新疆阿尔泰3号伟晶岩脉中的铯沸石：内部成分不均一性与岩浆-热液作用

通过运用X射线粉晶衍射技术和电子探针定量分析、面分析技术，对阿尔泰3号伟晶岩脉各结构带中共生矿物及其化学成分进行了研究。在不同结构带中，铯沸石有着不同的共生矿物和化学成分。在叶钠长石-锂辉石带形成早期。铯沸石常和电气石、富铯的锂云母共生，为成分均一的原生铯沸石，其CRK和Si／Al平均值分别为74．5和2．34。到叶钠长石-锂辉石带形成晚期及石英-锂辉石带形成阶段，原生铯沸石发生再平衡作用，在相对封闭体系中经历出溶作用后，形成团块状的富Na铯沸石和富CS的铯沸石脉，并与富铯的锂云母共生。到白云母-薄片钠长石带阶段。在热液作用下，原生铯沸石被次生铯沸石所交代。该次生端员铯沸石的CRK和Si／Al平均值分别为93．4和2．05。它的出现表明岩浆演化从岩浆-热液阶段进入热液阶段。总之，铯沸石作为原始伟晶岩熔体最晚期的产物．记录了3号伟晶岩脉原始岩浆中碱金属经过了极度分异作用。     

大别山碧溪岭和黄镇榴辉岩中绿辉石的结构水：对原岩性质和动力学过程的制约

运用傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术,对大别山碧溪岭和黄镇榴辉岩中的绿辉石进行了详细的结构水观察。绿辉石中普遍含有结构水,以OH~-的形式存在,含量可达～2000ppm(H_2O wt.)。碧溪岭绿辉石的水含量在露头尺度(-150km)上是不均一的,而黄镇绿辉石是均一的(至少在3km的尺度上)。碧溪岭绿辉石水含量的不均一分布和黄镇绿辉石水含量的均一分布都反映的是原岩特征,碧溪岭榴辉岩原岩经历的水-岩相互作用是“隧道式”的而黄镇是“弥散式”的碧溪岭榴辉岩的原岩可能是基性的侵入岩而黄镇榴辉岩的原岩可能是玄武岩。碧溪岭绿辉石的水含量(<1400ppm)明显低于黄镇绿辉石(～1850ppm),这是原岩水含量差异的体现,原岩性质的不同和经历的水-岩相互作用方式的不同造成了原岩水含量的差异。     

赣北大湖塘矿床的含铌钽与含钨花岗岩成岩成矿特征对比研究

大湖塘钨多金属矿床位于江西北部三县（武宁、修水、靖安）交界处,是近年来发现的一个超大型钨矿床,与燕山期含钨花岗质岩浆活动密切相关。本次研究发现该区还存在含铌钽花岗斑岩,利用全岩地球化学特征、矿物的结构和主微量元素成分、以及锆石和铌铁矿族矿物U- Pb同位素年代学,对比含铌钽花岗斑岩和含钨似斑状花岗岩成岩成矿特征,以探讨两类不同成矿花岗岩的成因及成矿联系。研究得出： WingdingsAB@ 含铌钽花岗斑岩的U- Pb LA- ICP- MS锆石和铌铁矿族矿物同位素年龄分别为146±2 Ma和144±5 Ma,与含钨似斑状花岗岩的成岩成矿年龄（150~140Ma）接近;②含铌钽花岗斑岩全岩的Nb/Ta和Zr/Hf比值分别为1.7和13,云母为含锂白云母,Li2O和F含量最高可达2.1%和3.8%,K2O/Rb2O比值24,而含钨似斑状花岗岩中具有相对较高的Nb/Ta（~4.8）和Zr/Hf（~30）比值,云母也以白云母为主,含有0.32% Li2O和1.5% F,K2O/Rb2O比值88,表明含铌钽花岗斑岩的演化程度比含钨似斑状花岗岩更高;③两类花岗岩中的成矿指示性矿物有明显差异,含铌钽花岗斑岩中包括具有岩浆成因特征的铌铁矿族矿物、钨铌锰矿、锡锰钽矿、含铌钽黑钨矿、含铌钽金红石和富集稀有金属元素的含锂白云母;而含钨似斑状花岗岩中主要体现为热液期形成的黑钨矿、白钨矿、金红石和锡石。本次研究认为,含铌钽花岗斑岩的原始岩浆中富含铌钽钨等元素,高挥发组分和岩浆流体的作用有利于岩浆期稀有金属成矿作用的发生;而含钨似斑状花岗岩中钨成矿作用发生在岩浆作用的后期,与后期流体作用相关性更大,这些信息也验证了大湖塘矿床发生了多期多阶段钨锡稀有金属成矿作用。     

试论中国大陆“硬岩型”大型锂矿带的构造背景

地球中矿床,记录了地球的物质组成、流体性质与成分、热演化历史、成岩成矿物理化学条件及构造环境乃至地球深部驱动力的各种信息。富含稀土金属元素的锂(铍铌钽铯铷)资源已从普通的矿产资源变成未来的新能源,具有重大的经济和战略意义。中国"硬岩型"伟晶岩脉型锂矿的重大找矿突破使其成为未来国家新能源战略的"重心"!此脉型锂矿尽管在伟晶岩的成分分带、新矿物的发现、地球化学的演化与稀有金属的富集机制、熔体—流体的来源与结晶分异、成岩成矿的物理化学条件等研究方面已经取得了重要进展,但是对于伟晶岩及其相关成矿作用发生的大地构造背景与地球动力学还处于探索阶段。本文从中国大陆大型"硬岩型"锂矿带的成矿构造背景的视角出发,探讨锂矿资源在碰撞型和增生型造山带中的构造成因及其找矿前景。研究表明:中国大陆马尔康-雅江-喀喇昆仑巨型锂矿带分布在青藏高原北缘的横贯2800km的松潘-甘孜-甜水海地体中,为古特提斯大洋闭合、地体汇聚碰撞形成的巨型印支碰撞造山带;以马尔康、甲基卡和大红柳滩伟晶岩型的锂矿床为代表的锂矿带的形成,与具有时空上相关联的印支造山期花岗岩浆作用、局部熔融的花岗伟晶脉侵位以及三叠纪复理石地层的高温巴罗式变质作用的"片麻岩穹窿"构造有关。中亚造山系的阿尔泰增生造山带为古亚洲洋形成过程中大陆边缘增生的结果,具有在古生代造山过程中"岩浆-深熔-变质-成矿"四位一体的"片麻岩穹窿"构造背景,以及与古生代花岗岩成因无关的三叠纪含稀土伟晶岩脉的发育。作者认为松潘-甘孜-甜水海造山带是中国大陆具有战略意义、最有远景的巨型硬岩型锂矿带,查明三叠纪"片麻岩穹隆"形成机制和构造演化历史,四位一体的"岩浆-熔融-变质-变形"在造山过程中的时空关系和自组织行为,以及对成矿的制约;查明含矿伟晶岩脉与花岗岩岩浆结晶分异演化的关系以及锂元素迁移、富集熔浆的就位过程;追寻锂、铍、铌、钽等稀土元素的物源,实施重点锂矿集区的科学钻探工程,建立片麻岩穹隆的"构造-岩性-成矿"科学剖面,开展大型锂矿带构造背景与大陆动力学的多学科地学基础研究,是找矿突破的科学途径。     

桐庐和相山两类酸性火山—侵入杂岩中长石的对比研究

桐庐和相山杂岩体分别属于同熔型和陆壳重熔型火山－侵入杂岩系列,通过对这两个系列中的斜长石及碱性长石进行了对比研究。桐庐杂岩体中存在两种斜长石及两种碱性长石,而相山杂岩体中只有一种斜长石及一种碱性长石。桐庐杂岩体中的两种斜长石,一种为环带构造发育、中心绢云母化较强的斜长石,其中心成分有的已达培长石,而边缘主要为更长石,另一种为环带构造不发育的斜长石,其成分变化较小,主要为中长石;而两种碱性长石中一种为无色透明的透长石,其内部均匀分布有规则的出溶微结构,另一种为微红色的正长石,基本上看不到出溶结构,这两种碱性长石结构不同但成分基本相似。笔者认为桐庐杂岩体中存在的两种斜长石及两种碱性长石反映了岩浆的不平衡结晶作用,这种不平衡主要是岩浆上升过程中带状岩浆房的扰动引起的;而相山杂岩体中的长石反映了一种近平衡结晶的岩浆环境     

南岭中西段燕山早期北东向含锡钨A型花岗岩带

南岭中西段,发育着一条北东向的燕山早期含钨锡A 型花岗岩带,该带主要由花山、姑婆山、九嶷山、骑田岭等花岗质岩基和周边岩株群所组成,延伸在250 km 以上,出露总面积超过3 000 km2,含有丰富的钨锡等金属矿产资源。这些花岗质岩体多为多阶段复式岩体,主侵入期花岗岩的侵位年龄多在165~153 Ma 范围内,常常与同时代的偏中性（闪长岩、花岗闪长岩、石英二长岩等）岩株或酸性火山侵入杂岩相伴生,具有岩浆混合特征的暗色包体十分常见。主侵入体多为斑状黑云母花岗岩,有时含角闪石,酸性至超酸性,弱准铝至弱过铝,富含K2O 和总碱,富含大离子亲石元素和高场强元素如Rb, Cs, U, Th, LREE, Y, Nb, Ta, Zr, Hf, Ga 等,Sn, W 等成矿元素及F, Cl 等挥发性组分亦十分丰富。在Whalen 等 (1987) 判别A型花岗岩和未分异M,I,S 型花岗岩的图解上,绝大多数落在A 型花岗岩区。他们的ISr 值变化较大（0.7063 ~ 0.7182）,εNd （t）值偏高（-1.7 ~ -8.0）,t2DM 值偏低（1.1 ~ 1.6 Ga）,表明花岗岩成分中有不同程度新生地幔物质的参与,尤其以花山和姑婆山花岗岩更为明显。花岗岩体往往强烈分异,晚期（或称补充侵入期）强分异细粒花岗岩的侵位年龄大多在146 ~151Ma 范围内。与主体相花岗岩相比,他们更偏酸性, 过铝, 更富含Rb, Cs, U, Y, Sn, W 等微量元素,但Σ REE (尤其是LREE), Zr等HFSE 含量明显贫化,在岩石化学成分上与S 型花岗岩十分接近。成矿作用贯穿花岗岩侵位和演化的全过程,从主侵入期经补充侵入期到后来的热液期,都能形成Sn,W 等金属矿床。矿化类型多样,包括云英岩型、石英脉型、矽卡岩型、Li-F花岗岩型、锡石硫化物型和绿泥石化构造蚀变带型等,规模可达大型乃至超大型。过去一般认为,Sn/W 矿床主要与S型花岗岩有关,南岭地区富含Sn/W 矿化的A 型花岗岩带的厘定,证明了A 型花岗岩与Sn/W成矿作用密切相关,为在华南乃至 世界其他地区寻找新的锡钨矿床提供了新的理论依据和实际范例。南岭地区在燕山早期的后造山拉张减薄的构造环境,软流圈地幔的上涌和地幔基性岩浆的底侵,壳幔的相互作用和下地壳的高温熔融,花岗质岩浆的分离结晶和分异演化,以及热液的充填和蚀变交代等,是控制本区成岩成矿作用的关键因素。     

南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学：概念与实例

南岭地区的钨锡成矿作用与花岗岩岩浆活动有十分密切的关系。花岗岩的物源与成矿元素的初始富集、花岗岩的分异程度和花岗岩中流体性质与活动性集中体现了花岗岩对成矿的控制能力,即花岗岩的成矿能力。初步建立了南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学研究体系。黑云母、榍石、锆石、锡石、金红石、黑钨矿、白钨矿和钨铁铌矿等是讨论的重点矿物,它们可用于判别花岗岩的成矿能力。首先以矿物晶体化学为基础,介绍了上述矿物在钨锡花岗岩中的岩相学特征、内部构造和矿物化学及其变化,并分别论证了花岗岩原始含矿性、花岗岩结晶演化和花岗岩中成矿元素活动性的矿物学标志;其次,系统对比了南岭地区三类钨锡花岗岩（准铝质含锡花岗岩、过铝质含锡花岗岩和过铝质含钨花岗岩）的成矿矿物学特征。以湖南骑田岭花岗岩复式岩体为实例,进行了芙蓉- 菜岭含锡花岗岩和新田岭含钨花岗岩的成矿矿物学对比研究。前者以黑云母、榍石为典型含锡矿物,它们在流体富集阶段,经热液蚀变作用,导致锡的淋滤和结晶富集作用;后者则以出现岩浆白钨矿和黑钨矿为特征。提出的钨锡花岗岩成矿矿物学研究体系有助于深化矿床学研究和矿床勘探工作,并将在今后工作中进一步完善。     

南岭多时代花岗岩的钨锡成矿作用

南岭成矿带以与多时代花岗岩有关的钨锡稀有金属成矿为特色,是我国19个重点成矿区带中5个重点矿产勘察地区之一,南岭花岗岩的基础研究和地质找矿实践不断取得重要进展.本文重点介绍近年来对南岭多时代花岗岩与钨锡成矿作用的主要新认识:(1)南岭地区存在加里东期、印支期和燕山期等多时代钨锡花岗岩.(2)南岭地区燕山期含锡(钨)花岗岩构成北东向分布的准铝质A型花岗岩带,延伸约350 km,暗色包体常见,为典型的磁铁矿型花岗岩.(3)燕山早期含锡花岗岩和含钨花岗岩具有不同的岩石学特征,大多含锡花岗岩以准铝质—弱过铝质(含角闪石)黑云母花岗岩为主,而含钨花岗岩则以二云母花岗岩及白云母花岗岩为主,含锡花岗岩锆石的Hf(t)集中在2~8,而含钨花岗岩中的锆石的Hf(t)集中在8~14,表明含锡花岗岩的物源中明显有地幔物质参与,而含钨花岗岩的物源则以地壳物质为主.(4)基于南岭钨、锡花岗岩的岩石学特征,研究表明榍石、磁铁矿和黑云母等常见矿物是含锡花岗岩成矿能力的有效标志,而黑钨矿等矿物可以作为含钨花岗岩的重要判别标志.本文认为,南岭复式岩体不同时代花岗岩之间的内在联系、南岭不同时代含钨锡花岗岩的成矿特征、南岭含矿长英质岩脉与岩浆演化关系、南岭花岗岩穹窿与成矿关系等应该是今后南岭花岗岩研究中需要重点关注的科学问题.     

江苏东海片麻状碱性花岗岩的地球化学及其构造指示意义

江苏东海地区构造上位于苏鲁造山带的西南缘,区内出露新元古代片麻状碱性花岗岩,其特征矿物组合为石英+钾长石+钠-更长石+霓(辉)石、亚铁钠闪石。地球化学上,该套岩石具有富硅(SiO2=73.43%~77.38%)、富碱(ALK=8.19%~9.53%),铁镁比值高[FeO*/(FeO*+MgO)=0.83~0.94],CaO、MgO含量低,富Ga、Y、Zr、Hf,贫Sr、P、Ti,镓铝比值高(104×Ga/Al=2.76~5.15),轻重稀土分馏显著[(La/Yb)N=2.08~17.89],并具有中—强的铕亏损(δEu=0.12~0.66)等特点。在花岗岩成因类型判别图解中,它们均投影在A型花岗岩区,结合岩石具有过碱(AKI=0.99~1.22)和相对贫铝(A/NKC=0.78~0.93)的化学组成特征,表明它们应属过碱性A型花岗岩。在微量元素蛛网图上,这套岩石表现出较明显的Nb、Ta、Ti负异常,保留有先期“弧”岩浆作用产物的地球化学印记,其Y/Nb和Y/Ta值也较高(分别为1.85~9.72和4.71~30.14),在A型花岗岩岩石学亚类判别图解中,它们均投影在产于后造山环境的A2型花岗岩区。根据对矿物化学和全岩地球化学组成及产出动力地质背景的全面分析,表明这套岩石应形成于从碰撞造山转向伸展塌陷(collapse)的最早阶段,而不应是同裂谷阶段岩浆作用(syn-riftmagmatism)的产物。这一认识对于进一步了解新元古代苏鲁造山带的构造演化及深入探讨Rodinia超大陆的裂解机制具有重要意义。