Spatial and temporal distribution, geochemical characteristics of carbonatites and their relationship with U–REE mineralization in the Xiaoqinling area, Shaanxi Province
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摘要: 碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型，是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩，呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系，结合碳酸岩主要矿物组合特征，将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段，由老到新分别为：霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段，碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。在空间上碳酸岩大致以近东西向小河断裂为界，南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异；在时间上碳酸岩总体形成于晚三叠世，但不同地段不同类型碳酸岩存在较为明显的时间差异性。碳酸岩地球化学特征显示高硅、富碱、低镁、高钡锶−稀土元素的特征，以及异常高的钾钠比值；CaO含量、TiO2含量、Al2O3含量、铁镁质含量、全碱含量、稀土元素总量及分馏程度均有自早期碳酸岩到晚期碳酸岩逐渐降低的趋势；MnO含量与重稀土元素含量变化相反，且两者呈线性相关特征；与国内其他地区碳酸岩地球化学特征具有明显的差异性。不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性：早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀（铌），钾长石碳酸岩还富集钼；晚期的石英碳酸岩主要富集钼、重稀土元素。碳酸岩的侵入致使围岩发生了普遍的霓长岩化作用，由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩成矿专属特征的重要指标和原因。研究结果为小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的区域勘探提供了有价值的信息。Abstract: [ Objective ] Carbonatites, as magmatic-origin rocks, are crucial source rocks for uranium, rare earth, and other minerals. They are widely distributed in the Xiaoqinling region of Shaanxi, giving rise to numerous large to super-large carbonatite deposits of uranium, molybdenum, and rare earth, represented by Huayangchuan and Dashigou, attracting attention from scholars in recent years. Previous studies on carbonatite deposits in the area focused on petrology, mineralogy, genesis, and mineralization chronology. However, they were often limited to individual deposits, needing more regional cross-sectional comparative studies. [ Methods ] This study employs field geological surveys, petrographic analysis, and geochemical characterization of typical rocks and ores to reclassify different types and stages of Xiaoqinling carbonatites. It analyzes the geochemical characteristics of various carbonatite types and explores the mineralization processes of uranium and rare earth elements associated with carbonatites. [ Results ] Xiaoqinling carbonatites exhibit a large vein, vein group, and vein network morphology, intruding into the Archean metamorphic basement, Xiong'er Group volcanic sedimentary rocks of the Changchengian System, and Gaoshanhe Group clastic rocks of the Jixianian System along fault structures. Based on field crosscutting relationships and primary mineral assemblage characteristics, Xiaoqinling carbonate rocks can be re-divided into five stages from old to new: aegirine syenite stage (I), aegirine carbonatite stage (II), potassium feldspar carbonatite stage (III), quartz carbonatite stage (IV) and zeolite-bearing carbonatite stage (V). Spatially, the division is roughly along the nearly EW-striking Xiaohe Fault, with northern carbonatite veins dominated by aegirine syenite and aegirine carbonatite, rich in aegirine, biotite and other dark minerals, distributed in the Archean gneiss basement. The southern part is mainly composed of light-colored potassic feldspar carbonatites and quartz carbonatites, almost devoid of dark minerals, with surrounding rocks consisting of Xiong'er Group volcanic sedimentary rocks and Gaoshanhe group clastic rocks. Zeolite-bearing carbonatites are distributed throughout the region. Temporally, the carbonatites formed in the Late Triassic, but distinct temporal differences exist among different sections. Previous data indicate a possible 30 Ma gap in the formation times of various carbonatite types in the Xiaoqinling area. The geochemical characteristics of Xiaoqinling carbonatites reveal an average SiO2 content of 30.43%, significantly higher than the global average for carbonatites. CaO is relatively low, with an average content of 28.71%, exhibiting a clear negative correlation with SiO2 content. Total alkali (Na2O+K2O) content is relatively high, averaging 2.25%, with a maximum value of 10.23%. The total alkali content decreases gradually from early to late stages, strongly correlating with CaO and Al2O3 content. The potassium-sodium ratio (w(K2O)/w(Na2O)) is exceptionally high, with an average of 4.625 and a maximum value of 36.55. Ferromagnesian content (TFe2O3+MgO) varies significantly, with early-stage carbonatites (Stages I, II, III) having higher ferromagnesian content (average 8.29%), while late-stage carbonatites (Stages IV, V) generally have lower ferromagnesian content (average 1.92%). Ferromagnesian content correlates positively with TiO2 content. MnO has an average content of 1.22%, reaching up to 4.49%, notably enriched in late-stage quartz carbonatites. REE content averages 0.26%, with a maximum value of 0.96%, exhibiting a positive correlation with MgO content. The ∑LREE/∑HREE ratio ranges from 0.47 to 27.72, with early-stage carbonatites (Stages I, II, III) showing strong heavy REE depletion. Late-stage quartz carbonatites have an average ∑LREE/∑HREE ratio of 2.15, indicating relatively heavy REE enrichment, especially in Tm, Yb, Lu, and Y. Heavy REE content correlates linearly with MnO content. The overall REE distribution pattern of carbonatites is a steep-left and gentle-right, relatively flat-right-trending model, showing continuous variations in REE distribution patterns throughout different stages. Ore-related element content characteristics of various carbonatite types reveal significant U and Nb enrichment in aegirine syenite, aegirine carbonatite, and potassium feldspar carbonatite. Mo-mineralization is closely associated with potassium feldspar carbonatite and quartz carbonatite, while Pb and Ba-Sr mineralization is evident in all carbonatite stages. [ Conclusions ] (1) Xiaoqinling carbonatites are categorized into aegirine syenites, aegirine carbonatites, potassium feldspar carbonatites, quartz carbonatites, and zeolite-bearing carbonatites in chronological order. (2) Xiaoqinling carbonatites exhibit notably high SiO2 and total alkali content, low MgO content, and exceptionally high potassium-sodium ratio. There is a gradual decrease in CaO, TiO2, Al2O3, ferromagnesian, and total alkali content from early to late stages, while MnO content shows an opposite trend. Carbonatites evolve from early ferrocarbonatite to late calciocarbonatite. (3) Different types of carbonatites show distinct ore-related characteristics, with early stages (aegirine syenite, aegirine carbonatite, and potassium feldspar carbonatite) mainly enriched in U (Nb), and Potassic Feldspar Carbonate additionally enriched in Mo. Late-stage quartz carbonatites are characterized by Mo and HREE enrichment. [ Significance ] The findings of this study provide valuable information for the exploration and research of carbonatite-type uranium, rare earth, and polymetallic deposits in the Xiaoqinling area, holding significant practical importance.
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0. 引言
碳酸岩是由方解石、白云石等碳酸盐矿物组成的岩浆岩。碳酸岩的空间展布往往与张性大地构造背景有关（杨学明等，1998），单个碳酸岩体产出受到大断裂次级断裂的控制（侯增谦等，2008；张丽敏等，2014；晁会霞等，2016）。碳酸岩的化学成分变化较大，Woolley and Kempe（1989）根据碳酸岩中CaO、MgO及FeO+Fe2O3+MnO含量的占比，将碳酸岩划分为钙质、镁质和铁质碳酸岩。碳酸岩的主要微量元素有U、Th、REE、Nb、Ta、Ba、Sr、F、P等，且一定条件下富集后则形成相应的矿床，其在成矿上表现出的复杂性和多样性，一直备受国内外地质学家重视（范宏瑞等，2001）。
陕西小秦岭地区位于秦岭造山带的北缘，出露了大量的以脉状、群脉状产出的碳酸岩。多年来该地区先后发现了众多与碳酸岩有关的矿床，是国内重要铀、钼、铅、铌、稀土矿集区。近年来，随着该地区勘查工作的开展和找矿成果的涌现，使得小秦岭地区的碳酸岩以其独特的成矿特征逐渐被更多的行业内学者所关注并开展了大量的研究工作，在碳酸岩岩石学、矿物学、成因及成矿年代学等方面取得了一些重要的认识（黄典豪等，1984a，1984b，1985，1994，2009；喻学惠，1992；许成等，2009；王林均等，2011；惠小朝，2014；康清清等，2018，2020，2021；Cangelosi et al.，2020；黄卉等，2020；江宏君等，2020；王佳营等，2020）。以往研究认为小秦岭碳酸岩为高硅的钙质碳酸岩，且具有晚期岩浆碳酸岩的岩石矿物学特征（喻学惠，1992），具有高Sr、REE含量和初始火成碳酸岩的C、O同位素组成（许成等，2009），碳酸岩形成时代为晚三叠纪（许成等，2009；王林均等，2011；高龙刚等，2019；杜芷葳，2020；王佳营等，2020）。华阳川断裂、金堆城断裂等深断裂活动，为碳酸岩的形成提供了条件，并控制了该区碳酸岩的产出（喻学惠，1992）。小秦岭地区作为秦岭造山带的一部分，具有独特的地质和地球化学特征，对碳酸岩和铀、稀土等多金属矿的勘探和开发具有重要意义。
然而，以往的研究主要集中在一些典型的矿区，对于区域上横向对比、不同类型碳酸岩的地球化学特征差异性以及含矿差异性的探讨相对缺乏。研究旨在近年来调查和研究的基础上，重新划分小秦岭碳酸岩的不同类型和阶段，分析不同类型碳酸岩的地球化学特征，并探讨碳酸岩的铀、稀土矿成矿作用，对于小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的勘探和研究具有重要的现实意义。
1. 区域地质背景
研究区位于秦岭造山带与华北板块交接部位，跨太华断隆和华北陆块南缘前陆盆地（图1）。南北分布有太要断裂和洛南栾川断裂两条深大断裂，中部发育近东西向的小河断裂带和北东向的金堆城断裂带，是区内碳酸岩展布的主控断裂。研究区北部出露太古代太华岩群（ArT）的变质表壳岩；南部出露长城系熊耳群（ChX）的火山−沉积岩系、蓟县系高山河群（JxG）的碎屑岩沉积建造及元古代铁洞沟组（Pt1t）陆源碎屑夹中酸性火山岩建造。区域岩浆岩演化时间长、类型多、分布广。太古代太峪岭（ArTY）−翁岔铺（ArWC）片麻岩套是在结晶基底广义太华群内解体出的新太古代中酸性花岗质深成侵入岩，呈近东西向贯穿整个小秦岭地区；中元古代小河复式片麻状二长花岗岩体多呈东西向带状展布于研究区中部小河断裂南侧；中生代华山复式岩体主体为侏罗世—白垩世的二长花岗岩，呈近东西向大面积分布于研究区北部；中生代老牛山岩体主体为晚侏罗世—早白垩世的二长花岗岩，呈北东向大面积分布于研究区中西部；此外还有广泛分布的呈脉状的伟晶岩及碳酸岩。多年来该地区先后发现了华阳川、宋家沟、大石沟、西沟、桃园、小夫峪、驾鹿等众多与碳酸岩有关的超大型及大中型矿床（图1）。
图 1 研究区大地构造位置及地质矿产简图I—构造界线；II—区域断裂；1—蓟县系；2—长城系；3—元古代铁洞沟组；4—太古代太华群；5—白垩纪—侏罗纪二长花岗岩；6—寒武纪正长岩；7—中元古代二长花岗岩；8—早元古代二长花岗岩；9—早元古代正长斑岩；10—早元古代闪长岩；11—太古代太峪岭−翁岔铺片麻岩套；12—地壳断裂；13—脆韧性剪切带/韧性剪切带；14—区域性断裂/一般性断裂；15—地质界线；16—碳酸岩；17—碳酸岩型矿床（点）；18—主要断裂编号矿床（点）编号：①—华阳川铀铌铅矿；②—大石沟钼矿；③—驾鹿稀土矿；④—宋家沟钼矿；⑤—桃园铀钼矿；⑥—西沟铅钼矿；⑦—小夫峪稀土矿；⑧—秦岭沟钼矿；⑨—文公岭钼矿；⑩—塬头钨钼矿；⑪—石家湾钼矿；⑫—鳖盖子钼矿；⑬—铁岔沟铀矿点；⑭—太子坪稀土矿点断裂编号：F1—太要断裂，F2—小河断裂，F3—青岗坪−金堆城断裂；F4—华阳川断裂a—研究区大地构造位置图（据喻学惠等，1992修编）；b—研究区地质矿产简图（底图据王北颖等，1996修编）Figure 1. Schematic map of tectonic location and geological and mineral resources in the study area(a) Tectonic location map of the study area(modified after Yu et al., 1992); (b) Schematic map of geological and mineral resources in the study area (modified after Wang et al., 1996) I–tectonic boundary; II–regional fault structure; 1–Jixian System; 2–Changchengian System; 3–Proterozoic Tietonggou Fm; 4–Archaeozoic Taihua Group; 5–Cretaceous–Jurassic monzogranite; 6–Cambrian syenite; 7–Mesoproterozoic monzogranite; 8–Paleoproterozoic monzogranite; 9–Paleoproterozoic syenite porphyry; 10–Paleoproterozoic diorite; 11–Archaeozoic Taiyuling−Wengchapu gneiss suite; 12–crustal fault; 13–brittle ductile shear zone/ductile shear zone; 14–regional fault/general fracture; 15–geological boundary; 16–carbonatite; 17–carbonatite-type deposits (mineral occurrences); 18–number of major fractures Number of deposits and mineral occurrences: ①–Huayangchuan U-Nb-Pb deposit; ②–Dashigou Mo deposit; ③–Jialu REE deposit; ④–Songjiagou Mo deposit; ⑤–Taoyuan U-Mo deposit; ⑥–Xigou Pb-Mo deposit; ⑦–Xiaofuyu REE deposit; ⑧–Qinlinggou Mo deposit; ⑨–Wengongling Mo deposit; ⑩–Yuantou W-Mo deposit; ⑪–Shijiawan Mo deposit; ⑫–Biegaizi Mo deposit; ⑬–Tiechagou U occurrences; ⑭–Taiziping REE occurrences Number of fractures: F1–Taiyao fracture; F2–Xiaohe fracture; F3–Qinggangping−Jinduicheng fracture; F4–Huayangchuan fracture2. 碳酸岩空间分布及期次划分
小秦岭碳酸岩出露自华县小夫峪向东经小夫峪、西沟、华阳川至塬头延伸至驾鹿一带，向南经黄龙铺、桃园延伸至鳖盖子一带，东西约30 km，南北约25 km（图1）。大致以小河断裂为界，北部碳酸岩沿北西—北西西向的华阳川断裂带展布（图2a）。碳酸岩呈规模不等的脉状充填于裂隙系统，形成了网脉状的碳酸岩。单脉宽几厘米到数十米不等，复杂的多期次碳酸岩脉将围岩切割成不同规模的断块或“角砾”，且这些围岩断块一般位移都不大，形状上也具有可拼合的特征（图3a、3b），脉体中常见有矿物分带现象（图3c—3e）。南部驾鹿—黄龙铺—鳖盖子一带碳酸岩受控于北西向断裂和北东向断裂复合形成的断裂系统（图2b、2c），碳酸岩脉沿断裂侵入，形成了以北东向为主，少量北西向展布的两组碳酸岩脉群，在露头上表现出了围岩和碳酸岩脉平行相间分布的特征（图3f—3h）。
图 2 小秦岭地区典型碳酸岩矿区地质简图1—第四系；2—长城系高山河群；3—长城系熊耳群；4—太古代太华群；5—白垩系水池沟单元；6—白垩系黄狗峪单元；7—白垩系西牛峪单元；8—侏罗系沫沫岔单元；9—侏罗系赛华山单元；10—中元古代后沟单元；11—中元古代甘沟单元；12—太古代大月坪片麻岩；13—太古代马驹峪片麻岩；14—太古代侯家村片麻岩；15—太古代武家坪片麻岩；16—花岗斑岩；17—花岗伟晶岩；18—黑云母角闪岩；19—霓辉石正长岩；20—钠铁闪石正长岩；21—辉绿岩；22—碳酸岩脉及编号；23—地质界线/脉动侵入界线；24—不整合界线；25—断层；26—推测断层；27—碳酸岩脉群；28—矿床位置a—塬头−黄龙铺矿区地质简图；b—驾鹿矿区地质简图；c—华阳川矿区地质简图Figure 2. Geological schematic map of typical carbonatite mining areas in the Xiaoqinling area(a) Geological schematic map of the Yuantou–Huanglongpu mining area; (b) Geological schematic map of the Jialu mining area; (c) Geological schematic map of the Huayangchuan mining area 1–Quaternary System; 2–Gaoshanhe Group of Changchengian System; 3–Xionger Group of Changchengian System ; 4–Archaeozoic Taihua Group; 5–Cretaceous Shuichigou Cell; 6–Cretaceous Huanggouyu Cell; 7–Cretaceous Xiniuyu Cell; 8–Jurassic Momocha Cell; 9–Jurassic Saihuashan Cell; 10–Mesoproterozoic Hougou Cell; 11–Mesoproterozoic Gangou Cell; 12–Archaeozoic Dayueping gneiss; 13–Archaeozoic Majuyu gneiss; 14–Archaeozoic Houjiacun gneiss; 15–Archaeozoic Dayueping gneiss; 16–granite porphyry; 17–granite pegmatite; 18–biotite amphibolite; 19–aegirite syenite; 20–arfvedsonite syenite; 21–diabase; 22–carbonatite vein; 23–geologic boundary/pulsation boundary; 24–non-integration boundary; 25–faults; 26–presumed faults; 27–carbonatite vein groups; 28–deposit location
图 3 小秦岭碳酸岩产出特征a—d、g—华阳川碳酸岩，围岩为太古代武家坪片麻岩；e、h—大石沟碳酸岩，围岩为熊耳群变安山岩；f—桃园碳酸岩，围岩为高山河群蚀变板岩Figure 3. The occurrence characteristics of carbonatites in Xiaoqinling(a–d, g) Photos of Huayangchuan carbonatite, and the surrounding rock is Archean Wujiaping gneiss; (e,h) Photos of Dashigou carbonatite, and the surrounding rock is metamorphic andesite of the Xionger Group; (f) Photos of Taoyuan carbonatite, and the surrounding rock is altered slate of the Gaoshanhe Group根据野外观测到的碳酸岩脉的穿插关系（图4）以及不同期次碳酸岩典型的矿物组成特征（表1），将碳酸岩脉划分成5个阶段，特征如下。
图 4 小秦岭碳酸岩脉穿插关系素描图I—霓辉石正长岩；II-1—含霓辉石钠闪石的重晶石石英方解石脉；II-2—含黑云母霓辉石的重晶石石英方解石脉；III—钾长石重晶石石英方解石脉；IV—重晶石石英方解石脉；V—含沸石重晶石方解石石英脉；ρ—伟晶岩；γπ—花岗斑岩；bpg—黑云斜长片麻岩；mas—变安山岩a—c—华阳川碳酸岩脉侵入关系素描图；d—大石沟碳酸岩脉侵入关系素描图Figure 4. Sketch of interpenetrating relationship of carbonatite veins in Xiaoqinling(a–c) Sketch map of carbonate vein intrusion relationship in the Huayangchuan area; (d) Sketch map of carbonate vein intrusion relationship in the Dashigou area I–aegirine syenite; II-1–barite-quartz-calcite veins with aegirine and riebeckite; II-2–barite-quartz-calcite veins with aegirine and black mica; III–potassium-feldspar-barite-quartz-calcite veins; IV–barite-quartz-calcite veins; V–zeolite-bearing barite-calcite-quartz veins; ρ–pegmatite; γπ–granite porphyry; bpg–biotite-plagioclase gneiss; mas–metamorphic andesite表 1 小秦岭地区不同阶段碳酸岩岩矿特征表Table 1. Petromineral characteristics of carbonatite in different stages in the Xiaoqinling area碳酸岩阶段 脉岩类型 分布范围 岩矿特征 赋矿特征 霓辉石正长岩（第（I）阶段） 霓辉石正长岩脉、霓辉石正长斑岩脉 华阳川、驾鹿 霓辉石正长岩多呈伟晶状，主要由晶体粗大的霓辉石和钾长石（微斜长石）构成（图5f），局部地段可见霓辉石、微斜长石集中分布于脉体边部或中心，形成不规则的霓辉石条带和微斜长石条带，此外还含有少量的石英、方解石、重晶石及钠铁闪石。霓辉石正长斑岩，斑晶为钾钠长石和霓辉石；基质主要为钾钠长石和霓辉石，此外还含有少量的石英、金云母、碱性闪石和黑云母等 铀、铌、轻稀土 霓辉石碳酸岩（第（II）阶段） 含霓辉石钠闪石的重晶石石英方解石脉（II-1）、含黑云母及少量霓辉石的重晶石石英方解石脉（II-2） 华阳川、铁岔沟 前者主要矿物成为方解石、霓辉石、石英，其次为微斜长石、重晶石（天青石）、铁白云石以及少量的钠闪石。部分具有明显的分带特征，方解石主要位于脉壁，霓辉石、重晶石、微斜长石、石英多呈不规则团块状位于中心部分（图3d），亦有发现霓辉石等暗色位于脉壁，而方解石等浅色矿物位于中心部分的现象（图3g）；无明显分带特征者脉内霓辉石呈自形程度较好的大团块状分布（图5b）。后者主要矿物为石英、方解石、重晶石及少量的霓辉石、黑云母；该脉较前者相比以含量较多的自形程度较好的黑云母为特征，且霓辉石等暗色矿物总体含量明显减少，浅色矿物石英、方解石的含量明显增加。脉体无分带特征，矿物多呈不规则团块状杂乱分布（图5g） 铀、铌、铅、轻稀土 钾长石碳酸岩（第（III）阶段） 含重晶石（钡天青石）钾长石石英锰方解石脉、含重晶石方解石的长石石英脉 文公岭、上河、大石沟、宋家沟、驾鹿、西沟、塬头，华阳川少量 主要成分为钾长石、锰方解石、石英、重晶石（天青石），不含霓辉石等暗色矿物,具有伟晶状结构（图3h，图5c、5h）。西沟地区和桃园地区的该类碳酸岩脉中方解石一般含量少于石英和钾长石，局部地段还形成几乎不含方解石的长石石英脉 铀、铌、铅、钼、稀土 石英碳酸岩阶段（第（IV）阶段） 含重晶石（天青石）石英方解石脉、方解石石英脉 华阳川、西沟、文公岭、上河、大石沟、宋家沟、驾鹿 主要矿物为方解石和石英，其次为重晶石或钡天青石，部分含少量的微斜长石，极少含有暗色矿物（图5d、5i）。部分脉体可见矿物分带现象，多形成石英的内带和方解石、重晶石的外带（图3c）。不同地段主要矿物石英和方解石的含量差别比较大，局部地段发育仅有少量方解石的石英脉，亦发现仅有少量石英的方解石脉 钼、铅、重
稀土含沸石碳酸岩（第（V）阶段） 含沸石重晶石方解石石英脉 华阳川、铁岔沟、西沟、大石沟 主要矿物为石英、方解石和沸石，其次为重晶石（天青石），脉体内沸石和天青石多在晶洞处发育自形程度较好的晶体，同时该类型脉体内还多发育针状的菱锶矿和片状方解石，未见有暗色矿物霓辉石、黑云母及长石等（图5e、5j） 铅 霓辉石正长岩（第I阶段）：野外可见到该类脉岩切穿片麻岩及伟晶岩脉、花岗斑岩脉等早期的侵入体，后又被晚期的其他类型碳酸岩脉切割（图4a），此类脉岩的碳酸盐矿物含量较低（图5a），主要出露于华阳川和驾鹿地区。
图 5 小秦岭碳酸岩手标本特征及显微特征（单偏光）Agt—霓辉石；Kfs—钾长石；Cal—方解石；Brt—重晶石；Qz—石英；Zeo—沸石；Str—菱锶矿；Amp—角闪石；Ttm—榍石；Ap—磷灰石；Mt—磁铁矿；Bat—铌钛铀矿；Ga—方铅矿a—e—碳酸岩手标本特征，依次为霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩、石英碳酸岩、含沸石碳酸岩；f—j—碳酸岩显微特征，依次为霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩、石英碳酸岩、含沸石碳酸岩Figure 5. Characteristics of hand specimens and microscopic characteristics of carbonatites in Xiaoqinling area (plain-polarized)(a–e) Characteristics of hand specimens of carbonatites, in order, syenite, aegirine carbonatite, potassium feldspar carbonatite, quartz carbonatite, zeolite-bearing carbonatite; (f–j) Microscopic characteristics of carbonatites, in order, syenite, aegirine carbonatite, potassium feldspar carbonatite, quartz carbonatite, zeolite-bearing carbonatite Agt–aegirine; Kfs–potassium feldspar; Cal–calcite; Brt–baryte; Qz–quartz; Zeo–zeolite; Str–strontianite; Amp–amphibole; Ttm–titanite; Ap–apatite; Mt–magnetite; Bat–betafite; Ga–galena霓辉石碳酸岩（第II阶段）：此类碳酸岩脉切穿早期的霓辉石正长岩，后被其他类型碳酸岩脉切割（图4b、4c），是华阳川地区的主要矿化碳酸岩类型，在其西部铁岔沟一带亦有发现。该类型碳酸岩富含霓辉石等暗色矿物，是与其他类型碳酸岩相比最为典型的矿物学特征（图5b）。
钾长石碳酸岩（第III阶段）：此类碳酸岩脉切割早期霓辉石碳酸岩脉，而被晚期的石英碳酸岩脉和含沸石碳酸岩脉切穿（图4c、4d），在研究区内分布广泛。以富含钾长石为特征，在黄龙铺地区表现最为明显（图5c）。
石英碳酸岩（第IV阶段）：可见其切穿早期的霓辉石碳酸岩脉（图4b）和钾长石碳酸岩脉（图4d），且被晚期的含沸石碳酸岩脉切穿。碳酸岩脉极少含有暗色矿物，除方解石等碳酸盐矿物外，主要以富含石英为特点（图5d）。在整个小秦岭西段均有发现。
含沸石碳酸岩（第V阶段）：野外观察到该类岩脉切穿了早期所有类型的碳酸岩脉。此类碳酸岩以含大量沸石为特点（图5e），主要产于华阳川地区，在西沟、铁岔沟、塬头及大石沟亦有少量发现（王绪现，1986）。
3. 碳酸岩岩石地球化学特征
研究样品采集自华阳川矿床和驾鹿矿床。其中，HY-14、HY-15、HY-16、HY-17、HY-18、HY-19六件碳酸岩样品采集于华阳川矿区刘家沟—门涧沟之间的勘查钻孔，样品为新鲜的岩芯样；JL-06和JL-07两件碳酸岩样品采集于驾鹿稀土矿狼山沟；WJP-1和WJP-2两件围岩（片麻岩）样品采集位置为华阳川矿区刘家沟和门涧沟。测试工作由武汉上谱分析科技有限责任公司完成，误差小于5%；常量元素测试仪器为波长色散X射线荧光光谱仪（ZSXPrimusⅡ），测试方法及依据为波长色散X射线荧光光谱法《硅酸盐岩石化学分析方法：第28部分 16个主次成分量测定》（中国国家质量监督检查检疫总局和中国国家标准化管理委员会，2010a）；稀土元素测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪（Agilent 7700e），测试方法及依据为《硅酸盐岩石化学分析方法：第30部分 44个元素量测定》（中国国家质量监督检查检疫总局和中国国家标准化管理委员会，2010b）。同时，文中引用了以往研究在华阳川、驾鹿、黄龙铺地区的大石沟和石家湾矿床获得的碳酸岩测试数据成果。
3.1 碳酸岩常量元素特征
小秦岭碳酸岩中SiO2含量总体来看变化范围大，平均含量远高于世界碳酸岩平均值；而碳酸岩CaO含量则相对偏低（表2）。CaO含量与SiO2含量具有明显负相关性（图6a）。碳酸岩全碱（Na2O+K2O）含量较高，平均含量2.25%，高者可达7%~10%（图6b）；其中早期碳酸岩（I、II、III阶段）全碱平均含量3.94%，晚期碳酸岩（IV、V阶段）全碱平均含量0.35%，全碱含量由早期到晚期逐渐降低，可能反应了碳酸岩作用过程中碱质的不断带出；全碱含量随着碳酸岩中CaO含量的降低有明显降低的趋势（图6b），与Al2O3含量呈较强的正相关（图6c）。铁镁质（TFe2O3+MgO）含量在不同类型碳酸岩中的含量变化较大，其中早期的碳酸岩（I—III阶段）明显具有较高的铁镁质含量，平均铁镁质含量8.29%，特别是霓辉石碳酸岩的铁镁质含量多在10%以上；晚期碳酸岩（IV、V阶段）的铁镁质含量一般较低，平均含量1.92%；铁镁质含量与TiO2含量具有一定的正相关性（图6d）；然而值得注意的是除了目前发现的铁白云石外，小秦岭碳酸岩中铁镁元素很大程度上不是以碳酸盐的形式存在，而是以磁铁矿等氧化物或霓辉石等含铁镁质硅酸盐的形式存在，图6e中LOI与CaO的线性关系也可以大致说明小秦岭碳酸岩的碳酸盐矿物绝大部分仍是方解石。总体来看，CaO、TiO2、Al2O3、铁镁质及全碱含量在不同类型碳酸岩中的含量具有一致性，并向晚期逐渐降低。MnO含量在不同类型碳酸岩中的差异性表现出相反的特征，即晚期碳酸岩更加富集（除含沸石碳酸岩），在大石沟和驾鹿地区的石英碳酸岩中锰含量最高，可达4.49%（图6f），可能揭示了碳酸岩演化晚期阶段存在向偏锰质碳酸岩演化的现象。
表 2 小秦岭地区碳酸岩常量元素及成矿元素组成Table 2. The major element composition and metallogenic elements of carbonatites in Xiaoqinling序号 取样位置 样品编号 碳酸岩阶段 样品性质 主量元素/×10−2 成矿元素/×10−6 数据来源 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI SUM Sr Nb Ba Pb U 1 华阳川 HY-14 II-1 含霓辉石方解石石英脉 20.47 0.18 0.48 9.36 0.89 1.72 34.95 1.96 0.20 0.15 25.18 95.54 7208.24 1405.67 2339.22 1549.37 1506.98 文中 2 HY-15 IV 方解石石英脉 50.60 0.01 0.03 0.76 0.44 0.14 25.72 0.03 0.03 0.02 20.50 98.28 5530.99 4.48 1401.22 68.96 4.68 3 HY-16 IV 含重晶石方解石石英脉 0.42 0.02 0.05 1.05 1.44 0.57 50.55 0.03 0.03 0.04 42.06 96.26 8612.08 8.92 1421.39 928.99 13.76 4 HY-17 II-2 含黑云母霓辉石方解石石英脉 11.17 0.39 2.26 6.24 1.08 4.13 37.79 0.07 1.56 0.22 29.40 94.31 6110.52 436.36 766.49 1205.44 421.85 5 HY-18 III 含钾长石石英锰方解石脉 11.65 0.07 2.54 1.38 1.15 0.58 39.60 0.11 2.00 0.12 33.21 92.41 11504.62 640.57 7679.19 5471.90 671.15 6 HY-19 II-1 含重晶石霓辉石方解石石英脉 32.95 0.20 3.49 9.99 0.24 1.74 10.61 0.38 2.23 0.43 5.94 68.20 40679.00 397.17 12203.75 26448.17 666.07 7 H1 II 碳酸岩 17.52 0.6 3.97 8.49 1.01 4.73 33.67 0.09 3.29 0.42 26.23 100.02 6966 780 2155 343 1110 惠小朝，2014 8 H37 III 碳酸岩 36.06 0.14 8.25 3.7 0.59 1.32 21.4 0.46 5.98 0.5 17.61 96.01 7406 893 0 585 1392 9 H38 I 碳酸岩（霓辉石正长岩） 63.45 0.49 13.71 4.74 0.09 1.02 2.86 2.97 7.26 0.36 2.51 99.46 1071 645 7398 664 860 10 HYC-01 II 含霓辉石碳酸岩 14.86 0.16 3.46 3.1 0.75 0.46 32.02 0.51 2.06 0.15 26.76 84.29 21337 1629 24034 7389 1715 黄卉，2020 11 HYC-28 II 含霓辉石碳酸岩 61.31 0.92 3.44 12.65 0.33 5.81 6.94 0.39 0.98 0.16 2.02 94.95 1104 5779 299 78.90 6719 12 17KD-2 IV 重晶石碳酸岩 47.59 0.03 0.3 1.48 0.5 0.42 22.7 0.11 0.11 0.01 18.11 91.36 14501 22.80 18415 1351 22.70 13 17KD-3 V 含沸石碳酸岩脉 79.82 0.02 1.52 1.05 0.13 0.21 6.14 0.1 1.11 0.02 5.32 95.44 7886 17 10876 2606 26.30 14 驾鹿 JL-06 III 钾长石石英方解石脉 61.80 0.14 9.15 1.51 0.72 0.22 9.09 0.10 7.02 0.10 8.21 98.05 746.25 14.42 3187.87 57.39 6.53 文中 15 JL-07 IV 锰方解石脉 0.19 0.00 0.18 0.66 4.49 1.16 48.32 0.05 0.02 0.00 41.70 96.77 4995.34 0.07 524.06 67.38 0.62 16 XI01-1 IV 锰方解石脉 42.81 0.04 1.62 1.31 2.41 3.14 23.83 0.11 1.01 0.04 21.78 98.10 贾鸿涛，
197217 大石沟 DSG 004 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 5.42 0.05 0.15 1.12 2.16 0.63 46.16 0.03 0.13 0.09 36.33 92.28 >10000 44 14230 19 59 Delia Cangelosi，
201918 DSG 436 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 6.61 < 0.01 0.05 0.76 2.23 0.49 48.34 0.04 0.04 < 0.01 38.43 97 6094 11 391 7210 9 19 DSG 006 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 13.41 0.01 0.2 1.96 2.51 0.41 44.73 0.03 0.14 < 0.01 34.11 97.51 4472 17 1551 46 1 小秦岭碳酸岩平均 碳酸岩 30.43 0.18 2.89 3.75 1.22 1.52 28.71 0.40 1.85 0.15 9234.67 708.08 6168.41 由上述平均 白云鄂博碳酸岩H8 碳酸岩 0.80 0.05 0.11 9.31 1.52 14.48 25.16 0.25 0.02 1.38 1550.00 257.50 1005.00 王希斌，2002 牦牛坪碳酸岩 碳酸岩 2.920 0.001 0.126 0.463 0.685 0.151 55.013 0.064 0.035 0.001 12390.00 0.097 980.38 许成等，2002 庙垭碳酸岩 碳酸岩 4.420 0.170 1.660 5.27 1.060 3.330 41.990 0.220 0.570 1.640 5330.00 821.74 718.00 李石，1980 世界碳酸岩平均 碳酸岩 9.58 0.65 2.9 8.7 0.72 6.69 34.06 1.02 1.47 1.86 6853.00 782.00 3581.00 Hyndman,
1972世界沉积碳酸盐岩平均 碳酸盐岩 5.14 0.07 0.4 0.49 0.14 7.79 42.3 0.03 0.16 0.05 592.00 0.20 8.95 
图 6 小秦岭地区不同类型碳酸岩常量元素特征图解a—碳酸岩CaO与SiO2含量关系图；b—碳酸岩CaO与（Na2O+K2O）含量关系图；c—碳酸岩Al2O3与（Na2O+K2O）含量关系图；d—碳酸岩（TFe2O3+MnO）与TiO2含量关系图；e—碳酸岩烧失量与CaO含量关系图；f—碳酸岩MnO与CaO含量关系图图a、b、d加入了小秦岭碳酸岩、白云鄂博H8碳酸岩、牦牛坪碳酸岩、庙垭碳酸岩、世界碳酸岩及世界碳酸盐岩的平均值Figure 6. Characterization diagram of major elements of different types of carbonatites in the Xiaoqinling area(a) Plot of CaO vs. SiO2 content of carbonatites; (b) Plot of CaO vs. (Na2O+K2O) content of carbonatites; (c) Plot of Al2O3 vs. (Na2O+K2O) content of carbonatites; (d) Plot of (TFe2O3+MnO) vs.TiO2 content of carbonatites; (e) Plot of LOI vs.CaO content of carbonatites; (f) Plot of MnO vs.CaO content of carbonatites In Fig. a, b and d, the average investment points of Xiaoqinling carbonatite, Bayan Ebo H8 carbonatite, Maoniuping carbonatite, Miaoya carbonatite, world carbonatite and world sedimentary carbonate rock are added.根据Woolley and Kempe（1989）碳酸岩MgO–CaO–TFe2O3+MnO岩相分类图解投图显示（图7），早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩和钾长石碳酸岩大部分落于铁碳酸岩区域，而晚期的石英碳酸岩基本均落于钙碳酸岩区域，显示了碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化的连续性特征，此外反应了各类型的碳酸岩MgO含量均较低。
图 7 小秦岭碳酸岩MgO–CaO–TFe2O3+MnO岩相分类图解（底图引自Woolley and Kempe, 1989）Figure 7. Classification of Xiaoqinling carbonatite phases using the MgO–CaO–TFe2O3 +MnO diagram of Woolley and Kempe (1989)3.2 碳酸岩稀土元素特征
由表3可知，小秦岭碳酸岩的稀土元素总量总体较高，平均含量2621.82×10−6，主要富集的稀土元素为Ce、La、Nd和Y。稀土元素总量与MgO含量具有较好的正相关性（图8a）；重稀土元素含量与MnO和CaO含量具有较好的正相关性（图8b、8c），特别是与MnO含量呈线性正相关，与SiO2含量呈较好的负相关（图8d）。
表 3 小秦岭碳酸岩稀土元素组成（×10−6）Table 3. The REE composition of carbonatites in Xiaoqinling（×10−6）序号 样品
编号取样
位置碳酸岩
阶段样品性质 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y LREE HREE LREE/
HREE∑REE (La/
Sm)N(Gd/
Yb)N(La/
Yb)NδEu δCe 数据来源 1 HY-14 华阳川 II-1 含霓辉石方
解石石英脉239.06 567.68 71.74 284.50 55.75 14.47 43.42 5.57 30.58 5.92 17.93 2.70 20.02 3.01 183.42 1233.20 312.57 3.95 1545.77 2.77 1.79 8.57 0.90 1.06 文中 2 HY-15 IV 方解石石英脉 157.93 381.67 48.13 197.70 40.25 10.40 33.31 4.20 23.31 4.49 13.11 1.89 13.27 1.82 139.85 836.08 235.25 3.55 1071.33 2.53 2.08 8.54 0.87 1.07 3 HY-16 IV 含重晶石方
解石石英脉339.05 731.84 86.64 335.17 72.57 19.22 69.79 9.94 58.75 11.74 34.42 5.57 39.29 5.86 377.07 1584.49 612.43 2.59 2196.93 3.02 1.47 6.19 0.83 1.05 4 HY-17 II-2 含黑云母霓辉石
方解石石英脉1373.24 2282.21 205.53 637.35 88.76 21.27 73.62 9.78 56.78 11.19 33.63 5.24 36.01 5.32 357.85 4608.36 589.42 7.82 5197.78 9.99 1.69 27.36 0.80 1.05 5 HY-18 III 含钾长石方
解石石英脉840.94 1398.78 131.57 407.09 58.33 13.89 46.53 6.00 35.98 7.66 24.06 4.03 29.86 4.58 249.50 2851.60 408.20 6.98 3258.80 9.31 1.29 20.20 0.82 1.03 6 HY-19 II-1 含重晶石霓辉石
方解石石英脉283.44 312.15 31.24 118.51 24.58 9.32 19.59 2.45 13.90 2.52 7.08 1.12 9.46 1.91 71.54 779.24 129.57 6.01 908.80 7.44 1.71 21.49 1.30 0.81 7 H1 II 碳酸岩 2796.00 4655.00 349.00 1103.00 118.00 25.80 98.60 10.80 52.00 10.10 28.40 4.98 34.40 4.93 268.00 9046.80 512.21 17.66 9559.01 15.30 2.37 58.30 0.73 1.16 惠小朝，
20148 H37 III 碳酸岩 2784.00 4140.00 335.00 1045.00 105.00 22.40 73.80 7.11 29.70 5.52 17.30 2.59 18.40 2.71 147.00 8431.40 304.13 27.72 8735.53 17.12 3.32 108.53 0.78 1.05 9 H38 I 碳酸岩（霓辉
石正长岩）551.00 918.00 104.00 324.00 37.40 9.09 24.00 2.34 9.79 1.67 4.61 0.62 3.93 0.49 40.00 1943.49 87.45 22.22 2030.94 9.51 5.05 100.57 0.93 0.94 10 HYC-01 II 含霓辉石
碳酸岩335.00 623.00 74.40 300.00 55.60 15.10 36.90 4.32 22.60 4.27 12.80 1.96 14.00 2.08 134.00 1403.10 232.93 6.02 1636.03 3.89 2.18 17.16 1.02 0.97 黄卉等，
202011 HYC-28 II 含霓辉石
碳酸岩1574.00 2630.00 251.00 770.00 100.00 18.00 57.10 7.03 34.60 5.36 14.40 1.78 11.20 1.73 118.00 5343.00 251.20 21.27 5594.20 10.16 4.22 100.81 0.73 1.03 12 17KD-2 IV 重晶石
碳酸岩200.00 350.00 42.80 166.00 29.50 9.21 24.40 3.13 17.60 3.64 10.90 1.75 12.40 1.84 119.00 797.51 194.66 4.10 992.17 4.38 1.63 11.57 1.05 0.93 13 17KD-3 V 含沸石碳
酸岩脉65.00 88.40 10.00 37.70 6.34 2.51 5.37 0.61 3.42 0.67 2.07 0.32 2.43 0.41 23.90 209.95 39.20 5.36 249.15 6.62 1.83 19.19 1.32 0.85 14 HYC-1 II 含霓辉石石
英方解石脉580.00 1159.00 104.00 337.00 44.30 10.50 37.20 4.91 25.70 5.00 15.60 2.67 18.00 2.76 166.00 2234.80 277.84 8.04 2512.64 8.45 1.71 23.11 0.79 1.16 康清清等，
202015 HYC-2 II 含霓辉石石
英方解石脉1228.00 2325.00 199.00 613.00 68.70 14.40 55.60 5.85 27.10 5.13 16.40 2.69 18.40 2.86 162.00 4448.10 296.03 15.03 4744.13 11.54 2.50 47.87 0.71 1.15 16 JL-1 驾鹿 IV 石英方
解石脉238.91 493.67 52.42 174.60 58.81 24.10 58.69 13.16 64.19 13.26 44.98 9.38 52.34 7.76 431.64 1042.51 695.42 1.50 1737.93 2.62 0.93 3.27 1.25 1.08 康清清等，
202017 JL-2 IV 石英方
解石脉276.94 536.71 62.60 221.90 69.07 24.27 69.15 13.92 71.07 15.85 48.50 8.57 51.40 7.97 461.34 1191.50 747.76 1.59 1939.26 2.59 1.11 3.86 1.07 1.00 18 JL-3 IV 石英方
解石脉185.81 345.37 39.14 165.63 52.83 18.23 63.47 10.87 75.74 14.39 45.18 8.26 54.65 7.12 546.86 807.00 826.55 0.98 1633.55 2.27 0.96 2.44 0.96 0.99 19 JL-06 III 钾长石石英
方解石脉579.33 1062.66 104.36 342.57 54.60 11.27 31.97 3.66 22.67 4.24 12.02 1.98 13.98 1.65 157.88 2154.80 250.05 8.62 2404.85 6.85 1.89 29.72 0.83 1.06 文中 20 JL-07 IV 锰方解石脉 74.94 239.17 37.43 194.88 82.87 25.64 102.70 18.32 124.04 24.80 72.27 12.91 84.89 10.31 930.90 654.90 1381.14 0.47 2036.08 0.58 1.00 0.63 0.85 1.11 21 DSG 004 黄龙铺
大石沟IV 蚀变方解石
碳酸岩脉531.00 867.00 80.00 271.00 48.00 15.00 50.00 8.00 51.00 11.00 37.00 6.00 43.00 7.00 437.00 1812.0 650.00 2.79 2462.00 7.14 0.96 8.86 0.94 1.03 Cangelosi
et al,，
202022 DSG 436 IV 蚀变方解石
碳酸岩脉148.00 385.00 51.00 223.00 61.00 18.00 66.00 11.00 67.00 14.00 47.00 8.00 57.00 9.00 472.00 886.0 751.00 1.18 1637.00 1.57 0.96 1.86 0.87 1.09 23 DSG 006 IV 蚀变方解石
碳酸岩脉179.00 422.00 52.00 218.00 46.00 14.00 44.00 7.00 40.00 9.00 29.00 5.00 38.00 6.00 348.00 931.00 526.00 1.77 1457.00 2.51 0.96 3.38 0.95 1.07 24 HD80-11 IV 石英方
解石脉195.00 500.00 70.20 275.00 58.70 16.60 52.30 7.40 41.90 11.00 33.20 4.50 43.90 4.90 295.00 1115.50 494.10 2.26 1609.60 2.14 0.99 3.19 0.92 1.05 黄典豪等，
198525 HD81-21 IV 石英方
解石脉450.00 1150.00 137.50 575.00 118.80 30.00 93.00 11.30 78.40 13.40 38.40 6.10 43.90 5.10 375.00 2461.30 664.60 3.70 3125.90 2.45 1.75 7.35 0.87 1.13 26 HD81-95 IV 石英方
解石脉456.00 1184.00 162.80 677.90 147.70 36.38 106.70 13.90 76.20 18.70 39.70 6.70 42.90 5.90 418.80 266478 729.50 3.65 3394.28 1.99 2.06 7.62 0.89 1.07 27 HD81-48 IV 石英方
解石脉219.90 578.70 79.00 333.40 81.10 22.10 76.60 11.50 68.90 19.60 47.50 8.60 58.40 8.70 486.10 1314.20 785.90 1.67 2100.10 1.75 1.09 2.70 0.86 1.08 28 HD81-25 IV 石英方
解石脉408.60 909.00 112.60 438.90 93.20 23.30 72.10 9.60 58.30 15.30 35.30 6.20 41.40 5.80 361.70 1985.60 605.70 3.28 2591.30 2.83 1.44 7.08 0.87 1.04 29 HLP-1 黄龙铺
石家湾IV 石英方
解石脉220.00 516.00 47.90 200.00 41.70 11.30 38.00 5.72 34.30 8.28 28.60 4.86 35.30 5.55 365.00 1036.90 525.60 1.97 1562.51 3.41 0.89 4.47 0.87 1.23 许成等，
200930 HLP-2 IV 石英方
解石脉147.00 466.00 46.00 199.00 42.90 11.30 38.90 5.59 33.50 7.92 26.30 4.48 32.30 5.02 339.00 912.20 493.00 1.85 1405.21 2.21 1.00 3.26 1.22 1.39 31 HLP-3 IV 石英方
解石脉130.00 445.00 46.10 210.00 58.20 17.90 61.20 11.30 77.40 19.20 67.30 11.80 86.00 13.30 841.00 907.20 1188.50 0.76 2095.70 1.44 0.59 1.08 0.92 1.41 32 HLP-4 IV 石英方
解石脉279.00 764.00 76.90 336.00 71.90 18.60 60.70 8.80 49.60 10.90 34.20 5.23 34.70 4.82 426.00 1546.40 635.00 2.44 2181.35 2.51 1.45 5.77 0.86 1.28 33 HLP-5 IV 石英方
解石脉140.00 516.00 53.20 240.00 60.10 17.20 56.80 9.48 59.70 13.60 44.90 7.52 53.00 8.11 589.00 1026.50 842.10 1.22 1868.61 1.50 0.89 1.89 0.90 1.47 34 HLP-6 IV 石英方
解石脉186.00 527.00 52.40 230.00 50.90 13.50 45.50 6.84 41.60 9.73 32.90 5.47 37.90 5.61 421.00 1059.80 606.60 1.75 1666.35 2.36 0.99 3.52 0.86 1.31 白云鄂博H8碳酸岩 18400.00 28300.00 2000.00 6200.00 436.50 88.50 644.50 38.50 168.00 7.00 37.00 0.75 7.00 1.50 130.00 55425.00 1034.25 53.32 56459.25 27.21 76.17 1885.47 0.51 0.94 王希斌，
2002牦牛坪碳酸岩 627.38 1329.75 133.34 525.75 78.73 17.26 54.70 6.27 29.35 4.96 15.03 1.90 12.28 1.51 145.50 2712.20 271.49 9.96 2983.69 5.14 3.69 36.66 0.76 1.07 许成等，
2002黄水庵碳酸岩 151.17 346.17 36.55 133.58 27.20 7.45 21.63 3.04 18.77 4.40 15.52 2.33 17.65 2.53 181.67 702.12 267.54 2.59 969.65 3.59 1.01 6.14 0.91 1.11 曹晶，
2018
图 8 小秦岭地区不同类型碳酸岩稀土元素与常量元素相关性图解a—碳酸岩稀土元素总量与MgO含量关系图；b—碳酸岩重稀土元素与MnO含量关系图；c—碳酸岩重稀土元素与CaO含量关系图；d—碳酸岩重稀土元素与SiO2含量关系图；e—碳酸岩 (La/Yb)N与MgO含量关系图；f—碳酸岩(Gd/Yb)N与MnO含量关系图；g—碳酸岩δCe与CaO含量关系图；h—碳酸岩δCe与δEu关系图Figure 8. Correlation diagram of rare earth elements and major elements for different types of carbonatites in the Xiaoqinling area(a) Plot of REE vs. MgO content of carbonatites; (b) Plot of HREE vs.MnO content of carbonatites; (c) Plot of HREE vs.CaO content of carbonatites; (d) Plot of HREE vs.SiO2 content of carbonatites; (e) Plot of (La/Yb)N vs. MgO content of carbonatites; (f) Plot of (Gd/Yb)N vs. MnO content of carbonatites; (g) Plot of δCe vs. CaO content of carbonatites; h—Plot of δCe vs. δEu of carbonatites不同阶段的碳酸岩稀土元素含量特征存在较大的差异性；早期的霓辉石碳酸岩和钾长石碳酸岩相对具有更高的稀土元素总量（图8a）；晚期的石英碳酸岩尽管稀土元素总量相对较低，但具有小秦岭各类碳酸岩脉中最高的重稀土元素含量（图8b—8d）。与国内其他地区碳酸岩相比，小秦岭碳酸岩具有明显特异性，即相对富含重稀土元素，尤其以Tm、Yb、Lu、Y最为突出，是国内白云鄂博、牦牛坪及黄水庵碳酸岩的2~3倍（表3）。
不同类型碳酸岩轻、重稀土元素比值差异很大，∑LREE/∑HREE范围为0.47~27.72。早期霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩和钾长石碳酸岩的∑LREE/∑HREE平均值分别为22.22、12.00和14.44，重稀土元素强烈亏损；而晚期石英方解石碳酸岩∑LREE/∑HREE平均值为2.15，重稀土元素相对富集。早期碳酸岩与晚期碳酸岩相比具有更为明显的轻、重稀土元素分馏，稀土元素分馏强度与MgO含量具有一定的正相关性（图8e）；重稀土元素分馏强度由早到晚逐渐减弱的特征十分明显，且与MnO含量具有较强的负相关性（图8f）。轻稀土元素的分馏强度（（La/Sm）N平均值为5.08）明显大于重稀土的分馏强度（（Gd/Yb）N平均值为1.68）。小秦岭碳酸岩δCe平均值1.09，与国内上述几处碳酸岩一致，表现出弱的正异常；δEu平均值为0.98，与白云鄂博H8碳酸岩和牦牛坪碳酸岩不同，与黄水庵碳酸岩相似，表现出弱的负异常。由图8g、8h可知，随着碳酸岩中CaO含量的增加δCe有逐渐增大的趋势，δEu则表现出相反的趋势，表明了碳酸岩成岩过程中总体处于相对还原的环境（郑范博等，2021），导致了弱的Ce的富集和Eu的流失，这与牦牛坪碳酸岩和黄水庵碳酸岩特征相似。
碳酸岩稀土元素配分模式总体呈左陡右缓的较为平坦的右倾模式，与牦牛坪碳酸岩和庙垭较为相似。但不同类型碳酸岩则存在差别，早期霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩呈较为明显右倾模式，而晚期的石英碳酸岩则表现为平坦的稀土元素配分模式，个别样品（JL-07）稀土元素配分模式表现出略微左倾。小秦岭碳酸岩稀土元素配分曲线由早期的右倾模式逐渐变化为平坦模式（除最晚期含沸石碳酸岩），反应了碳酸岩地球化学演化的连续性特征（图9）。
图 9 小秦岭碳酸岩稀土元素配分模式（球粒陨石数据引自Sun and McDonough, 1989）a—I—III阶段碳酸岩稀土元素配分模式；b—IV、V阶段碳酸岩稀土元素配分模式Figure 9. Chondrite-normalized REE pattern of carbonatite in Xiaoqinling (Chondrite data is cited from Sun and McDonough, 1989 )(a) Chondrite-normalized REE pattern of carbonaites in stage I–III; (b) Chondrite-normalized REE pattern of carbonaites in stage IV and V4. 讨论
4.1 碳酸岩空间展布的控制因素、形成时代和成因
小秦岭地区碳酸岩的产出受到主要区域断裂及次级断裂、裂隙的严格控制，张性断裂、裂隙空间及薄弱带为碳酸岩的就位提供了必要条件。从碳酸岩和华山岩体及老牛山岩体的接触关系来看，碳酸岩受到晚期两大花岗岩体的侵入作用的破坏及其后期一定程度的隆升剥蚀，原始侵入的规模较现今可能更为宏大（图2）。值得注意的是大致以小河断裂为界，早期富含霓辉石、黑云母等暗色矿物碳酸岩脉均分布在北部的太古代片麻岩基底中，而南部的熊耳群火山岩沉积岩和高山河群碎屑岩中尚未发现早期的碳酸岩脉踪迹。
从以往测定的小秦岭碳酸岩年龄数据来看（表4），除喻学惠（1992）测定的华阳川碳酸岩金云母K–Ar年龄为181 Ma外，其他均为晚三叠世（图10），反应了华阳川、大石沟、塬头、秦岭沟、西沟等地的碳酸岩在形成时代上相近，处于相似的地质背景下，结合其相近的岩矿特征和地球化学特征，表明小秦岭碳酸岩主要是晚三叠世区域伸展构造背景下碳酸岩岩浆连续活动的产物。
表 4 小秦岭地区碳酸岩测年数据统计表Table 4. Statistical table of carbonatite dating data in the Xiaoqinling area矿床名称 岩矿石名称 年龄/Ma 测定方法 测试矿物 数据来源 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 204~206 K–Ar 钾长石 邱家骧等，1993 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 181 K–Ar 金云母 喻学惠，1992 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 222.5±6.7 U–Pb 独居石 王佳营等，2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 200±2.9 U–Pb 榍石 Zheng,et al.,2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 218.7±1.7 U–Pb 独居石 黄卉等，2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 229±3 U–Pb 锆石 Xue,et al.2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 200.6±3.3 U–Th–Pb 晶质铀矿 高龙刚等，2019 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 230 U–Pb 锆石 陈华勇等，2018 塬头钨钼矿 碳酸岩 225.0±7.6 Re–Os 辉钼矿 Song et al.,2015 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221 Re–Os 辉钼矿 黄典豪等，1994 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221.5 Re–Os 辉钼矿 Stein et al,1997 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221±8.4 Re–Os 辉钼矿 王佳营等，2020 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 223±1 U–Pb 晶质铀矿 黄广文等，2022 黄龙铺秦岭沟钼矿 碳酸岩 207±11 U–Pb 独居石 王佳营等，2020 西沟铅钼矿 碳酸岩 212.4±2.8 Re-Os 辉钼矿 袁海潮等，2014 西沟铅钼矿 碳酸岩 224.6±9.1 Re-Os 辉钼矿 杜芷葳等，2020 
图 10 小秦岭碳酸岩年龄分布频率图Figure 10. Age distribution frequency map of carbonate rocks in the Xiaoqinling area以往针对小秦岭地区碳酸岩中方解石的C、O同位素测试结果表明，小秦岭碳酸岩方解石具有初始火成碳酸岩的特征（黄典豪等，1984b，2009；许成，2009；惠小朝，2014；代军治，2018；万建军，2022）；对华阳川小秦岭碳酸岩的Sr、Nd同位素特征进行了研究，显示出典型的岩浆碳酸岩特征（黄典豪等，2009；黄广文，2022；万建军，2022）。除此之外，小秦岭地区碳酸岩高Sr、Ba和REE的特征也有别于沉积碳酸盐岩的典型特征（通常认为沉积碳酸盐岩的Sr+Ba含量小于200×10−6、稀土含量小于25×10−6）。如图11所示，小秦岭碳酸岩大部分落于火成碳酸岩范围，少量霓辉石碳酸岩样品落于区外可能受晚期热液作用的影响，而晚期含沸石碳酸岩应为热液作用的直接产物。
图 11 小秦岭碳酸岩Sr+Ba–REE分类图（底图引自Samoilov，1991修编）Figure 11. The Sr+Ba–REE classification diagram for Xiaoqinling carbonatites (modified from Samoilov, 1991)4.2 碳酸岩成矿专属性特征
小秦岭碳酸岩发育铀、铌、铅、钼、稀土等多种矿化，不同碳酸岩脉在含矿性方面存在较大的差异性和明显的成矿专属性。铀矿化的主要赋矿碳酸岩类型为霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩和钾长石碳酸岩（图12a—12c），以霓辉石碳酸岩为主，且铀含量一般较高；晚期的石英碳酸岩和含沸石碳酸岩没有明显的铀矿化现象。铌矿化与铀矿化的相关性极强（图12b），反应了小秦岭地区的铀、铌元素主要以铌钛铀矿、含铀褐钇铌矿等存在的事实。铅矿化没有表现出明显富集于某一类碳酸岩脉中的现象，在各个期次的碳酸岩脉中均有发育（图12a）。尽管在实际勘查过程中发现有铀铅同体的现象，但样品中铅矿化与铀矿化没有明显的相关性，可能是不同类型的碳酸岩脉相互交切占用相同成岩成矿空间所致（吕志成等，2022）。稀土矿化如前所述，早期碳酸岩更加富集轻稀土，而晚期碳酸岩则相对富集重稀土。此外，野外勘查的实践表明，钼矿化碳酸岩类型主要为钾长石碳酸岩和富锰的石英碳酸岩。钡锶矿物在碳酸岩的各个阶段均有大量产出，且钡、锶之间具有较好的相关性（图12d），主要是因为碳酸岩中钡、锶两种元素互为类质同象形成了（钡）天青石和（锶）重晶石。
图 12 小秦岭地区不同类型碳酸岩含矿性差异图解a—碳酸岩U、Pb含量关系图；b—碳酸岩U、Nb含量关系图；c—碳酸岩U、REE含量关系图；d—碳酸岩Ba、Sr含量关系图；e—碳酸岩U含量与钾钠差关系图；f—碳酸岩(La/Yb)N与钾钠差关系图Figure 12. Mineral-bearing difference diagram of different types of carbonatites in Xiaoqinling(a) Plot of U vs. Pb content of carbonatites; (b) Plot of U vs. Nb content of carbonatites; (c) Plot of U vs. REE content of carbonatites; (d) Plot of Ba vs. Sr content of carbonatites; (e) Plot of (K2O–Na2O) vs. U content of carbonatites; (f) Plot of (K2O–Na2O) vs.(La/Yb)N of carbonatites4.3 碳酸岩蚀变作用与铀、稀土成矿
碳酸岩周围通常发育霓长岩化围岩蚀变，霓长岩化是碳酸岩岩浆出溶的流体对围岩发生碱性交代蚀变作用的产物（Woolley，1982；Morogan，1989；Le Bas，2008；刘琰和舒小超，2021）。小秦岭地区碳酸岩的侵入同样造成围岩的普遍蚀变，但不同地段蚀变的矿物组合特征存在差异性。在华阳川地区围岩蚀变主要为霓辉石化、黑云母化、钠长石化、方解石化；黄龙铺大石沟、宋家沟地区碳酸岩围岩蚀变主要为钾长石化、黑云母化；驾鹿地区碳酸岩围岩主要发育钾长石化、钠长石化以及少量黑云母化；西沟地区碳酸岩围岩蚀变主要是硅化和钾长石化。
以往研究认为碳酸岩围岩蚀变初级霓长岩化作用时形成的蚀变矿物主要为石英、钾长石、斜长石、黑云母和角闪石，中级霓长岩化作用的主要蚀变矿物为霓辉石、碱性角闪石、石英和钾长石，高级霓长岩化作用的主要蚀变矿物为霓辉石、钠长石和方解石（杨学明等，2000；Elliott et al.，2018），结合该区围岩蚀变矿区特点认为黄龙铺、驾鹿及西沟地区的霓长岩化应为初级的霓长岩化作用，华阳川地区则为中—高级的霓长岩化作用。
霓长岩化作用的过程往往伴随着流体与围岩之间的组分迁移（Le Bas，2008），围岩在蚀变前后其组分特征发生了较大的变化。Woolley and Church（2005）认为分馏程度较大或不混溶作用产生的碳酸岩岩浆具有更高的碱含量，碳酸岩侵位导致围岩霓长岩化作用过程中钠钾等碱金属倾向于从流体中向外迁移扩散，使得霓长岩或霓长岩化岩石富含碱质（Le Bas，2008；Liu et al.，2018）。华阳川碳酸岩近脉围岩武家坪黑云斜长片麻岩SiO2平均含量为43.94%，与区域上武家坪黑云斜长片麻岩相比SiO2含量平均值低18.55%，近脉围岩表现出了强烈的SiO2的迁出，而碳酸岩脉中大量的SiO2可能很大部分来源于围岩中硅质的出溶。近脉围岩的全碱含量（Na2O+K2O）平均值为8.68%，较区域上武家坪黑云斜长片麻岩全碱含量平均值增加2.56%，表现出明显的碱质的迁入。大石沟地区近脉围岩变安山岩SiO2含量与区域上均值相比变化不大，但近脉围岩全碱含量（Na2O+K2O）平均值为9.34%，较区域上该层位岩石全碱含量平均值增加了5.15%，显示了更为明显的碱质的迁入（表5，图13）。这与世界碳酸岩杂岩体发生霓长岩化作用时“加碱去硅”的组分迁移规律相符（Elliott et al.，2018）。
表 5 碳酸岩围岩主量元素变化Table 5. Variation of major elements in the surrounding rocks of carbonatites层位 样品编号 岩性 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI SUM Na2O+K2O 数据来源 华阳川矿区武家
坪片麻岩围岩WJP-1 黑云斜长片麻岩 43.48 2.22 14.22 13.96 0.22 5.38 6.08 4.36 4.28 0.39 4.10 98.68 8.63 文中 WJP-2 黑云斜长片麻岩 44.41 2.29 14.56 13.95 0.19 5.43 5.32 4.40 4.32 0.40 3.47 98.74 8.72 区域武家坪黑云斜长片麻岩均值 62.49 0.58 14.57 5.78 0.11 3.43 5.48 4.15 1.97 0.16 6.12 王北颖等，1996 大石沟矿区熊耳
群上岩性段围岩（1） 变安山岩 51.21 1.4 15.9 12.05 0.21 5.49 2.17 5.15 0.88 0.42 94.88 6.03 王绪现，1986 （2） 绿泥石−碳酸盐−
绢云母化安山岩54.82 1.29 14.47 10.78 0.16 3.8 4.4 4 2.75 3.33 99.8 6.75 （3） 黑云母−钾石化安山岩 51.42 1.82 12.78 9.31 0.15 3.04 3.58 0.35 10.11 0.38 92.94 10.46 DSG437f 霓长岩化蚀变岩（近脉） 46.96 1.50 12.43 10.19 0.25 2.96 8.24 0.17 10.65 0.57 5.17 99.09 10.82 Cangelosi et al., 2020 区域熊耳群上岩性段变质火山熔岩均值 50.3 1.77 13.58 13.12 0.19 6.7 5 1.32 2.87 0.48 4.19 王北颖等，1996 注：单位为10−2 
图 13 霓长岩化围岩SiO2和全碱（Na2O+K2O）含量变化趋势图（数据来自表5）Figure 13. Trends of SiO2 and total alkali (Na2O+K2O) contents in aegirine rocks (data from Table 5)根据钾钠不相容性的原理，Na2O和K2O含量的相对变化一定程度上可以反应体系的封闭性及交代蚀变作用的强弱（杜乐天，1986）。霓长岩化作用的强弱可能导致小秦岭不同阶段碳酸岩Na2O和K2O相对含量存在明显的差异性：早期霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩钾含量远高于钠含量，钾钠二元素的高度分离，晚期石英碳酸岩钾钠含量几乎相当（图12e、12f）。表明了早期碳酸岩形成于相对开放体系中，发生了更为强烈的霓长岩化交代蚀变作用，更有利于铀的成矿（图12e；杜乐天，1983）。而晚期碳酸岩形成于相对封闭体系内，交代蚀变作用相对较弱，稀土元素分异程度低，更有利于重稀土的成矿（图12f）。Anenburg et al.（2020）的碳酸岩岩浆−热液演化模拟实验表明，K、Na可促使岩浆阶段结晶的磷灰石更加富集LREE，从而导致晚期流体相对富集HREE；在热液流体演化阶段，K、Na更易提高HREE在流体中的溶解度，进一步造成晚期流体更富集HREE。小秦岭地区的早期碳酸岩具有显著高的K、Na含量，可能是导致晚期碳酸岩更加富集重稀土的重要原因。
5. 结论
（1）基于野外穿插关系，结合碳酸岩主要矿物组合特征，将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段，由老到新分别为：霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段。碳酸岩的展布主要受到区域性断裂构造及其次级构造的控制；在空间上大致以近东西向小河断裂为界，南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异。
（2）陕西小秦岭碳酸岩具有显著高的SiO2含量和全碱含量，较低的MgO含量；异常高的钾钠比值；由早到晚碳酸岩CaO、TiO2、Al2O3、铁镁质、全碱含量均有逐渐降低的趋势，MnO含量则表现出相反的规律性；碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。碳酸岩相对富集重稀土元素Tm、Yb、Lu、Y，以晚期的石英碳酸岩脉最为明显，且重稀土元素含量与MnO含量具有线性相关的特征；稀土元素配分模式具有明显的递变特征，稀土元素分馏具有从早期到晚期分馏程度减低的显著特点。
（3）不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性，早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀（铌），钾长石碳酸岩还富集钼；晚期的石英碳酸岩以富集钼、重稀土为特点。碳酸岩的侵入致使围岩发生了强烈的“加碱去硅”现象，形成了不同地段初级及中—高级的霓长岩化作用；由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩早期富铀、晚期富重稀土成矿专属特征的重要指标和原因。
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图 1 研究区大地构造位置及地质矿产简图
I—构造界线；II—区域断裂；1—蓟县系；2—长城系；3—元古代铁洞沟组；4—太古代太华群；5—白垩纪—侏罗纪二长花岗岩；6—寒武纪正长岩；7—中元古代二长花岗岩；8—早元古代二长花岗岩；9—早元古代正长斑岩；10—早元古代闪长岩；11—太古代太峪岭−翁岔铺片麻岩套；12—地壳断裂；13—脆韧性剪切带/韧性剪切带；14—区域性断裂/一般性断裂；15—地质界线；16—碳酸岩；17—碳酸岩型矿床（点）；18—主要断裂编号矿床（点）编号：①—华阳川铀铌铅矿；②—大石沟钼矿；③—驾鹿稀土矿；④—宋家沟钼矿；⑤—桃园铀钼矿；⑥—西沟铅钼矿；⑦—小夫峪稀土矿；⑧—秦岭沟钼矿；⑨—文公岭钼矿；⑩—塬头钨钼矿；⑪—石家湾钼矿；⑫—鳖盖子钼矿；⑬—铁岔沟铀矿点；⑭—太子坪稀土矿点断裂编号：F1—太要断裂，F2—小河断裂，F3—青岗坪−金堆城断裂；F4—华阳川断裂a—研究区大地构造位置图（据喻学惠等，1992修编）；b—研究区地质矿产简图（底图据王北颖等，1996修编）
Figure 1. Schematic map of tectonic location and geological and mineral resources in the study area
(a) Tectonic location map of the study area(modified after Yu et al., 1992); (b) Schematic map of geological and mineral resources in the study area (modified after Wang et al., 1996) I–tectonic boundary; II–regional fault structure; 1–Jixian System; 2–Changchengian System; 3–Proterozoic Tietonggou Fm; 4–Archaeozoic Taihua Group; 5–Cretaceous–Jurassic monzogranite; 6–Cambrian syenite; 7–Mesoproterozoic monzogranite; 8–Paleoproterozoic monzogranite; 9–Paleoproterozoic syenite porphyry; 10–Paleoproterozoic diorite; 11–Archaeozoic Taiyuling−Wengchapu gneiss suite; 12–crustal fault; 13–brittle ductile shear zone/ductile shear zone; 14–regional fault/general fracture; 15–geological boundary; 16–carbonatite; 17–carbonatite-type deposits (mineral occurrences); 18–number of major fractures Number of deposits and mineral occurrences: ①–Huayangchuan U-Nb-Pb deposit; ②–Dashigou Mo deposit; ③–Jialu REE deposit; ④–Songjiagou Mo deposit; ⑤–Taoyuan U-Mo deposit; ⑥–Xigou Pb-Mo deposit; ⑦–Xiaofuyu REE deposit; ⑧–Qinlinggou Mo deposit; ⑨–Wengongling Mo deposit; ⑩–Yuantou W-Mo deposit; ⑪–Shijiawan Mo deposit; ⑫–Biegaizi Mo deposit; ⑬–Tiechagou U occurrences; ⑭–Taiziping REE occurrences Number of fractures: F1–Taiyao fracture; F2–Xiaohe fracture; F3–Qinggangping−Jinduicheng fracture; F4–Huayangchuan fracture
图 2 小秦岭地区典型碳酸岩矿区地质简图
1—第四系；2—长城系高山河群；3—长城系熊耳群；4—太古代太华群；5—白垩系水池沟单元；6—白垩系黄狗峪单元；7—白垩系西牛峪单元；8—侏罗系沫沫岔单元；9—侏罗系赛华山单元；10—中元古代后沟单元；11—中元古代甘沟单元；12—太古代大月坪片麻岩；13—太古代马驹峪片麻岩；14—太古代侯家村片麻岩；15—太古代武家坪片麻岩；16—花岗斑岩；17—花岗伟晶岩；18—黑云母角闪岩；19—霓辉石正长岩；20—钠铁闪石正长岩；21—辉绿岩；22—碳酸岩脉及编号；23—地质界线/脉动侵入界线；24—不整合界线；25—断层；26—推测断层；27—碳酸岩脉群；28—矿床位置a—塬头−黄龙铺矿区地质简图；b—驾鹿矿区地质简图；c—华阳川矿区地质简图
Figure 2. Geological schematic map of typical carbonatite mining areas in the Xiaoqinling area
(a) Geological schematic map of the Yuantou–Huanglongpu mining area; (b) Geological schematic map of the Jialu mining area; (c) Geological schematic map of the Huayangchuan mining area 1–Quaternary System; 2–Gaoshanhe Group of Changchengian System; 3–Xionger Group of Changchengian System ; 4–Archaeozoic Taihua Group; 5–Cretaceous Shuichigou Cell; 6–Cretaceous Huanggouyu Cell; 7–Cretaceous Xiniuyu Cell; 8–Jurassic Momocha Cell; 9–Jurassic Saihuashan Cell; 10–Mesoproterozoic Hougou Cell; 11–Mesoproterozoic Gangou Cell; 12–Archaeozoic Dayueping gneiss; 13–Archaeozoic Majuyu gneiss; 14–Archaeozoic Houjiacun gneiss; 15–Archaeozoic Dayueping gneiss; 16–granite porphyry; 17–granite pegmatite; 18–biotite amphibolite; 19–aegirite syenite; 20–arfvedsonite syenite; 21–diabase; 22–carbonatite vein; 23–geologic boundary/pulsation boundary; 24–non-integration boundary; 25–faults; 26–presumed faults; 27–carbonatite vein groups; 28–deposit location
图 3 小秦岭碳酸岩产出特征
a—d、g—华阳川碳酸岩，围岩为太古代武家坪片麻岩；e、h—大石沟碳酸岩，围岩为熊耳群变安山岩；f—桃园碳酸岩，围岩为高山河群蚀变板岩
Figure 3. The occurrence characteristics of carbonatites in Xiaoqinling
(a–d, g) Photos of Huayangchuan carbonatite, and the surrounding rock is Archean Wujiaping gneiss; (e,h) Photos of Dashigou carbonatite, and the surrounding rock is metamorphic andesite of the Xionger Group; (f) Photos of Taoyuan carbonatite, and the surrounding rock is altered slate of the Gaoshanhe Group
图 4 小秦岭碳酸岩脉穿插关系素描图
I—霓辉石正长岩；II-1—含霓辉石钠闪石的重晶石石英方解石脉；II-2—含黑云母霓辉石的重晶石石英方解石脉；III—钾长石重晶石石英方解石脉；IV—重晶石石英方解石脉；V—含沸石重晶石方解石石英脉；ρ—伟晶岩；γπ—花岗斑岩；bpg—黑云斜长片麻岩；mas—变安山岩a—c—华阳川碳酸岩脉侵入关系素描图；d—大石沟碳酸岩脉侵入关系素描图
Figure 4. Sketch of interpenetrating relationship of carbonatite veins in Xiaoqinling
(a–c) Sketch map of carbonate vein intrusion relationship in the Huayangchuan area; (d) Sketch map of carbonate vein intrusion relationship in the Dashigou area I–aegirine syenite; II-1–barite-quartz-calcite veins with aegirine and riebeckite; II-2–barite-quartz-calcite veins with aegirine and black mica; III–potassium-feldspar-barite-quartz-calcite veins; IV–barite-quartz-calcite veins; V–zeolite-bearing barite-calcite-quartz veins; ρ–pegmatite; γπ–granite porphyry; bpg–biotite-plagioclase gneiss; mas–metamorphic andesite
图 5 小秦岭碳酸岩手标本特征及显微特征（单偏光）
Agt—霓辉石；Kfs—钾长石；Cal—方解石；Brt—重晶石；Qz—石英；Zeo—沸石；Str—菱锶矿；Amp—角闪石；Ttm—榍石；Ap—磷灰石；Mt—磁铁矿；Bat—铌钛铀矿；Ga—方铅矿a—e—碳酸岩手标本特征，依次为霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩、石英碳酸岩、含沸石碳酸岩；f—j—碳酸岩显微特征，依次为霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩、石英碳酸岩、含沸石碳酸岩
Figure 5. Characteristics of hand specimens and microscopic characteristics of carbonatites in Xiaoqinling area (plain-polarized)
(a–e) Characteristics of hand specimens of carbonatites, in order, syenite, aegirine carbonatite, potassium feldspar carbonatite, quartz carbonatite, zeolite-bearing carbonatite; (f–j) Microscopic characteristics of carbonatites, in order, syenite, aegirine carbonatite, potassium feldspar carbonatite, quartz carbonatite, zeolite-bearing carbonatite Agt–aegirine; Kfs–potassium feldspar; Cal–calcite; Brt–baryte; Qz–quartz; Zeo–zeolite; Str–strontianite; Amp–amphibole; Ttm–titanite; Ap–apatite; Mt–magnetite; Bat–betafite; Ga–galena
图 6 小秦岭地区不同类型碳酸岩常量元素特征图解
a—碳酸岩CaO与SiO2含量关系图；b—碳酸岩CaO与（Na2O+K2O）含量关系图；c—碳酸岩Al2O3与（Na2O+K2O）含量关系图；d—碳酸岩（TFe2O3+MnO）与TiO2含量关系图；e—碳酸岩烧失量与CaO含量关系图；f—碳酸岩MnO与CaO含量关系图图a、b、d加入了小秦岭碳酸岩、白云鄂博H8碳酸岩、牦牛坪碳酸岩、庙垭碳酸岩、世界碳酸岩及世界碳酸盐岩的平均值
Figure 6. Characterization diagram of major elements of different types of carbonatites in the Xiaoqinling area
(a) Plot of CaO vs. SiO2 content of carbonatites; (b) Plot of CaO vs. (Na2O+K2O) content of carbonatites; (c) Plot of Al2O3 vs. (Na2O+K2O) content of carbonatites; (d) Plot of (TFe2O3+MnO) vs.TiO2 content of carbonatites; (e) Plot of LOI vs.CaO content of carbonatites; (f) Plot of MnO vs.CaO content of carbonatites In Fig. a, b and d, the average investment points of Xiaoqinling carbonatite, Bayan Ebo H8 carbonatite, Maoniuping carbonatite, Miaoya carbonatite, world carbonatite and world sedimentary carbonate rock are added.
图 7 小秦岭碳酸岩MgO–CaO–TFe2O3+MnO岩相分类图解（底图引自Woolley and Kempe, 1989）
Figure 7. Classification of Xiaoqinling carbonatite phases using the MgO–CaO–TFe2O3 +MnO diagram of Woolley and Kempe (1989)
图 8 小秦岭地区不同类型碳酸岩稀土元素与常量元素相关性图解
a—碳酸岩稀土元素总量与MgO含量关系图；b—碳酸岩重稀土元素与MnO含量关系图；c—碳酸岩重稀土元素与CaO含量关系图；d—碳酸岩重稀土元素与SiO2含量关系图；e—碳酸岩 (La/Yb)N与MgO含量关系图；f—碳酸岩(Gd/Yb)N与MnO含量关系图；g—碳酸岩δCe与CaO含量关系图；h—碳酸岩δCe与δEu关系图
Figure 8. Correlation diagram of rare earth elements and major elements for different types of carbonatites in the Xiaoqinling area
(a) Plot of REE vs. MgO content of carbonatites; (b) Plot of HREE vs.MnO content of carbonatites; (c) Plot of HREE vs.CaO content of carbonatites; (d) Plot of HREE vs.SiO2 content of carbonatites; (e) Plot of (La/Yb)N vs. MgO content of carbonatites; (f) Plot of (Gd/Yb)N vs. MnO content of carbonatites; (g) Plot of δCe vs. CaO content of carbonatites; h—Plot of δCe vs. δEu of carbonatites
图 9 小秦岭碳酸岩稀土元素配分模式（球粒陨石数据引自Sun and McDonough, 1989）
a—I—III阶段碳酸岩稀土元素配分模式；b—IV、V阶段碳酸岩稀土元素配分模式
Figure 9. Chondrite-normalized REE pattern of carbonatite in Xiaoqinling (Chondrite data is cited from Sun and McDonough, 1989 )
(a) Chondrite-normalized REE pattern of carbonaites in stage I–III; (b) Chondrite-normalized REE pattern of carbonaites in stage IV and V
图 10 小秦岭碳酸岩年龄分布频率图
Figure 10. Age distribution frequency map of carbonate rocks in the Xiaoqinling area
图 11 小秦岭碳酸岩Sr+Ba–REE分类图（底图引自Samoilov，1991修编）
Figure 11. The Sr+Ba–REE classification diagram for Xiaoqinling carbonatites (modified from Samoilov, 1991)
图 12 小秦岭地区不同类型碳酸岩含矿性差异图解
a—碳酸岩U、Pb含量关系图；b—碳酸岩U、Nb含量关系图；c—碳酸岩U、REE含量关系图；d—碳酸岩Ba、Sr含量关系图；e—碳酸岩U含量与钾钠差关系图；f—碳酸岩(La/Yb)N与钾钠差关系图
Figure 12. Mineral-bearing difference diagram of different types of carbonatites in Xiaoqinling
(a) Plot of U vs. Pb content of carbonatites; (b) Plot of U vs. Nb content of carbonatites; (c) Plot of U vs. REE content of carbonatites; (d) Plot of Ba vs. Sr content of carbonatites; (e) Plot of (K2O–Na2O) vs. U content of carbonatites; (f) Plot of (K2O–Na2O) vs.(La/Yb)N of carbonatites
图 13 霓长岩化围岩SiO2和全碱（Na2O+K2O）含量变化趋势图（数据来自表5）
Figure 13. Trends of SiO2 and total alkali (Na2O+K2O) contents in aegirine rocks (data from Table 5)
表 1 小秦岭地区不同阶段碳酸岩岩矿特征表
Table 1. Petromineral characteristics of carbonatite in different stages in the Xiaoqinling area
碳酸岩阶段 脉岩类型 分布范围 岩矿特征 赋矿特征 霓辉石正长岩（第（I）阶段） 霓辉石正长岩脉、霓辉石正长斑岩脉 华阳川、驾鹿 霓辉石正长岩多呈伟晶状，主要由晶体粗大的霓辉石和钾长石（微斜长石）构成（图5f），局部地段可见霓辉石、微斜长石集中分布于脉体边部或中心，形成不规则的霓辉石条带和微斜长石条带，此外还含有少量的石英、方解石、重晶石及钠铁闪石。霓辉石正长斑岩，斑晶为钾钠长石和霓辉石；基质主要为钾钠长石和霓辉石，此外还含有少量的石英、金云母、碱性闪石和黑云母等 铀、铌、轻稀土 霓辉石碳酸岩（第（II）阶段） 含霓辉石钠闪石的重晶石石英方解石脉（II-1）、含黑云母及少量霓辉石的重晶石石英方解石脉（II-2） 华阳川、铁岔沟 前者主要矿物成为方解石、霓辉石、石英，其次为微斜长石、重晶石（天青石）、铁白云石以及少量的钠闪石。部分具有明显的分带特征，方解石主要位于脉壁，霓辉石、重晶石、微斜长石、石英多呈不规则团块状位于中心部分（图3d），亦有发现霓辉石等暗色位于脉壁，而方解石等浅色矿物位于中心部分的现象（图3g）；无明显分带特征者脉内霓辉石呈自形程度较好的大团块状分布（图5b）。后者主要矿物为石英、方解石、重晶石及少量的霓辉石、黑云母；该脉较前者相比以含量较多的自形程度较好的黑云母为特征，且霓辉石等暗色矿物总体含量明显减少，浅色矿物石英、方解石的含量明显增加。脉体无分带特征，矿物多呈不规则团块状杂乱分布（图5g） 铀、铌、铅、轻稀土 钾长石碳酸岩（第（III）阶段） 含重晶石（钡天青石）钾长石石英锰方解石脉、含重晶石方解石的长石石英脉 文公岭、上河、大石沟、宋家沟、驾鹿、西沟、塬头，华阳川少量 主要成分为钾长石、锰方解石、石英、重晶石（天青石），不含霓辉石等暗色矿物,具有伟晶状结构（图3h，图5c、5h）。西沟地区和桃园地区的该类碳酸岩脉中方解石一般含量少于石英和钾长石，局部地段还形成几乎不含方解石的长石石英脉 铀、铌、铅、钼、稀土 石英碳酸岩阶段（第（IV）阶段） 含重晶石（天青石）石英方解石脉、方解石石英脉 华阳川、西沟、文公岭、上河、大石沟、宋家沟、驾鹿 主要矿物为方解石和石英，其次为重晶石或钡天青石，部分含少量的微斜长石，极少含有暗色矿物（图5d、5i）。部分脉体可见矿物分带现象，多形成石英的内带和方解石、重晶石的外带（图3c）。不同地段主要矿物石英和方解石的含量差别比较大，局部地段发育仅有少量方解石的石英脉，亦发现仅有少量石英的方解石脉 钼、铅、重
稀土含沸石碳酸岩（第（V）阶段） 含沸石重晶石方解石石英脉 华阳川、铁岔沟、西沟、大石沟 主要矿物为石英、方解石和沸石，其次为重晶石（天青石），脉体内沸石和天青石多在晶洞处发育自形程度较好的晶体，同时该类型脉体内还多发育针状的菱锶矿和片状方解石，未见有暗色矿物霓辉石、黑云母及长石等（图5e、5j） 铅 
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表 2 小秦岭地区碳酸岩常量元素及成矿元素组成
Table 2. The major element composition and metallogenic elements of carbonatites in Xiaoqinling
序号 取样位置 样品编号 碳酸岩阶段 样品性质 主量元素/×10−2 成矿元素/×10−6 数据来源 SiO2 TiO2 Al2O3 TFe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI SUM Sr Nb Ba Pb U 1 华阳川 HY-14 II-1 含霓辉石方解石石英脉 20.47 0.18 0.48 9.36 0.89 1.72 34.95 1.96 0.20 0.15 25.18 95.54 7208.24 1405.67 2339.22 1549.37 1506.98 文中 2 HY-15 IV 方解石石英脉 50.60 0.01 0.03 0.76 0.44 0.14 25.72 0.03 0.03 0.02 20.50 98.28 5530.99 4.48 1401.22 68.96 4.68 3 HY-16 IV 含重晶石方解石石英脉 0.42 0.02 0.05 1.05 1.44 0.57 50.55 0.03 0.03 0.04 42.06 96.26 8612.08 8.92 1421.39 928.99 13.76 4 HY-17 II-2 含黑云母霓辉石方解石石英脉 11.17 0.39 2.26 6.24 1.08 4.13 37.79 0.07 1.56 0.22 29.40 94.31 6110.52 436.36 766.49 1205.44 421.85 5 HY-18 III 含钾长石石英锰方解石脉 11.65 0.07 2.54 1.38 1.15 0.58 39.60 0.11 2.00 0.12 33.21 92.41 11504.62 640.57 7679.19 5471.90 671.15 6 HY-19 II-1 含重晶石霓辉石方解石石英脉 32.95 0.20 3.49 9.99 0.24 1.74 10.61 0.38 2.23 0.43 5.94 68.20 40679.00 397.17 12203.75 26448.17 666.07 7 H1 II 碳酸岩 17.52 0.6 3.97 8.49 1.01 4.73 33.67 0.09 3.29 0.42 26.23 100.02 6966 780 2155 343 1110 惠小朝，2014 8 H37 III 碳酸岩 36.06 0.14 8.25 3.7 0.59 1.32 21.4 0.46 5.98 0.5 17.61 96.01 7406 893 0 585 1392 9 H38 I 碳酸岩（霓辉石正长岩） 63.45 0.49 13.71 4.74 0.09 1.02 2.86 2.97 7.26 0.36 2.51 99.46 1071 645 7398 664 860 10 HYC-01 II 含霓辉石碳酸岩 14.86 0.16 3.46 3.1 0.75 0.46 32.02 0.51 2.06 0.15 26.76 84.29 21337 1629 24034 7389 1715 黄卉，2020 11 HYC-28 II 含霓辉石碳酸岩 61.31 0.92 3.44 12.65 0.33 5.81 6.94 0.39 0.98 0.16 2.02 94.95 1104 5779 299 78.90 6719 12 17KD-2 IV 重晶石碳酸岩 47.59 0.03 0.3 1.48 0.5 0.42 22.7 0.11 0.11 0.01 18.11 91.36 14501 22.80 18415 1351 22.70 13 17KD-3 V 含沸石碳酸岩脉 79.82 0.02 1.52 1.05 0.13 0.21 6.14 0.1 1.11 0.02 5.32 95.44 7886 17 10876 2606 26.30 14 驾鹿 JL-06 III 钾长石石英方解石脉 61.80 0.14 9.15 1.51 0.72 0.22 9.09 0.10 7.02 0.10 8.21 98.05 746.25 14.42 3187.87 57.39 6.53 文中 15 JL-07 IV 锰方解石脉 0.19 0.00 0.18 0.66 4.49 1.16 48.32 0.05 0.02 0.00 41.70 96.77 4995.34 0.07 524.06 67.38 0.62 16 XI01-1 IV 锰方解石脉 42.81 0.04 1.62 1.31 2.41 3.14 23.83 0.11 1.01 0.04 21.78 98.10 贾鸿涛，
197217 大石沟 DSG 004 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 5.42 0.05 0.15 1.12 2.16 0.63 46.16 0.03 0.13 0.09 36.33 92.28 >10000 44 14230 19 59 Delia Cangelosi，
201918 DSG 436 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 6.61 < 0.01 0.05 0.76 2.23 0.49 48.34 0.04 0.04 < 0.01 38.43 97 6094 11 391 7210 9 19 DSG 006 IV 蚀变方解石碳酸岩脉 13.41 0.01 0.2 1.96 2.51 0.41 44.73 0.03 0.14 < 0.01 34.11 97.51 4472 17 1551 46 1 小秦岭碳酸岩平均 碳酸岩 30.43 0.18 2.89 3.75 1.22 1.52 28.71 0.40 1.85 0.15 9234.67 708.08 6168.41 由上述平均 白云鄂博碳酸岩H8 碳酸岩 0.80 0.05 0.11 9.31 1.52 14.48 25.16 0.25 0.02 1.38 1550.00 257.50 1005.00 王希斌，2002 牦牛坪碳酸岩 碳酸岩 2.920 0.001 0.126 0.463 0.685 0.151 55.013 0.064 0.035 0.001 12390.00 0.097 980.38 许成等，2002 庙垭碳酸岩 碳酸岩 4.420 0.170 1.660 5.27 1.060 3.330 41.990 0.220 0.570 1.640 5330.00 821.74 718.00 李石，1980 世界碳酸岩平均 碳酸岩 9.58 0.65 2.9 8.7 0.72 6.69 34.06 1.02 1.47 1.86 6853.00 782.00 3581.00 Hyndman,
1972世界沉积碳酸盐岩平均 碳酸盐岩 5.14 0.07 0.4 0.49 0.14 7.79 42.3 0.03 0.16 0.05 592.00 0.20 8.95
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表 3 小秦岭碳酸岩稀土元素组成（×10−6）
Table 3. The REE composition of carbonatites in Xiaoqinling（×10−6）
序号 样品
编号取样
位置碳酸岩
阶段样品性质 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y LREE HREE LREE/
HREE∑REE (La/
Sm)N(Gd/
Yb)N(La/
Yb)NδEu δCe 数据来源 1 HY-14 华阳川 II-1 含霓辉石方
解石石英脉239.06 567.68 71.74 284.50 55.75 14.47 43.42 5.57 30.58 5.92 17.93 2.70 20.02 3.01 183.42 1233.20 312.57 3.95 1545.77 2.77 1.79 8.57 0.90 1.06 文中 2 HY-15 IV 方解石石英脉 157.93 381.67 48.13 197.70 40.25 10.40 33.31 4.20 23.31 4.49 13.11 1.89 13.27 1.82 139.85 836.08 235.25 3.55 1071.33 2.53 2.08 8.54 0.87 1.07 3 HY-16 IV 含重晶石方
解石石英脉339.05 731.84 86.64 335.17 72.57 19.22 69.79 9.94 58.75 11.74 34.42 5.57 39.29 5.86 377.07 1584.49 612.43 2.59 2196.93 3.02 1.47 6.19 0.83 1.05 4 HY-17 II-2 含黑云母霓辉石
方解石石英脉1373.24 2282.21 205.53 637.35 88.76 21.27 73.62 9.78 56.78 11.19 33.63 5.24 36.01 5.32 357.85 4608.36 589.42 7.82 5197.78 9.99 1.69 27.36 0.80 1.05 5 HY-18 III 含钾长石方
解石石英脉840.94 1398.78 131.57 407.09 58.33 13.89 46.53 6.00 35.98 7.66 24.06 4.03 29.86 4.58 249.50 2851.60 408.20 6.98 3258.80 9.31 1.29 20.20 0.82 1.03 6 HY-19 II-1 含重晶石霓辉石
方解石石英脉283.44 312.15 31.24 118.51 24.58 9.32 19.59 2.45 13.90 2.52 7.08 1.12 9.46 1.91 71.54 779.24 129.57 6.01 908.80 7.44 1.71 21.49 1.30 0.81 7 H1 II 碳酸岩 2796.00 4655.00 349.00 1103.00 118.00 25.80 98.60 10.80 52.00 10.10 28.40 4.98 34.40 4.93 268.00 9046.80 512.21 17.66 9559.01 15.30 2.37 58.30 0.73 1.16 惠小朝，
20148 H37 III 碳酸岩 2784.00 4140.00 335.00 1045.00 105.00 22.40 73.80 7.11 29.70 5.52 17.30 2.59 18.40 2.71 147.00 8431.40 304.13 27.72 8735.53 17.12 3.32 108.53 0.78 1.05 9 H38 I 碳酸岩（霓辉
石正长岩）551.00 918.00 104.00 324.00 37.40 9.09 24.00 2.34 9.79 1.67 4.61 0.62 3.93 0.49 40.00 1943.49 87.45 22.22 2030.94 9.51 5.05 100.57 0.93 0.94 10 HYC-01 II 含霓辉石
碳酸岩335.00 623.00 74.40 300.00 55.60 15.10 36.90 4.32 22.60 4.27 12.80 1.96 14.00 2.08 134.00 1403.10 232.93 6.02 1636.03 3.89 2.18 17.16 1.02 0.97 黄卉等，
202011 HYC-28 II 含霓辉石
碳酸岩1574.00 2630.00 251.00 770.00 100.00 18.00 57.10 7.03 34.60 5.36 14.40 1.78 11.20 1.73 118.00 5343.00 251.20 21.27 5594.20 10.16 4.22 100.81 0.73 1.03 12 17KD-2 IV 重晶石
碳酸岩200.00 350.00 42.80 166.00 29.50 9.21 24.40 3.13 17.60 3.64 10.90 1.75 12.40 1.84 119.00 797.51 194.66 4.10 992.17 4.38 1.63 11.57 1.05 0.93 13 17KD-3 V 含沸石碳
酸岩脉65.00 88.40 10.00 37.70 6.34 2.51 5.37 0.61 3.42 0.67 2.07 0.32 2.43 0.41 23.90 209.95 39.20 5.36 249.15 6.62 1.83 19.19 1.32 0.85 14 HYC-1 II 含霓辉石石
英方解石脉580.00 1159.00 104.00 337.00 44.30 10.50 37.20 4.91 25.70 5.00 15.60 2.67 18.00 2.76 166.00 2234.80 277.84 8.04 2512.64 8.45 1.71 23.11 0.79 1.16 康清清等，
202015 HYC-2 II 含霓辉石石
英方解石脉1228.00 2325.00 199.00 613.00 68.70 14.40 55.60 5.85 27.10 5.13 16.40 2.69 18.40 2.86 162.00 4448.10 296.03 15.03 4744.13 11.54 2.50 47.87 0.71 1.15 16 JL-1 驾鹿 IV 石英方
解石脉238.91 493.67 52.42 174.60 58.81 24.10 58.69 13.16 64.19 13.26 44.98 9.38 52.34 7.76 431.64 1042.51 695.42 1.50 1737.93 2.62 0.93 3.27 1.25 1.08 康清清等，
202017 JL-2 IV 石英方
解石脉276.94 536.71 62.60 221.90 69.07 24.27 69.15 13.92 71.07 15.85 48.50 8.57 51.40 7.97 461.34 1191.50 747.76 1.59 1939.26 2.59 1.11 3.86 1.07 1.00 18 JL-3 IV 石英方
解石脉185.81 345.37 39.14 165.63 52.83 18.23 63.47 10.87 75.74 14.39 45.18 8.26 54.65 7.12 546.86 807.00 826.55 0.98 1633.55 2.27 0.96 2.44 0.96 0.99 19 JL-06 III 钾长石石英
方解石脉579.33 1062.66 104.36 342.57 54.60 11.27 31.97 3.66 22.67 4.24 12.02 1.98 13.98 1.65 157.88 2154.80 250.05 8.62 2404.85 6.85 1.89 29.72 0.83 1.06 文中 20 JL-07 IV 锰方解石脉 74.94 239.17 37.43 194.88 82.87 25.64 102.70 18.32 124.04 24.80 72.27 12.91 84.89 10.31 930.90 654.90 1381.14 0.47 2036.08 0.58 1.00 0.63 0.85 1.11 21 DSG 004 黄龙铺
大石沟IV 蚀变方解石
碳酸岩脉531.00 867.00 80.00 271.00 48.00 15.00 50.00 8.00 51.00 11.00 37.00 6.00 43.00 7.00 437.00 1812.0 650.00 2.79 2462.00 7.14 0.96 8.86 0.94 1.03 Cangelosi
et al,，
202022 DSG 436 IV 蚀变方解石
碳酸岩脉148.00 385.00 51.00 223.00 61.00 18.00 66.00 11.00 67.00 14.00 47.00 8.00 57.00 9.00 472.00 886.0 751.00 1.18 1637.00 1.57 0.96 1.86 0.87 1.09 23 DSG 006 IV 蚀变方解石
碳酸岩脉179.00 422.00 52.00 218.00 46.00 14.00 44.00 7.00 40.00 9.00 29.00 5.00 38.00 6.00 348.00 931.00 526.00 1.77 1457.00 2.51 0.96 3.38 0.95 1.07 24 HD80-11 IV 石英方
解石脉195.00 500.00 70.20 275.00 58.70 16.60 52.30 7.40 41.90 11.00 33.20 4.50 43.90 4.90 295.00 1115.50 494.10 2.26 1609.60 2.14 0.99 3.19 0.92 1.05 黄典豪等，
198525 HD81-21 IV 石英方
解石脉450.00 1150.00 137.50 575.00 118.80 30.00 93.00 11.30 78.40 13.40 38.40 6.10 43.90 5.10 375.00 2461.30 664.60 3.70 3125.90 2.45 1.75 7.35 0.87 1.13 26 HD81-95 IV 石英方
解石脉456.00 1184.00 162.80 677.90 147.70 36.38 106.70 13.90 76.20 18.70 39.70 6.70 42.90 5.90 418.80 266478 729.50 3.65 3394.28 1.99 2.06 7.62 0.89 1.07 27 HD81-48 IV 石英方
解石脉219.90 578.70 79.00 333.40 81.10 22.10 76.60 11.50 68.90 19.60 47.50 8.60 58.40 8.70 486.10 1314.20 785.90 1.67 2100.10 1.75 1.09 2.70 0.86 1.08 28 HD81-25 IV 石英方
解石脉408.60 909.00 112.60 438.90 93.20 23.30 72.10 9.60 58.30 15.30 35.30 6.20 41.40 5.80 361.70 1985.60 605.70 3.28 2591.30 2.83 1.44 7.08 0.87 1.04 29 HLP-1 黄龙铺
石家湾IV 石英方
解石脉220.00 516.00 47.90 200.00 41.70 11.30 38.00 5.72 34.30 8.28 28.60 4.86 35.30 5.55 365.00 1036.90 525.60 1.97 1562.51 3.41 0.89 4.47 0.87 1.23 许成等，
200930 HLP-2 IV 石英方
解石脉147.00 466.00 46.00 199.00 42.90 11.30 38.90 5.59 33.50 7.92 26.30 4.48 32.30 5.02 339.00 912.20 493.00 1.85 1405.21 2.21 1.00 3.26 1.22 1.39 31 HLP-3 IV 石英方
解石脉130.00 445.00 46.10 210.00 58.20 17.90 61.20 11.30 77.40 19.20 67.30 11.80 86.00 13.30 841.00 907.20 1188.50 0.76 2095.70 1.44 0.59 1.08 0.92 1.41 32 HLP-4 IV 石英方
解石脉279.00 764.00 76.90 336.00 71.90 18.60 60.70 8.80 49.60 10.90 34.20 5.23 34.70 4.82 426.00 1546.40 635.00 2.44 2181.35 2.51 1.45 5.77 0.86 1.28 33 HLP-5 IV 石英方
解石脉140.00 516.00 53.20 240.00 60.10 17.20 56.80 9.48 59.70 13.60 44.90 7.52 53.00 8.11 589.00 1026.50 842.10 1.22 1868.61 1.50 0.89 1.89 0.90 1.47 34 HLP-6 IV 石英方
解石脉186.00 527.00 52.40 230.00 50.90 13.50 45.50 6.84 41.60 9.73 32.90 5.47 37.90 5.61 421.00 1059.80 606.60 1.75 1666.35 2.36 0.99 3.52 0.86 1.31 白云鄂博H8碳酸岩 18400.00 28300.00 2000.00 6200.00 436.50 88.50 644.50 38.50 168.00 7.00 37.00 0.75 7.00 1.50 130.00 55425.00 1034.25 53.32 56459.25 27.21 76.17 1885.47 0.51 0.94 王希斌，
2002牦牛坪碳酸岩 627.38 1329.75 133.34 525.75 78.73 17.26 54.70 6.27 29.35 4.96 15.03 1.90 12.28 1.51 145.50 2712.20 271.49 9.96 2983.69 5.14 3.69 36.66 0.76 1.07 许成等，
2002黄水庵碳酸岩 151.17 346.17 36.55 133.58 27.20 7.45 21.63 3.04 18.77 4.40 15.52 2.33 17.65 2.53 181.67 702.12 267.54 2.59 969.65 3.59 1.01 6.14 0.91 1.11 曹晶，
2018
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表 4 小秦岭地区碳酸岩测年数据统计表
Table 4. Statistical table of carbonatite dating data in the Xiaoqinling area
矿床名称 岩矿石名称 年龄/Ma 测定方法 测试矿物 数据来源 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 204~206 K–Ar 钾长石 邱家骧等，1993 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 181 K–Ar 金云母 喻学惠，1992 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 222.5±6.7 U–Pb 独居石 王佳营等，2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 200±2.9 U–Pb 榍石 Zheng,et al.,2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 218.7±1.7 U–Pb 独居石 黄卉等，2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 229±3 U–Pb 锆石 Xue,et al.2020 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 200.6±3.3 U–Th–Pb 晶质铀矿 高龙刚等，2019 华阳川铀铌铅矿 碳酸岩 230 U–Pb 锆石 陈华勇等，2018 塬头钨钼矿 碳酸岩 225.0±7.6 Re–Os 辉钼矿 Song et al.,2015 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221 Re–Os 辉钼矿 黄典豪等，1994 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221.5 Re–Os 辉钼矿 Stein et al,1997 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 221±8.4 Re–Os 辉钼矿 王佳营等，2020 黄龙铺大石沟钼矿 碳酸岩 223±1 U–Pb 晶质铀矿 黄广文等，2022 黄龙铺秦岭沟钼矿 碳酸岩 207±11 U–Pb 独居石 王佳营等，2020 西沟铅钼矿 碳酸岩 212.4±2.8 Re-Os 辉钼矿 袁海潮等，2014 西沟铅钼矿 碳酸岩 224.6±9.1 Re-Os 辉钼矿 杜芷葳等，2020
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表 5 碳酸岩围岩主量元素变化
Table 5. Variation of major elements in the surrounding rocks of carbonatites
层位 样品编号 岩性 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI SUM Na2O+K2O 数据来源 华阳川矿区武家
坪片麻岩围岩WJP-1 黑云斜长片麻岩 43.48 2.22 14.22 13.96 0.22 5.38 6.08 4.36 4.28 0.39 4.10 98.68 8.63 文中 WJP-2 黑云斜长片麻岩 44.41 2.29 14.56 13.95 0.19 5.43 5.32 4.40 4.32 0.40 3.47 98.74 8.72 区域武家坪黑云斜长片麻岩均值 62.49 0.58 14.57 5.78 0.11 3.43 5.48 4.15 1.97 0.16 6.12 王北颖等，1996 大石沟矿区熊耳
群上岩性段围岩（1） 变安山岩 51.21 1.4 15.9 12.05 0.21 5.49 2.17 5.15 0.88 0.42 94.88 6.03 王绪现，1986 （2） 绿泥石−碳酸盐−
绢云母化安山岩54.82 1.29 14.47 10.78 0.16 3.8 4.4 4 2.75 3.33 99.8 6.75 （3） 黑云母−钾石化安山岩 51.42 1.82 12.78 9.31 0.15 3.04 3.58 0.35 10.11 0.38 92.94 10.46 DSG437f 霓长岩化蚀变岩（近脉） 46.96 1.50 12.43 10.19 0.25 2.96 8.24 0.17 10.65 0.57 5.17 99.09 10.82 Cangelosi et al., 2020 区域熊耳群上岩性段变质火山熔岩均值 50.3 1.77 13.58 13.12 0.19 6.7 5 1.32 2.87 0.48 4.19 王北颖等，1996 注：单位为10−2
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