南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上，主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO2：68．97％～74．14％，Na20＋K20=9．67％～11．19％，A1，O，=13．72％～15．26％，Fe20，=0．18％～1．41％，FeO=0．91％-1．51％，CaO=0．35％-0．63％。稀土元素总量较高，∑REE=298×10～-1286×10～，平均706×10～，轻稀土富集，重稀土亏损，强烈的Eu负异常，呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，亏损Ba、K、sr等大离子亲石元素，zr＋Nb＋ce＋Y=936×10-6 —3684×10-6，平均1813×10-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA—ICP-MSU—Pb年龄为287．7～291．6Ma，平均289．8Ma，岩体形成后，在279．1～282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石εHf（t）值为-6．3—9．0，两阶段模式年龄（trj。）跨越古元古代晚期．新元古代中期，主要集中在中元古代。岩浆平均温度832～839℃，形成于非造山的板内构造环境，且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类矿物学特征及岩浆形成的温度条件

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类为富含铌、钽、锆等有用元素的含矿岩体。通过偏光显微镜、电子探针（EPMA）化学成分分析、电子探针背散射（BSE）对波孜果尔A型花岗岩类的矿物学特征进行了研究,并对岩浆形成的温度条件与构造背景进行了讨论。结果表明,波孜果尔A型花岗岩类包括霓石钠闪石英碱性长石正长岩、霓石钠闪碱性长石花岗岩、黑云母碱性长石正长岩3种岩石类型。主要造岩矿物包括石英、钠长石、钾长石、霓石、钠铁闪石和铁叶云母。副矿物包括锆石、烧绿石、钍石、萤石、独居石、氟碳铈镧矿、磷钇矿等。岩浆平均温度832~839℃,形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。

新疆拜城波孜果尔碱性岩中副矿物的特征

在野外地质调查的基础上,结合室内显微镜观察及电子探针分析测试,对新疆拜城波孜果尔碱性岩中的副矿物的矿物学特征和化学成分进行了研究。发现这些副矿物常以共生组合的形式产在碱性岩中,主要分布在石英二长闪长岩和石英二长岩中。烧绿石中U、Th和REE替代Ca、Na。独居石富含LREE,Th和LREE相互替代;根据独居石中w(La+Ce)>40%和La/Nd比值在1·6～4·5,推断独居石为热液成因。磷钇矿中富含REE,且以HREE为主;w(Th)>w(U)。锆石中Zr/Hf比值在60%以上,符合碱性岩特征;其Th/U比值为0·6,属于岩浆锆石。星叶石中w(Rb2O)、w(Cs2O)较高。萤石中Y、Ce替代Ca。锆石中的钍石w(U)明显高于磁铁矿中钍石w(U)。在石英二长岩中,烧绿石的w(CaO)、w(TiO2)、w(ZrO2)、w(U3O8),磷钇矿的w(Y2O3),星叶石的w(TiO2),萤石的w(Ca),氟碳铈镧矿的w(CaO)较丰富;而在石英二长闪长岩中,烧绿石的w(Ce2O3),磷钇矿的REE含量,星叶石的w(Nb2O5)、w(Rb2O),萤石w(Ce)、w(Y)和氟碳铈镧矿的w(La2O3)较高。

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩矿物的背散射和阴极发光特征

利用电子探针背散射(BSE)及阴极发光(CL)对波孜果尔A型花岗岩的矿物学特征进行了研究。结果表明,波孜果尔A型花岗岩主要造岩矿物包括石英、钠长石、钾长石、霓石、钠铁闪石和铁叶云母。副矿物包括锆石、烧绿石、钍石、萤石、独居石、氟碳铈镧矿和磷钇矿等。锆石CL图像表明,锆石具有黑核白边结构。

塔里木北缘波孜果尔碱性(花岗)岩铌-钽-锆-铷-稀土矿床钠铁闪石、霓石特征及意义

碱性造岩矿物能够记录碱性岩源区特征、岩浆演化以及晚期成矿的重要信息,是开展碱性岩成岩成矿研究的有效手段。波孜果尔碱性花岗岩型铌-钽-锆-铷-稀土矿床位于塔里木北缘-中亚南天山晚古生代造山带,是塔里木地块北缘铌成矿带中典型的碱性岩型矿床。本文通过对含矿岩体中的霓石和钠铁闪石开展矿物学研究,结合全岩成分揭示波孜果尔稀有-稀土金属矿床含矿岩体的岩石类型、演化特征、构造背景及成矿条件。研究发现,含矿碱性岩体由霓石钠铁闪石碱长花岗岩、霓石钠铁闪石石英碱长正长岩、霓石钠铁闪石碱长正长岩组成。不同岩相岩石均表现出相似的稀土和微量元素配分模式,以富集轻稀土元素和高场强元素,亏损大离子亲石元素和重稀土元素为特征,具有显著的负Eu异常,指示三种岩石类型是同源岩浆演化的产物。含矿岩体中的辉石为霓石-霓辉石,角闪石为钠铁闪石。霓石和钠铁闪石稀土和微量元素配分模式相似且含量都较低,富集重稀土、亏损轻稀土,具有显著的负Eu异常,并富集Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素。霓石和钠铁闪石微量元素特征指示三个岩相单元的演化程度由低到高依次为霓石钠铁闪石碱长花岗岩→霓石钠铁闪石石英碱长正长岩→霓石钠铁闪石碱长正长岩,且结晶分异作用控制了岩体的形成。同时,早期霓石钠铁闪石碱长花岗岩的钠铁闪石呈现Ce正异常,晚期岩相中则无异常,指示演化的早期阶段氧逸度较高,随着磁铁矿等氧化物的结晶熔体趋于还原。波孜果尔含矿岩体成矿元素除Rb外分布并不均匀,表现为演化早期的岩相富集Nb,而演化晚期的岩相更富集稀土和Zr。进一步研究发现,塔里木北缘碱性岩带发育的铌、稀土、钽、锆、铷、铀等稀有稀土金属矿化与地幔柱引起的幔源岩浆底侵有关,其构造背景可能为地幔柱对造山带的叠置。

新疆拜城县波孜果尔碱性花岗岩体中角闪石与黑云母地球化学特征及其对成岩成矿的记录

角闪石和黑云母是含稀有稀土金属矿物的高分异碱性花岗岩中常见的暗色矿物。角闪石和黑云母对不同元素(尤其是Nb、Ta、Zr、REE等稀有稀土金属元素)的相容性特点使它们的主微量元素特征成为岩浆演化的"日志",对构建含矿岩浆的成岩成矿模型具有一定意义。本文针对新疆拜城波孜果尔碱性花岗岩体中的角闪石和黑云母,利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)等分析技术,开展精细的矿物学研究,综合厘定Nb、Ta等元素在岩浆结晶过程中的富集和分配过程。波孜果尔岩体中的角闪石均为亚铁钠闪石,总体表现为较高的Na和Fe含量,而相对贫Ca(<0.15 apfu)、Mg(<0.06 apfu)和Ti(<0.07 apfu),成分的均一性以及轻稀土元素的亏损特征暗示了角闪石较晚结晶且角闪石结晶前大量富轻稀土元素矿物结晶分离。根据共生关系黑云母可分为A、B两类,它们显示出不同的化学成分。A类黑云母具有相对较高的F含量(A类为3.81%～4.82%,B类为1.68%～3.65%)和SiO_2含量(A类为41.5%～43.3%,B类为35.9%～38.5%),相对较低的TFeO含量(A类为28.0%～31.4%,B类为32.2%～35.7%)和Al_2O_3含量(A类为6.45%～7.62%,B类为9.70%～11.00%)。黑云母与角闪石中氟的含量变化指示了氟在结晶过程中的富集、饱和过程以及氟饱和引起的稀有稀土金属矿物大量结晶现象。由于在主要矿物中的不相容性,成矿元素Nb、Ta在熔体中含量逐渐上升,但主要矿物及大部分副矿物中均高于全岩的Nb/Ta值产生了"Ta丢失"现象。结合前人研究,本文认为气热相带出与锆石的结晶分离两种机制共同作用导致Ta从熔体中分离。

新疆波孜果尔超大型稀有-稀土金属矿床的成矿时代和成矿动力学背景:来自独居石U-Th-Pb定年和石墨激光拉曼光谱的指示

波孜果尔碱性岩型Nb-Ta-Rb-Zr-REE矿床位于塔里木克拉通北缘与南天山造山带的接合地段,是近年来在塔里木北缘碱性岩带中发现的规模最大的稀有-稀土综合性矿床。本文通过对含矿岩体中的独居石和晶质石墨包体开展成矿年代学和岩浆形成条件研究,结合含矿碱性岩全岩成分,揭示波孜果尔碱性岩型稀有-稀土金属矿床的岩石地球化学特征、晶质石墨对成岩/成矿的指示、稀土成矿时代和成矿动力学背景,并进一步总结区域成矿指示意义。研究发现,波孜果尔碱性岩以富含碱性暗色矿物(钠铁闪石和霓石)为特征,岩性以正长岩为主,有较高的稀土总量,富集轻稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等),亏损重稀土元素和Ba、Sr等大离子亲石元素,显示强烈的负Eu异常。通过对晶质石墨的研究发现,不同岩相组中石墨的拉曼谱峰相似,显示具有较高的结晶程度,岩浆演化从细晶到伟晶阶段,石墨的无序度增大,可能与烧绿石和锆石等含放射性元素矿物增多使得辐射加强的影响有关。估算石墨的结晶温度介于700~800℃之间,其形成早于碱性岩浆,指示碱性岩浆早期为还原环境,晚期趋于氧化。独居石LA-ICP-MS U-Th-Pb结果显示波孜果尔稀土矿化时代约为280Ma,结合前人已获得的锆石U-Pb年龄,表明波孜果尔碱性岩浆活动时间从~290Ma到280Ma,持续了至少10Myr。进一步研究发现,从时间和空间上,波孜果尔含矿碱性岩所在的碱性岩带形成与塔里木地幔柱有关。地幔柱就位诱发被先前俯冲物质交代富集稀有-稀土元素和挥发性成分的岩石圈地幔低程度部分熔融形成富成矿元素的碱性岩母岩浆,随后在岩浆演化晚期富集成矿。

新疆拜城波孜果尔东矿区侵入岩矿物学特征

新疆拜城波孜果尔东矿区处于中国内陆地带岩石矿物较为发育的地区,其矿物的主要特征明显,有着十分重要的考察价值。本文通过对新疆拜城波孜果尔东矿区侵入岩矿物进行描述和分析,进一步对矿物的矿物学特征作出相应的阐述,希望能对今后该地区的矿物找寻和挖掘工作有一定的帮助作用。

新疆拜城波孜果尔东矿区侵入岩矿物学特征

新疆拜城县波孜果尔东矿区侵入岩为富含铌、钽、铀、钍、稀土、锆、铷、铯、锂等有用元素的含矿岩体.通过偏光显微镜、电子探针(EPMA)分析,对拜城波孜果尔东矿区侵入岩的矿物学特征进行了详细的研究,并对岩浆形成的构造背景进行了初步探讨,这对成岩、成矿作用研究有一定参考意义.研究结果表明,波孜果尔东矿区侵入岩为黑云母碱性花岗岩,主要造岩矿物包括石英、钠长石、钾长石、钠铁闪石、锂云母和黑云母等.其中,黑云母为锂铁叶云母,以富Si富Fe、低Al贫Mg为特征;锂云母以富Si、高Li低Al为特征,它们为黑云母-锂铁云母系列的不同成员,均属三八面体型.钠铁闪石以富含Fe2+为特征.副矿物包括烧绿石、星叶石、氟铈矿、独居石、钍石、萤石、锆石、铌铁矿等.岩石形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点.