应用X射线荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究湖南传梓源地区稀有金属矿床伟晶岩地球化学特征

本文利用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体质谱分析技术对传梓源地区锂辉石伟晶岩、钠长石伟晶岩和钾长石伟晶岩开展研究,获得三种类型伟晶岩地球化学特征。锂辉石伟晶岩具高Al2O3（16.23%~16.4%）、高K2O（3.05%~5.22%）和高分异指数（DI=91.13~94.9）,微量元素富集Rb、K而亏损Ba、Sr、Ti,稀土元素含量低（ΣREEs=2.9×10-6~3.5×10-6）;钠长石伟晶岩富Na2O（5.58%~7.41%）而贫K2O（0.98%~2.62%）,微量元素Rb/Sr值相对于锂辉石伟晶岩呈降低变化而稀土元素为升高变化;钾长石伟晶岩富K2O（9.13%）而贫Na2O（1.69%）,微量元素Zr/Hf和K/Rb值相对于锂辉石伟晶岩和钠长石伟晶岩呈升高变化的特征。表明岩浆在演化过程中发生了不混溶作用、钠长石交代作用和钾长石交代作用,分别形成了Li、Rb矿化锂辉石伟晶岩,Nb、Ta、Be矿化钠长石伟晶岩和无矿化钾长石伟晶岩,这些地球化学特征是稀有金属矿床找矿地球化学标志。

湘东北传梓源206号伟晶岩脉地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成及其地质意义

位于湘东北幕阜山南缘的传梓源稀有金属矿床是我国近年新发现的大型伟晶岩型锂铌钽矿床。针对矿区内伟晶岩的形成年龄、物质来源和大地构造背景等问题,选择206号脉的锂辉石钠长石伟晶岩及白云母钠长石伟晶岩,开展全岩地球化学、锆石微量元素和Hf同位素分析以及锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。研究结果表明:花岗伟晶岩表现出高硅、富铝、富碱、贫钙、贫磷、贫镁、钙碱性及过铝质特征;微量元素含量很低,属轻稀土元素相对富集的右倾型;微量元素富集Rb、Th、Nb、Zr、Hf,相对亏损Ba、Ti、Yb、Lu;锆石颗粒较小(粒径为50~150μm),阴极发光强度较弱,大部分锆石为弱振荡环带或无环带,少部分锆石发育韵律环带,前者锆石U质量分数相对较高(>4000×10^(-6)),后者锆石U质量分数相对较低(<4000×10^(-6));但这些锆石大部分w(Th)/w(U)较小(<0.1),具有热液锆石特征。两件锆石U-Pb协和年龄分别为(144.2±1.43)Ma和(145.1±1.79)Ma,可以代表花岗伟晶岩脉的形成时代,表明传梓源伟晶岩型稀有金属矿床形成于早白垩世,与燕山期岩浆热液活动密切相关。花岗伟晶岩脉中锆石Hf同位素标准化值(εHf(t))为-6.3~-5.4,二阶段模式年龄为1592~1537 Ma,与幕阜山花岗岩Hf同位素组成相似。从大地构造环境来看,区内花岗伟晶岩的形成与燕山期太平洋板块向欧亚大陆俯冲紧密相关,主要受制于后造山的伸展构造背景,属冷家溪群减压熔融的产物。

数字地质调查系统在湘东北传梓源稀有金属矿床资源量估算及找矿预测中的应用

随着地球科学及计算机技术的飞速进步,三维矿体建模已逐渐成为地质勘探领域的核心工具。本研究旨在通过运用数字地质调查系统(DGSS)三维地质建模软件,构建精确的三维矿体模型,深化其在找矿工作中的应用潜力。文章在传梓源矿床以往的槽探、坑探、钻探等众多地质勘探信息的基础上,成功建立了矿体的三维模型,并利用地质统计学方法对矿体资源储量进行了精确计算;所建立的模型精准揭示了矿体在空间上的分布格局、形态特点,指出了矿体呈现向南东方向侧伏的趋势,为深部勘查方向的确定提供了重要依据。DGSS在湖南传梓源矿床的应用成功证明了其在地质勘探领域的巨大潜力和价值,也为地质勘探的数字化转型提供了有力的支持和实践证据。

湘东北仁里-传梓源矿床5号伟晶岩岩相学、地球化学特征及成矿时代

湘东北幕阜山地区由东北向西南,稀有金属矿化种类由单一至复杂,成矿规模逐渐增大,显示出明显的空间规律性。本文选取幕阜山地区西南部岩浆分异演化程度最高、矿化种类最复杂的仁里-传梓源稀有金属矿床,开展典型伟晶岩脉矿物学、地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,旨于揭示Be-Nb-Ta-Li-Cs伟晶岩地球化学特征,探讨其与花岗岩围岩成因关系,并限定矿床稀有金属成矿时代。仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉表现出相对富碱(Na2O+K2O=5.11%~14.02%,平均9.4%)、过铝质(A/CNK=1.04~2.26,平均为1.4)的特征,微量、稀土元素含量极低,总体上富集Ta、Nb、Hf、Zr等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE),不相容元素Rb、Cs、Nb、Ta、Zr、Hf等的强烈富集表明岩浆分异演化程度极高。矿物学及地球化学特征显示,仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉由边部至核部分异演化程度逐渐升高,但其化学指数与花岗岩围岩相比表现出较明显的突变关系。结合野外接触关系、年代学等证据,推断围岩二云母花岗岩并非稀有金属伟晶岩母岩。仁里-传梓源矿床显示出稀有金属岩浆-热液两阶段成矿的特征,伟晶岩中锂云母Ar-Ar坪年龄为125.0±1.4 Ma,代表了岩浆分异演化晚阶段,近热液体系中稀有金属聚集成矿的时代。

湖南省传梓源铌钽矿床地质特征及成因探讨

平江传梓源铌钽床位于幕阜山岩体南西缘,大地构造位置位于扬子板块东南缘江南造山带中段,稀有金属矿成矿条件较好.文章通过区域成矿地质条件和矿区的地质、构造、伟晶岩特征、矿体特征及分布规律等矿床特征分析,结合矿区交代作用和矿化阶段特点,综合矿区地球化学特征,对该矿床成因进行了初步探索,认为该矿床为岩浆-交代作用形成,矿床类型为花岗伟晶岩型铌钽矿床.

湘东北传梓源铌钽锂矿床地质地球化学特征及成因

平江传梓源铌钽锂稀有金属矿床位于幕阜山岩体南西缘,大地构造位置位于扬子板块东南缘江南造山带中段。文章通过铌钽锂矿石的微量元素和稀土元素的组成及其空间上的演化规律,探讨铌钽锂的成矿作用过程,进一步探讨该矿床的矿床成因。自北至南,传梓源铌钽锂稀有金属矿区依次出现幕阜山岩体→微斜长石伟晶岩→微斜长石-钠长石伟晶岩→钠长石伟晶岩→含铌钽的钠长石-锂辉石伟晶岩。该区含矿伟晶岩与幕阜山早期黑云母二长花岗岩的微量元素和稀土元素分布基本一致,表明该区伟晶岩为幕阜山花岗质岩浆结晶演化的产物。对比4种不同类型的伟晶岩发现,Sr元素含量与Nb、Ta的含量呈正相关。微斜长石伟晶岩至钠长石伟晶岩均呈现铕负异常,而含铌钽的钠长石-锂辉石伟晶岩却呈现铕正异常,这可能与富含铌、钽、锂的碱质气水热液叠加自交代(钠化)相关。该区各类型伟晶岩是幕阜山花岗质岩浆结晶分异后期的产物,在伟晶岩原结晶阶段时Nb、Ta等成矿物质发生初步富集,而含铌钽的钠长石-锂辉石伟晶岩可能为富含铌、钽、锂的碱质气水热液叠加自交代的结果。

湘东北仁里-传梓源5号伟晶岩脉云母和长石成分的演化与成矿作用的关系

5号稀有金属伟晶岩脉是仁里-传梓源矿区规模最大的伟晶岩脉,地表分带性良好。文章选取仁里5号脉深部钻孔开展矿物学研究,研究其深部的分带规律。根据对深部钻孔(ZK708)岩芯的矿物学特征研究认为,5号伟晶岩脉深部可划分为4个带:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ带。Ⅰ带主要为微斜长石和石英,典型特征为文象结构;Ⅱ带主要为微斜长石和钠长石;Ⅲ带主要为钠长石和白云母;Ⅳ带主要为钠长石和石榴子石。云母和长石的成分特征显示,从外带(Ⅰ、Ⅱ带)至内带(Ⅲ、Ⅳ带)云母由白云母系列逐渐向锂云母系列转变;由Ⅰ带→Ⅱ带→Ⅳ带→Ⅲ带,云母中的Li、F、Cs、Ta、Sn、Nb含量升高,Sr、Ba含量下降;钾长石的中Li、Rb、Cs呈现类似的上升趋势,指示伟晶岩分异演化程度升高。碱性长石中P的含量呈现出由Ⅰ~Ⅱ带略微降低,Ⅲ带升高而Ⅳ带呈略微降低的趋势,Ⅲ带内发育铌钽铁矿,表明P元素的升高可能与铌钽的富集密切相关。

湖南仁里稀有金属矿田206号锂辉石伟晶岩脉地球化学特征及成矿时代

湖南仁里稀有金属矿田是中国近年来新发现的一处重要的花岗伟晶岩型铌、钽、锂等稀有金属矿产地,文章针对矿田含锂伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其与花岗岩的关系,选取传梓源锂铌钽矿床内规模最大的206号锂辉石伟晶岩脉开展地球化学和白云母Ar-Ar定年工作,并与区内其他伟晶岩、花岗岩的地球化学特征、成岩时代对比分析。传梓源206号锂辉石伟晶岩属高分异稀有金属伟晶岩,形成时代为(135.4±1.4)Ma,岩石地球化学表现为高硅、高铝、低钙、相对富碱、钙碱性及过铝质特征;稀土元素总量很低,以轻稀土元素为主;微量元素富集Cs、Rb、U、Ta、Nb、Zr、Hf,相对亏损Ba、Ti,Zr/Hf、Nb/Ta比值低且集中。幕阜山地区稀有金属成矿可分为2期:第1期稀有金属成矿时代约145 Ma,与燕山早期岩浆活动有关;第2期稀有金属成矿时代135~125 Ma,为主成矿期,该期稀有金属伟晶岩与燕山晚期的二云母二长花岗岩存在成因联系,两者为同源岩浆连续结晶分异过程中不同阶段的产物。稀有金属富集成矿经历了岩浆-热液两阶段作用,Be、Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有元素的富集多发生于岩浆结晶分异晚期,热液作用使Ta、Li、Rb、Cs再次富集。

湘东北地区伟晶岩型锂矿成矿模型及找矿潜力分析

幕阜山地区在20世纪70年代发现了传梓源锂、铌钽矿床,近年来在该区黄柏山、窄板洞地区亦有富锂伟晶岩报导,但幕阜山地区锂矿资源尚未系统评价。锂矿资源作为新能源产业领域重要的原材料且需求日益增大,开展幕阜山地区锂矿成矿潜力分析尤为重要。本文通过对黄柏山地区、传梓源矿区和窄板洞地区含锂矿伟晶岩详细的野外地质调查,分析了含锂矿伟晶岩分布及含矿性特征,认为含锂伟晶岩在空间上远离幕阜山岩体分布,在垂向上锂矿化位于LCT型伟晶岩脉的上部。总结了湘东北地区铌钽矿伟晶岩和锂矿伟晶岩成岩、成矿年龄几近一致(140~130 Ma),稍晚于区内二云母二长花岗岩形成年龄(143~138 Ma),且同位素研究结果也指示花岗岩与伟晶岩有着相同的物质源区,认为区内二云母二长花岗岩为稀有金属伟晶岩成矿母岩,进而建立了伟晶岩型稀有金属矿成矿模型。依据成矿模型及区域稀有金属成矿的规律认识,建立了“传梓源式”伟晶岩型锂矿预测要素,首次对湘东北地区锂矿资源潜力开展预测评价,初步预测黄柏山—传梓源和窄板洞—梭墩锂矿远景区内锂矿资源潜力达10.19万吨,具备寻找大型锂矿产地(>10万吨)的潜力。

湘东北地区幕阜山燕山早期黑云母二长花岗岩地球化学特征与成岩机制探讨

传梓源铌钽锂矿床是位于幕阜山岩体南缘的一个中型矿床。为了探讨与稀有金属成矿存在成因联系的幕阜山燕山早期花岗岩的岩石成因、成岩物质来源以及成岩动力学背景,本文通过对黑云母二长花岗岩的主微量元素和稀土元素组成的进行研究。结果显示幕阜山燕山早期花岗岩早期的SiO_(2)含量为71.50%~73.67%,属酸性岩类,贫Mg,贫钙,属于钙碱性过铝质岩石。稀土总量(ΣREE)变化范围93.63×10^(-6)~147.92×10^(-6)之间。轻重稀土比值(LREE/HREE)介于12.97~28.99之间,轻稀土较富集,铕和铈呈弱负异常。本区岩体的大离子亲石元素含量出现分化,显著富集Ba、U等元素,而强烈亏损Nb、Ta、Rb、Th、Sr。岩体中Ga元素和高场强元素Zr、Ce、Y等含量均较高。幕阜山早期花岗岩属于A型花岗岩,成岩物质具有壳幔混合来源。本区成岩发生的动力学背景为与古太平洋板块俯冲有关的弧后拉张背景,是板块俯冲作用晚期挤压-伸展转换环境下的产物。