幕阜山地区花岗岩-伟晶岩系统中石榴石的组成特征及其对岩浆演化和稀有金属矿化的指示

幕阜山地区是我国重要的伟晶岩型稀有金属矿集区, 区内大规模的岩浆作用形成了众多稀有金属矿床。为了研究幕阜山地区花岗岩-伟晶岩岩浆分异演化过程, 建立岩浆演化各阶段和稀有金属成矿的矿物学指标, 本文对区内各类型花岗岩和伟晶岩中的石榴石进行了电子探针和LA-ICP-MS原位微区主、微量元素研究。结果表明, 幕阜山地区花岗岩-伟晶岩系统中石榴石均为岩浆成因, 属于铁铝榴石-锰铝榴石固溶体系列。区内花岗岩-伟晶岩岩浆呈连续分异演化的特征, 早期花岗岩浆已开始富集稀有金属元素, 且在岩浆多阶段分异演化过程中, 稀有金属元素逐渐富集, 稀有金属矿化强度逐渐增大, 显示出幕阜山地区具有极好的稀有金属成矿潜力。
在岩浆演化过程中, 石榴石逐渐富Mn和HREE。花岗岩阶段中, 受黑云母结晶的影响石榴石Mn含量演化趋势与岩浆演化程度相反; 伟晶岩晚阶段的石榴石HREE含量"断崖式"下降的成分特征, 标志着成矿体系由岩浆阶段向富流体阶段转变。伟晶岩阶段中石榴石Mn含量与岩浆演化呈正相关, 高Mn含量石榴石(MnO>27.1%)是幕阜山地区高分异矿化伟晶岩的标志, 也是伟晶岩Li矿化的有效矿物学标志。此外, 低HREE含量(< 66.3×10-6)且高稀碱总量(大于572×10-6)的石榴石也可作为晚期高分异矿化伟晶岩的标志。