东秦岭官坡地区稀有金属伟晶岩成矿机制

东秦岭伟晶岩区是我国著名稀有金属产地,是秦岭造山带规模最大、稀有金属矿化最丰富的伟晶岩区。官坡地区以伟晶岩脉数量多、含矿伟晶岩脉占比高、稀有金属矿化类型全(锂、铍、铌、钽、铯)、产出具有一定规模的锂矿化伟晶岩和多种稀有金属矿物为特色,是东秦岭伟晶岩区最具代表性和典型性的伟晶岩密集区。官坡地区由北西至南东依次产出火炎沟锡铌钽矿、南阳山、七里沟-前台和蔡家沟锂矿。稀有金属伟晶岩内部结构分带型式多样,呈弱分带(均一结构和分层结构)和复杂分带(主要为对称分带);伟晶岩类型主要是复杂型锂辉石亚型,少量为复杂型锂云母亚型和钠长石-锂辉石型;总体具有高硅、富碱、过铝质特征,富集大离子亲石元素(Rb、K)和高场强元素(Nb、Ta、Hf),亏损Ba和Ti,具有低的Nb/Ta值,稀土元素四分组效应明显,显示伟晶岩岩浆高度分异演化特征。矿物学研究结果表明,与火炎沟含锡伟晶岩相比,南阳山、七里沟和蔡家沟稀有金属伟晶岩(主要是锂矿化伟晶岩)岩浆具有更高的分异演化程度。官坡地区存在晚奥陶世-早志留世伟晶岩岩浆活动,稀有金属伟晶岩主要成岩成矿峰期为晚志留世-早泥盆世(424~408Ma)和早-中泥盆世(399~384Ma)。官坡稀有金属伟晶岩形成于北秦岭碰撞阶段、汇聚减弱-地壳抬升背景和造山后伸展阶段,集中于造山作用晚期。电气石B同位素和锆石Hf同位素组成显示官坡稀有金属伟晶岩来自元古宙陆壳变质沉积岩。官坡稀有金属伟晶岩与区域上出露的花岗岩不具有明显的成因联系,可能为北秦岭单元熔融产物。弱分带火炎沟锡铌钽矿化伟晶岩岩浆就位后未经历明显的分异作用;弱分带锂矿化伟晶岩岩浆是富锂岩浆在其就位后未经历明显的结晶分异即达到锂饱和的沉淀锂矿物,在该体系进入流体阶段后继续沉淀锂矿物完成稀有金属矿化;复杂分带锂矿化或锂铍铌钽铯矿化伟晶岩在岩浆就位后通过结晶分异形成稀有金属饱和熔体,开始沉淀稀有金属矿物,随着熔体和挥发分不断演化,形成富挥发分和稀有金属的熔体,沉淀不同稀有金属矿物组合,并通过碱质流体(部分天水加入)交代进一步完成稀有金属沉淀和再分配。官坡地区稀有金属伟晶岩岩浆的形成过程和岩浆就位后的岩浆-热液演化过程共同完成稀有金属富集成矿。矿物学、岩石地球化学、围岩蚀变和区域构造等方面研究为官坡地区稀有金属伟晶岩找矿提供了潜在的矿化指示标志。