应用X射线荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究湖南传梓源地区稀有金属矿床伟晶岩地球化学特征

本文利用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体质谱分析技术对传梓源地区锂辉石伟晶岩、钠长石伟晶岩和钾长石伟晶岩开展研究,获得三种类型伟晶岩地球化学特征。锂辉石伟晶岩具高Al2O3(16.23%~16.4%)、高K2O(3.05%~5.22%)和高分异指数(DI=91.13~94.9),微量元素富集Rb、K而亏损Ba、Sr、Ti,稀土元素含量低(ΣREEs=2.9×10-6~3.5×10-6);钠长石伟晶岩富Na2O(5.58%~7.41%)而贫K2O(0.98%~2.62%),微量元素Rb/Sr值相对于锂辉石伟晶岩呈降低变化而稀土元素为升高变化;钾长石伟晶岩富K2O(9.13%)而贫Na2O(1.69%),微量元素Zr/Hf和K/Rb值相对于锂辉石伟晶岩和钠长石伟晶岩呈升高变化的特征。表明岩浆在演化过程中发生了不混溶作用、钠长石交代作用和钾长石交代作用,分别形成了Li、Rb矿化锂辉石伟晶岩,Nb、Ta、Be矿化钠长石伟晶岩和无矿化钾长石伟晶岩,这些地球化学特征是稀有金属矿床找矿地球化学标志。     

湖南仁里矿田锂辉石白云母伟晶岩地质特征及其找矿意义

仁里矿田位于扬子陆块与华夏陆块交汇的江南隆起造山带中段、幕阜山岩体西南缘的舌状体区域。稀有金属伟晶岩矿化类型在空间上具分带性,矿田北东部为白云母伟晶岩,西南部为锂辉石白云母伟晶岩。本文对矿田内3条代表性的锂辉石白云母伟晶岩开展了地质和地球化学特征研究。测试结果为:SiO2含量为62.0%~78.0%(平均71.8%);Al2O3为14.8%~18.0%(平均16.1%),Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)摩尔比(A/CNK=1.52~13.0)大于1.1,分异指数(DI)89.7~97.5,∑REE=2.07~14.8μg/g,LREE/HREE=6.90~15.9。研究表明:①仁里矿田伟晶岩为过铝质岩浆系统下高分异、富碱、富稀有金属、富铪锆型花岗质伟晶岩,锂铌钽等稀有金属矿化与磷灰石化关系密切。②锂辉石白云母伟晶岩具有良好的分带性,其结晶分异时间晚于白云母伟晶岩,我们推测伟晶岩岩浆的结晶、分异时间越长越有利于Li元素的富集;矿田稀有金属矿化组合呈现Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Li的演化规律。③仁里矿田锂矿资源丰富,主要集中在矿田西南部,有望在进一步增加矿田钽铌资源量的基础上,提交一处高品位的大型锂矿床;在锂矿找矿工作中,尤其注意伟晶岩中的贫Nb、Ta锂辉石白云母伟晶岩地段。     

幕阜山南缘地区伟晶岩矿物学、地球化学特征及含矿性分析

为研究幕阜山南缘地区伟晶岩的含矿性并指导幕阜山地区稀有金属找矿工作,采用矿物学、XRF法分析了伟晶岩的矿物特征、主量元素及稀有元素。结果显示,由北往南伟晶岩依次划分为5种类型(Ⅰ~Ⅴ),其SiO_2(71.27%~76.93%)和Na2O(0.68%~7.99%)含量逐次升高,而K_2O含量(10.62%~0.74%)及K_2O/Na_2O值(13~0.09)、Nb/Ta值(4.7~0.2)和K/Rb值(139.02~25.42)则逐次降低。矿物学特征及地球化学分析表明,钾长石伟晶岩(Ⅰ类)和斜长石伟晶岩(Ⅱ类)矿化以磷钇石和独居石为主,斜长石-钠长石伟晶岩(Ⅲ类)、钠长石伟晶岩(Ⅳ类)和钠长石-锂辉石伟晶岩(Ⅴ类)矿化以绿柱石、铌钽铁矿及锂辉石为主,钠长石化和锂辉石化过程制约着稀有金属成矿作用,是极好的找矿标志。     

可尔因稀有金属矿床液态不混溶作用的地球化学特征证据

可尔因稀有金属矿床位于松潘-甘孜造山带东部,是川西地区发现的巨型伟晶岩型稀有金属矿床;矿体主要赋存于钠长石锂辉石型伟晶岩中,围绕可尔因岩体成群成带分布。矿床地球化学特征研究表明,碳、氢-氧同位素和锶同位素特征显示成矿流体来源于壳源岩浆。二云母花岗岩与伟晶岩间相似的地球化学特征表明,两者均属于地壳重熔成因,含矿伟晶岩中的成矿物质来源于二云母花岗岩;二云母花岗岩与伟晶岩间存在Al_2O_3、Na_2O和Si_2O,K_2O相分离的现象;从二云母花岗岩至伟晶岩Li、Be、Nb、Ta等稀有元素,F、B等挥发分含量,∑REE、∑Ce/∑Y、(La/Yb)n、(Gd/Yb)n、δEu等具有突变现象;所有这些特征表明伟晶岩可能是由二云母花岗岩岩浆液态不混溶分异结晶形成,岩浆演化过程中,轻重稀土的分异导致稀有元素越来越富集,最终在远离岩体的部位形成富含稀有金属的伟晶岩和矿体。     

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

湖南尖峰岭稀有金属花岗岩地球化学特征及成矿作用

湖南尖峰岭矿床是一个典型的花岗岩型Li、Nb和Ta稀有金属矿床,为研究花岗岩成矿作用以及指导湘南地区稀有金属找矿工作,采用XRF、ICP-MS和ISE法分析了与成矿有关的黑云母花岗岩、钠长石花岗岩及云英岩的中主量、微量元素和挥发分。结果表明:钠长石花岗岩和云英岩中的SiO_2(70.6%~84.85%)和挥发分F(2.43%~3.74%)质量分数高,富Al_2O_3(9.36%~22.99%),且A/CNK1.0,为过铝质岩石,全碱(w(Na_2O+K_2O)=1.51%~7.52%)和w(CaO)(0.1%~3.44%)变化大,w(Fe_2O_3)、w(MgO)、w(TiO_2)、w(MnO)、w(P_2O_5)较低;稀土元素组成具显著的Eu负异常和"M"型四分组效应,强烈富集Rb、Th、U、Nb、Ta元素,亏损Ba、Sr、Ti元素。花岗岩地球化学特征显示在演化过程中经历了高程度分异演化作用和岩浆不混溶作用,其挥发分F对稀有元素有明显的富集作用,并制约着熔体/流体体系的地球化学行为及其成矿效应。钠长石花岗岩和云英岩的稀有金属富集成矿受到岩浆不混溶作用、水岩反应、风化淋滤作用的共同控制。     

花岗伟晶岩成矿有关的几个问题讨论

花岗伟晶岩是关键战略金属资源的重要来源之一。对比各种花岗伟晶岩的分类方案,认为以主要成矿(矿化)元素(如Li、Be、Nb、Ta、REE、U和Cs)和/或矿物(锂辉石、绿柱石、铌钽铁矿、独居石、沥青铀矿等)进行伟晶岩分类简单、易行。越来越多的伟晶岩及相关花岗岩的精确定年和同位素组成研究表明,并非所有伟晶岩均由花岗岩演化形成,一些重要的稀有金属成矿伟晶岩与花岗岩有显著时差和源区物质差异,它们与花岗岩无关,自然界存在独立的伟晶岩岩浆。一些大型、超大型稀有金属伟晶岩矿床的成矿作用延续时间较长,经历了岩浆、岩浆-热液过渡、热液和后期成矿叠加。富集Li、Na、B、F、H、O、P和H₂O、CO₃^2-、HCO₃^-等助溶剂元素或组分是稀有金属伟晶岩的重要特征之一,可作为花岗伟晶岩成矿系统的重要示踪剂。稀有金属伟晶岩源区矿物组成及熔融方式对伟晶岩浆形成与成矿具有重要控制作用。花岗伟晶岩的岩浆演化和热液作用过程中Li同位素组成发生变化,贫锂辉石伟晶岩比含锂辉石伟晶岩具有更高的δ⁷     

湖南仁里稀有金属矿田206号锂辉石伟晶岩脉地球化学特征及成矿时代

湖南仁里稀有金属矿田是中国近年来新发现的一处重要的花岗伟晶岩型铌、钽、锂等稀有金属矿产地,文章针对矿田含锂伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其与花岗岩的关系,选取传梓源锂铌钽矿床内规模最大的206号锂辉石伟晶岩脉开展地球化学和白云母Ar-Ar定年工作,并与区内其他伟晶岩、花岗岩的地球化学特征、成岩时代对比分析.传梓源206号锂辉石伟晶岩属高分异稀有金属伟晶岩,形成时代为(135.4±1.4)Ma,岩石地球化学表现为高硅、高铝、低钙、相对富碱、钙碱性及过铝质特征;稀土元素总量很低,以轻稀土元素为主;微量元素富集Cs、Rb、U、Ta、Nb、Zr、Hf,相对亏损Ba、Ti,Zr/Hf、Nb/Ta比值低且集中.幕阜山地区稀有金属成矿可分为2期:第1期稀有金属成矿时代约145 Ma,与燕山早期岩浆活动有关;第2期稀有金属成矿时代135～125 Ma,为主成矿期,该期稀有金属伟晶岩与燕山晚期的二云母二长花岗岩存在成因联系,两者为同源岩浆连续结晶分异过程中不同阶段的产物.稀有金属富集成矿经历了岩浆-热液两阶段作用,Be、Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有元素的富集多发生于岩浆结晶分异晚期,热液作用使Ta、Li、Rb、Cs再次富集.     

青藏高原东北缘茶卡北山印支期(含绿柱石)锂辉石伟晶岩脉群的发现及Li-Be成矿意义

青藏高原东北缘茶卡北山地区首次发现锂辉石伟晶岩脉群。这些伟晶岩脉沿宗务隆山南缘断裂北侧密集出露,并呈狭窄带状北西向展布。到目前为止,已发现9条含绿柱石锂辉石伟晶岩脉(Li2O平均品位为1.11%~3.13%,BeO平均品位为0.06%)和13条含绿柱石伟晶岩(BeO平均品位为0.044%~0.056%)。伟晶岩锆石U-Pb测年确定其成岩成矿年龄为217 Ma,含绿柱石伟晶岩具有高SiO2(71.62%~77.34%)、Al2O3(15.57%~17.55%)和富K2O(1.99%~2.02%)、Na2O(6.09%~6.24%),稀土元素总量非常低(ΣREE=5.2~9.1μg/g),轻稀土元素略微富集((La/Yb)N=6.8~10.1),Eu具负异常(δEu=0.25~0.92),具有Cs、Rb、Ta、P和Pb富集,以及Ba、Th、La、Ce、Sr、Nd和Ti的强烈亏损特征。含绿柱石锂辉石伟晶岩具有高SiO2(75.73%~77.34%)、Al2O3(15.58%~17.52%)和富Na2O(3.0%~3.16%)、贫K2O(0.36%~0.79%),稀土元素总量也很低(ΣREE=5.3~6.0μg/g),轻稀土元素略微富集((La/Yb)N=3.1~4.6),Eu具强烈负异常(δEu=0.17~0.23)。相对于含绿柱石伟晶岩,含绿柱石锂辉石伟晶岩更加富集Cs、U、Nb、Ta、Th、Sn和B,更亏损K和P。含绿柱石伟晶岩和含绿柱石锂辉石伟晶岩锆石具有相似的Hf同位素组成,εHf(t)值分布范围在–15.1~–12.9之间,对应的Hf同位素地壳模式年龄tDM2为1.99~2.22 Ga,表明伟晶岩源于全吉地块古元古代地壳物质的重熔再造。茶卡北山(含绿柱石)含绿柱石锂辉石伟晶岩的发现可推断宗务隆山构造带东段是青藏高原北部一条新的、重要的锂铍成矿带,除Li和Be外,Nb、Ta、Cs和Sn可能也是有潜力的成矿元素。     

川西甲基卡锂矿床伟晶岩结构分带及多期岩浆成矿作用

LCT(lithium- cesium- tantalum)伟晶岩的分带有两种形式,一种是单个伟晶岩脉的内部结构分带,这种伟晶岩脉通常体积巨大,内部结构显示出成分分带的特征,单一脉体中不同结构带中可能发育不同的稀有金属矿化带,例如新疆可可托海3号伟晶岩脉;另一种分带性表现为伟晶岩和成矿系统的区域分带,通常以高分异的过铝质花岗岩为中心,围绕花岗岩数以百计的伟晶岩脉显示出不同的伟晶岩类型和矿化类型,越向外围,伟晶岩的演化程度越高。区域分带内的伟晶岩单个脉体的规模不大、内部分带性差、含矿性各不相同,甲基卡锂矿就是这一类伟晶岩矿床的典型代表。对甲基卡矿区伟晶岩的野外观察发现,含Be的9号脉、含Li的133号脉和含Nb、Ta的528号脉具有相对较好的内部结构分带性,而含Li的104号脉和308号脉的内部分带性则相对较差,推测与脉体内部多期岩浆- 热液活动有关。甲基卡矿区伟晶岩脉的相互穿插现象说明,矿区存在多期次的岩浆与成矿作用。科学钻探在JSD- 2和JSD- 3两个钻孔中均发现含锂辉石的伟晶岩脉和细晶岩脉侵入在不含矿的马颈子花岗岩中,佐证了多期岩浆与成矿事件的存在。伟晶岩中不同矿物U- Pb定年结果表明,全区伟晶岩的形成至少有两期,分别发生在213~206 Ma和199~191 Ma。依据钻孔JSD- 1的研究表明,岩浆由深至浅逐步向高分异方向演化。从下向上,花岗岩与伟晶岩同步演化,花岗岩依次出现黑云母花岗岩、含白云母的黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩和钠长石花岗岩,伟晶岩依次出现微斜长石型伟晶岩、微斜长石- 钠长石型伟晶岩、钠长石型伟晶岩和钠长石- 锂辉石型伟晶岩。根据不同深度伟晶岩的矿化特点,矿床的垂向分带大致划分如下：0~105 m的Li- Be- Nb- Ta矿化带;0~860 m的Be- Nb- Ta矿化带;0~1730 m的第一期Nb- Ta矿化带;1730~3170 m的无矿伟晶岩带;3170~3211 m的第二期Nb- Ta矿化带。     

湖南省双峰县大坪铷矿地球化学特征及成矿作用

大坪铷矿位于湖南省双峰县紫云山岩体中,铷矿体呈近东西向条带状产于紫云山复式花岗岩体顶部,是一处富铷花岗岩型稀有金属矿床。白云母花岗岩地球化学研究表明:主量元素具高SiO_2(73.27%~74.72%)、高分异指数DI(86.83~93.28),和高铝饱和指数(A/CNK=1.55~1.76),为高分异花岗岩及过铝质岩石,具较低的MgO(0.01%~0.36%)和TiO_2(0.01%~0.16%);微量元素富集Rb、Ta和Nb而强烈亏损Sr、Ba和Ti;稀土元素总量较低[w(∑REE)=8.24×10~(-6)~124.44×10~(-6)],具显著铕负异常(δEu=0.09~0.33),稀土元素配分图出现"M"型四分组效应。地球化学特征反映出紫云山复式花岗岩经历了高程度的分异演化过程,并在岩浆演化到晚期阶段F、H_2O等挥发分逐渐富集,由于F与稀有金属元素有较强的亲和力,形成络合物一起迁移和富集,当岩浆演化到晚期发生了熔体-流体不混溶作用稀有金属配合物被破坏,铷以类质同像形式在白云母花岗岩中富集成矿。     

福建南平花岗伟晶岩型稀有金属矿田Nb-Ta-Sn地球化学研究

福建南平是我国重要的花岗伟晶岩型矿田之一,伟晶岩主要产出在中-新元古代变质岩系中.伟晶岩脉的形成和加里东期西芹花岗岩具有密切的成因联系.根据伟晶岩主要矿物成分和所含Nb、Ta、Sn等元素可分为白云母-钾长石-早期钠长石型（Ⅰ）、白云母-钠长石-钾长石型（Ⅱ）、白云母-钾长石-钠长石型（Ⅲ）和白云母-钠长石-锂辉石型（Ⅳ）.对矿田中的中-新元古代变质岩系、西芹花岗岩,花岗伟晶岩中的Nb、Ta、Sn地球化学做了详细研究.认为南平伟晶岩是在区域地层和相关花岗岩中Nb、Ta、Sn含量具有高背景值的环境中产生的.伟晶岩在形成过程中,Nb、Ta、Sn元素伴随伟晶熔体的分异、演化及交代作用,其含量向晚期趋于增高,在白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中,Nb、Ta、Sn构成了工业矿体,而且主要以独立矿物形式存在.     

喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩铌钽矿物特征及指示意义

铌钽矿物是花岗伟晶岩中重要的稀有金属矿物,记录了伟晶岩岩浆分异演化过程。喜马拉雅中段和东段新近取得伟晶岩型锂矿重要找矿发现。本文针对东段库曲岩体中三处含锂辉石伟晶岩脉和白云母花岗岩产出的铌钽矿物（铌铁矿族矿物和细晶石）进行内部结构和化学组成研究。含锂辉石伟晶岩脉中的铌铁矿族矿物（CGM）为铌锰矿- 钽锰矿,产出均一、核- 边、补丁、不规则分带、振荡环带和复合结构,分为三个形成世代（CGM- I、CGM- II、CGM- III）,由CGM- I至CGM- II,铌铁矿族矿物向富Ta、Fe和略贫Y方向演化,体系经历了含Nb、Mn和Y矿物的结晶分异作用,形成了富Ta和Fe的富挥发分熔体或流体,由CGM- II至CGM- III,铌铁矿族矿物Ta/(Nb+Ta)和Mn/(Fe+Mn)值变化不一,反映了复杂的矿物- 流体相互作用。含锂辉石伟晶岩脉和白云母花岗岩中的细晶石产出均一、核- 边和不规则分带结构,分别揭示了富Ta和Ca流体作用、边界层效应或富Nb流体交代、以及动荡结晶环境下流体扰动。细晶石的TiO2、UO2、F含量以及Ta/(Nb+Ta)值可作为岩浆分异演化程度的潜在指示标志,但需考虑晚期热液流体对细晶石化学组成的影响。铌钽矿物研究揭示了库曲不同含锂辉石伟晶岩脉的岩浆特征与分异演化过程。1号含锂辉石伟晶岩脉岩浆相对富Fe,依次经历了含Fe矿物、含Nb和含Mn矿物、以及含Ta和含Mn矿物的结晶作用,局部伴随边界层效应或含Fe矿物结晶,晚期存在富Ta和Ca流体活动,并受边界层效应影响。2号含锂辉石伟晶岩脉岩浆就位后首先经历了含Nb和含Fe矿物结晶,之后经历了含Mn和含Y矿物结晶以及含Nb和含Ta矿物结晶耦合作用,晚期发育富Ta和Ca流体活动,随后发生富Nb流体作用。3号含锂辉石伟晶岩脉岩浆相对富挥发分,就位后经历了含Nb、Mn和Y矿物的结晶作用,以及复杂的矿物- 液相介质相互作用,体系晚期存在富Ta和Ca流体活动。库曲含锂辉石伟晶岩脉经历了熔体、富稀有金属和挥发分熔体至复杂流体（富Ta和Ca流体和富Nb流体等）的演化过程。铌钽矿物的内部结构分带和化学组成特征揭示了库曲岩体中淡色花岗岩和伟晶岩脉经历的岩浆分异演化过程以及晚期复杂的流体活动。     

西藏北喜马拉雅拉隆穹隆含Be、Nb、Ta钠长石花岗岩的识别及意义

拉隆穹隆出露于西藏北喜马拉雅带的东段,位于康马穹隆和错那洞穹隆之间。通过1∶5万矿产地质填图和精细剖面测量,在拉隆穹隆核部和围绕穹隆核部呈环状发育的滑脱系中发现一套含Be、Nb、Ta等稀有金属的钠长石花岗岩。拉隆花岗岩由内向外呈现出规律性的岩性变化,依次为二云母花岗岩、白云母花岗岩、伟晶质花岗岩、钠长石花岗岩、伟晶岩及石英壳,表明其是一套岩浆分异程度极高的花岗岩。岩相学研究显示,拉隆钠长石花岗岩的矿物成分以钠长石、石英、钾长石和白云母为主,含少量石榴石,可见少量绿柱石和铌钽族矿物。岩石化学分析表明,该钠长石花岗岩以富含Be、Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有金属元素及富含H_2O、P、F和B等挥发分为典型特征,其中稀有金属Be、Nb、Ta的含量均已达到工业品位,构成了Be-Nb-Ta稀有金属矿体。本文对拉隆穹隆核部的钠长石花岗岩进行独居石U-Pb测年分析,获得21.3 Ma的独居石结晶年龄,与区域上的淡色花岗岩的侵位年龄基本一致。拉隆含Be-Nb-Ta稀有金属钠长石花岗岩的发现,丰富了北喜马拉雅带稀有金属成矿作用类型,对在北喜马拉雅地区寻找钠长石花岗岩型Be-Nb-Ta稀有金属矿具有重要意义。     

花岗伟晶岩分异演化与含矿性评价——从造岩矿物组构视角

高演化稀有金属伟晶岩的成矿过程是复杂和苛刻的,涉及到岩浆- 热液过程热历史、岩浆迁移路径与成矿空间、侵位环境的过冷程度以及岩浆组分中稀有金属元素的初始富集等条件。而伟晶岩的分带特征是其形成过程的一种综合体现,不论是伟晶岩区域分带还是伟晶岩内部结构分带,都反映了伟晶岩岩浆结晶分异过程中岩浆的性质与形成环境,而这同时也赋予了造岩矿物在组构上的特殊性,形成遗传代码,对其进行解密,从而能够用于示踪与评估花岗伟晶岩的演化程度与成矿潜力。对于区域伟晶岩群的成矿潜力评估,由于含矿熔体在组分上的跨度较大,随着远离母体花岗岩体距离的增大,伟晶岩群演化程度增加,熔体中铁镁质组分以及Ca、Ba、Sr等碱土金属含量迅速降低,而挥发分、助熔剂组分、碱金属含量在残余熔体中逐渐增加,长石、云母与石英在类别和组构上产生显著变化;其中长石向钾- 钠端元演化,且钠长石相对钾长石占据主导地位,云母由黑云母向白云母以及锂白云母转变,石英阴极发光特征与晶体结构及微量元素成分也表现出规律性的变化。受矿物晶格的限制,长石的K/Rb、K/Cs以及云母的K/Rb、K/Cs、Nb/Ta等比值特征能有效区分不同矿化潜力的伟晶岩群。石英的阴极发光特征能够揭示其生长环境与历史,石英的Li、Al、Ti、Ge等微量元素组成可以用来区分不同类型的伟晶岩矿床,并提供关于岩浆演化和成矿过程的重要线索。伟晶岩内部分带的形成主要受成矿熔体规模、过冷度以及成矿空间的封闭性等因素的控制,但在初始熔体成分上可以具有较大的变化。其中强分带型稀有金属伟晶岩记录了完整的岩浆- 热液演化过程,不同阶段石英、长石和云母在晶体形态、微观结构以及微量元素组成上都具有显著变化。弱分带型稀有金属伟晶岩(钠长石- 锂辉石伟晶岩)的造岩矿物组分在伟晶岩内部变化不大,其受构造控制明显,在空间上与贫矿伟晶岩之间可具有较大的矿物组成差异,表明二者之间存在流动分异过程。而长距离(以更厚的地壳或大型拆离断层为标志)的熔体迁移正是形成超大型伟晶岩稀有金属矿床的有利要素。     

湘东北仁里- 传梓源矿床5号伟晶岩岩相学、地球化学特征及成矿时代

湘东北幕阜山地区由东北向西南,稀有金属矿化种类由单一至复杂,成矿规模逐渐增大,显示出明显的空间规律性。本文选取幕阜山地区西南部岩浆分异演化程度最高、矿化种类最复杂的仁里-传梓源稀有金属矿床,开展典型伟晶岩脉矿物学、地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,旨于揭示Be-Nb-Ta-Li-Cs伟晶岩地球化学特征,探讨其与花岗岩围岩成因关系,并限定矿床稀有金属成矿时代。仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉表现出相对富碱(Na_2O+K_2O=5.11%～14.02%,平均9.4%)、过铝质(A/CNK=1.04～2.26,平均为1.4)的特征,微量、稀土元素含量极低,总体上富集Ta、Nb、Hf、Zr等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE),不相容元素Rb、Cs、Nb、Ta、Zr、Hf等的强烈富集表明岩浆分异演化程度极高。矿物学及地球化学特征显示,仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉由边部至核部分异演化程度逐渐升高,但其化学指数与花岗岩围岩相比表现出较明显的突变关系。结合野外接触关系、年代学等证据,推断围岩二云母花岗岩并非稀有金属伟晶岩母岩。仁里-传梓源矿床显示出稀有金属岩浆-热液两阶段成矿的特征,伟晶岩中锂云母Ar-Ar坪年龄为125.0±1.4 Ma,代表了岩浆分异演化晚阶段,近热液体系中稀有金属聚集成矿的时代。     

川西可尔因锂矿田云母矿物化学及稀有金属成矿和 找矿指示

为明确可尔因矿田岩浆演化过程中锂的迁移与富集,指明稀有金属矿床的找矿方向,文章通过野外地质观察、室内岩矿鉴定及云母LA-ICP-MS原位测试,发现随着岩浆分异程度的增强,云母由镁铁质黑云母演化为硅铝白云母,以云母Mg~#/n(Li)值作为岩体分异程度指示,显示其与亲铁元素组合(V、Cr、Co、Ni)、稀碱金属(Li、Rb、Cs)、稀有金属(Nb、Ta、Sn)及稀散元素(Ga)和指示岩浆演化的元素对(Nb/Ta、K/Rb)均存在显著的相关性。根据岩体结晶环境、源区类型及云母结晶时对应熔(流)体中的Li含量,将可尔因矿田岩浆-热液活动划分为3期次7阶段,进而指出矿田内第三期次一、二阶段岩浆热液活动为Li迁移与富集的主要阶段。该过程中深源Li成矿元素和热量持续供给、早阶段岩体黑云母分解、三叠系围岩混染和上侵流体圈闭促成了富Li熔(流)体的形成与就位,表明矿田内及外围寻找岩浆型锂矿和三叠系层控富锂矿体的潜力。结合Li和其他稀有金属的相关性,指明了Sn、Nb、Ta等稀有金属元素的找矿方向。     

川西甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中熔体、流体包裹体固相物质研究

川西甲基卡二云母花岗岩和伟晶岩内发育大量原生熔体包裹体和富晶体流体包裹体。为了查明甲基卡成矿熔体、流体性质与演化特征,运用激光拉曼光谱和扫描电镜鉴定了甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中二云母花岗岩及伟晶岩脉不同结构带内的原生熔体、流体包裹体的固相物质。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩石英内熔体包裹体的矿物组合为磷灰石+白云母、白云母+钠长石、白云母+石墨;伟晶岩绿柱石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为刚玉、富铝铁硅酸盐+刚玉+锂辉石、锂辉石+石英+锂绿泥石;伟晶岩锂辉石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为磷灰石、锡石、磁铁矿、石英+钠长石+锂绿泥石、萤石、富钙镁硅酸盐+富铁铝硅酸盐+富铁硅酸盐+石英;花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体(流体)具有一定的差异,成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素(Na、Si、Al)、挥发分(F、P、CO_2)含量增高及基性元素(Fe、Mg、Ca)降低的特征;包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别,揭示出伟晶岩熔体(流体)存在局部岩浆分异作用,具不混溶性及非均匀性。因此认为,伟晶岩熔浆(流体)为岩浆分异与岩浆不混溶共同作用的产物,挥发分含量的增高(F、P、CO_2)使伟晶岩能够与稀有金属组成各类络合物或化合物,这对于稀有金属成矿起到了至关重要的作用。     

新疆别也萨麻斯L1号伟晶岩脉Li-Nb-Ta矿床与围岩花岗岩成因关系研究

<正>传统观点认为稀有金属花岗伟晶岩是花岗岩浆分异演化晚期的富稀有金属(如Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs等)和挥发分(如P、B、F、Cl、H2O等)的残余岩浆侵入不同的围岩中,经分异演化后形成的具有一定的矿物组合分带且矿物粒径悬殊的火成岩。如加拿大Superior province(Ontario)、Bernic Lake(Manitoba)地区分布的太古代伟晶岩(~2640 Ma),与花岗岩之间存在时空、组成上明显演化关