新疆阿斯喀尔特花岗岩型铍矿床成矿机制研究

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作者丁欣
来源中国地质大学(北京)
出版年2016
摘要
阿尔泰造山带是我国Li、Be、Nb、Ta、Cs以及宝石、白云母的主要产地,矿床类型以花岗伟晶岩型为主。新疆清河县阿斯喀尔特铍矿不但具有花岗岩型矿床的垂向矿化分带,也具有伟晶岩的典型结构分带。一般认为花岗岩型和花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体分异机制分别受岩浆充分结晶分异作用和花岗岩浆液态不混溶作用控制。那么,阿斯喀尔特铍矿的成矿流体演化机制如何?这是本学位论文研究的出发点。本论文对阿斯喀尔特铍矿床进行细致的野外观察、年代学研究,重点通过流体和熔体包裹体的手段,分析该矿床成矿流体的形成机制。阿斯喀尔特成矿岩体属于准铝质-高钾钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素,表现出对Ba、K、P、Ti相对亏损,各岩相带特征的变化具有一定的方向性,表明岩浆自下部向上部逐步分异的过程。白云母钠长石花岗岩带的ICP-MS辉钼矿Re-Os加权平均年龄为214.9±1.2Ma,似伟晶岩的辉钼矿Re-Os年龄(218.6±1.3 Ma)早于白云母钠长石花岗岩的辉钼矿Re-Os年龄,与锆石U-Pb年龄接近,说明似伟晶岩的成矿熔体/流体较早地自花岗岩浆分异出来,推测岩浆液态不混溶作用是造成这种年代学特征的结果。阿斯喀尔特铍矿床的流体和熔体包裹体研究表明,绿柱石中流体包裹体的均一温度集中在290~337℃,盐度为3.2~6.3 wt%NaCl。通过热液金刚石压腔(HDAC)开展的包裹体均一实验,花岗岩中熔体包裹体的完全均一温度为750~850℃,似伟晶岩中富子晶包裹体的完全均一温度为700~850℃,两者均一温度相近,且分别均一至硅酸盐熔体相和水溶液相,在组分方面存在一定的共轭性。温度接近、均一方式不同、组分共轭是花岗岩浆液态不混溶作用的特征之一。因此,推测在阿斯喀尔特矿床的花岗岩浆演化过程中,花岗岩浆发生了液态不混溶作用,分异出富硅贫水的硅酸盐熔体和富水贫硅的熔体或流体,后者演化为顶部的似伟晶岩壳。与其他地区的花岗岩型稀有金属矿床相比,阿斯喀尔特矿床成矿压力较大(约500 MPa),而且花岗岩浆具有较高的H2O含量(4~6%)。较高的H2O含量可能是阿斯喀尔特矿床发生液态不混溶作用,形成巨厚似伟晶岩型铍矿体的关键因素之一。

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