稀土元素与碳酸岩

 稀土元素的地质来源有四种类型：①岩浆岩（如碳酸岩及碱性岩、伟晶岩等）；②沉积岩（盆地，如重砂矿物）；③风化岩层（如粘土矿物离子吸附型矿床）；④变质岩（钙硅质岩）。碳酸岩是稀土元素最具勘查前景的赋矿岩石类型之一。

 许多碳酸岩中都赋存有丰富的轻稀土元素资源。然而，大多数与碳酸岩有关的稀土元素矿床不含有丰富的重稀土元素资源。碳酸岩是Nb和稀土元素的主要来源。例如，Seis Lagos碳酸岩型铌矿床中的Nb2O5的含量为2.81 wt%，估算的资源量约为29亿吨，是一个与红土风化岩层单元有关的矿床。目前，巴西的Araxa和Catalao矿是铌的全球主要供给来源。

 随着时代的变迁，碳酸岩这一术语的内涵也发生了很大的变化。根据国际地质科学联合会（IUGS），碳酸岩是指碳酸岩含量大于50%且SiO2含量小于20 wt%的岩石。还有一些作者提出了不同的碳酸岩定义，即碳酸岩（广义上的）是指原生火成碳酸盐岩矿物含量超过30 vol%的岩石（不考虑SiO2的含量）。

 根据相关报道，全球约发现了530个碳酸岩赋存。其中，三分之二的碳酸岩形成于显生宙，它们的丰度随着形成年龄逐渐年轻而呈指数级增加。然而，约90%的已发现碳酸岩是与前寒武纪克拉通有关的，这强烈表明即使碳酸岩的形成年龄较为年轻，但碳酸岩也倾向于在前寒武纪岩层中发育。约80%的碳酸岩赋存与不同的碱性岩有关（最常出现的是霞石-霓霞岩、响岩-长石正长岩和粗面岩-正长岩）。从大地构造的角度来看，碳酸岩的形成通常与伸展构造环境有关。一些研究表明，碳酸岩可能与俯冲系统中发生的地幔熔融作用有关，而这种俯冲系统中出现了向下俯冲的大洋板块对地幔过渡带的渗透作用。

 关于碳酸岩浆的形成机制问题、碳酸岩与其他硅酸盐岩的成因关系问题，以及与其伴生的岩浆和流体问题，各种观点纷呈，争论也十分激烈。对碳酸岩与某些特定岩石类型（如金伯利岩和煌斑岩）的关系也不是十分清楚。对喷出型碳酸岩的研究工作大大提高了我们对碳酸岩组合及其侵位机制的认识。

 通过对不同国家和地区的碳酸岩/碳酸岩杂岩体开展的大量研究（坦桑尼亚、中国、加拿大、韩国、挪威、蒙古、俄罗斯、塔吉克斯坦和挪威），本专刊旨在为碳酸岩及其作为关键金属来源的矿产资源潜力的现有认识提供一些新的信息。