花岗伟晶岩成矿有关的几个问题讨论

Granitic pegmatite is one of the main sources for strategy critical metals. The classification of pegmatite based on the mineralized rare metals (Li, Be, Nb, Ta, REE, U and Cs) and minerals (spodumene, beryl, columbite, tantalite, monazite, uraninite) is useful and practical. Many granitic pegmatites display temporal decoupling (large gap of forming age) and different sources with their surrounding granites, indicating these pegmatites were not derived from the differentiated granitic melts. A reasonable genetic model is that there exists an anatectic discrete pegmatite magma. Most of the large-supper large rare metal pegmatite deposits have prolonged metallogenic periods, i.e., from magmatic-, magmatic- hydrothermal- to hydrothermal- stages. One important signature of the rare metal pegmatites is the enriched fluxing elements or components (Li, Na, B, F, H O, P, H2O, CO32−, HCO3−), and this should be an indicator for mineralized pegmatites. Lithium isotopic compositions (δ7Li) might discriminate spodumene-rich with spodumene-poor pegmatites, and can be used as a marker for mineralization and prospecting of granitic pegmatites. Alkaline carbonate –rich fluids or aqueous melts, and supercritical CO2 fluid might be important promoting agents for dissolution, extraction and transport of critical metals. More and thorough experimental studies should be carried out for the controls of CO2 on mineralization of rare metal pegmatites. High spatial resolution, high spectral and radar remote sensing technologies have provided a brand new technological method for the mineral source survey of strategic critical metals. © 2023 Science Press. All rights reserved.     

伟晶岩结晶动力学和热力学及稀有金属超常富集成矿机制

本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态（超临界态）可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体- 流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分（如挥发分）直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。     

花岗伟晶岩型稀有金属矿床流体成矿机制研究进展

随着战略性新兴产业的快速发展,稀有金属等关键金属资源的地位日益不可或缺。花岗伟晶岩是最重要的稀有金属矿床成因类型,该类型矿床的成矿流体特征和成因机制是矿床学的热门研究话题。文章主要对花岗伟晶岩型矿床的成矿流体特征和成矿机制进行了探讨。花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体普遍富集挥发分（B、P、F和H2O）和成矿元素,具有低黏度、低成核率、强元素溶解能力和强迁移性。花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体形成温压条件存在争议,部分研究者认为形成于高温高压条件,也有研究者认为可能形成于过冷却条件下,温度可能低至350℃。花岗质岩浆高度结晶分异演化和富成矿元素地壳物质小比例深熔是形成成矿花岗伟晶岩的两种主要机制。流体不混溶和组成带纯化是岩浆热液演化过程中稀有金属进一步富集的重要手段。中国规模最大的甲基卡花岗伟晶岩型锂矿是研究该类矿床的理想实验室。     

中国花岗伟晶岩的研究历程及发展态势

我国是稀有金属资源大国,产出了众多独具特色的稀有金属花岗伟晶岩矿床。国内外学者对这些花岗伟晶岩的研究较大地促进了世界伟晶岩理论的发展。在世界伟晶岩研究历程中,虽然有学者认为伟晶岩形成于热液交代作用,但从较早的Jahns-Burnham模型,到后来的London提出的岩浆非平衡结晶模型和Thomas提出的岩浆液态分离模型,都强调了岩浆分异作用对于伟晶岩形成的重要性。我国花岗伟晶岩研究继承于苏联科学家的伟晶岩理论,并逐渐与国际接轨,在对阿尔泰、川西等地区典型花岗伟晶岩的研究过程中,提出了基于云母和长石的花岗伟晶岩分类方案;发展出变质分异型、超变质分异型和重熔岩浆分异型等伟晶岩成因模型;建立了指示高分异伟晶岩熔体-流体演化的矿物标型特征;通过对伟晶岩中富晶体包裹体的深入研究,揭示出我国典型花岗伟晶岩形成于较高温压条件的特点;同位素定年和示踪技术的发展,提升了对我国伟晶岩时空分布和物质来源的认识程度。在今后,我国应该重视矿物学、成矿流体、高温高压实验研究,重视稀有金属伟晶岩的综合绿色开发利用,揭示典型伟晶岩的形成机制,创新伟晶岩成岩成矿理论,实现我国稀有金属资源找矿行动和资源开发利用的进步。     

中国花岗伟晶岩型锂矿特征和研究进展

花岗伟晶岩型锂矿是中国锂资源的重要类型之一。本文基于全国87处花岗伟晶岩型锂矿研究资料,通过与全球典型伟晶岩型锂矿的对比分析,梳理总结中国花岗伟晶岩型锂矿的时空分布规律、矿石矿物组合特征、成矿成岩温压条件、演化历史和锂同位素分馏特征,以期为今后找矿工作提供理论依据。研究表明中国花岗伟晶岩锂矿空间分布相对集中,主要分布在8个锂成矿带,主成矿期为三叠纪;含锂矿物相与花岗岩-伟晶岩体系中的H_2O、P、F和Li等挥发性元素密切相关;与国外典型花岗伟晶岩锂矿相比,中国大型-超大型伟晶岩锂矿具有成矿温度相似和成矿压力较大的特征;不同于以Harding伟晶岩为代表的侵位后P-T两阶段演化轨迹,中国花岗伟晶岩锂矿存在以川西扎乌龙为代表的单阶段快速降温降压型演化轨迹;结晶分异是花岗伟晶岩最可能的岩石成因,该地质过程中锂元素和重锂同位素富集于花岗伟晶岩;未矿化伟晶岩全岩比锂辉石矿化伟晶岩全岩更富轻锂同位素的特征表明锂成矿过程发生在流体出溶之后。     

卢旺达Gatumba地区花岗伟晶岩的地质、地球化学特征及其成因研究综述

Gatumba花岗伟晶岩矿区位于卢旺达西部,在约150 km2的范围内出露130多条大型伟晶岩脉,它是卢旺达目前最重要的稀有金属矿产地.该地区的花岗伟晶岩具有完整的区域分带,从内到外(以Gitarama岩基为中心)依次为:黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩、白云母伟晶岩及矿化伟晶岩,其中矿化伟晶岩属于LCT(Lithium-Caesium-Tantalum)型伟晶岩.从区域上看,这些花岗伟晶岩与强过铝质的G4花岗岩(Generation 4th,时代约为986±10 Ma)在时空上密切相关,其形成时代约为950~980 Ma,普遍认为G4花岗岩是Gatumba地区花岗伟晶岩的母岩.不同分带伟晶岩中的单矿物(如:黑云母、钾长石、电气石)化学成分分析的结果显示,从靠近岩体的贫矿伟晶岩到远端的矿化伟晶岩呈现出一种岩浆连续分离结晶演化的趋势.此外,利用瑞利分离结晶模型进行岩浆演化过程模拟的结果表明(以G4花岗岩为起始点),从黑云母伟晶岩到矿化伟晶岩演化程度越来越高,它们分别代表G4花岗岩母岩浆发生0~69%(F=0~69)、69%~92%(F=69~92)、92%~98%(F=92~98)及98%(F≥98)分离结晶作用的产物.综合现有认识可知,花岗岩结晶分异成因模式是Gatumba地区花岗伟晶岩出现不同区域分带的最合理解释.     

南岭成矿带中亚带发现花岗伟晶岩型铍矿

铍矿是中国重要的战略性新兴产业矿产资源,其中以花岗伟晶岩型最为重要.南岭是中国重要的稀有金属、钨、锡多金属成矿带,以往发现的铍矿主要以矽卡岩型、云英岩型为主,花岗伟晶岩型铍矿较少.通过详细的野外和室内岩矿鉴定工作,笔者在南岭成矿带中亚带花岗伟晶岩中发现了粗晶状绿柱石,并确定其具有一定的规模,弥补了南岭地区铍矿类型单一的...     

非理想二组分硅酸盐熔体结晶动力学行为研究…

严格依据化学反应动力学的基本原理，建立了二组分非理想正规溶液的结晶速率表达式，对该作了理论分析，得到了系统定态失稳而产物ｈｏｐｒ分叉的必要条件是固相的交换能Ｗｓ与ＲＴ之比必须大于２的重要结论，并证明了系统在不同参数下可以出现超临界ｈｏｐｆ分和亚临界ｈｏｐｆ分叉。     

陕西省丹凤地区花岗伟晶岩型铀矿特征及找矿方向

陕西省丹凤地区花岗伟晶岩型U矿呈脉状产于加里东期花岗岩株内外接触带的富U黑云母花岗伟晶岩脉中,矿石以中粗粒花岗结构、块状构造为主,副矿物组合为磷灰石-锆石,铀矿物主要是晶质铀矿。矿石矿物为富团块状黑云母、棕红色更长石,富Si、富K、铝过饱和, Eu亏损,轻稀土元素富集,富Mo、Zr、F元素特点。该类型铀矿是加里东期壳幔混源含U、含F、低氧逸度的岩浆-热液过渡性流体体系,在拉伸大陆动力学背景下随富U黑云母花岗伟晶岩成岩结晶分异形成。流体体系中U以F的铀酰络合物方式迁移,岩浆结晶分异成岩过程中U形成晶质铀矿物富集于黑云母花岗伟晶岩局部形成了铀矿(化)体, F形成团块状黑云母矿物。岩体东南部花岗岩株内外接触带300 m是铀矿体分布范围及找矿方向。     

山东省塔埠头地区花岗伟晶岩稀土矿成矿时代特征及地球化学特征

笔者在野外调查和花岗伟晶岩带划分的基础上,通过对塔埠头稀土矿床岩相学、同位素年代学及地球化学的分析研究,确定了成岩、成矿年龄,探讨了成矿物质来源及花岗伟晶岩与稀土成矿的联系,建立了该矿床成因模式。元素地球化学特征显示,含稀土的花岗伟晶岩具有低硅、低碱、富铁过铝质特征,钾长-斜长花岗伟晶岩、钾长花岗伟晶岩和钾长花岗岩3类花岗伟晶岩均具有高硅高碱低铁过铝质的特征,轻重稀土元素分异较明显,亏损Ta、Ti、Nb、P等高场强元素,富集K、Rb等大离子亲石元素。LA ICP-MS同位素测年结果表明,含稀土花岗伟晶岩氟碳铈矿Th-Pb测年结果为（128.5±2.0）Ma、（134.4±1.2）Ma,指示稀土成矿发生在中生代白垩纪。     

湘东北幕阜山地区中生代构造—岩浆特征及对稀有金属伟晶岩的控制

幕阜山地区发育燕山期大型花岗岩体,形成了大量花岗伟晶岩脉及相关稀有金属矿床或矿化体。尽管前人对该地区花岗岩、伟晶岩和稀有金属矿床的地质地球化学特征、形成时代、空间展布和演化过程等进行了系统研究并取得大量成果,但地质构造对花岗岩和稀有金属伟晶岩的控制作用尚缺乏研究。鉴此,本文通过跨幕阜山岩体接触带的多个地质剖面调查,结合区域地质和矿产发育特征,对幕阜山地区中生代构造—岩浆演化过程以及构造对花岗岩体、伟晶岩脉和接触变质带的控制作用等进行了研究,形成以下主要认识：① 中生代—新生代早期,研究区自早至晚经历了早—中三叠世海相盆地、中三叠世后期—晚三叠世印支运动、晚三叠世晚期—中侏罗世早期类前陆盆地、中侏罗世晚期早燕山运动、晚侏罗世—早白垩世早期花岗质岩浆活动与成矿、早白垩世晚期—古近纪中期区域伸展与断陷盆地、古近纪中晚期NE向挤压等7个构造阶段。② 幕阜山岩体边界主要受NW向、NE向和NEE向等3组断裂控制,其构造机制实质为岩体区断块和岩体外断块对岩浆侵位过程的控制。③ 岩体侵位构造可定性划分为低侵位缓倾接触构造、低侵位陡倾接触构造、高侵位缓倾接触构造和高侵位陡倾接触构造等4类,其中低侵位缓倾接触构造对花岗伟晶岩的形成最为有利。④ 控制伟晶岩脉（体）的构造包括层面或层间剪切面、逆断裂、岩体接触带等主导性控岩构造,以及走滑剪切破裂、膝折面等限制性控岩构造。层间剪切面主要形成于武陵运动,EW向和NWW向逆断裂、NWW向膝折面、NNE向左行剪切破裂、NNW向右行剪切破裂等形成于印支运动SN向挤压,NWW向右行剪切破裂形成于早燕山运动NWW向挤压;仁里地区构造的走向为叠加后期顺时针旋转后的结果。⑤ 受岩体接触带和不同类型与规模的面状构造控制,仁里地区自北而南,围岩中伟晶岩脉的规模自大变小、岩脉产状由简单变复杂,主要成矿元素由Nb—Ta Nb—Ta—Li—Cs变化。     

Rapid crystallization of the Animikie Red Ace Pegmatite,Florence county,northeastern Wisconsin: inclusion microthermometry and conductive-cooling modeling

We evaluated the crystallization regime of a zoned pegmatite dike and the degree of magma undercooling at the onset of crystallization by analyzing coeval fluid and melt inclusion assemblages. The liquidus temperature of the pegmatite magma was ~720°C, based on re-melting of crystallized-melt inclusions in heating experiments. The magma crystallized sequentially starting with a thin border zone, which formed in less than one day at an average temperature of ~480°C based on primary fluid inclusions, meaning 240°C undercooling. The primary inclusions from the outer zones were postdated by secondary inclusions trapped between 580 and 720°C, representing fluid exsolved from hotter, still crystallizing inner pegmatite units. The huge temperature contrast between the pegmatite’s inner and outer zones was simulated by conductive-heat numerical modeling. A 2.5 m wide dike emplaced in 220°C rocks cools entirely to <400°C in less than 50 days. Unidirectional and skeletal textures also indicate rapid, disequilibrium crystallization.     

广西栗木水溪庙不对称层状伟晶岩－细晶岩岩脉的成因讨论

水溪庙不对称层状伟晶岩─细晶岩岩脉生根于黄玉钠长石花岗岩中，其底板部分多以钠质细晶岩为主，顶板部分多以钾硅质伟晶岩为主，中间部分则往往以上述二种岩性的韵律式互层为主。笔者认为，岩脉的母岩浆应该与黄玉钠长石花岗岩的母岩浆相同，是一种富含Ｆ、Ｎａ的残余花岗质熔浆。岩脉自底板至顶板在组分和结构上的规律性变化，与这种特殊熔浆在岩脉环境下的分异演化、Ｆ含量的涨落和黄玉的周期性晶出以及熔浆结晶的动力学机制有关。     

Geochemistry of the uranium-thurium-bearing granitic rocks and pegmatites of wadi haleifiya area, southeastern Sinai, Egypt

There are two main granitic rocks cropping out in the study area:1) the syn-orogenic granites are moderately weathered,jointed,exfoliated and characterized by low relief.These rocks are subdivided into tonalite and granodiorite.They are essentially composed of plagioclase,quartz,biotite,hornblende and potash feldspar;and 2) the post-orogenic granites,characterized by high relief terrain and represented by monzogranite,syenogranite and alkali granite.The monzogranites suffered hydrothermal alteration in particular along joints,faults,shear zones and fractures,which recorded the highest values of radioactivity,reflecting the role of post-magmatic alteration processes in the enhancement of radioactivity.The hydrothermal alteration(desilicification and hematitization) resulted in the formation of mineralized(altered) granites.The altered granites are enriched in TiO 2,Al 2 O 3,FeO T,MnO,MgO,Na 2 O,Rb,Sr,Y,Zr,Zn,Ga and Co and depleted in SiO 2,CaO,P 2 O 5,Nb,Pb,Cu,Ni and Cr relative to the fresh monzogranite.The investigated granites contain basic xenoliths as well as pockets of pegmatites.Perthites,quartz,plagioclase and sometimes biotite,represent the essential constituents.Some accessory minerals like zircon are metamicted reflecting their radiogenic nature.The alkali granites are characterized by the presence of aegirine,rebeckite and arfvedsonite.Both syn-and post-orogenic granites show some variations in their bulk chemical compositions.The older granitoids are metaluminous and exhibit characteristics of I-type granites and possess an arc tectonic environment.On the other hand,the younger granites are peraluminous and exhibit the characteristics of post-collisional granites.It is interpreted that radioactivity of the studied rocks is mainly controlled by both magmatic and post-magmatic activities.Frequently,the post-orogenic granites host zoned and unzoned pegmatite pockets.Some of these pockets anomalously attain high radioactivity.The syenogranites and the pegmatites are characterized by high contents of SiO 2 and K 2 O and low CaO and MgO.They have transitional characters from highly fractionated calc-alkaline to alkaline.The alkali granites related to A2-subtype of A-type granites.The post-orogenic granites were originated from magma of dominant crustal source materials and related to post-collisional setting under extensional environment.     

新疆可可托海伟晶岩田岩浆活动时限与伟晶岩形成

可可托海伟晶岩田是新疆阿尔泰造山带内众多伟晶岩田中最重要的伟晶岩集中区.区内发育大量花岗岩体和伟晶岩脉.本文针对出露于该岩田中部—西部区域的4个不同岩相的花岗岩体以及3号伟晶岩脉石英-锂辉石带开展了锆石U-Pb的LA-ICP-MS测年研究,获得了变质黑云母二长花岗岩、变质细中粒黑云母花岗闪长岩、似斑状中粒二云母花岗岩和黑云母花岗岩的加权平均年龄分别为(408.9±1.1)Ma(MSDW=1.7)、(398.6±1.3)Ma(MSDW=0.67)、(395.5±1.3)Ma(MSDW=0.50)和(388.4±1.1)Ma(MSDW=1.8),3号脉石英-锂辉石带中的锆石样品加权平均年龄为(209.4±1.3)Ma(MSDW=0.33).综合前人大量可靠的年代学成果,表明可可托海伟晶岩田内存在两期岩浆活动:早泥盆世到中泥盆世时期包括基性和酸性岩浆的侵入,其峰值在400 Ma左右.另一期则是三叠纪中—晚期(218—210 Ma)发育的花岗岩浆及与之有成因联系的伟晶岩岩浆-热液(211—202 Ma)的侵入活动,它们构成了一个完整的花岗-伟晶岩体系.     

阿尔泰可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床云母和长石的矿物学研究及意义

可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床是阿尔泰造山带产出的规模最大的伟晶岩脉,其完美的同心环状结构分带举世闻名。云母和长石作为3号脉9个结构带的贯通性矿物,由外向内表现不同的结构和成分特征。其中,云母由白云母系列向锂云母系列演化,白云母呈黄-绿色中细粒→白色或绿色中粗粒-巨晶→白色或绿色书状集合体→白色或绿色中粗粒-巨晶,锂云母呈玫瑰紫中细粒鳞片状或楔状集合体,BSE图像下云母表现出成分分带及不平衡和交代结构;长石主要为钾长石和钠长石,及少量斜长石,钾长石主要呈块体产出,钠长石呈细粒→叶片状→薄片状产出。本次研究通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)获得3号脉各结构带云母和长石的主微量成分。3号脉云母具有高Li(249×10^-6~35932×10^-6)、Rb(1240×10^-6~22825×10^-6)、Cs(35.9×10^-6~13980×10^-6)、Ta(13.3×10^-6~447×10^-6)含量、低K/Rb值(4.23~59.4)和K/Cs值(6.53~2368),钾长石具有低K/Rb值(35.4~1865),且由外向内,随K/Rb值降低,云母的Li、Rb、Cs、F、Ta含量升高,表明3号脉是一个由外向内结晶的分异演化程度较高的伟晶岩脉。另外,连续相邻结构带中云母和长石的主微量成分呈振荡变化,该现象主要受熔体不混溶过程的控制,也受矿物结晶不平衡影响,而熔体不混溶过程也是控制3号脉结构分带的机制之一。外部带(I-IV带)和内部带(V-VIII带)的云母和碱性长石在成分(FeO、Li、Rb、Cs、F、Ta含量和K/Rb值及K/Cs值)和结构(不平衡和交代结构)上具有明显差异,内部带演化程度明显加大,流体组分比例升高,表明体系由以熔体为主的阶段(外部带)进入以熔流体为主相对不稳定的阶段(外部带)。结合野外观察的证据,促使体系在IV带和V带间发生突然转变而进入熔流体阶段的是一个泄压事件。     

新疆阿尔泰造山带伟晶岩型稀有金属矿床成矿作用

花岗伟晶岩与稀有金属(Li、Be、Nb、Ta等)矿床关系密切。关于伟晶岩成矿模式、伟晶岩与花岗岩之间的成因关系等,已有大量研究和讨论,但仍然存在争议。新疆阿尔泰是我国著名的伟晶岩及稀有金属矿床集中区,研究资料丰富。本文系统分析了阿尔泰伟晶岩的地质背景与成矿地质特征,阐明阿尔泰造山带伟晶岩与花岗岩存在3种关系：① 缺乏成因联系,伟晶岩可能为变质脱水熔融形成的独立伟晶岩;② 可能为“兄弟关系”;③ 可能为“母子关系”,共同构成花岗岩 伟晶岩成岩成矿系统。作者提出一个包含多种成因伟晶岩的成岩成矿构造模式,可能在矿带、矿田、矿床尺度上都适用。阿尔泰造山带稀有金属伟晶岩成矿省的形成受到古生代地层的控制。阿尔泰造山带处于典型的幔坡带,为长期活跃的构造活动带,极易受到外部构造域的干扰,在晚三叠纪受到特提斯构造域的一系列陆块向北漂移并拼贴到欧亚大陆南缘的远程效应影响而发生大规模的稀有金属成矿作用,在侏罗纪,其构造活动及成岩成矿作用则受新特提斯构造域和蒙古 鄂霍茨克洋构造域地质作用的远程效应共同影响。〖     

铌钽矿研究进展和攀西地区铌钽矿成因初探

铌钽矿主要产出类型包括伟晶岩型、富Li-F花岗岩型、碱性侵入岩型、碳酸岩型及冲积砂矿型。前2种类型以钽为主,后3种则以铌占主导。铌和钽大多以铌钽独立矿物(铌铁矿、钽铁矿、细晶石、烧绿石等)呈浸染状分布于含矿岩石中,也有部分以类质同象的形式分布于云母、榍石、霓石、钛铁矿等矿物中。关于铌钽矿的富集机制,一些学者认为可由富F-Na和稀有金属(铌、钽等)的花岗质熔体经结晶分异作用形成;另一些学者则根据铌钽矿化与岩石的钠长石化、锂云母化等紧密共生的特点,认为铌钽的富集是岩浆期后流体交代早期形成的花岗岩所致。攀西(攀枝花-西昌)地区的铌钽矿床(化)基本上都是沿着断裂带分布,矿体赋存于印支期碱性岩脉(碱性正长伟晶岩)中,有少数存在于碱性花岗岩中,与区域上邻近的正长岩体及花岗岩体关系密切。其矿石矿物主要为烧绿石、褐钇铌矿等。初步推断,攀西地区的铌钽矿与二叠纪地幔柱活动有关。碱性的正长岩体及花岗岩体与广泛分布的峨眉山玄武岩、辉长岩均是地幔柱岩浆活动的产物,长英质岩体(包括正长岩体和花岗岩体)是富铌钽岩石的母岩体。碱性伟晶岩脉(如炉库和白草地区)是碱性岩浆逐步演化的产物,含矿的碱性花岗岩是花岗质岩浆分异演化的结果。此外,在该地区的铌钽矿床中,铌钽矿物几乎都富集在钠长石化发育的地段,说明后期的热液交代对铌钽的富集也起到了一定作用。因此,攀西地区铌钽的富集是岩浆结晶分异和岩浆期后热液交代共同作用的结果。     

Petrological and geochemical evolution of the Kymi stock, a topaz granite cupola within the Wiborg rapakivi batholith, Finland

The 6×3 km Kymi monzogranite stock represents the apical part of an epizonal late-stage pluton that was emplaced within the 1.65 to 1.63 Ga Wiborg rapakivi batholith. The stock has a well-developed zonal structure, from the rim to the center: stockscheider pegmatite, equigranular topaz granite, porphyritic topaz granite. The contact between the two granites is usually gradational within a few centimeters, but local inclusions of the porphyritic granite in the equigranular granite indicate that the latter solidified later. Hydrothermal greisen and quartz veins, some of which contain genthelvite, beryl, wolframite, cassiterite, and sulfides, cut the granites of the stock and the surrounding country rocks. The equigranular granite contains 1 to 4 vol.% topaz, and its biotite is lithian siderophyllite; the porphyritic granite has 0 to 3 vol.% topaz, and the mica is siderophyllite. The equigranular granite is geochemically highly evolved with elevated Li, Rb, Ga, Ta, and F, and very low Ba, Sr, Ti, and Zr. The REE patterns show deep negative Eu anomalies and tetrad effects indicating extreme magmatic fractionation and aqueous fluid–rock interaction. The zonal structure of the stock is interpreted as a result of differentiation within the magma chamber. Internal convection in the crystallizing magma chamber and upward flow of residual melt as a boundary layer along sloping contacts resulted in accumulation of a layer of highly evolved, volatile-rich magma in the apical part of the chamber. Crystallization of this apical magma produced the stockscheider pegmatite and the equigranular granite; the underlying crystal mush solidified as the porphyritic granite. Much of the crystallization took place from volatile-saturated melt, and episodic voluminous degassing expelled fluids into opened fractures where they or their derivatives reacted with country rocks and caused alteration and mineralization.