甘肃龙首山芨岭地区古生代正长岩成因及构造意义

甘肃龙首山芨岭正长岩产于芨岭复式岩体中,产有我国少见的交代岩型铀矿床。为揭示正长岩成因,并探讨其构造意义,本文对正长岩进行了岩相学、年代学、地球化学特征等研究。部分斜长石和石英呈椭圆或圆形以包裹体的形式出现在钾长石中、针状磷灰石和角闪石熔蚀现象都暗示芨岭正长岩可能由两种不同性质的岩浆混合形成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,芨岭正长岩形成于427.2±3.6 Ma,与北祁连地区同碰撞花岗岩成岩年龄吻合。芨岭正长岩Si O_2含量中等,全碱含量为8.49%~11.74%,K_2O/Na_2O值为1.07~1.20,属于钾玄岩系列;芨岭正长岩相对富集Rb、Ba、Th、U和Pb,亏损Nb、Ta、P和Ti等元素;稀土元素总量高且相对富集轻稀土,中等Eu亏损;[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i值为0.70798~0.70799,ε_(Nd)(t)值变化于-3.57~-3.35,与区域I型花岗岩类似。综合岩相学、年代学和地球化学特征表明,芨岭正长岩是由壳—幔岩浆混合而成。芨岭正长岩的形成可能与古祁连洋闭合之后,祁连—柴达木板块和阿拉善板块的碰撞有关。由于古祁连洋在奥陶纪晚期(445 Ma)封闭,祁连—柴达木板块与阿拉善板块碰撞,并俯冲到阿拉善板块之下,碰撞引发龙首山断裂右旋走滑形成的局部伸展环境导致软流圈地幔上涌,并加热大陆地壳物质形成长英质岩浆,该长英质岩浆与地幔岩浆混合形成芨岭正长岩。     

稀有金属成矿全球时空分布与大陆演化

花岗岩是大陆地壳的主要组成,是陆壳的特征性物质。花岗岩的形成及演化往往伴随着金属元素的不断富集和广泛的成矿作用,进而形成与之相关的大陆成矿体系。稀有金属成矿是大陆成矿体系的重要内容,毫无疑问,与花岗岩有关的稀有金属成矿作用是大陆演化的直接产物,因此,稀有金属成矿学是大陆动力学的研究内容之一。花岗伟晶岩是锂、铍、钽最重要的成矿母岩,碱性岩(花岗岩、伟晶岩和碳酸岩)与铌、锆等成矿作用有关。全球稀有金属成矿时代集中在太古代3.0~2.6Ga、古元古代1.8Ga、新元古代1.0~0.9Ga、古生代450~400Ma、早中生代250~200Ma、晚中生代160~130Ma和新生代中新世35~10Ma,直接反映了稀有金属成矿与超大陆演化重大事件具有密切的成因关系。最古老的稀有金属成矿作用始于乌尔-诺基兰超大陆,形成了现今分布于北美、非洲南部、西澳等地的重要钽成矿带,其它时期成矿作用相继对应于哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆、冈瓦纳超大陆和潘吉亚超大陆聚合、裂解作用,并终结于新生代发生的印度板块与亚洲板块的碰撞作用。值得关注的是,稀有金属矿物与稀有金属成矿总是共演化,锂辉石、锂电气石、绿柱石和铌铁矿-钽铁矿等几种重要的稀有金属矿物最早出现的时代都在太古代3.0~2.6Ga。     

稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为

稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。