江西石城海罗岭花岗岩型铌钽矿床岩石地球化学、年代学特征及其地质意义

稀有金属矿产是江西省优势矿产资源,成矿类型以花岗岩型为主,主要分布于赣西和赣北地区,以宜春414超大型钽铌矿为代表,而花岗岩广泛分布的赣南地区鲜有关于燕山期花岗岩型稀有金属矿床的报道。本文以赣南石城海罗岭铌钽矿床为研究重点,结合详细的野外调查,开展花岗岩的岩石学、岩石地球化学和同位素年代学等研究,厘定了海罗岭的中粒斑状黑云母二长花岗岩- 中细粒黑云母二长花岗岩岩石组合,明确了钠长石化叠加白云母化的中粒斑状黑云母二长花岗岩与铌钽矿密切相关的成矿专属性。海罗岭的成矿作用具两阶段特征,早阶段以蚀变花岗岩型钽铌矿为主,赋存于钠长石化白云母化中粒斑状黑云母二长花岗岩中,晚阶段则以花岗伟晶岩型锂矿为主,赋存于云母锂辉石伟晶岩中。海罗岭的花岗岩主要经历了钠长石化、白云母化、黄玉化、绢云母化、硅化等蚀变作用,呈现碱性长石化→云英岩化的演化过程。海罗岭花岗岩具富硅、富碱、富铝,贫钛、镁的特征,其中钠长石化白云母化中粒斑状黑云母二长花岗岩（富钽花岗岩）中F含量为8330×10-6～13076×10-6,平均为10475×10-6,具极低的Nb/Ta值（0. 34~0. 49）、Zr/Hf值（3. 73~4. 19）、稀土总量低（ΣREE为16. 3×10-6~23. 2×10-6）和“四分组”效应等特征,显示其成矿经历了岩浆- 流体相互作用的过程。研究显示,Li矿化富集程度与F含量呈明显的正相关,与稀土总量、K/Rb值呈负相关;Ta矿化富集程度与F含量呈明显的正相关,与Nb/Ta值、Zr/Hf值呈明显的负相关。中细粒黑云母二长花岗岩锆石U- Pb年龄为141. 9±1. 1 Ma,云母锂辉石伟晶岩和碱性长石伟晶岩独居石U- Pb年龄分别为141. 68±0. 69 Ma和137. 62±0. 73 Ma,均归属于早白垩世。研究表明,赣南地区140 Ma左右可能存在一次与钠长石化叠加白云母化中粒斑状黑云母二长花岗岩相关的独特的铌钽矿成矿事件和与花岗伟晶岩相关的锂成矿事件。这一发现打破了以往华南稀有金属主要赋存于燕山期复式岩体晚期二云母花岗岩- 白云母花岗岩中的认识,拓宽了找矿思路,为赣南乃至华南地区稀有金属找矿提供了新的方向。