科创新引智计划（计划2.0），以我国内蒙古巴尔哲Zr-Nb-Be-REE矿床为研究对象，运用CL、SEM、EPMA和LA-ICP-MS等微区结构和微束分析方法，在岩石探针片上开展锆石和独居石的矿物形貌学、地球化学和U-Pb年代学研究。取得如下创新性认识：
1、巴尔哲矿床发育有三类锆石和一类独居石（图1）。Ia型锆石与造岩矿物共生，呈自形-半自形，发育良好的振荡生长环带，具有轻稀土亏损、重稀土富集的典型岩浆锆石特征。Ib型锆石与造岩矿物共生，呈半自形-他形，边缘发育溶蚀现象，阴极发光强度较弱，生长环带被局部溶蚀，具有轻重稀土均相对富集的特征，表明其为被富含轻稀土流体强烈交代的岩浆成因锆石。II型锆石与稀土矿物共生，呈半自形-他形，阴极发光强度较弱，多不发育生长环带，具有轻重稀土均相对富集的特征，表明其为富含锆和稀土流体沉淀的产物。独居石与其他稀土矿物共生，交代造岩矿物或锆石，表明其为热液成因。
2、Ia型锆石U-Pb年代为.2±1.3Ma，Ib型锆石U-Pb年代为.4±0.7Ma，II型锆石U-Pb年代为.9±0.6Ma，独居石U-Pb年代为.8±0.6Ma，表明巴尔哲碱性花岗岩侵位于约Ma，稀土成矿热液活动发生在约Ma。
3、精细的锆石和独居石矿物形貌学、地球化学和U-Pb年代学研究表明，巴尔哲矿床Zr与REE为独立成矿作用，岩浆结晶分异为锆成矿主控因素，而岩浆过程预富集和热液过程二次富集为稀土成矿主控因素。
该研究针对岩石探针片上的锆石和独居石进行微区结构和微束分析，准确限定了巴尔哲矿床锆和稀土成矿年代，为揭示巴尔哲矿床锆、铌、铍、稀土成矿精细过程提供重要基础。精细的原位微区结构和微束分析研究方法不仅揭示了碱性、过碱性岩浆作用锆矿化和稀土矿化的时间和成因联系，对解决“岩浆-热液矿床原位定年”问题具有重要的参考意义。以该研究成果为主要依托，邱昆峰副教授获得国家自然科学基金委“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划培育项目（.1-.12）资助。
图1巴尔哲Zr-Nb-Be-REE矿床锆石和独居石矿物形貌学和年代学
上述研究成果发表在地质学国际权威刊物《AmericanMineralogist》上：Qiu,K.F.,Yu,H.C.,Wu,M.Q.,Geng,J.Z.,Ge,X.K.,Gou,Z.Y.,Taylor,R.D..DiscreteZrandREEmineralizationoftheBaerzherare-metaldeposit,China.AmericanMineralogist(10):-.[IF=2.]
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