卢旺达Gatumba地区花岗伟晶岩的地质、地球化学特征及其成因研究综述

Gatumba花岗伟晶岩矿区位于卢旺达西部,在约150 km~2的范围内出露130多条大型伟晶岩脉,它是卢旺达目前最重要的稀有金属矿产地。该地区的花岗伟晶岩具有完整的区域分带,从内到外(以Gitarama岩基为中心)依次为:黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩、白云母伟晶岩及矿化伟晶岩,其中矿化伟晶岩属于LCT(Lithium-Caesium-Tantalum)型伟晶岩。从区域上看,这些花岗伟晶岩与强过铝质的G4花岗岩(Generation 4~(th),时代约为986±10 Ma)在时空上密切相关,其形成时代约为950～980 Ma,普遍认为G4花岗岩是Gatumba地区花岗伟晶岩的母岩。不同分带伟晶岩中的单矿物(如:黑云母、钾长石、电气石)化学成分分析的结果显示,从靠近岩体的贫矿伟晶岩到远端的矿化伟晶岩呈现出一种岩浆连续分离结晶演化的趋势。此外,利用瑞利分离结晶模型进行岩浆演化过程模拟的结果表明(以G4花岗岩为起始点),从黑云母伟晶岩到矿化伟晶岩演化程度越来越高,它们分别代表G4花岗岩母岩浆发生0～69%(F=0～69)、69%～92%(F=69～92)、92%～98%(F=92～98)及98%(F≥98)分离结晶作用的产物。综合现有认识可知,花岗岩结晶分异成因模式是Gatumba地区花岗伟晶岩出现不同区域分带的最合理解释。     

新疆别也萨麻斯矿区钽锰矿的矿物学特征及其TIMS U-Pb定年

钽矿是我国的紧缺资源,近年来对别也萨麻斯地区钽矿取得了找矿新进展,包括新矿点的发现以及花岗伟晶岩型稀有金属资源的找矿突破。区内伟晶岩脉广泛发育,为探究含矿脉体的成矿时代、查明区内典型铌钽矿物的矿物学特征,本文以L18号伟晶岩脉中的钽锰矿为研究对象,对其物理性质、化学成分、地质年代等进行了分析。应用电子探针测试钽锰矿的化学组成,热电离质谱法(TIMS)测定其U-Pb年龄,确定含矿脉体的形成年代。结果表明,研究区钽锰矿中Ta_2O_5含量为51.58%～74.80%,均值68.49%,Nb_2O_5含量为6.15%～27.63%;部分主量元素分布不均,未表现出规律的分带性,但矿物颗粒中心部位的CaO含量较边部低,横剖面上SiO_2含量相对稳定,TiO_2与WO_3显示不规律波动。这种特征表明钽锰矿并非单纯由结晶分异作用形成,而是可能受到了后期交代作用的影响。钽锰矿的U-Pb年龄为160Ma,说明钽锰矿化发生于晚侏罗世早期,与围岩海西期二云母花岗岩相差甚远,后者并非L18号脉体的成矿母岩。     

湖南仁里超大型钽铌矿床工作进展及找矿思路

湖南仁里超大型钽铌矿床钽铌铍矿资源丰富,Ta₂O₅资源量达到了超大型规模,BeO资源量达到了大型规模。为进一步研究湖南仁里超大型钽铌矿床稀有金属的赋存特征、成矿规律及矿产资源综合利用前景,开展了地球化学分析、电子探针、包裹体、同位素测年及可选性试验等研究工作,通过系统梳理仁里超大型钽铌矿床的工作进展,进一步探讨了该矿床的下一步找矿思路。仁里钽铌矿床共(伴)生矿种多,稀有金属综合回收率及矿产资源采选综合利用率高,具有极大的开发利用价值,可作为绿色、环保、无尾矿范例进行高效勘查与开发。仁里矿区钽铌铍矿资源丰富,具有较好的找矿潜力,加大地质勘查资金投入有望取得钽铌铍锂等稀有金属找矿新进展。下一步应对矿区2、3、5、6号主矿脉深部矿体进行控制,力争取得钽铌铍矿找矿突破,同时加强对矿区西部或西南部隐伏锂辉石白云母钠长石伟晶岩的研究工作,力争取得锂辉石白云母钠长石伟晶岩型锂矿找矿突破。     

新疆可可托海矿区小虎斯特91号脉中云母类矿物学特征与地质意义

以小虎斯特91号伟晶岩脉中的不同结构带及蚀变围岩、交代岩、锂云母细脉中云母矿物为研究对象,通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对各结构带不同产状的云母进行主微量成分分析.研究表明,91号脉从围岩蚀变带、伟晶岩边缘带、外侧带、中间带到核部带,依次发育黑云母、白云母、富锂白云母和锂云母,伟晶岩中云母类矿物显示由白云母向锂云母演化趋势.Li在白云母和富锂云母(锂白云母和锂云母)中的置换机制不同,分别可能为2SiⅣ+ LiⅥ(←→)3A1Tot和Si+Li(←→)AlTot+Fe (Zn,Mn,Mg)(白云母)和3LiⅥ(←→)AlⅥ+ 2□Ⅵ(富锂云母,□代表空位).小虎斯特91号伟晶岩脉经历了岩浆-热液的演化过程,随着演化进行,云母中K/Rb、Mg/Li比值显著降低,Li、Rb、Cs、F含量显著增大,指示分离结晶作用是晚期熔体相Li、Rb、Cs、F富集的主要机制.但云母类矿物的主、微量元素特征显示小虎斯特91号脉岩浆-热液过渡阶段特征不明显,伟晶岩演化很快由正岩浆阶段转化为热液阶段.     

新疆阿尔泰库吉尔特伟晶岩海蓝宝石矿物化学研究

海蓝宝石属绿柱石族矿物,产出于花岗伟晶岩中,其结晶过程可贯穿于伟晶质岩浆演化的不同阶段,同时也是岩浆熔体和流体包裹体的重要宿主矿物。库吉尔特伟晶岩是新疆阿尔泰可可托海地区众多伟晶岩脉中产出高质量海蓝宝石的LCT型伟晶岩。本文对库吉尔特伟晶岩中产出的海蓝宝石进行了主、微量元素和流体包裹体研究。流体包裹体岩相学显示,在海蓝宝石中熔体/熔体-流体包裹体(MI/M-FI)和流体包裹体(FI)分布呈现一定的规律, MI/M-FI主要集中在晶体的根部至中部,而FI则富集在边缘区域,说明该海蓝宝石的结晶过程经历了较为完整的伟晶岩岩浆演化阶段。测温结果显示,M-FI的均一温度>550℃,FI的均一温度范围为220~400℃,盐度介于0~14%之间,密度为0.6~0.9 g/cm²,流体属于中-高温、中-低盐度的H₂O-NaCl-CO₂体系。在结晶学和流体包裹体岩相学基础上确定出海蓝宝石晶体代表岩浆-热液过渡阶段和岩浆期后热液阶段的部位,进行电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析(LA-ICP-MS),结果显示海蓝宝石为Fe元素主导致色,在海蓝宝石生长过程中Fe²⁺以Na⁺+Fe²⁺→Al³⁺的通道-八面体替代模式进入矿物晶格使其呈现蓝色。在伟晶岩演化早-中期,海蓝宝石中碱金属(Li、Na、K、Cs)与过渡族金属元素(Fe、Mg、Mn)含量变化稳定,进入晚期这些金属元素含量陡增。结合该地区板块运动长期处于挤压俯冲环境,推测库吉尔特伟晶岩岩浆演化过程处于非封闭的状态,晚期仍然有深部岩浆房富集Fe、Mg、Mn的流体呈脉动式注入,导致原始热液流体成分发生波动。     

湖南仁里稀有金属矿床岩相学和矿物学特征及其地质意义——以5号脉ZK708号钻孔为例

仁里矿床是中国近年新发现的超大型花岗伟晶岩型稀有金属矿床,文章针对其稀有金属矿化富集规律、成岩成矿演化特征及找矿标志等问题,以5号主矿脉钻孔ZK708全孔岩芯及岩体内、外伟晶岩为研究对象,采用了电子探针、能谱仪分析和全岩地球化学分析等方法,开展了伟晶岩岩相学、矿物学及地球化学等方面的研究工作.研究结果表明:①仁里矿床伟晶岩岩性比较复杂,不同岩性伟晶岩相互穿插,为同期次不同阶段的结果,经历了多阶段的岩浆-热液活动,铌钽等稀有金属矿化与多阶段岩浆-热液活动密切相关,铌钽等稀有金属矿物主要赋存于粗-中粒、粗粒白云母钠长石伟晶岩中,随着伟晶岩粒度的增加,铌钽等稀有金属矿化具有逐渐增加的趋势;②仁里矿床伟晶岩为LCT(Li-Cs-Ta)型伟晶岩,经历了不同阶段的岩浆-热液活动,多阶段的热液活动(尤其是富P、F热液流体)为Li、Nb、Ta等稀有元素的进一步富集提供了热源和物质来源,促使Li、Nb、Ta等稀有元素的进一步释出和富集;不同世代矿物出现在伟晶岩熔体-溶液不同演化阶段.磷灰石和粒状、叶片状钠长石可做为本区铌钽等稀有金属矿产的重要找矿标志.     

四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义

青藏高原东部是中国仅次于新疆阿尔泰的伟晶岩集中产出的地区之一,也是世界上重要的伟晶岩型稀有金属矿产资源产地,其中的甲基卡矿床是中国最大的伟晶岩型锂多金属矿床.由于地处高原,交通不便,对于该矿床的成因及相关科学问题缺乏系统的研究.根据野外调查和同位素年代学研究,获得的甲基卡稀有金属矿床 134号脉和 104号脉的 Ar- Ar法坪年龄分别为 (195.7± 0.1) Ma和 (198.9± 0.4) Ma,等时线年龄分别为 (195.4± 2.2) Ma和 (199.4± 2.3) Ma.这说明青藏高原东部甘孜-理塘一带的伟晶岩矿床形成于印支运动之后的燕山早期,属于印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物,或者说甲基卡式的伟晶岩型矿床形成于印支旋回板块碰撞造山运动向燕山-喜马拉雅旋回陆内造山运动演化的过渡时期.这种特点与国内外类似的伟晶岩型稀有金属矿床具有相似性.     

新疆阿尔泰可可托海矿区伟晶岩成因与矿化潜力研究：来自石英SEM-CL和微量元素的指示

新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作,然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海矿区不同规模的伟晶岩脉以及淡色花岗岩为研究对象,利用石英SEM-CL和原位微量元素技术手段,查明各伟晶岩脉和花岗岩的稀有金属禀赋差异及成因联系。研究结果表明,石英的Li和Al含量可以用来指示伟晶岩的矿化潜力。与1号和2号伟晶岩脉相比,3号伟晶岩脉具有更宽的分异范围,以石英中Ge/Ti变化于1.83×10^-6～159×10^-6范围为特征,更高的Li含量,其中外侧带平均Li含量为39×10^-6,因而成矿潜力最大。此外,证实了白云母钠长花岗岩为矿化花岗岩,其微量元素组成和演化程度与3号脉伟晶岩外侧带相当,而白云母碱长花岗岩为贫矿花岗岩。更重要的是,本文利用各伟晶岩结构分带内的石英中Ge/Ti-Ge以及Ge/Ti-Al/Ti图解,确定了各伟晶岩脉具有相似的演化趋势,指示它们可能源于相同的花岗岩母...     

流体不混溶性和流体包裹体

大多数流体包裹体是捕获于均匀体系,但有一部分包裹体捕获自非均匀体系(不混溶体系)。在自然界存在着许多不混溶的过程,这包括基性岩浆和酸性岩浆之间,岩浆与热液,岩浆与CO₂,盐水溶液与CO₂等。液体的不混溶性对于成矿作用十分重要,这方面有3个典型的例子,第一个是金矿的成矿作用与NaCl-H₂O-CO₂体系流体的不混溶有着重大的关系;第二个例子是斑岩铜矿;第三个例子是伟晶岩,发现在伟晶岩演化和成矿作用中存在着岩浆和热液的不混溶作用。实际上不混溶的大部分证据是从流体包裹体的研究中获得的。现在的问题是如何来确定哪些包裹体是从不混溶过程中捕获的。这种捕获于不混溶过程中的流体包裹体怎么来确定他的T_h和成分。这种捕获于不混溶过程中的流体包裹体怎么与"卡脖子"拉伸作用"中捕获的包裹体和捕获自均匀体系的流体包裹体相区分。     

福建云霄晶洞花岗岩及含石榴子石伟晶岩的硅氧同位素研究

在运用常规方法和激光烧蚀同位素分析方法分别对云霄晶洞花岗岩和伟晶岩(长石、石英和石榴子石)的硅、氧同位素组成进行研究的基础上,探讨了晶涧花岗岩及其含石榴子石伟晶岩的物质来源及形成条件.伟晶岩中的石英和长石的氧、硅同位素组成分别较之花岗岩中的石英和长石的氧、硅同位素组成,均未发生明显变化,表明二者岩浆来源一致.云霄县的乌...