新疆福海县哈龙稀有金属矿床地质特征及成因浅析

哈龙-青河早古生代深成岩浆弧是新疆阿尔泰重要的稀有金属成矿带,带内分布多个大、中型稀有金属(锂铍、钽铌)矿床,赋矿伟晶岩时代主要集中于三叠纪(250~205Ma)和侏罗纪(200~180Ma)。其中哈龙-阿祖拜伟晶岩田中含矿伟晶岩主要由微斜长石型伟晶岩、微斜长石-钠长石型伟晶岩和钠长石-锂辉石型伟晶岩组成,伟晶岩类型及相关矿化依次出现4个水平分带,以Ⅱ带铍矿化和Ⅲ带锂矿化为特征。结合野外地质特征、成岩成矿时代及地球化学特征,认为哈龙-阿祖拜伟晶岩田稀有金属成矿为伟晶岩自身岩浆-热液演化的产物,伟晶岩初始岩浆可能与先期存在幔源物质的古老地壳物质部分熔融有关。     

新疆阿尔泰造山带中伟晶岩型稀有金属矿床成矿 规律、找矿模型及其找矿方向

文章对阿尔泰造山带中的主要伟晶岩类型、时空分布特征、形成物源以及稀有金属矿化类型、形成条件(包括温度、压力、侵位深度)、可能控制因素等进行了归纳和总结,进而提出了阿尔泰伟晶岩成因模式、稀有金属矿化机制、伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型及其找矿方向。阿尔泰稀有金属伟晶岩显示2个期次(同造山和后造山)和4个阶段(泥盆纪—早石炭世、二叠纪、三叠纪、早侏罗世)的成岩成矿特征。其中,以后造山阶段的三叠纪伟晶岩成岩及其Be、Li成矿作用最为显著。不同期次和阶段的伟晶岩显示规律的时空分布特征,稀有金属伟晶岩的成岩成矿明显受"构造-变质-物源-岩浆"的控制,而伟晶岩与周边花岗岩存在时代或物源上的解耦,表明阿尔泰伟晶岩不是由花岗质岩浆分异演化晚期的残余岩浆固结形成,由此提出阿尔泰不同时代伟晶岩的成因模式,即造山过程中加厚的不成熟地壳物质在伸展减压背景下发生小比例部分熔融(深熔)形成独立伟晶岩。通过对形成伟晶岩初始岩浆中磷含量、伟晶岩分异演化程度的评价以及基于围岩蚀变过程中全岩及蚀变矿物电气石中稀有金属Li、Rb、Cs含量特征,建立了阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型、地质-地球化学找矿指标体系,并提出不同尺度的找矿方向。     

中亚成矿域锂矿床成矿规律及成矿模式SCIEI北大核心CSCD

中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~121Ma)等5个成矿期,矿床类型主要为伟晶岩型和花岗岩型。基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究,以重要构造线为界,将成矿域划分为2个成矿省和7个成矿带:(1)阿尔泰-东萨彦成矿省,位于成矿域的西部,包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等3个成矿带,主要发育伟晶岩型锂矿床,成矿作用集中在上述前4个成矿期,矿床形成与西伯利亚克拉通和古亚洲洋2个构造体系有关。(2)蒙古-鄂霍茨克成矿省,位于成矿域的东部,包括东外贝加尔成矿带以及Gobi Ugtaal-Baruun Urt和大兴安岭等2个锂远景成矿带,主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床,矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外,在中国东天山发育少量晚三叠世伟晶岩型锂矿床,构成东天山锂远景成矿带,矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。中亚成矿域稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆高分异结晶的产物,其结晶分异的驱动机制主要是热驱动。富含稀有金属的花岗岩和伟晶岩岩浆的形成温度偏低(~650℃),压力变化较大(500~170MPa);锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。本次研究分别提出了阿尔泰伟晶岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩岩脉”和东外贝加尔花岗岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株”。     

新疆阿尔泰—准噶尔北缘晚古生代构造演化和内生金属矿床成矿系列

阿尔泰是中亚成矿域重要的内生金属矿产集中区,该矿集区晚古生代发育有 5类内生摘金属要矿床：1）块状硫化物Cu-Pb-Zn矿床,2）斑岩型Cu-Au矿床,3）岩浆 Cu-Ni硫化物矿床,4）矽卡岩型Cu-Mo-Fe矿床,5）造山型金矿床和伟晶岩型稀有金属矿床。在构造上,这些矿床的形成与阿尔泰造山带俯冲—增生作用密切相关。阿尔泰晚古生代矿床的形成可以划分为3个主要阶段：Ⅰ）早-中泥盆世,沿阿尔泰南缘古生代活动大陆边缘弧后伸展,导致在阿尔泰西部琼库尔—塔拉特地质体中形成的多金属火山成因块状硫化物矿床,以及阿尔泰东段铁—铜矽卡岩矿床;Ⅱ）石炭纪—二叠纪的地体增生和弧岩浆作用,在布尔津—二台和额尔齐斯地体中形成了广泛分布的斑岩型矿床、岩浆铜镍硫化物矿床,在额尔齐斯地体中形成的铜铁矽卡岩矿床;Ⅲ）早二叠世的持续增生导致阿尔泰南部的杜拉特岛弧形成,并伴随有矽卡岩铜钼矿床和造山型金矿的形成;晚二叠世阿尔泰地区进入造山带演化阶段,并发生区域动力热流变质作用和片麻岩穹隆,伴随有花岗岩化和重熔岩浆活动和大量伟晶岩矿床的形成。晚古生代阿尔泰南缘的俯冲—增生构造演化过程,导致了不同类型内生金属矿床的形成,构成了我国重要的内生金属矿集区和矿山后备基地。     

青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向

青海“三稀”矿以稀有金属矿产和伴生稀散元素矿产为主, 稀土矿床分布于拉脊山成矿带和柴北缘成矿带, 类型仅有岩浆型(轻稀土)和岩浆热液型(轻稀土), 成矿于早古生代奥陶纪和志留纪, 成矿环境研究程度较低。稀有金属矿床主要出露于西秦岭成矿带和柴达木成矿带, 类型可分为与岩浆作用有关的岩浆型(铌、钽)、伟晶岩型(锂、铍、铌、钽)、岩浆热液型(铌、钽); 与沉积作用有关的蒸发沉积型(锂)和化学沉积型(锶), 岩浆作用矿床成矿高峰期为中生代三叠纪, 成矿于古特提斯演化后碰撞环境, 沉积作用矿床成矿爆发期为新生代新近纪和第四纪, 与青藏高原强烈抬升所致的断陷成盆及干旱气候有关; 稀散元素矿床均为有色金属矿床的伴生矿, 广泛分布于北祁连成矿带、柴北缘成矿带、东昆仑成矿带、西秦岭成矿带和阿尼玛卿成矿带, 矿种多样, 已知成矿元素有Ga、Ge、Cd、In、Se、Te等, 矿床类型丰富, 主要包括海相火山岩型、接触交代型和陆相火山岩型, 成矿时代相对集中于早古生代奥陶纪、晚古生代二叠纪和中生代三叠纪, 可能形成于原特提斯演化弧后盆地、岩浆弧环境。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景, 将青海“三稀”矿产划分为10个矿床成矿系列、18个矿床成矿亚系列、20个矿床式。基于“三稀”矿床区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息和研究程度分析, 提出了成矿区带不同类型“三稀”矿产找矿远景, 认为西秦岭成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷稀有金属找矿远景区, 柴达木成矿带为蒸发沉积型和化学沉积型锂、锶、铷矿找矿远景区; 对于研究程度较弱的稀散元素矿, 除在已知的矿集区着力稀散元素赋存状态、超常富集研究和资源量核算之外, 东昆仑成矿带牛苦头—野马泉矽卡岩型有色金属矿集区为稀散元素找矿的有利远景区。     

新疆中亚造山带三叠纪矿床地质特征、时空分布及找矿方向

中亚造山带以晚古生代成矿为特色,但最近十几年来在新疆阿尔泰、东天山等发现越来越多的三叠纪矿床,包括3个超大型矿床。在古生代造山带中为什么三叠纪能够成矿和成大矿,不同类型矿产特征和分布规律是值得关注的重要科学问题。目前确定新疆中亚造山带19个三叠纪矿床主要为花岗伟晶岩型稀有金属矿床、斑岩型钼矿床和矽卡岩型钨矿床。花岗伟晶岩型稀有金属矿床分布于阿尔泰,斑岩型钼矿床、矽卡岩型钨矿床和钨(钼)矿床分布于东天山。19个矿床的成矿年龄变化于193～248 Ma,峰值为215 Ma。不同矿床类型成矿时代略有差别,形成时间相对较早的有矽卡岩型,其次是斑岩型,伟晶岩型形成时间跨度最大,多数形成于晚三叠世,少数延续到早侏罗世。东天山沙东-小白石头一带钨矿和阿尔泰稀有金属矿最具找矿潜力。     

东秦岭稀有金属伟晶岩的类型、内部结构、矿化及远景——兼与阿尔泰地区对比

东秦岭地区和阿尔泰造山带均产出大量稀有金属伟晶岩,是中国重要的稀有金属产地。前者工作程度低,远景尚不明朗;后者规模巨大。开展成矿条件对比研究十分必要。东秦岭地区产出铍矿、锂矿和复杂稀有金属矿,以锂矿化为主,伟晶岩类型复杂,包括绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型、复杂型锂云母亚型和钠长石-锂辉石型。阿尔泰稀有金属伟晶岩发育多种稀有金属矿化组合,伟晶岩类型为绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型和钠长石-锂辉石型。东秦岭稀有金属伟晶岩的内部结构分带型式包括对称分带结构、均一结构和分层结构,阿尔泰稀有金属伟晶岩以对称分带结构为主,也见均一结构。东秦岭与阿尔泰稀有金属矿石矿物相近,东秦岭产出更多含锂磷酸盐矿物。东秦岭稀有金属伟晶岩分异演化程度相对集中且高,阿尔泰稀有金属伟晶岩分异演化程度跨度大。东秦岭和阿尔泰锂矿的锂矿化主要发生于岩浆就位前,复杂稀有金属矿稀有金属富集作用发生在岩浆就位前和就位后,但阿尔泰复杂稀有金属矿经历了更为复杂和极度的分异演化过程。东秦岭稀有金属伟晶岩可能与同期花岗岩为同一熔融事件的产物,与早期花岗岩来自同一物质来源。阿尔泰稀有金属伟晶岩与花岗岩关系复杂,但大量早期花岗岩的形成提高了地壳成熟度,有利于形成晚期稀有金属伟晶岩。东秦岭稀有金属伟晶岩产出于北秦岭单元中,形成于晚造山和造山后阶段,集中于造山后阶段,稀有金属矿化呈多期断续叠加特征。阿尔泰稀有金属伟晶岩主要产出于琼库尔-阿巴宫地体和中阿尔泰山地体内,集中于造山后和非造山阶段。伟晶岩岩浆活动受控于物质来源和造山作用。储存稀有金属的岩石在造山作用中熔融,发生多期的大规模花岗质岩浆活动,稀有金属通过长期复杂的分异演化过程在残余熔体中不断富集。这种富挥发分和稀有金属的过铝质硅酸盐岩浆随后上升就位,可经后续冷却结晶和不混溶作用进一步富集稀有金属,从而形成稀有金属伟晶岩。东秦岭具有形成含稀有金属高度分异演化岩浆的有利条件,该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明:该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性;伟晶岩的成矿年龄(130～127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137～129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关;伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了"岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0～3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3～5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5～10 km石英脉型铍矿带"的环状分布格局。     

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。〖     

中俄阿尔泰山中生代花岗岩与稀有金属矿床的初步对比分析

中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山均属于阿尔泰山脉的组成部分,地理上互相连接,地质上具有相似的古生代演化历史,同样都发育中生代花岗岩及伴生的稀有金属矿床。中国阿尔泰山和俄罗斯阿尔泰山的中生代花岗岩及其稀有金属矿床既表现出一定的相似性,也存在一定的差别。两地与稀有金属矿床有关的中生代花岗岩主要为S型花岗岩,属于非造山花岗岩类,但在俄罗斯阿尔泰山发育以岩珠和岩脉型钨-钼、锂-钽为主的稀有金属矿床,时限为晚三叠世和早侏罗世,而中国阿尔泰山则发育以花岗伟晶岩脉型锂-铍-铌-钽为主的稀有金属矿床,时限从晚三叠世到晚侏罗世。这些花岗岩具有相似的Sr- Nd同位素特征,但~(87)Sr/~(86)Sr初始比值变化很大,可能是岩浆-流体作用的结果,而变化较小的ε_(Nd)(t)值与富集地幔来源的岩浆基本相当,或者可以解释为幔源岩浆与地壳物质混合的结果。