花岗伟晶岩研究概况

本文据国内外研究成果，对花岗伟晶岩的分类，伟晶岩与变质相关系，伟晶岩内部分带，伟晶岩脉群的区域分带性等作了概括性的介绍，指出花岗伟晶岩是富含挥发成分的花岗质熔浆在相当深的封闭环境中形成的。初始伟晶岩浆或许并不富集（只是增高）稀有，稀土和放射元素。由于成批入围岩形成脉群时的突然减压而引发气运分异（或流体搬运作用），导致Ｌｉ，Ｂｅ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｓｎ等稀有金属向上迁移（局部的Ｌｉ，Ｎａ（Ｆ）伟晶岩有     

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。     

商丹三角地区花岗伟晶岩型铀矿成矿环境研究及远景评价

花岗伟晶岩型铀矿是目前发现的一种新类型铀矿。这种矿床的晶质铀矿是从花岗岩浆分异出来的富铀岩浆中结晶而成的。下元古界秦岭群是成矿有利环境,韧性剪切带是控岩控矿的主要构造。这种类型铀矿在商丹三角地区的远景是可观的。     

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.     

阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测

新疆若羌县阿尔金中段吐格曼地区是花岗伟晶岩型稀有金属成矿的有利地区,目前已发现吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂铍矿,其中发育于吐格曼层状花岗岩中心的吐格曼铍锂矿和北部接触带的吐格曼北锂铍矿已达中型规模。本文总结了吐格曼地区稀有金属花岗伟晶岩的类型,报导了吐格曼铍锂矿和吐格曼北锂铍矿伟晶岩的特征与形成时代。并基于ASTER遥感岩体与伟晶岩光谱信息提取成果揭示花岗岩与花岗伟晶岩的分布,指出托巴片麻状二长花岗岩中段花岗伟晶岩区以及阿亚格黑云斜长花岗岩南接触带花岗伟晶岩群是稀有金属找矿靶区,指出吐格曼铍锂矿花岗伟晶岩形成于中奥陶世晚期(460Ma)南阿尔金洋闭合后阿中地块与柴达木地块碰撞过程的后碰撞阶段。     

某花岗伟晶岩型铀矿床的成矿模式

本文通过对光石沟花岗伟晶岩型铀矿床的含矿岩成因，铀的来源和迁移沉淀机理的讨论，建立了铀成矿模式。     

东秦岭古生代伟晶岩稀有金属成矿特色与成矿条件分析

东秦岭伟晶岩区是秦岭造山带规模最大、稀有金属矿化最丰富的伟晶岩区。该区稀有金属矿化种类齐全,产出贫矿、铀矿化、铍矿化、锂矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩,以锂矿化和铀矿化伟晶岩为主。稀有金属伟晶岩类型丰富,包括绿柱石-铌铁矿亚型、锂辉石亚型、锂云母亚型和钠长石-锂辉石型。伟晶岩内部结构分带型式多样,包括对称分带、分层和均一结构。铀矿化伟晶岩分带简单,铍矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩以对称分带结构为主,锂矿化伟晶岩具有多种内部结构分带型式。伟晶岩分异演化程度跨度大。结晶分异影响着复杂稀有金属矿化伟晶岩的成矿过程。该区主要产出古生代伟晶岩,形成于晚志留世—中泥盆世,集中于两期,处于晚造山-造山后阶段。伟晶岩形成时代与伟晶岩空间分布、岩浆岩分异演化程度、稀有金属矿化类型等关联不大。东秦岭地区中大面积不同时代花岗岩体的侵位、变质沉积岩地层的发育以及长期复杂的造山演化历史,包括地壳加厚和抬升,是形成高度分异演化的伟晶岩岩浆的有利地质条件。该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力,且需要关注长石、石英和云母等矿物的综合利用。稀有金属伟晶岩的岩浆成因是未来研究的重要方向。     

花岗伟晶岩结构结晶动力学的研究进展

在地质流体演化方面,花岗伟晶岩位于花岗岩与热液石英脉的过渡位置,对其结构的实验研究对理解火成岩结构具有重要意义。长期以来,花岗伟晶岩被认为是花岗岩浆平衡结晶、缓慢冷却的结果,但近年来的一系列结晶动力学计算和实验发现伟晶岩在过冷却状态下快速生长,其结构主要受到结晶动力学参数的制约,F、B、P等助熔剂和H2O是影响这些参数的主要因素,富助溶剂的硅酸盐水溶液可作为伟晶岩的结晶介质。但由于快速淬火式实验设备的弊端,这些实验只能由淬火后的实验产物估算各类结晶动力学参数,只能以易淬火成玻璃的含水硅酸盐熔体作为结晶介质,只能静态地研究某一过冷却度下的结晶动力学状态。近年来,最新式热液金刚石压腔已经定型,可以模拟包括富助溶剂硅酸盐水溶液在内的各类伟晶岩结晶介质,能够在控制冷却速率的同时原位观测和微束分析晶体生长的动态特征,是模拟伟晶岩结构的理想工具,具有广阔的应用前景。     

河南官坡花岗伟晶岩地质与地球化学特征

河南省官坡镇境内出露大量花岗伟晶岩脉,部分花岗伟晶岩脉发育稀有金属或稀有多金属矿化,具有稀有金属找矿潜力和研究价值.通过野外地质调查、岩相学观察和元素地球化学分析,对官坡花岗伟晶岩的特征和成因进行研究.结果显示:官坡花岗伟晶岩脉具有分布集中、延伸稳定、规模较大、结构带发育完整、物质组成复杂的特点;花岗伟晶岩主量元素具有高硅、富碱、过铝质及低铁、镁、钙和钛的特点,在成因上可能与灰池子花岗岩具有亲缘性,推测是该花岗岩高度演化后的产物.该研究进一步提高了对该区花岗伟晶岩的研究程度,为区内稀有金属矿勘查提供借鉴.     

福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿床地质特征与成因

福建南平钽铌矿是亚洲最大的花岗伟晶岩型钽铌矿床,也是中国钽铌金属矿的重要产地。南平钽铌矿在构造上位于闽西北隆起带东南缘,矿区内广泛发育有中—新元古界变质岩系。钽铌矿多呈脉体,沿变质岩系的片理或层理侵入,矿脉与围岩的关系清晰。这些脉体是在与加里东期花岗岩有成因联系的4类花岗伟晶岩分异—演化的基础上形成的。矿化伟晶岩中分带和交代蚀变作用均十分发育,稀土元素的矿化与伟晶熔体的结晶分异及后期热液蚀变作用有较密切的关系。稀土元素和磷酸盐矿物含量很多,这在国内外同类型伟晶岩中不常见。同时该地区也是新矿物——南平石的唯一产地。钽铌矿物是矿化伟晶岩中Ta和Nb元素的最主要载体,Ta含量大于Nb,还有其他可综合利用的稀土元素。闽西北地区具有进一步寻找此类型矿化伟晶岩的广阔前景。     

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。     

稀有金属矿物溶解度对花岗伟晶岩成矿作用的制约

花岗伟晶岩型矿床是稀有金属矿床重要的类型之一。在花岗伟晶岩中,稀有金属元素Li、Be、Nb和Ta主要以独立矿物的形式存在,前人对稀有金属独立矿物在硅酸盐熔体中的溶解度及其影响因素展开了系统研究。本文综合分析了已有的实验数据,其结果表明,影响稀有金属独立矿物溶解度最为重要的2个参数是温度(T)和铝饱和指数(ASI)。因此本文建立了稀有金属独立矿物,尤其是铌锰矿和钽锰矿溶解度,与温度(T)和铝饱和指数(ASI)之间的定量关系: lg [w(Li)/10^-6]=-0.37×[1 000/(T/K)]+4.56,R²=0.44 lg [w(BeO)/10^-6]=-4.21×[1 000/(T/K)]+6.86,R²=0.91 lg [K_sp(Nb)/(mg²·kg^-2)]=-(2.86±0.14)×ASI_(Mn+Li)-(4.95±0.31)×[1 000/(T/K)]+(4.20+0.28),R²=0.86 lg [K_sp(Ta)/(mg²·kg^-2)]=-(2.46±0.11)×ASI_(Mn+Li)-(4.86±0.30)×[1 000/(T/K)]+(4.00+0.30),R²=0.80 式中,温度T为热力学温度,ASI_(Mn+Li)(ASI=Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O+Li₂O+MnO),摩尔分数比)和T的适用范围分别为0.6~1.2和1 073~1 373 K的范围内。上述公式为估算硅酸盐熔体中稀有金属含量提供了便利,为量化花岗伟晶岩成矿模型提供了基础。 稀有金属独立矿物溶解度随温度降低和铝饱和指数的增加而急剧降低,因此,在岩浆演化过程中,由岩浆侵位、分离结晶以及流体作用等因素引起的岩浆温度降低和铝饱和指数的增加,是导致稀有金属独立矿物结晶的主要机制。     

南平花岗伟晶岩中的磷酸盐矿物及地球化学演化规律

磷酸盐矿物是稀有金属花岗伟晶岩中最复杂的一组矿物，在中国以南平伟晶岩最为发育，目前已发现至少２２种磷酸盐矿物，其中属我国首次发现的有１４种。这些磷酸盐矿物分别形成于伟晶岩的原始花岗质岩浆结晶分异阶段和残余流体相对已结晶主体进行蚀变交代阶段。早期阶段以矿物数量众多为特征，而晚期则以磷酸盐矿物种类复杂、演化周期长而在国内独树一帜，深入研究这些磷酸盐矿物，对探讨稀有金属花岗伟晶岩的发育历史具有重要意义。     

幕阜山西南缘黄柏山稀有金属伟晶岩密集区的发现及意义

幕阜山地区是中国重要的稀有金属矿集区。中国地质科学院矿产资源研究所与湖南省核工业地质局三一一大队在总结区域稀有金属成矿规律的基础上,于2019年度在幕阜山西南缘黄柏山地区新发现稀有金属伟晶岩密集区一处。区内伟晶岩呈现出良好的铌钽锂成矿性,易于开采、分选及运输,具有较高的经济价值。区域伟晶岩具较高的岩浆分异演化程度,且呈现出较为清晰的稀有金属矿化分带,具有良好的成矿潜力。     

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.     

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。