磷灰石矿物化学示踪伟晶岩型锂矿岩浆-热液演化过程——以川西党坝矿床为例

川西可尔因地区党坝花岗伟晶岩型锂矿位于松潘-甘孜造山带中部,其探明氧化锂资源量超过百万吨,为超大型锂矿床。本文在详细的地质特征研究基础上,选取富锂辉石伟晶岩脉(钠长石锂辉石伟晶岩)和贫锂辉石伟晶岩脉(钠长石伟晶岩)中的磷灰石作为研究对象,对其开展了显微结构观察、地球化学、U-Pb同位素年代学等研究,以探讨伟晶岩形成时代、动力学背景、花岗质岩浆源区及演化过程,并评价磷灰石地球化学特征对氧化态的指示意义。研究表明,磷灰石与钠长石、石英、白云母、铌钽铁矿等伴生,为高F、低Cl磷灰石。通过对钠长石锂辉石伟晶岩中的磷灰石开展LA-ICP-MS U-Pb同位素测试,获得其形成时代为186.78±4.17Ma,为燕山早期岩浆作用的产物。结合区内已有研究,表明党坝花岗伟晶岩型矿床是在岩石圈剥离的作用下,形成于由压缩向伸展的碰撞后期,并伴随着多期成矿作用的发生。地球化学结果显示,磷灰石具高F、Nd和低Cl、Sr的特征,指示区内伟晶岩与S型花岗岩具有相同或相似的岩浆来源,且伟晶岩初始岩浆熔体与三叠纪复理石沉积物部分熔融作用紧密相关。在熔体-流体演化过程中,受到以长石为主导的分离结晶作用及含Cl流体活动的改造,流体出溶导致党坝伟晶岩中磷灰石轻稀土元素富集。钠长石锂辉石伟晶岩中的磷灰石具有较高氧逸度特征,可能经历了熔-流体相互作用或富挥发分熔体的不混溶。