铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床，加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究，对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关，地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集，结晶铌和稀土矿物；碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变，岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物；而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位；在碱性硅酸岩体系中，少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位，而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。![]()
图1. 与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床分布图。底图为1∶5700万标准世界地图[审图号：GS(2016)2946号]铌（Nb）具有耐蚀性强、耐热性佳、延展性好和热导率高等特性，是高端电子、航空航天、医疗、化工和原子能等领域的重要金属原料。稀土元素（REE）具有特殊的磁、光、电等物理性能，被广泛应用于国防军工、航空航天、信息技术、清洁能源等诸多领域，被誉为“工业维生素”。铌和稀土元素在高新技术等领域应用日益广泛，已成为全球经济发展和社会进步的关键和战略性矿产资源（蒋少涌等，2019；翟明国等，2019）。值得一提的是，全球主要的铌和稀土资源均来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床，这些矿床的全球分布极不均匀（图1）。例如，我国白云鄂博REE-Nb矿床的稀土储量约占全球储量的三分之一，巴西Araxá和Cataláo-II碳酸岩风化壳型铌矿床占据了全球90%以上的铌市场。铌是我国高度紧缺的矿产资源，对外依存度在95%以上，且全球铌资源和生产源较为单一，存在较高的供应风险。稀土是我国的优势矿产资源，但近期国外加大了稀土资源勘查和开发投入，给我国稀土资源的优势地位提出了挑战。加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究，对指导我国铌和稀土资源的进一步找矿工作具有重要意义，为减弱我国铌资源的对外依存度和保持我国稀土资源的优势地位具有重要的现实和战略意义。
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图2.
与碳酸岩-碱性岩有关矿床的铌（a）和稀土（b）储量和品位特征
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3.
酸岩杂岩体REE和Nb矿化分带图（修改自 Mackay和Simandl，2014）与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床是世界上铌和稀土资源的主要来源，都经历了复杂的岩浆-热液演化历史，不同演化过程对铌和稀土富集矿化的贡献有所不同。（1）碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融相关，地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。（2）早期矿物的高度分离结晶形成铌和稀土高度富集的残余碱性岩浆，形成铌和稀土矿物；碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。（3）大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌矿床均经历了热液蚀变，岩浆铌矿物（如钠钙烧绿石）被原地蚀变成热液铌矿物（如铌铁矿等），一般会导致矿石矿物破碎而减弱经济利用价值；而岩浆矿石和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为独居石、氟碳铈矿和磷钇矿等稀土矿物相，提升稀土品位和经济利用价值。（4）地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位，包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程；少数碱性硅酸岩矿床通过物理富集提升铌和稀土品位，而大多数矿床中风化导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物并被分散到地表环境中。【文献信息】
陈唯，应元灿，柳加俊，杨帆，蒋少涌. 2024. 与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制. 矿物岩石地球化学通报，43卷, 1期: 1 - 13
