巴尔哲碱性花岗岩锆石稀土微量元素、U-Pb年龄及其成岩成矿指示

巴尓哲碱性花岗岩体是分布在我国东北兴蒙造山带中段的罕见超大型稀土、铌、铍、锆矿床。本文通过对碱性花岗岩东岩体（矿体）成矿期有关深色和浅色锆石进行阴极发光、电子探针成分和LA-ICP-MS的分析测试，利用锆石地球化学特征探讨了岩体成岩成矿作用的关系。岩体的锆石可分为浅色和深色两类，两类锆石阴极发光具有不同特征，浅色锆石可见较宽不连续振荡环带，部分锆石存在核幔分区；和浅色锆石相比，深色锆石边部或内部凹坑、裂纹处溶蚀结构更发育。两类锆石均富含Nb、U、Y和REE元素，但深色锆石具有更高的Fe含量。Ⅰ型浅色锆石轻稀土富集，重稀土分异明显，具有高Hf、Nb、Ta，低Y特征，Ⅱ型浅色锆石轻稀土亏损，重稀土分异不明显，其稀土元素球粒陨石分布模式具有明显的“M型”四分组效应，显示出熔体-流体结晶锆石的特征。深色锆石原生结晶部分稀土配分模式与浅色锆石Ⅱ型相似，轻稀土亏损，重稀土分异不明显，受流体改造部分∑REE无明显变化，但LREE和Nb、Ta、U、Th含量及Th/U比值降低。浅色锆石和深色锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄相近，获得锆石U-Pb的结晶年龄为122.7±1.8Ma（MSWD=5.1），与前人用Rb-Sr法及U-Pb法测定的年龄值一致；上述结果显示，巴尓哲岩体成矿期锆石具有幔源花岗岩来源特征，大型稀有稀土金属成矿物质的富集可能和源区经历的近期富集交代及岩体在富含F，Cl等挥发分流体-水环境下作用下经历分离结晶两个因素叠加有关。可以认为，巴尓哲富稀土花岗岩成岩与成矿作用是近于同时完成的。