喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩锂矿的形成时代、源区特征及分异特征

喜马拉雅新生代淡色花岗岩带是近年来提出的与高度结晶分异、异地深成淡色花岗岩有关的稀有金属战略远景区,目前其金属组合以铍-铌-钽(-锡-钨)为主。秦克章等(2021a)报道了在高喜马拉雅带珠峰地区发现的琼嘉岗锂矿,是喜马拉雅首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿。本次研究重点揭示喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿的成矿特征、形成时代和源区特征。琼嘉岗矿区矿石矿物主要为锂辉石、铌铁矿-铌锰矿、少量锡石和绿柱石,特征性长柱状锂辉石主要产于块体微斜长石+锂辉石带和分层细晶岩带内。琼嘉岗锂辉石伟晶岩各结构分带的K/Rb含量较为相似,锂含量从边部细粒钠长石带(~100×10^(-6))到分层细晶岩带(~1000×10^(-6)),再到块体微斜长石+锂辉石带(>3000×10^(-6))逐渐升高,而Cs含量逐渐降低。独居石和铌钽铁矿族矿物LA-ICPMS定年结果显示,琼嘉岗锂辉石伟晶岩形成于新喜马拉雅阶段早期(25~24Ma),与高喜马拉雅地区淡色花岗岩时代相近。矿物化学和独居石Nd同位素结果显示该稀有金属伟晶岩结晶于高度演化的花岗伟晶岩熔体,源区特征与高喜马拉雅结晶岩系一致。本研究所揭示的琼嘉岗成矿特征、形成时代和源区特征将为高喜马拉雅其它地区找寻大型花岗伟晶岩型锂矿提供重要借鉴意义。

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。

西昆仑铁克里克构造带康开铁矿床地质特征及成因

康开铁矿床位于西昆仑铁克里克构造带中段北缘,赋矿地层为元古代喀拉喀什岩群和埃连卡特岩群变质岩,发育镜铁矿和磁铁矿两种铁矿化类型。镜铁矿体受断层构造控制,呈脉状、似层状、团块状和细脉状产出。磁铁矿化体包括磁铁石英岩型和基性岩型,其中磁铁石英岩型矿石具有沉积变质型特征,基性岩型矿石表现为基性岩内发育浸染状磁铁矿和少量黄铜矿。依据两种铁矿化类型的矿物组合、结构构造、围岩蚀变和不同类型矿化体的时空关系等特征,将其成矿作用过程划分为沉积期、变质期、岩浆期和构造热液期4个成矿期,即该矿床是多期复合成矿作用的产物。沉积期和变质期形成的磁铁石英岩中的磁铁矿和岩浆期形成的基性岩中的磁铁矿为后期构造热液期发育的镜铁矿体提供了成矿元素来源,因此,出露于地表(浅部)的镜铁矿体可作为寻找周围和深部与磁铁石英岩和基性岩有关的磁铁矿的找矿标志,这一标志在铁克里克构造带中可能具有普遍性意义。

西昆仑苏纳克早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

苏纳克花岗岩位于西昆仑造山带库尔良裂谷带内,岩体岩性为黑云母二长花岗岩,其中侵入有花岗闪长岩脉。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩脉的结晶年龄分别为(477.0±2.1)Ma和(466.7±2.0)Ma,为早—中奥陶世岩浆活动的产物。苏纳克黑云母二长花岗岩主量元素组成具有高硅(SiO2含量(质量分数,下同)为72.75%~76.44%)、富碱(Na2O+K2O值为8.58%~9.12%)的特征,A/CNK值为1.02~1.11,为弱过铝质、高钾钙碱性系列。球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为平缓的右倾型特征,并呈“V”字型,且具有显著的负Eu异常。微量元素组成明显富集Rb、K等大离子亲石元素及Th、U等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、Eu、P、Ti等。整体上,苏纳克黑云母二长花岗岩具有高分异I型花岗岩的地球化学特征,是西昆仑早古生代原特提斯洋俯冲过程中的产物。

哈拉乔拉岩体橄榄石与辉石成分对阿尔泰造山带铜镍成矿潜力的指示

哈拉乔拉基性-超基性岩体于431 Ma侵位于阿尔泰造山带南缘,以辉长岩和橄榄辉长岩为主,类比于基性岩含矿的喀拉通克和黄山东矿床。本文通过哈拉乔拉岩体的矿物成分探讨该岩体的硫化物熔离过程。哈拉乔拉橄榄辉长岩中橄榄石Fo值为75~83 mol%,类似于黄山东与喀拉通克,但Ni含量更为亏损(小于100×10^-6~840×10^-6),明显低于这两个矿床Fo值相近的橄榄石。单斜辉石成分(Mg^#为0.75~0.81)对比也表明哈拉乔拉岩体与喀拉通克岩体具有相似的母岩浆成分与演化过程。哈拉乔拉橄榄石和单斜辉石的成分指示岩浆侵位之前曾经历橄榄石分异结晶作用,Ni严重亏损指示深部橄榄石分异过程中还伴随着硫化物熔离作用。但目前地表及有限的钻孔并未见大量硫化物,暗示硫化物可能堆积在岩体深部或深部岩浆房。经以上分析,认为志留-石炭纪侵位的基性-超基性岩也具形成铜镍矿床的潜力,其成矿潜力评价可综合地球化学-地质-地球物理-成矿过程研究等多方面信息。