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四川牦牛坪稀土矿床与稀土矿化时空密切共生的碳酸岩的成岩时代为喜山期.岩石组合为碳酸岩-正长岩,矿物组合为方解石-霓石-霓辉石-钠铁闪石-云母-正长石,岩石富含Sr,Ba,REE等不相容元素,具“初始火成碳酸岩”C,O同位素组成,相对高(87Sr/86Sr)0和低εNd,这些特征均表明岩石源于交代富集地幔.地质、地球化学证据显示,喜山期俯冲地壳物质与EM1地幔源区发生混合作用可能是形成本区碳酸岩较为特征的地幔源区的主要因素;交代地幔部分熔融形成的富CO_2的碱性硅酸岩岩浆发生液态不混溶作用形成本区碳酸