Mafic Pegmatites Intruding Oceanic Plateau Gabbros and Ultramafic Cumulates from Bolivar, Colombia: Evidence for a 'Wet' Mantle Plume?

The fault-bounded Bolívar Ultramafic Complex (BUC) onthe eastern fringes of the Western Cordillera of Colombia wastectonically accreted onto the western coast of South Americain the late Cretaceous–early Tertiary, along with pillowbasalts of the Caribbean–Colombian Oceanic Plateau (CCOP).The complex consists of a lower sequence of ultramafic cumulates,successively overlain by layered and isotropic gabbroic rocks.The gabbros grade into, and are intruded by, mafic pegmatitesthat consist of large magnesiohornblende and plagioclase crystals.These pegmatites yield a weighted mean ⁴⁰Ar–³⁹Ar step-heatingage of 90·5 ± 0·9 Ma and thus coincidewith the timing of peak CCOP volcanism. The chemistry of theBUC is not consistent with a subduction-related origin. However,the similarity in Sr–Nd–Pb–Hf isotopes betweenthe CCOP and the BUC, in conjunction with their indistinguishableages, suggests that the BUC is an integral part of the plume-derivedCCOP. The parental magmas of the Bolívar complex wereprobably hydrous picrites that underwent 20–30% crystallization.The residual magmas from this fractionation contained     

片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律探讨

"片麻岩穹窿"是指中下地壳热动力过程产生的与岩浆作用(或混合岩化作用)密切相关的穹状构造,是折返造山的产物.片麻岩穹窿的形成经历了从垂直上升的地壳流导致的岩浆上涌的挤压收缩到岩体侵位的顶部伸展机制的转化过程,这一过程有利于富含锂-铯-钽型(LCT)型伟晶岩的生成和锂族元素的富集.研究表明,位于青藏高原北部的中国松潘-甘孜-甜水海印支造山带是中国大型"伟晶岩型"锂矿资源赋存的基地,松潘-甘孜东南部的超大型甲基卡型伟晶岩型锂矿带,产于具有巴罗式"低/中压-高温"变质组合的三叠纪复理石围岩中,早中生代花岗岩以及衍生的大量含锂稀土矿物的伟晶岩脉侵位有成因关系.研究认为,探究片麻岩穹窿的形成过程和构造成因机制;识别花岗岩-含矿伟晶岩的地球化学属性,揭示花岗岩浆分异作用与含矿伟晶岩相演变的成因联系,以及锂元素迁移、富集熔浆的过程;圈定三叠纪地层中巴罗式变质相带的展布,探明富锂伟晶岩矿带赋存的有利变质相带及形成的P-T条件;揭示"变形-变质-岩浆深熔-成矿"的时空耦合、制约与相互作用,再造造山过程中锂资源富集和保存的规律,以及建立成矿动力学模式;是揭示片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律的重要科学途径.     

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。     

福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿床地质特征与成因

福建南平钽铌矿是亚洲最大的花岗伟晶岩型钽铌矿床,也是中国钽铌金属矿的重要产地。南平钽铌矿在构造上位于闽西北隆起带东南缘,矿区内广泛发育有中—新元古界变质岩系。钽铌矿多呈脉体,沿变质岩系的片理或层理侵入,矿脉与围岩的关系清晰。这些脉体是在与加里东期花岗岩有成因联系的4类花岗伟晶岩分异—演化的基础上形成的。矿化伟晶岩中分带和交代蚀变作用均十分发育,稀土元素的矿化与伟晶熔体的结晶分异及后期热液蚀变作用有较密切的关系。稀土元素和磷酸盐矿物含量很多,这在国内外同类型伟晶岩中不常见。同时该地区也是新矿物——南平石的唯一产地。钽铌矿物是矿化伟晶岩中Ta和Nb元素的最主要载体,Ta含量大于Nb,还有其他可综合利用的稀土元素。闽西北地区具有进一步寻找此类型矿化伟晶岩的广阔前景。     

Fluid Characteristics and Evolution of the Zhawulong Granitic Pegmatite Lithium Deposit in the Ganzi‐Songpan Region,Southwestern China

The Zhawulong granitic pegmatite lithium deposit is located in the Ganzi-Songpan orogenic belt. Fluid inclusions in spodumene and coexisting quartz were studied to understand the cooling path and evolution of fluid within albite–spodumene pegmatite. There are three distinguishable types of fluid inclusions: crystal-rich, CO2–NaCl–H2O, and NaCl–H2O. At more than 500°C and 350~480 MPa, crystal-rich fluid inclusions were captured during the pegmatitic magma-hydrothermal transition stage, characterized by a dense hydrous alkali borosilicate fluid with a carbonate component. Between 412°C and 278°C, CO2–NaCl–H2Ofluid inclusions developed in spodumene (I) and quartz (II) with a low salinity (3.3–11.9 wt%NaCl equivalent) and a high volatile content, which represent the boundary between the transition stage and the hydrothermal stage. The subsequentNaCl–H2Ofluid inclusions from the hydrothermal stage, between 189°C and 302°C, have a low salinity (1.1–13.9 wt%NaCl equivalent). The various types of fluid inclusions reveal the P–T conditions of pegmatite formation, which marks the transition process from magmatic to hydrothermal. The ore-forming fluids from the Zhawulong deposit have many of the same characteristics as those from the Jiajika lithium deposit. The ore-forming fluid provided not only materials for crystallization of rare metal minerals, such as spodumene and beryl, but also the ideal conditions forthe growth of ore minerals. Therefore, this area has favorable conditions for lithium enrichment and excellent prospecting potential.     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床 成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等.结果表明:中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关;成矿时代集中分布在印支晚期—燕山早期.但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之.今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据.     

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。     

川西甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中熔体、流体包裹体固相物质研究

川西甲基卡二云母花岗岩和伟晶岩内发育大量原生熔体包裹体和富晶体流体包裹体。为了查明甲基卡成矿熔体、流体性质与演化特征,运用激光拉曼光谱和扫描电镜鉴定了甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中二云母花岗岩及伟晶岩脉不同结构带内的原生熔体、流体包裹体的固相物质。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩石英内熔体包裹体的矿物组合为磷灰石+白云母、白云母+钠长石、白云母+石墨;伟晶岩绿柱石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为刚玉、富铝铁硅酸盐+刚玉+锂辉石、锂辉石+石英+锂绿泥石;伟晶岩锂辉石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为磷灰石、锡石、磁铁矿、石英+钠长石+锂绿泥石、萤石、富钙镁硅酸盐+富铁铝硅酸盐+富铁硅酸盐+石英;花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体(流体)具有一定的差异,成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素(Na、Si、Al)、挥发分(F、P、CO_2)含量增高及基性元素(Fe、Mg、Ca)降低的特征;包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别,揭示出伟晶岩熔体(流体)存在局部岩浆分异作用,具不混溶性及非均匀性。因此认为,伟晶岩熔浆(流体)为岩浆分异与岩浆不混溶共同作用的产物,挥发分含量的增高(F、P、CO_2)使伟晶岩能够与稀有金属组成各类络合物或化合物,这对于稀有金属成矿起到了至关重要的作用。     

新疆阿尔泰伟晶岩中绿柱石拉曼光谱特征研究——以可可托海3号脉与阿祖拜328、528号脉为例

本文对新疆可可托海3号伟晶岩脉中的绿柱石与阿祖拜328、528号伟晶岩脉中的宝石级绿柱石开展拉曼光谱对比研究,获得以下主要结论: ① 阿祖拜328、528号伟晶岩脉中宝石级绿柱石以富含Ⅰ型H₂O为特征,可可托海3号脉早期形成的结构带(Ⅰ-Ⅱ带)中绿柱石以及相对富H₂O岩浆体系中形成的绿柱石(Ⅳ带)以存在Ⅰ型H₂O为主,演化程度相对较高,岩浆体系中结晶的结构带(Ⅲ带)以及岩浆-热液过渡阶段体系形成的结构带(Ⅴ带)中绿柱石以含有Ⅱ型H₂O为特征; ② 在可可托海3号脉以及阿祖拜328号、528号脉绿柱石矿物中均发现冰晶石矿物包体,指示伟晶岩岩浆含有较高的F含量;③ 绿柱石通道水类型(Ⅰ型H₂O、Ⅱ型H₂O)及相对比例,是伟晶岩岩浆-热液演化过程及其形成条件的响应,在相对氧化的岩浆体系中主要形成绿柱石矿物,而相对还原的富H₂O岩浆体系更有利于海蓝宝石形成.     

湖南仁里超大型稀有金属矿床的成矿特征与成矿模型

湖南仁里铌钽矿床位于燕山期幕阜山复式岩体西南缘,是我国近年来新发现的超大型花岗伟晶岩型铌钽矿床,伟晶岩脉产在花岗岩内部裂隙或灌入冷家溪群片岩中。矿区伟晶岩可分为微斜长石型、微斜长石钠长石型、钠长石型和钠长石锂辉石型四个类型分带,且脉体呈NE-SW向分布。相对于北东部的伟晶岩,南西部的伟晶岩具有较高的分异度,铌钽矿化程度高,仁里矿区为幕阜山地区铌钽矿化浓集中心,是幕阜山地区铌钽等稀有金属主要产地。较大规模伟晶岩脉具有较完善的分带,铌钽矿化主要产在伟晶岩内部的中-粗粒白云母钠长石带和锂云母石英带。各伟晶岩脉总体上具有地表品位低,深部品位升高的特点,在标高411 m时,品位达到最高值(Ta_2O_5品位0.438%),说明仁里矿区深部具有较大找矿潜力。本文在总结仁里矿床成矿特征和成矿规律的基础上,分析了周边及深部的找矿方向,建立了复式岩体"体中体"成矿模型。区域找矿需要重视浅部低品位伟晶岩脉的深部评价,按照"北找钽铌、南找锂"的原则开展外围找矿工作。