白云鄂博矿床地质勘查研究进展及成因认识
50多年的地质科研工作大致可分为两个阶段:前30年以铁、稀土、铌、氟、磷、钾等资源的定性定量研究评价为主；近20年来，转向讨论成矿物质来源、成矿时代和成矿机制。
1950至1956，华北地质局241地质队主要勘探了主矿和东铁矿体，初步调查评价了西铁矿群和东部的勒格尤勒铁矿体，进行了稀土金属联合取样检验，提出了特殊高温热液交代的观点(李玉英，1959)。从1958到1959，中国科学院和苏联科学院合作研究小组在矿区做了大量的矿物和地球化学研究，发现了一些新的稀土和铌矿物。关于矿床成因，多数地质学家认为矿床的形成与海西期黑云母花岗岩有关的岩浆热液交代作用有关，而部分中苏学者持沉积变质作用的观点。1960 ~ 1966期间，中国科学院地质研究所和贵阳地球化学研究所对矿区稀有元素矿物和地球化学做了进一步深入研究，并结合钾氩花岗岩年龄数据和铅铅白云岩中元古代年龄的获取，支持了海西期花岗岩浆对中元古代白云岩成矿热液交代作用的认识。1963至1966，地质部组建了105地质队，重点对主铁矿体和东铁矿体进行铌、钽、稀土金属及其矿物的综合定性定量补充勘探。对整个矿区的白云石和铁矿体进行了铌和稀土金属矿物的定性和定量调查评价。提交了“白云鄂博矿区矿床地质特征及成矿规律研究”报告。其成因观点也是与海西期黑云母花岗岩有关的岩浆热液交代成矿作用。
1972年底，“全国稀有元素地质大会”在贵阳召开。在会议论文中，王中刚等人对白云鄂博矿床的成因提出了“沉积变质热液交代”的论点，地质科学院地质矿产研究所稀有组提交的论文《中国稀有金属矿床类型》将白云鄂博矿床称为“变质碳酸盐型”。1964年7月，团队首次在波罗头东部山脊含浸染状磁铁矿的块状白云岩中发现铌铁矿，且无钠氟交代，同年年底在东部接触带白云岩中发现新矿物——褐色铈铌矿。1965 ~ 1966参加了105地质队的战斗。从当时获得的资料来看，认为白云石在物质组成上与碳酸盐岩非常相似，特别是富含铌、铈组稀土等金属，但缺少碱性超基性岩，并受到不同程度的交代和变质作用。矿体属于一定的沉积建造，与围岩为一体产出。1973 1 ∶ 20万白云鄂博区域地质图及描述，根据在宽沟以北H8灰岩中发现的珊瑚化石，将原认为属元古峪的白云鄂博群改为寒武-奥陶系，地层由原来的9个岩段扩大为20个岩段中的9个岩组，白云鄂博矿区含矿白云岩划归加里东期碳酸盐侵入体(李)。1975年8月，内蒙古自治区地质局在白云矿区召开“白云鄂博集团时代专题会议”。会上对珊瑚化石提出质疑，将白云鄂博群归为寒武纪-早志留世明显不足。根据同位素年龄、叠层石和区域地层对比，白云鄂博群应置于五台群之上、石那前群之下，属元古代。在1975期间，白鸽和袁忠信对含矿建造进行了进一步的调查和取样，特别是对铁矿上盘的板岩进行了取样。发现该板岩具有火山构造，结合岩石化学成分将富钾板岩归为凝灰质粗面岩。白云鄂博矿床属于“海相火山沉积稀有金属碳酸盐岩型”
1978年8月，冶金部成立西矿战役指挥部，动员社会各界数千人，勘探西矿中心区，进一步评估东、西区，并对外围进行普查。经过一年多的工作，在找矿和科研方面取得了很大进展。1979年底，“白云鄂博地质研究座谈会”在白云矿区召开。出席会议的大多数地质学家支持铁矿石和白云石是同生矿床的观点。中国科学院贵阳地球化学研究所郭先生以白云鄂博矿床为典型代表，做了“成岩成矿三多态”的演讲。杨开清先生提出了“矿床经多次动力变质作用沉积改造，热液作用部分与动力变质作用有关”的观点，罗耀星提出了“多成因卤水蒸发沉积-变质作用-热液矿床”的认识，李少冰再次阐述了沉积变质作用-热液交代作用的观点。白鸽和袁忠信进一步重申了他们对稀有金属碳酸盐岩海相火山沉积的看法。杨风云的硫化物硫同位素多在零附近，硫来源于深部，可能与火山成因有关。
20世纪80年代初，周等人(1980)、孟(1981)、李(1983)根据白云岩的岩石化学成分、结构和矿物组合，发现微量元素具有与岩浆碳酸岩相同的特征，外加“侵入”。
继杨风云对矿床硫同位素的研究之后，80年代初中期，魏菊英(1983a，B)、姜传武(1982)、白鸽(1983)、刘铁庚(1986)、陈晖(65486)。魏菊英、蒋传武认为白云石和铁矿是沉积变质作用的产物，碳氧同位素值与典型沉积碳酸盐岩的差异被认为是变质作用造成的。白鸽等(1983)结合北矿灰岩锶同位素初始值和含矿白云岩锶同位素初始值分别为0.7236和0.704，并结合白云岩的岩石化学和微量元素特征，认为白云岩与典型碳酸盐岩浆的碳氧同位素差异主要是地幔的碳酸盐岩浆与海水混合形成的，随距喷发中心距离的变化而有规律地变化。陈晖等人(1987)认为白云鄂博层(或透镜体)中的碳酸盐岩既不是简单的沉积成因，也不是简单的火山沉积，而是由一些富含矿物质和挥发分的热卤水与海水以1∶1的比例混合而成。刘铁庚(1986)根据国外侵入碳酸盐岩的碳氧同位素资料及其他特征，认为含矿白云岩是一个侵入碳酸盐岩体。国外公布的碳酸盐岩碳氧同位素数据，和白云鄂博矿区含矿白云岩的碳氧同位素值一样，并不只是落在理论上的“典型碳酸盐岩”区域，变化范围很大。白云鄂博矿区含矿白云岩碳氧同位素值分布范围可与世界碳酸盐岩数据对比，完全在上述统计值范围内。
铷-锶年代学是在20世纪80年代进行的。白云鄂博矿区也获得了大量铷-锶年龄数据。测量对象包括黑云母、H3、H8和H10黑色板岩、白云石、铁矿体和碳酸盐墙。得到的年龄结果都在315 ~ 485 Ma和686 ~ 754 Ma之间(蒋传武，1982；程中立，1983；白鸽，1983)。刘兰生获得的辉钼矿Re-Os年龄为439±8Ma。可以看出，获得的年龄基本属于加里东期。因此，人们关注加里东期地质事件，怀疑比黑云母花岗岩更早侵入的辉长岩体是否属于加里东期。铌稀土成矿与矿区辉长岩岩浆活动有关吗？因此，中国科学院地质研究所(1988)的胡和王对白云鄂博矿区辉长岩进行了专门研究，均认为辉长岩与矿区铌、稀土成矿无关。
20世纪80年代中期，先后出版了三部与白云鄂博矿床有关的专著，分别是中国科学院地质研究所的《白云鄂博矿物学》、贵阳地球化学研究所的《白云鄂博矿床地球化学》和地质科学院矿床地质研究所的《碳酸盐地质与矿物》,全面总结了近30年来对白云鄂博矿床的研究和我国与碳酸盐岩有关的稀有稀土矿床地质。
20世纪80年代末90年代初，在人们还不知道如何解释白云鄂博矿区加里东期Rb-Sr年龄与成矿的关系时，美国地质调查局的赵敬德与天津冶金地质调查局的任、孙、孟庆润等人合作，对白云鄂博矿区进行了又一次深入研究。孟庆润等人提出白云石是正常泥晶灰岩，由白云石化作用形成的论点。泥晶灰岩的碳氧同位素与典型的沉积灰岩一致。在矿区的白云岩中，扫描电镜发现了一些微体化石，如藻类和孢子(孟庆润，1991，1992)。白云石具有明显的三晶交代结构(晁等，1989)。获得了大量单矿物样品的钍铅等时线年龄数据。获得的年龄值都在465438±08和532 Ma之间(Chao等。,1991).因此，认为矿区Fe-Nb-RE的成矿时代为加里东期，成矿物质来自俯冲板块。钍和轻稀土元素的提纯是上覆下地壳楔体提前从上地壳提取铀，高纯钍、轻稀土和氟及碳酸盐配体的热液渗入通过上覆克拉通岩石圈实现白云石的交代成矿作用(Chao等，1994)。
在1989 ~ 1991年期间，地矿部天津地质矿产研究所和内蒙古地质矿产局研究所的张鹏远、王昌耀、李双清研究了白云鄂博地区的区域地质构造特征，将白云鄂博群分为两部分。在H1 ~ H5称为白云鄂博群，根据古生物化石定为早寒武世。H6 ~ H15定义为早、中奥陶世，又称查干楚鲁群。在哈拉霍格特组和尖山组的黑色板岩和石灰岩中，研究团队发现了珊瑚、海绵和遗迹化石、小壳动物(软舌蜗牛、鳄鱼、有齿动物、腔肠动物)和大量微体化石，计16属46种。但在含矿白云岩和富钾板岩中，研究小组并未发现任何化石，仅根据孟庆润等人的资料将白云岩视为正常的沉积产物。认为成矿作用是由海西期碱性岩浆交代作用形成的。在1996出版的《白云鄂博-达茂旗地区1∶50000地质图》的描述中，白云鄂博群划分为7个岩组，21岩段，属中元古代。分为三个系列，即长城系(包括都拉哈拉组Chd1和Chd2及尖山组CHJ 1、CHJ 2和CHJ 3)、蓟县系(包括哈拉霍格特组Jxh1、Jxh2、Jxh3和比鲁特组JXB 1、JX3)。含矿白云岩命名为波罗图白云岩(bd)，层位相当于哈拉霍格组上部(Jxh3)。65438-0992年，王明等人发表专著《狼山-白云鄂博裂谷系》，系统介绍了白云鄂博裂谷的特征，认为白云鄂博矿床为海相火山沉积碳酸盐岩。
20世纪80年代末90年代初，中国科学院地质研究所的陶、、杨与M.J.Le Bas合作，对白云鄂博的火成岩碳酸盐岩墙进行了系统研究，确定该岩墙是由碳酸盐岩浆渗入形成的。后来M.J.Le Bas等人对含矿白云岩进行了对比研究，认为白云岩是碳酸盐岩体。它的层状外观是构造层理。
20世纪90年代，由于科学技术的进步，一些新的年代学方法被应用于白云鄂博矿床成矿时代的研究。使用的测年方法包括La-Ba法、Sm-Nd法、Th-Pb法、40Ar/39Ar法、锆石U-Pb法和SHRIMP法。但是得到的年龄值还是很分散的。从富钾板岩中分离出的锆石U-Pb年龄分别为1728±5Ma和315.7±16ma(王镇等，1991)，矿物La-Ba年龄为1350±60。1989)，矿石Sm-Nd等时线年龄为975 Ma (Philpotts等人，1991)，矿物40Ar/39Ar坪年龄为1208 ~ 343 Ma (Conrad等人，1992；朝等，1992；任等，1994)，Th-Pb年龄均落在加里东期，418 ~ 532 Ma(晁等，1992；任等，1994)，有元古代和古生代两个年龄数据，晚细脉独居石年龄为342Ma(邱玉卓，1997)。作者还对白云鄂博矿床的成矿时代做了一些工作(张等，1994；1997,2001)。在稳定同位素方面，蒋绍勇在白云鄂博矿区采集了61个样品，其中27个含矿岩石和矿物的硅同位素值小于零，属于内生幔源组分。而大陆边缘碎屑岩和灰岩中的应时和燧石具有正硅同位素(丁绵平，1994)。胡等(2000)测定了白云鄂博矿床流体包裹体的氦、氩同位素，显示了壳幔两端流体的混合特征。方涛等人(1994，1995，1997)研究了磷灰石和独居石的氧同位素，碳氟化合物稀土矿物的碳氧同位素。其值，主矿和东铁矿体(中心区)较小，由中心向外逐渐增大。杨小勇等人(2000)测量的白云石和方解石的碳氧同位素变化也显示了同样的规律。主矿和东铁矿体中白云石和方解石的碳氧同位素值与地幔中的值相似。
根据白云石和稀土矿物的部分年龄，稳定同位素显示幔源成分，白云石和铁矿体呈层状或透镜状。结合国外对热卤水成矿认识的兴起，国内也有学者认为白云鄂博矿床为热卤水沉积成矿。侯(1989)提出成矿物质一部分由海底喷流-温泉(或热卤水)带入海槽盆地，一部分由地表风化带入沉积盆地，在适宜的物理化学环境下沉积成矿。陈晖(1987)研究了白云石、磁铁矿、赤铁矿、应时包体和钠闪石结构水的氢同位素、碳氧同位素，指出上述岩石和矿物中的氧、氢同位素是由富含矿物和挥发物的热卤水与海水以接近1: 1的比例混合形成的。杨子元等人(1994)讨论了白云岩的热水成因；肖等人(2001)认为富钾板岩为热液沉积岩；陈先培等人(2000)将白云鄂博矿床列为超大型热液矿床。屠光池院士在《中国超大型矿床(1)》导言中写道:“白云鄂博矿床是一个非常规超大型矿床，其元素组合(REE-Fe-Nb-Th-Ba-F-P等。)和矿物组合与典型的岩浆碳酸盐矿床非常相似，但它产于沉积碳酸盐岩中。矿床主体不是岩浆岩的结晶产物，而是沉积喷流或热水沉积特征。”1996年，白鸽等发表专著《白云鄂博矿床地质特征及成因论证》，从含矿建造产状、物质成分、物质来源、成矿温度、成矿时代、成矿机制、区域成矿背景等方面详细论证了白云鄂博矿床为海相火山沉积稀有金属碳酸盐矿床。
1997期间，乔秀福发表了《内蒙古锡林呼东群综合地层与白云鄂博矿床容矿微晶山》一文，提出微晶山是白云鄂博超大型矿床的容矿岩石和围岩。认为白云鄂博矿床的形成不仅与幔源物质和火山作用有关，而且微晶丘的生物成矿和储矿作用也很重要。在1998 ~ 2000年期间，先后发表了4篇有关微晶丘成矿作用的文章(张等，1998；刘树春等，1999；杨小勇等人，2000年)。在几篇文章中，认为微晶丘在矿化中起作用。成矿机制有两种类型:一种主张微晶丘的生长和火山物质的喷发伴随着微晶丘的生物堆积和储存(乔秀福等，1997；张等，1998)；另一种强调先有生物沉积形成的微晶丘，后有来自幔源热液的微晶的交代改造和成矿作用(杨小勇等，2000；刘树春等，1999)。2002年，王喜斌和郝同时发表了两篇论文，认为该矿床属于岩浆碳酸盐岩型。
回顾白云鄂博矿床地质研究和成因认识的演变，不能不提到贺、程、谢、四位老地质学家。1935年，何先生在丁道恒取回的萤石样品中发现了两种稀土矿物——“白云矿”和“鄂博矿”。后经进一步分析鉴定，“白云矿”意为“氟碳铈矿”，“埃布矿”意为“磷铈矿”(独居石)(何，1935)。65438-0958，中国苏联科学院地质研究所合作研究组承担了“白云鄂博铁矿和稀土矿床物质组成及成因”研究任务，何教授任组长，。经过两年的室内外研究，于1959提交了《白云鄂博铁氟稀土及稀有元素研究报告》。
20世纪50年代初，程先生指导北京地质实验室岩矿鉴定师对白云鄂博铁矿进行了鉴定，并在地质部1955地质工作会议上提交的《中国已知铁矿成因、工业类型及今后调查方向》文件中，首次提出白云鄂博矿床为“特殊高温热液交代矿床”。
20世纪60年代初，谢先生从国家寻找稀有金属矿产资源的迫切需要出发，查阅了许多国外文献，对当时国外新出现的、重视程度很高的碳酸盐岩和稀有稀土成矿作用方面的文献进行了许多删节翻译，并整理印刷成卷，发给有关领导和局专业人员参考。1963的夏天，我亲自去了白云鄂博。当我与矿山的地质学家交谈时，我认为白云鄂博矿床属于碳酸盐岩类型。
孟宪民先生曾任中国地质科学院副院长兼矿床地质研究所所长，也是第一个五年科研计划中稀有和稀土金属地质研究规划组组长。他一直非常重视稀有稀土金属的地质找矿工作，亲自组队指导湖南香花岭找铍、广东找铌钽工作。取得了突破性的进展。也大力支持白云鄂博矿区的研究工作。上世纪60年代，孟老倡导火山岩成矿思想和同生成矿思想，启发了对白云鄂博矿床成因的认识。