新疆阿尔泰潜在的中大型铍矿床:以冲乎尔伟晶岩为例SCIEI北大核心CSCD

锂铍等稀有金属是战略资源,其中,我国的铍资源比锂存在更高的供应风险。新疆阿尔泰是我国最大的伟晶岩省和稀有金属铍资源产地,然而长期开采导致已有矿山闭坑,亟待寻求资源增储。此外,先前对阿尔泰稀有金属资源的勘查、研究和利用主要局限于中阿尔泰地体,而忽略其他地区的资源潜力。笔者通过长期的野外工作,在琼库尔地体冲乎尔地区识别出数条富含绿柱石的伟晶岩,并对其中的典型伟晶岩进行了全岩稀有金属含量、年代学和矿物学等研究,目的在于评价该区伟晶岩的铍成矿潜力。研究结果显示,独居石U-Pb年龄为250.5±3.6Ma,伟晶岩形成于二叠纪末期至三叠纪早期的稀有金属伟晶岩成岩期。伟晶岩中的绿柱石以富Cs、Na和Li等碱金属为特征,且富集程度达到可可托海3号伟晶岩脉绿柱石水平,表明伟晶岩岩浆侵位后经历了高度分异演化。此外,笔者先前研究证实冲乎尔伟晶岩具有与晚三叠世中大型稀有金属矿床一致的同位素组成,表明冲乎尔伟晶岩从物质源区到分异演化条件上都具备成大矿的条件。冲乎尔伟晶岩中Be成矿主要发生在石英-白云母结构带中,其中的BeO品位高达0.321%~0.999%,平均0.590%。初步计算,该伟晶岩的BeO科研储量达中大型规模,考虑到周边同时出露的多条Be矿化伟晶岩,笔者提出冲乎尔萨尔加克伟晶岩具备形成大型Be矿床的潜力。     

阿尔泰诺尔特地区泥盆纪正格河火山岩的厘定及其地质意义

阿勒泰南缘诺尔特地区晚古生代火山岩十分发育,其中正格河一带出露一套片理化蚀变流纹岩与含凝灰质英安流纹岩的岩石组合,呈北西-南东向带状展布,前人将其划为石炭纪红山嘴组a段。本次工作对其进行的LAICPMS锆石U-Pb测年结果显示为早泥盆世(206Pb/238U加权平均年龄值为(400.4±3.6)Ma),时代不同于红山嘴组所属的石炭纪。其岩性明显区别于红山嘴组b、c段地层,且稳定成规模出露,故对此套流纹岩组合进行了重新厘定,暂命名为正格河火山岩。岩石Si O2含量在69.77%~75.16%,里特曼指数为1.26~1.70,(Na2O+K2O)介于5.90%~7.28%,A/CNK值介于0.88~1.16,显示钙碱性、偏铝质岩石特征。微量元素富集Rb、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素,稀土元素总量变化较大,∑REE介于189.20×10-6~308.47×10-6,轻、重稀土元素分馏较强((La/Yb)N=5.82~7.86),铕负异常(δEu=0.45~0.75),具有与俯冲作用有关的岩浆作用特征。结合区域地质资料,表明正格河火山岩形成于活动大陆边缘构造环境。     

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新疆阿尔泰大喀拉苏花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

大喀拉苏似斑状黑云母二长花岗岩出露于新疆阿尔泰南缘,是研究阿尔泰二叠纪构造环境的理想对象。采用LA-Q-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其加权平均年龄为(261.4±2.1)Ma,属中二叠世。岩石具有高Si(SiO2质量分数为69.03%~70.94%)、富Al(Al2O3为14.18%~14.71%)、富K(Na2O/K2O值为0.70~0.87)的特征,A/CNK值为1.02~1.04,属高钾钙碱性弱过铝质花岗岩,显示I-A过渡型特点。微量元素表现出Rb、Th、Pb、Nd、Sm的相对正异常;Ti、P、Sr和Ba的负异常;稀土元素显示轻稀土元素强富集、重稀土元素平缓及明显的负Eu异常(0.55~0.82)。岩石的εNd(t)值和两阶段模式年龄分别为2.66~3.01和0.79~0.80Ga。综合区域地质资料和岩体地球化学特征,认为大喀拉苏黑云母二长花岗岩形成于后造山伸展环境,岩浆来源于地幔和地壳物质的混合,并在岩浆源区经历了分离结晶作用。     

阿尔泰南缘阿舍勒盆地泥盆纪火山岩中古老锆石的U-Pb年龄、Hf同位素和稀土元素特征及其地质意义

阿尔泰造山带南缘发育有NW向斜列的四个泥盆纪海相火山岩沉积盆地,位于北西端的阿舍勒盆地产有阿舍勒大型铜锌矿床,前人对该矿床开展了大量研究,但其容矿火山岩的年龄尚未明确厘定。本文应用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素、微量元素,对阿舍勒铜锌矿区内出露的泥盆纪火山岩进行了研究。由锆石U-Pb定年获得了一组火山岩老锆石谐和年龄为1985±8.9Ma,加权年龄为2005±30Ma,代表了阿尔泰地区前寒武纪结晶基底的形成时代,其Th/U值在0.25～0.90之间,εHf(t)为-1.4～8.5,平均值为3.3;另外一组新锆石年龄为408±8Ma,其εHf(t)为9.3,Th/U值为0.49,具有典型岩浆锆石特征,代表了早泥盆世岩浆活动高峰期一次火山活动时代。老锆石∑REE从最低的1015×10-6变化到最高的3486×10-6,表现为轻稀土亏损,重稀土富集特征;本组锆石不同于正常岩浆锆石的显著特征是部分出现Ce元素负异常。锆石U-Pb年龄、Hf同位素及稀土元素Ce负异常特征综合显示,阿尔泰前寒武纪结晶基底可能形成于Columbia超大陆拼合聚集背景下,其物源来自强还原性地幔物质与氧化性地壳物质的不均匀混合。     

新疆阿尔泰别也萨麻斯矿区奥陶纪花岗岩岩石地球化学特征及其地质意义

新疆阿尔泰别也萨麻斯锂铌钽矿区广泛分布着二云母二长花岗岩,是矿化伟晶岩脉群的直接围岩。该岩体是北阿尔泰至今唯一识别出的奥陶纪花岗岩体。本文对别也萨麻斯矿区二云母二长花岗岩进行了全岩主微量以及Nd同位素分析,结果表明,岩体具有以下成分特征：富硅（SiO2=72. 93%~73. 14%）和铝（Al2O3=14. 60%~14. 82%）,相对富钾（K2O/Na2O=1. 17~1. 27）,全碱含量中等（Na2O+K2O=7. 96%~8. 30%）,铝饱和指数A/CNK值高（1. 21~1. 28）,属于高钾钙碱性强过铝质花岗岩;富集轻稀土元素、亏损高场强元素（Zr、Hf、特别是Ti）、LaN/YbN值低（6. 70~9. 28）,具明显的铕负异常（δEu=0. 43~0. 47）;具有负的εNd(t)值（-4. 2~-2. 9）,Nd模式年龄值在1. 42~1. 52 Ga。以上特征表明别也萨麻斯二云母二长花岗岩属于高分异I型花岗岩,其原始岩浆主要来源于古老地壳的部分熔融,并混入了部分新生地壳物质组分。别也萨麻斯二云母二长花岗岩形成于初始的陆缘弧环境,与中阿尔泰、南阿尔泰识别出的奥陶纪岩体形成的构造背景一致。别也萨麻斯稀有金属成矿不是发生在奥陶纪的陆缘弧环境下,结合区域资料,奥陶纪陆缘弧环境不是新疆阿尔泰稀有金属矿化发生的有利环境。     

新疆阿尔泰沙依肯布拉克铍矿区片麻状花岗闪长岩年代学、地球化学及其意义

沙依肯布拉克片麻状花岗闪长岩出露于中阿尔泰,为铍矿化伟晶岩的直接围岩,是研究其与稀有金属矿化关系、区域构造环境和中阿尔泰是否存在古老基底的理想对象。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法,获得其加权平均年龄为405.6±3.9Ma,属早泥盆世,明显早于阿尔泰稀有金属成矿高峰期。岩石具有高硅(SiO2=73.8%~74.7%)、富铝(Al2O3=13.3%~14.6%)、相对富钠(Na2O/K2O=1.28~3.13)的特点,A/CNK和A/NK值均大于1,属低钾钙碱性过铝质-强过铝质花岗岩。微量元素表现出Ba、Sr、P、Nb、Ti、Ce的负异常和Rb、Th、Ta、Pb、Nd、Sm、Hf的相对正异常,稀土元素显示轻稀土弱富集、重稀土平缓及较弱的负Eu异常(δEu=0.70~0.82)。岩石的εNd(t)和二阶段Nd模式年龄较为均一,分别为-1.76^-1.22和1.19~1.21Ga。综合以上地球化学特征,结合区域构造-演化,本文认为中阿尔泰存在古老基底,沙依肯布拉克花岗闪长岩可能来源于中元古代地壳物质在早泥盆世俯冲消减环境下的部分熔融,在形成过程中混入了部分幔源物质。     

中国阿尔泰造山带南缘晚古生代花岗岩脉年代学特征及构造意义

中国阿尔泰造山带南缘晚古生代A型花岗岩体被认为是该区域处于伸展构造的重要岩石学证据,但是现有工作多集中在利用其地球化学特征对大地构造背景的追索,而对于其构造变形特征却鲜有深入研究.为探索阿尔泰南缘晚古生代花岗岩体产出的大地构造背景,本文对玛因鄂博岩体、喀拉苏岩体及其围岩开展了详细的野外地质观测和年代学研究.结果显示研究...     

新疆卡拉先格尔铜矿韧脆性剪切变形与铜矿化的关系

卡拉先格尔铜矿位于阿尔泰成矿带南缘东段, 通过对阿尔泰南缘卡拉先格尔铜矿发育的构造变形的分析, 认为矿区内发育的脆韧性剪切带对矿化、围岩蚀变的形成和空间展布具有一定的控制作用。今后在矿区内找矿不仅要重视岩性对矿化的控制, 还要重视韧性剪切变形带对矿化的制约, 尤其是位于剪切带的斑岩岩体与围岩的接触带附近, 岩体微裂隙发育, 易形成矿体的富集。      

新疆阿尔泰造山带伟晶岩型稀有金属矿床成矿作用

花岗伟晶岩与稀有金属(Li、Be、Nb、Ta等)矿床关系密切。关于伟晶岩成矿模式、伟晶岩与花岗岩之间的成因关系等,已有大量研究和讨论,但仍然存在争议。新疆阿尔泰是我国著名的伟晶岩及稀有金属矿床集中区,研究资料丰富。本文系统分析了阿尔泰伟晶岩的地质背景与成矿地质特征,阐明阿尔泰造山带伟晶岩与花岗岩存在3种关系：① 缺乏成因联系,伟晶岩可能为变质脱水熔融形成的独立伟晶岩;② 可能为“兄弟关系”;③ 可能为“母子关系”,共同构成花岗岩 伟晶岩成岩成矿系统。作者提出一个包含多种成因伟晶岩的成岩成矿构造模式,可能在矿带、矿田、矿床尺度上都适用。阿尔泰造山带稀有金属伟晶岩成矿省的形成受到古生代地层的控制。阿尔泰造山带处于典型的幔坡带,为长期活跃的构造活动带,极易受到外部构造域的干扰,在晚三叠纪受到特提斯构造域的一系列陆块向北漂移并拼贴到欧亚大陆南缘的远程效应影响而发生大规模的稀有金属成矿作用,在侏罗纪,其构造活动及成岩成矿作用则受新特提斯构造域和蒙古 鄂霍茨克洋构造域地质作用的远程效应共同影响。〖