滇西地区稀有金属宝石矿床成矿系列成矿规律与找矿方向

本文按矿床成矿系列理论研究方法, 初步厘定了滇西地区与燕山期—喜马拉雅期伟晶岩有关的稀有金属宝石矿床成矿系列及亚系列, 与第四纪表生作用有关的稀有金属矿床成矿系列及亚系列, 研究结果表明本地区在燕山期—喜马拉雅期发生了大规模的中-酸性岩浆侵入活动, 并形成众多的伟晶岩, 发生了重要的岩浆-热液成矿事件, 稀有金属铍、铌、钽、锂、铷、铯等矿产成矿主要与其有关, 构成了特定的稀有金属矿产矿床成矿系列。本文初步总结了滇西地区稀有金属矿产资源及其特征、矿床成矿系列及成矿规律, 分析了找矿潜力, 划分出找矿远景区, 深化了该区稀有金属矿产成矿规律认识。     

湖南金鸡岭花岗岩和伟晶岩中黑云母矿物化学及其对成岩成矿的启示

湖南晚侏罗世金鸡岭花岗岩体是南岭地区典型W—Sn成矿岩体之一,内部发育黑云母花岗质伟晶岩团块和文象花岗质条带状伟晶岩脉。金鸡岭花岗岩和黑云花岗伟晶岩中的黑云母具有相似的地球化学特征,均表现出高的FeO、TiO₂、Al₂O₃含量和低的MgO、CaO、Na₂O、MnO含量,以及富集成矿元素Nb、Ta、W、Sn,亏损Sr、Ce、Eu等微量元素特征,从花岗岩体到黑云花岗伟晶岩,岩浆的形成温度和氧逸度降低,云母中Al₂O₃、Li₂O^*含量升高,TiO₂、MgO含量降低,黑云母由铁叶云母演变为黑鳞云母。结合前人资料,金鸡岭花岗岩与黑云花岗伟晶岩均源于元古宙地壳的深熔作用,伟晶岩为花岗岩浆在晚期分异演化的产物,形成于岩浆—热液转化阶段。伟晶岩阶段是稀有金属元素显著富集,乃至进一步成矿的重要阶段。     

Study on Yanshanian metallogenic granitoids magmatism in Baoshan deposit,southern Hunan ProvinceSCIEI北大核心CSCD

本文对湘南宝山花岗闪长斑岩进行了系统的锆石和磷灰石U-Pb定年、岩石地球化学以及锆石Hf同位素研究,并探讨了宝山花岗闪长斑岩的岩石成因和构造意义。锆石和磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb定年显示,宝山花岗闪长斑岩的成岩年龄为160Ma。综合元素和同位素地球化学证据,宝山花岗闪长斑岩的成因可能为新生地壳与古老地壳的混合熔融,同时宝山花岗闪长斑岩中发现的890±20Ma的继承锆石,验证了新元古代新生地壳的参与。磷灰石的主微量元素研究显示花岗闪长斑岩具有较高的氧逸度和Cl含量,Sr/Th比值具有较大变化,而La/Sm比值变化不大等特征,表明形成花岗闪长斑岩岩浆的母岩受到俯冲板片脱水形成的流体交代作用影响。在上述过程中,富含Cl和H2O的流体从板片中释放出来,引发地幔楔熔融,并对矿床中成矿金属元素进行提取。由于古太平洋板块俯冲引发的伸展-减薄运动,在地幔上涌过程中,新元古代新生地壳发生部分熔融,这些高温岩浆底侵老地壳源区,诱发老地壳部分熔融,进而发生了强烈的壳-壳混合作用,产生花岗闪长质岩浆。     

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。     

广西六万山早二叠世花岗闪长岩岩石地球化学特征及其大地构造意义

花岗岩与大地构造环境之间存在着成因联系,因为岩浆活动受到了构造环境的控制。在大地构造演化的各个阶段中,花岗岩的岩石化学成分表现出了有序的演化趋势,这种趋势在主量元素、微量及稀土元素等方面都有反映。本文通过对广西六万大山早二叠世中细粒(斑状)堇青黑云花岗闪长岩的岩石化学和地球化学特征的分析研究,结合相关的图解,讨论和判别其岩浆源及成因、对应的大地构造环境和阶段,认为六万山中细粒斑状堇青黑云花岗闪长岩的化学成分特征是富铝,具过铝质花岗岩特征,Na2O/K2O<1,岩石中出现堇青石,未出现角闪石,为S型花岗岩。扬子板块与华夏板块结合带西南端存在古生代洋盆,六万山中细粒斑状堇青黑云花岗闪长岩形成于早二叠世印支运动早期、该古生代多岛洋中微板块之间发生的追上式软碰撞的火山弧环境,当时其北西侧的前陆盆地(钦州-防城洋盆)仍未关闭。     

伟晶质岩浆的同化混染与分离结晶(AFC)作用及铀成矿效应:以纳米比亚湖山铀矿为例

纳米比亚湖山铀矿位于达马拉造山带的中央南部地区,工业铀矿物为晶质铀矿,属于伟晶岩型铀矿床。关于不同矿石中铀元素的富集与沉淀机制还存在一定争议。为了揭示伟晶质岩浆演化与铀矿化作用的关系,本文对矿区内不同矿物组成的伟晶岩型矿石开展了岩石和矿物地球化学研究。野外及镜下鉴定结果显示,矿化伟晶岩可以分为“简单类型”矿体和“复杂类型”矿体。前者具有正常的花岗伟晶结构,晶质铀矿均匀分布于造岩矿物之间,矿化程度低到中等;后者表现出非均匀的结构特征,且矿化程度极高,晶质铀矿在成因上与大量黑云母团块有明显的空间联系。地球化学研究表明:在“简单类型”伟晶岩中,铀元素主要通过伟晶质岩浆的分离结晶作用富集;“复杂类型”伟晶质岩浆的演化则明显受控于同化混染作用,其铀矿化为岩浆同化混染与分离结晶(assimilation-fractional crystallization,AFC)作用产物。具体而言,外来基性组分(FeO,MgO,TiO₂,MnO)的混入导致“复杂类型”熔体中矿物的结晶顺序发生改变,长石类矿物的“延后”结晶为黑云母提供了更加有利的结晶空间和条件,促使黑云母以团块状聚集的形式产出。黑云母的大量析出会引发残余岩浆中UF_m^4-m络合物的水解,导致晶质铀矿在团块黑云母内部或周围沉淀。因此,本文有关“简单类型”和“复杂类型”产铀伟晶岩的研究,有效地揭示了岩浆演化过程与铀矿化机制,丰富了伟晶岩型铀矿床理论,为后期勘查开发提供了科学依据。     

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。