川西扎乌龙花岗伟晶岩型锂矿床成矿机制研究摘要
四川与青海交界的扎乌龙矿床位于松潘—甘孜造山带,是一个以锂为主、共(伴)生铍铌钽的大型稀有金属矿床。论文在野外地质观测的基础上,对花岗岩、伟晶岩脉和围岩开展了主、微量元素,锆石U-Pb定年、铌钽铁矿U-Pb定年、Sr-Nd-Hf同位素分析等方面的工作,系统研究了矿区内白云母花岗岩、No.14伟晶岩脉和三叠系西康群间的成因联系。论文主要取得以下认识:矿区伟晶岩脉主要分布于扎乌龙岩体的内外接触带,不同类型伟晶岩脉与母岩体大致呈带状分布。No.14伟晶岩脉从边部到核部可分为云母石英带、斜长石带、钠长石锂辉石带和石英锂辉石带,整体富硅、富铝、高钾,属过铝质岩石。从边部带到核部带,铝饱和指数及Li、Rb、Cs等元素含量呈递增的趋势,(Na2O+K2O)、CaO、MgO以及Sr、Ba、Zr、Hf等含量总体逐渐变低,K/Rb、Zr/Hf和Nb/Ta也呈降低的趋势,反映出伟晶岩连续结晶分异的特点。从花岗岩到伟晶岩,K/Rb、Zr/Hf和Nb/Ta等比值明显减小,Li、Rb、Cs等稀有金属和挥发分F含量则显著升高;扎乌龙白云母花岗岩的锆石U-Pb年龄为212 Ma,No.14伟晶岩脉的铌钽铁矿U-Pb年龄为205 Ma。这些特征显示出扎乌龙白云母花岗岩和伟晶岩脉为同源岩浆分异演化不同阶段的产物,白云母花岗岩为扎乌龙矿床成矿母岩。扎乌龙白云母花岗岩属高钾钙碱性强过铝质花岗岩,其具有接近地壳的Sr-Nd-Hf同位素组成,并具有高Rb/Sr和Rb/Ba、低CaO/Na2O。岩石地球化学组成特征与矿区围岩具有一定相似性,表明其来源于深部西康群变泥质岩的脱水熔融。世界上许多LCT型伟晶岩都出现在变泥质岩分布区,扎乌龙矿床也如此。造山运动导致的变泥质岩深部重熔,岩浆的分异演化,是该类矿床形成的根本原因。总之,扎乌龙稀有金属矿床形成于白云母花岗岩浆结晶分异的残余熔体,成矿岩浆形成于古特提斯洋封闭后,松潘-甘孜地区的造山过程中,成矿源岩为三叠系西康群复理石沉积。在造山过程中,深部复理石沉积由于黑云母等含水矿物的脱水反应,发生部分熔融,导致稀有金属元素富集到熔融花岗岩浆中。花岗岩浆在一定深度就位后,分异出稀有金属伟晶岩熔体,进而发生大规模的稀有金属成矿作用。
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