南秦岭土地岭铌钽矿床火山岩地球化学、锆石U-Pb年代学特征及地质意义

南秦岭造山带北大巴山地区广泛出露早志留世碱性岩浆岩,这套碱性岩浆岩与铌钽稀土矿化关系密切,其成因对正确认识该区铌钽稀土矿成矿过程具有重要意义。对位于南秦岭的土地岭铌钽矿区火山岩分别进行了岩石学、岩石地球化学以及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学的研究,从而探讨其岩石成因及地质意义,以期为南秦岭地区铌钽稀土矿成矿过程研究提供新的依据,为稀有矿产找矿工作提供新的思路。土地岭铌钽矿床赋存于一套碱性火山岩中,含矿岩系主要为粗面岩、粗面质岩屑晶屑凝灰岩、粗面质凝灰熔岩。土地岭铌钽矿床中火山岩的地球化学分析表明,该区火山岩全碱含量高,为碱性岩系列;强烈富集Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,亏损Sr、Ti、P等元素;稀土元素总量高,明显富集轻稀土元素,具弱负Eu异常。结合微量元素构造环境判别,认为该区火山岩形成于大陆裂谷环境,是幔源玄武质岩浆演化的产物。锆石U-Pb年代学研究表明,该区火山岩形成于早志留世,主体结晶年龄为(443.2±4.5)～(441.6±4.0)Ma。土地岭铌钽矿床主要含铌钽矿物分布于早期矿物间隙内,铌钽的富集与岩浆演化晚期的气液活动关系密切。土地岭铌钽矿床为火山岩型稀有金属矿床,兼具岩浆热液型矿床特征。

竹山文峪河毒重石—重晶石矿床特征及成因分析

竹山文峪河毒重石—重晶石矿床产于寒武纪硅质岩建造中,毒重石矿床与重晶石矿床同生沉积特征显著,既相互共生,又相互分离的产出,受断层、层位、岩性、岩相控制明显。成矿流体中主要含有N_2、CO_2、O_2、CO等,毒重石与热化学硫酸盐还原作用密切,重晶石形成温度低于毒重石。矿石中Ba与有机碳含量具有不协调的负相关趋势,有机质成熟度越高,越利于Ba的富集。硫同位素特征表明,在以毒重石矿石为主的成矿亚带中,重晶石形成与热液流体有关;在以重晶石为主的成矿亚带中,重晶石的形成与硫酸盐还原菌的生物作用密切相关。碳氧同位素特征表明氧化作用及微生物的降解所产生的碳元素为早期成岩阶段的初始碳源,毒重石形成于水岩界面下部到氧化还原界面上部及其附近的环境中。硼同位素特征说明硼主要来自于生物降解。铷锶同位素特征表明毒重石和钡解石形成于早期成岩阶段沉积物的孔隙水介质中。钐钕同位素特征说明成矿流体与底部火山岩发生了广泛的水—岩作用,火山岩可能为热水沉积硅质岩或钡解石的形成提供部分物源。因此,文峪河毒重石—重晶石矿床,为一产于深海—半深海环境受生物—化学、氧化还原条件、温度影响强烈及与盆地底部基岩密切相关的同生热水沉积矿床。