锡石:锡钨稀有金属成矿作用研究的多面手

查看详情 浏览次数:1
单位南京大学地球科学与工程学院;
来源中国矿物岩石地球化学学会第19届学术年会论文摘要集
出版年2025
摘要
锡石是锡矿床和稀有金属矿床中常见的矿石矿物,同时也是部分钨矿、铅锌银矿、铜矿、VHMS/SEDEX矿床的伴生矿物。锡石(SnO2)属于四方晶系金红石族,其晶格能容纳一定量的Fe、Mn、Nb、Ta、W、Ti、Zr、Hf、In、Si、Ge、Ga、Sc等微量元素。因微量元素含量差异,锡石具有无色透明、红、棕、棕褐、黑等颜色。随着显微图像拍摄和分析技术的迅猛发展,锡石已经成为研究锡钨稀有金属矿床的多面手。锡石阴极发光、微量元素、U-Pb定年、Hf同位素、O同位素和Sn同位素可以用来有效约束成矿时限、物质来源和成矿过程。此外,锡石是半透明矿物,其内部的流体包裹体能够记录成矿流体的温度、压力、盐度,根据包裹体中CH4/CO2比值可以估算成矿流体的氧逸度。阴极发光图像观察显示锡石常常有复杂的环带结构和生长期次,能够很好的记录锡在岩浆热液过程中富集、迁移和沉淀历史。锡石的微量元素能够用来判断锡矿成因类型、示踪岩浆热液成矿过程。锡石晶格中可容纳一定量的U,并且初始Pb相对较低,锡石U-Pb定年已经成为厘定锡钨稀有金属矿床最常用、成功率高并且经济快速的定年手段。锡石中U含量变化范围比较大,约为10–9~10–4。多数锡石的U含量级别只有10–6~10–5,并且都有一定量的普通Pb。目前常用的经过TIMS U-Pb定年标定的锡石有AY-4、Yankee、Jian-1、SIL-1、Cligga Head、SPGIV、BB#7、19GX、RG-114、PitAB、Rond-A等,这些锡石多数是热液成因。岩浆和热液锡石成分差异较大,进行U-Pb定年时,用热液锡石标样校正岩浆锡石或者用岩浆锡石校正热液锡石,是否存在基体效应有待进一步评估。这些锡石多数具有普通Pb,寻找多个高U含量并且没有普通Pb的岩浆和热液锡石标样刻不容缓。近年来,一些学者对原位锡石SIMS氧同位素示踪进行了尝试,发现锡石氧同位素受晶体取向性影响小;与石英氧同位素相比,锡石氧同位素分馏对温度不敏感,可以用来直接示踪锡成矿流体物质来源和流体演化以及成矿效率。锡石晶格可以容纳一定量的Hf,锡石中Hf含量变化范围较大,从10–6到1000×10–6以上,岩浆锡石比热液锡石更富Hf。锡石原位Hf同位素研究尚处于起步阶段。锡石原位Hf-O同位素联用,将会为示踪锡成矿物质来源和流体演化提供新思路。锡石中锡同位素变化非常显著,部分熔融、结晶分异、氧化还原和气液分离等地质过程会导致明显的锡同位素分馏。单颗粒尺度锡石具有一定的锡同位素分馏。含锡花岗岩溶液法与锡石原位锡同位素联合分析,将为探究含锡花岗岩的成因、锡成矿物质来源和成矿过程(如氧化还原态变化和熔体挥发分丢失历史)提供强有力的技术支撑。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号

建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE