花岗伟晶岩分异演化与含矿性评价——从造岩矿物组构视角

高演化稀有金属伟晶岩的成矿过程是复杂和苛刻的,涉及到岩浆-热液过程热历史、岩浆迁移路径与成矿空间、侵位环境的过冷程度以及岩浆组分中稀有金属元素的初始富集等条件。而伟晶岩的分带特征是其形成过程的一种综合体现,不论是伟晶岩区域分带还是伟晶岩内部结构分带,都反映了伟晶岩岩浆结晶分异过程中岩浆的性质与形成环境,而这同时也赋予了造岩矿物在组构上的特殊性,形成遗传代码,对其进行解密,从而能够用于示踪与评估花岗伟晶岩的演化程度与成矿潜力。对于区域伟晶岩群的成矿潜力评估,由于含矿熔体在组分上的跨度较大,随着远离母体花岗岩体距离的增大,伟晶岩群演化程度增加,熔体中铁镁质组分以及Ca、Ba、Sr等碱土金属含量迅速降低,而挥发分、助熔剂组分、碱金属含量在残余熔体中逐渐增加,长石、云母与石英在类别和组构上产生显著变化;其中长石向钾-钠端元演化,且钠长石相对钾长石占据主导地位,云母由黑云母向白云母以及锂白云母转变,石英阴极发光特征与晶体结构及微量元素成分也表现出规律性的变化。受矿物晶格的限制,长石的K/Rb、K/Cs以及云母的K/Rb、K/Cs、Nb/Ta等比值特征能有效区分不同矿化潜力的伟晶岩群。石英的阴极发光特征能够揭示其生长环境与历史,石英的Li、Al、Ti、Ge等微量元素组成可以用来区分不同类型的伟晶岩矿床,并提供关于岩浆演化和成矿过程的重要线索。伟晶岩内部分带的形成主要受成矿熔体规模、过冷度以及成矿空间的封闭性等因素的控制,但在初始熔体成分上可以具有较大的变化。其中强分带型稀有金属伟晶岩记录了完整的岩浆-热液演化过程,不同阶段石英、长石和云母在晶体形态、微观结构以及微量元素组成上都具有显著变化。弱分带型稀有金属伟晶岩(钠长石-锂辉石伟晶岩)的造岩矿物组分在伟晶岩内部变化不大,其受构造控制明显,在空间上与贫矿伟晶岩之间可具有较大的矿物组成差异,表明二者之间存在流动分异过程。而长距离(以更厚的地壳或大型拆离断层为标志)的熔体迁移正是形成超大型伟晶岩稀有金属矿床的有利要素。

中国不同时代典型花岗伟晶岩型锂矿特征及其对找矿预测的启示

【研究目的】花岗伟晶岩型锂矿是当今世界金属锂供给的主要矿床类型之一,为明确花岗伟晶岩型锂矿的共性,本文针对性地制定找矿预测工作方案,圈定优质找矿靶区。【研究方法】本文对中国花岗伟晶岩型锂矿的时空分布、构造背景、矿床地质、矿体特征、成矿规律和控矿因素等进行了系统对比,并对产锂花岗岩的特征进行归纳、总结。【研究结果】认为中国已发现的花岗伟晶岩型(锂辉石)锂矿主要分布于西部,东部以花岗岩型(锂云母)锂矿占优。古生代以来的后碰撞环境是中国现有伟晶岩型锂矿的主要产出背景,成矿时代可以延续到非造山构造环境,成矿元素组合绝大多数具有LCT型伟晶岩的特征,矿床数量和资源量都以印支晚期最多。产锂花岗岩一般是同期多阶段复式岩体,其演化分异程度较高。与花岗伟晶岩型锂矿关系最为密切的花岗岩颜色较浅、富含K、Na、P、F、Rb、U、Th,高氧逸度,高Rb/Sr、低Nb/Ta和Zr/Hf,其规模较大,结构构造稳定,更利于综合研究和遥感识别。【结论】在“全位成矿,缺位找矿”理念指导下,从寻找目标更大的产锂花岗岩入手,“先找矿、后优化、再填图”,有望在二级构造单元从挤压向伸展转换的“界山”花岗岩,尤其是侵入边界呈波浪状、舌状产出的外接触带,取得找矿突破。

基于改进U-Net网络的花岗伟晶岩信息提取方法

利用遥感手段进行花岗伟晶岩型锂矿的识别是锂矿找矿勘查中的重要方法之一。为提高深度学习语义分割方法在花岗伟晶岩这一特殊场景中的信息提取精度,文章对经典U-Net网络进行了改进。在编码部分卷积单元层中加入批量归一化模块,使用ReLU6激活函数代替ReLU激活函数,同时构建复合损失函数,以提高运算效率,减少训练过程中的精度损失。使用国产GF-2花岗伟晶岩型锂矿影像制作数据集进行实验,结果表明,改进U-Net模型对GF-2影像研究区内花岗伟晶岩信息的识别效果较好,相比原始U-Net网络、基于VGG主干网络的U-Net模型、基于MobileNetV3主干网络的U-Net模型以及传统随机森林模型,平均交并比分别提高了14.69,0.95,5.08和35.34百分点,F 1-score分别提高了18.38,1.02,5.7和54.59百分点,实现了低植被覆盖区域遥感影像中含矿花岗伟晶岩信息的高精度自动化提取。

滇西晚白垩世-始新世花岗伟晶岩型稀有金属成矿事件:来自铌钽铁矿、独居石、锆石U-Pb年代学的约束

滇西地区位于东特提斯构造域东段,经历了特提斯构造域复杂的地质演化过程,导致该地区发育大量与稀有金属成矿相关的花岗伟晶岩脉,具有极好的花岗伟晶岩型稀有金属成矿地质条件。区域地质调查评价和地球化学填图显示滇西地区具备形成锂、铍、铌、钽等稀有金属矿产资源的良好潜力。本文以滇西地区黄连沟、黄草坝、那俄、杞木寨、麻栗脑、禾波、黑妈等含稀有金属矿化的花岗伟晶岩为研究对象,通过铌钽铁矿、独居石、锆石等LA-ICP-MS U-Pb定年手段,对这些花岗伟晶岩型稀有金属矿床/点开展成矿/成岩年代学研究。结果显示滇西花岗伟晶岩型稀有金属矿床主要形成于晚白垩世-始新世(ca.70~40Ma),与中国其他地区花岗伟晶岩型稀有金属矿床主要形成于早古生代和中生代时期有显著的差异。本文年龄结果表明滇西地区存在多阶段花岗伟晶岩型稀有金属成矿事件,可能与区域新特提斯构造-岩浆活动关系密切。这些年龄为探讨滇西花岗伟晶岩型稀有金属成矿规律,有效指导区域找矿勘探部署和建立该地区伟晶岩型稀有金属矿床成矿模型奠定了理论基础。

滇西那俄花岗伟晶岩型铍矿床矿石矿物的元素组成特征及其成矿意义

滇西那俄铍矿床是近年评价的小型稀有金属矿床,矿体主要为石榴子石钠长石化花岗伟晶岩脉,赋存于二长花岗岩中。矿体长100~1150 m,厚度0.43~3.70 m,w(BeO)为0.007%~1.790%,w(Ta_(2)O_(5))为0.0032%~0.0533%,w(Rb_(2)O)为0.041%~0.317%。有用组分以铍矿为主,共伴生钽、铷矿;少数矿石以钽矿为主,共伴生铍、铷矿。矿石矿物以绿柱石、铌钽铁矿、白云母、钾长石为主,区内最明显的找矿标志是含绿柱石伟晶岩,其次是含石榴子石钠长石化伟晶岩。电子探针分析显示:绿柱石属于无碱绿柱石-低碱绿柱石,分子式为Be_(2.8928~2.9481)AI_(1.9766~2.0225)Si_(6)O_(18);云母中w(Li_(2)O)为0.5001%~2.4279%,w(Rb_(2)O)为0.7303%~2.3042%,属白云母—多硅白云母—富锂多硅白云母;钾长石中含有较高的w(Rb_(2)O),为0.4861%~1.0334%,分子式为K_(0.8932~0.9713)[Al_(1.0013~1.0151)Si_(2.9809~2.9990)O_(8)];石榴子石能谱谱系以发育Mn、Fe双峰为特征,以锰铝榴石(Spe)和铁铝榴石(Alm)为主,锰铝榴石体积分数达67.02%~69.07%,属岩浆成因锰铝榴石。本区Be元素主要赋存于绿柱石中,Rb元素赋存于钾长石和白云母中,Li元素赋存于白云母—多硅白云母—富锂多硅白云母中。白云母和绿柱石成分显示那俄地区花岗质岩浆初始Li并不富集,在伟晶岩演化晚期岩浆中高度富集F-Li流体活动是该地区稀有金属异常富集的重要因素。

江西宜丰甘坊岩体中黑云母花岗岩与花岗伟晶岩的锆石、独居石U-Pb年龄及成因联系

江南造山带东段宜丰地区是我国重要的Nb、Ta、Be、Li等稀有金属成矿区,成矿作用与中生代甘坊岩体有着密切关系。近些年,随着富Be花岗伟晶岩的发现,更是增添了成岩、成矿作用的复杂性。笔者等对甘坊岩体早期黑云母花岗岩及晚期花岗伟晶岩开展了锆石、独居石同位素年代学及地球化学分析。结果显示,黑云母花岗岩锆石年龄为145.4±1.2 Ma,独居石年龄为145.6±1.1 Ma,两者的元古宙206 Pb/238U捕获年龄图谱与双桥山群一致。花岗伟晶岩独居石206 Pb/238U年龄比较集中,其年龄为139.5±0.9 Ma。伟晶岩与黑云母花岗岩中的独居石具有相似的EPMA数据,在不同成因独居石判别图中,两者呈明显的线性关系,分布在岩浆成因范围内。黑云母花岗岩锆石△FMQ=-5.36~-0.77(平均值为-2.84)、Ti饱和温度为668~757℃(平均为710℃),具有低氧逸度、低温特点,具备形成亲氧元素矿床能力。锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线呈左倾配分型式,与壳源花岗岩锆石在稀土元素含量及配分模式一致。锆石微量元素图解显示,黑云母花岗岩具有大陆地壳、S型、演化程度高的花岗岩特征。综上,甘坊岩体花岗伟晶岩应该来自黑云母花岗岩母岩浆的演化分异末期,源区为双桥山群变质砂岩、泥岩。

密闭酸溶-电感耦合等离子体发射光谱/质谱法测定花岗伟晶岩中32种微量元素

花岗伟晶岩富集锂铍铷铯铌钽等稀有金属元素,准确测定其中的大离子亲石元素、高场强元素和稀土等微量元素,可用于判断成矿流体物质来源、成岩构造环境。目前的测试方法研究主要集中在锂铍铷铯铌钽等少数元素,样品消解方法有四酸敞开法、五酸敞开法、密闭酸溶法等,存在难溶矿物分解不完全、锆铪钍铀和稀土等元素回收率偏低等问题。本文对比了盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸敞开消解法、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸敞开消解法、硝酸-氢氟酸密闭消解法三种方法的分解效果。结果表明:四酸消解法中,铌钽锆铪钨和重稀土元素结果严重偏低;五酸消解法由于采用硫酸-氢氟酸-过氧化氢体系提取,有效地防止了铌钽的水解,铌钽钨等元素测定结果准确,但锆铪钡铅和轻稀土元素测定结果偏低。硝酸-氢氟酸密闭消解法使用王水代替硝酸进行残渣复溶,促进了铌钽锆铪和稀土等元素的复溶,采用电感耦合等离子体发射光谱和质谱法(ICP-OES/MS)可以准确测定花岗伟晶岩中稀有金属、稀土元素等32种元素,方法检出限为0.004~2.50μg/g,精密度(RSD,n=12)为1.0%~8.3%。将该方法应用于8种花岗岩、伟晶岩及稀有金属矿标准物质和三种类型实际样品的测定,标准物质的测定值与标准值基本相符。

冀东中部稀有金属花岗伟晶岩的发现及意义

冀东地区位于华北克拉通北缘东段马兰峪复式背斜,是中国北方重要的内生金属成矿区。最近,在冀东中部新发现了一系列LCT型和NYF型稀有金属花岗伟晶岩,同空间伴生绢英岩化蚀变岩和稀有金属石英脉,成矿元素包括Ag、Au、Rb、Li、Nb、Zr、HREE、Th等。LCT型花岗伟晶岩包括锂云母/白云母花岗伟晶岩和天河石花岗伟晶岩,Rb_(2)O含量最高可达0.43%,最低为0.06%;Li_(2)O分布不均,仅在锂云母花岗伟晶岩中富集,最高可达0.33%。NYF型电气石花岗伟晶岩主要富集Nb,局部富集电气石,Nb含量为0.05%~0.06%,Ta含量很低,ThO_(2)含量为0.02%~0.05%。同空间的绢英岩化蚀变岩Rb_(2)O含量为0.06%~0.15%,Li_(2)O含量为0.07%~0.22%,局部含金,最高品位可达1.57×10^(-6);稀有金属石英脉,Nb_(2)O_(5)含量为0.06%~0.50%,富集Zr、重稀土、Th、U、Ag,其中Ag品位为18.2×10^(-6)~160.0×10^(-6)。初步地球化学分析认为,岩浆的成分变化以及岩浆-流体作用可能是研究区稀有金属花岗伟晶岩成矿的关键。

豫西卢氏南部含高纯石英花岗伟晶岩岩石地球化学特征研究

卢氏南部官坡—狮子坪—瓦窑沟一带是河南省最大的花岗伟晶岩脉密集区,伟晶岩类型复杂多样,本文对研究区13件代表性样品进行野外观察及镜下观测,并结合高纯石英实验室提纯验证,发现部分特殊种类白云母—钠长石型、白云母—二长石型花岗伟晶岩可提纯出SiO_(2)含量超过99.99%的成品石英砂,这暗示“高纯石英矿物”在空间分布上存在不均匀性,并且对伟晶岩有特定的岩性要求。通过岩石地球化学分析,东秦岭卢氏南部含高纯石英花岗伟晶岩成分相当于碱性花岗岩或钾质花岗岩,暗示形成于张性构造背景;伟晶岩的微量元素成分相当于LCT型,推测母岩为侵位于寨根组变火山岩的灰池子二长花岗岩岩体,含高纯石英花岗伟晶岩岩石类型相当于LCT-I型。

滇西新生代黄连沟铍矿床花岗伟晶岩演化及其对成矿的指示

我国花岗伟晶岩型稀有金属矿床多形成于加里东期、印支期和燕山期,而新生代的花岗伟晶岩型稀有金属矿床报道较少。黄连沟铍(Be)矿床位于青藏高原东南缘滇西稀有金属成矿带,是滇西地区发育的典型新生代花岗伟晶岩型稀有金属矿床。加强该矿床的研究对深入认识我国新生代花岗伟晶岩型稀有金属矿床成因和丰富花岗伟晶岩型稀有金属成矿理论具有重要意义。铌钽铁矿和锡石U-Pb年代学研究表明,黄连沟稀有金属花岗伟晶岩主要形成于64.0±0.8Ma~66.0±0.3Ma,为新生代新特提斯洋俯冲闭合背景下的产物。电子探针和LA-ICP-MS元素原位微区分析表明,黄连沟钾长石伟晶岩、钠长石-钾长石伟晶岩和钠长石伟晶岩中白云母的Li、Cs、Rb、Be等微量元素含量、石榴子石中Mn的含量以及铌钽铁矿Ta含量、Ta/(Ta+Nb)值等表现出逐渐增加的趋势,表明它们的演化程度逐渐升高。钠长石-钾长石伟晶岩中大量热液电气石的出现,表明钠长石-钾长石伟晶岩在演化过程中存在高挥发分岩浆体系。石榴子石中FeO、MnO含量变化和白云中Cs含量及K/Rb比值变化趋势表明黄连沟稀有金属伟晶岩演化处于Be-Nb-Ta矿化阶段。黄连沟铍矿床区域演化及矿化特征表明,矿区西南方向花岗伟晶岩演化程度最高,该方向可能是矿区的重要找矿靶区。

云南省盈江县卡场地区新发现花岗伟晶岩型铍铌钽铷多金属矿(2.15万t)

1研究目的(Objective)云南省地质勘查基金战略性矿产找矿突破行动计划在云南三江成矿带部署和实施新一轮矿产地质调查工作。本文以花岗伟晶岩型稀有金属成矿理论为指导,应用地、化、遥多种手段对腾冲岩浆弧西带开展稀有金属矿产资源调查,大致查明区内成矿地质背景,总结区内铍铌钽等稀有多金属矿成矿规律,评价区内矿产资源潜力,为下一步勘查部署提供依据,支撑云南省战略性矿产找矿行动,助推滇西稀有金属资源基地建设。2研究方法(Methods)采用1∶50000矿产地质调查、1∶50000土壤地球化学测量等手段进行概略检查,圈定成矿有利地段;对发现的成矿有利部位采用1∶50000地质草测、1∶50000地化剖面、槽探等手段开展重点检查,圈定找矿靶区;研究卡场地区伟晶岩集中分布区成矿地质条件,总结成矿规律,确定矿体产出形态、规模、品位,评价铍铌钽铷等稀有金属资源潜力。

江西棠阴花岗伟晶岩型高纯石英原料杂质元素含量特征研究及评价方法探讨

花岗伟晶岩是高纯石英原料选择的重要方向,但对于该类型高纯石英原料的评价仍处于探索阶段。基于此,采用石英岩相学、原矿石英化学成分和石英原位微区分析等方法,对江西棠阴矿区的花岗伟晶岩中石英矿物杂质元素含量及赋存状态开展了研究,以期为花岗伟晶岩型高纯石英原料评价体系的建立提供依据。研究结果表明,棠阴花岗伟晶岩石英内部包裹体以气液相为主,主要呈带状、群状、线状分布,少量呈星散状分布,在提纯工艺过程中易于去除。棠阴花岗伟晶岩石英中微量元素主要为Al、Ti、Ca、P、Li、Na,少量为K、Ge、B、Fe,杂质元素总量(∑_(总))为100.40×10^(-6)~408.61×10^(-6)(平均含量为202.84×10^(-6)),Al、Li、Ti元素含量之和(∑_(Al+Li+Ti))为80.15×10^(-6)~327.94×10^(-6)(平均含量为151.09×10^(-6))。赋存于棠阴花岗伟晶岩石英晶格的∑_(Al+Li+Ti)低于100×10^(-6)。棠阴花岗伟晶岩石英具有较好的可提纯性,经提纯SiO_(2)含量可达99.99%以上。

基于野外地质调查的赣州宁都地区非矿区花岗伟晶岩型锂辉石矿床成矿潜力分析

锂辉石矿物作为锂元素的重要来源,在工业生产与科技发展中扮演着越来越重要的角色。花岗伟晶岩作为含锂矿物的重要载体,是对锂矿床成矿潜力分析的首要前提。基于野外地质调查,并结合前人总结的构造及矿物蚀变标志对江西赣州宁都地区将军坳-青塘、坪步岭-东家排及石上-黄石地区的非矿权区域出露的花岗伟晶岩脉以及锂辉石矿物进行实地调查分析。36条野外地质调查路线显示,坪步岭-东家排地区的花岗伟晶岩脉出露广泛,脉体宽且延伸较远,且裂隙交互发育,地球化学分析显示岩脉部分样品中Li元素品位大于1%,可作为良好的锂矿床产出点。岩脉中锂辉石矿物的发现标志着宁都地区出露的花岗伟晶岩脉具有良好的成矿能力。石上-黄石和将军坳-青塘2个调查区域的野外地质调查与Li元素品位显示成矿潜力较小或不成矿。

辽宁某地花岗伟晶岩选矿试验研究

针对辽宁某二长花岗伟晶岩中长石与石英矿物进行选矿工艺试验研究,采用棒磨—筛分脱泥—湿式磁选—浮选工艺流程,长石产率可达67.78%,SiO_(2)含量为67.79%,Al_(2)O_(3)含量为17.59%,K_(2)O含量为6.32%,Na_(2)O含量为5.87%,钾钠总含量大于12%,Fe_(2)O_(3)含量为0.09%,达到优质陶瓷原料标准。同时获得光伏玻璃用石英砂,产率为12.26%,SiO_(2)含量为99.61%,Fe_(2)O_(3)含量为65ppm。

水溪庙花岗伟晶岩脉的成因研究

水溪庙花岗伟晶岩脉的地质及地球化学特征的研究结果表明：京汉庙花岗伟品岩脉是一典型的内部具有明显不对称带状结构分布特征、与花岗岩体呈过江关系的层状伟晶岩，也是在我国首次详细研究的层状花岗伟晶岩．温过研究，作者论证了水没庙花岗质社体结晶演化至岩浆一热液过渡阶段时熔体结晶的产物．脉体内部的不对林带状分布结构是岩浆结晶分异演化作用过程中，体系内挥发份由不饱和到过饱和的渐变过程中结晶形成的。

四川道孚县长征亚拉坎花岗伟晶岩型铷矿地质特征和找矿方向分析

铷是重要的稀有金属和战略性新兴产业矿产,应用广泛。目前我国铷矿主要以花岗岩型和花岗伟晶岩型为主,资源相对丰富,但品位低,以伴生资源产出,开发利用难度大。随着战略性新兴产业的快速发展,寻找高品质、独立铷矿迫在眉睫。四川道孚县长征亚拉坎花岗伟晶岩型铷矿受岩浆-构造穹窿-变质活动控制,印支晚期-燕山期花岗伟晶岩是主要含矿体,Rb_(2)O平均含量0.13%,最高0.64%。对长征亚拉坎花岗伟晶岩型铷矿地质特征研究和和找矿方向分析,在松潘-甘孜稀有金属成矿带寻找高品位、独立铷矿有进一步指示意义。

樟潭地区花岗伟晶岩地质特征及成矿潜力

为了探究樟潭地区花岗伟晶岩成矿潜力,对野外新发现的花岗伟晶岩地质特征进行分析,并采集样品进行分析测试。结果表明:樟潭地区花岗伟晶岩形成于晚白垩世,属造山后伸展阶段岩浆产物;古老地层可提供大量稀有金属成矿元素并形成封闭环境;构造活动为花岗伟晶岩形成和稀有金属迁移富集创造了空间;花岗伟晶岩中(Nb+Ta)2O5的质量分数为0.013 7%,达最低边界品位。樟潭地区花岗伟晶岩具有较大的稀有金属矿成矿潜力。

东秦岭花岗伟晶岩的基本地质矿化特征

伟晶岩是一种特殊的火成岩类,东秦岭是我国重要的花岗伟晶岩分布区和稀有金属成矿区之一,这里广泛发育各种类型花岗伟晶岩,并形成4个大的花岗伟晶岩脉密集区。岩石化学、稀土配分和氧同位素研究结果显示,东秦岭的花岗岩与伟晶岩具有一致或相似的特点。其粗大的矿物组成,表明伟晶岩中富含挥发份并且是在封闭条件较好的地壳中深部形成的,是地壳深部过程的记录和区域侵蚀深度较大的标志。各种类型的花岗伟晶岩具特征的结构、成分和矿化分带现象,反映出深部透岩浆流体的成矿作用。东秦岭花岗伟晶岩受秦岭造山带主造山阶段的加里东期板块俯冲碰撞的影响,是同一板块俯冲碰撞构造体制下由花岗岩母岩浆分异、演化的结果。东秦岭花岗伟晶岩分布面积大、类型全、分异演化强烈、矿化普遍,是我国寻找花岗伟晶岩型稀有元素矿产、铀矿和部分宝石资源的有利地区。

阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测

新疆若羌县阿尔金中段吐格曼地区是花岗伟晶岩型稀有金属成矿的有利地区,目前已发现吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂铍矿,其中发育于吐格曼层状花岗岩中心的吐格曼铍锂矿和北部接触带的吐格曼北锂铍矿已达中型规模。本文总结了吐格曼地区稀有金属花岗伟晶岩的类型,报导了吐格曼铍锂矿和吐格曼北锂铍矿伟晶岩的特征与形成时代。并基于ASTER遥感岩体与伟晶岩光谱信息提取成果揭示花岗岩与花岗伟晶岩的分布,指出托巴片麻状二长花岗岩中段花岗伟晶岩区以及阿亚格黑云斜长花岗岩南接触带花岗伟晶岩群是稀有金属找矿靶区,指出吐格曼铍锂矿花岗伟晶岩形成于中奥陶世晚期(460Ma)南阿尔金洋闭合后阿中地块与柴达木地块碰撞过程的后碰撞阶段。

阿尔泰可可托海3号脉花岗伟晶岩侵位机制、熔-流体演化、稀有金属富集机理及待解之谜

新疆阿尔泰可可托海3号脉以独特的实心礼帽形态、完美的同心环状结构分带和复杂的稀有金属矿化组合闻名于世,是我国最重要的稀有金属矿床之一。可可托海3号脉伟晶岩岩浆具有不均一性和高度演化特征。伟晶岩岩浆沿缓倾斜节理上侵,在周缘断裂的帮助下通过岩浆顶蚀形成实心礼帽形态。岩浆就位后经历了岩浆阶段、岩浆-热液阶段和热液阶段,分别伴随Be-Nb-Ta、Li-Be-Nb-Ta和Ta-Cs-Rb-Hf矿化。结晶分异作用和液相不混溶控制着3号脉的稀有金属富集和沉淀序列,流体交代可影响稀有金属再分配。外部带(Ⅰ~Ⅳ带)的强烈结晶分异过程和发生于Ⅳ带与Ⅴ带间的流体大规模出溶,有利于岩浆达到锂饱和浓度,开始锂的大规模沉淀。指出熔-流体演化过程的精细刻画、稀有金属成矿机理的进一步解析、岩浆成因的深入探讨、挥发分P、F、B、Li和CO_(2)对稀有金属成矿的影响以及缓倾斜帽沿深部找矿为未来研究方向。