川西冕宁-德昌稀土成矿带壳源混染促进稀土成矿作用

川西冕宁-德昌稀土成矿带是我国重要的稀土成矿带之一,然而壳源混染与稀土成矿之间的关系尚缺乏有效制约。辉钼矿Re-Os同位素体系已发展成为示踪壳源混染作用的灵敏指示剂。为了揭示壳源混染在川西碳酸岩型稀土成矿中的作用,对牦牛坪和木落寨稀土矿床开展了辉钼矿Re-Os同位素研究。岩相学特征表明,辉钼矿在岩浆期产出于方解石间隙中,在伟晶岩期产出于石英间隙中,在热液期与热液矿物、硫化物共生。牦牛坪稀土矿床2件辉钼矿样品Re-Os模式年龄分别为25.93和26.05 Ma,Re含量(质量分数,下同)分别为44.933×10^(-6)和28.678×10^(-6);木落寨稀土矿床的辉钼矿样品Re-Os模式年龄为28.90 Ma,Re含量为38.765×10^(-6)。辉钼矿形成年龄与稀土矿床成岩成矿年龄一致,说明辉钼矿沉淀与稀土成矿同期,3件辉钼矿样品Re含量均为10-5数量级,表示其成矿物质具有壳幔混合特征。壳源混染中和了稀土成矿流体pH值,使稀土-氯化物和稀土-硫酸盐失稳,富CO 2含钼流体的混合促进了成矿流体中CO^(2-)_(3)与稀土元素结合,导致氟碳铈矿的沉淀。

川西冕宁-德昌REE成矿带成矿年代学研究：热液系统维系时限和构造控矿模型约束

川西冕宁-德昌REE成矿带是中国最重要的REE成矿带之一,包括牦牛坪超大型REE矿床、大陆槽大型REE矿床、木落寨中型REE矿床和里庄小型REE矿床以及一系列矿点和矿化点。REE成矿作用与碳酸岩-碱性杂岩体有关,受印度-亚洲大陆碰撞带的一系列新生代走滑断裂系统控制,岩体主要侵位于元古代结晶基底岩石和古生代—中生代沉积盖层中。40Ar/39Ar快中子活化分析表明,大陆槽白云母、里庄黑云母和木落寨金云母的40Ar/39Ar坪年龄分别为13·2Ma、30·6Ma和35·5Ma,结合前人成岩成矿年龄资料,牦牛坪矿床岩浆-热液活动时限约12Ma,大陆槽矿床约5Ma,而里庄矿床则为2Ma,热液活动持续时间与矿床的REE储量存在正相关关系。研究发现,冕宁-德昌REE矿带从北到南,成岩成矿年龄逐渐变新,时间跨度长达27Ma;碳酸岩-正长岩岩浆初始活动时间与雅砻江左旋走滑断裂开始活动时间相一致,成岩成矿年龄的系统变化,有可能是由于雅砻江左旋走滑断裂右侧板片在相对固定的幔源岩浆"热点"上从南至北滑移造成的(相对于左侧板片)。

川西冕宁-德昌稀土矿带正长岩-碳酸岩杂岩体中锆石矿物学特征与矿化过程

川西冕宁-德昌稀土成矿带不同矿床中各种产状的正长岩是主要的赋矿围岩,运用各类显微图像、拉曼光谱、电子探针等测试方法分别选取其中新鲜(Ⅰ类)、重结晶(Ⅱ类)、受热液蚀变(Ⅲ类)和受成矿流体蚀变(Ⅳ类)的锆石进行矿物学研究。Ⅰ类和Ⅱ类锆石特征相似,透射图清晰,含岩浆子晶矿物包裹体,结晶程度好,拉曼光谱半高宽较小;Ⅲ类锆石透射图呈云雾状,晶体结构由于受到破坏而呈筛状,拉曼光谱半高宽较大,含少量钍石包裹体,低Zr,高U、Th、Hf、Ce含量;Ⅳ类锆石由于受到更强烈的蚀变,结构破坏最强烈,拉曼光谱半高宽最大,包裹体大量出现,锆石成分含有更多的U、Th、Hf以及La、Ce、Nd、Sm。各矿床正长岩-碳酸岩杂岩体中的锆石,Ⅰ类—Ⅲ类—Ⅳ类经历的蚀变程度逐渐加深、结构破坏增强、钍石包裹体和U、Th、Hf、Ce含量不断增加,反映了岩浆-伟晶岩-成矿过程中,锆石经历了不同的蚀变过程,同时也反映了稀土从岩浆到成矿不同阶段的蚀变矿化和富集。

川西冕宁-德昌稀土矿带霓长岩的地球化学特征及地质意义

霓长岩化作用是指碳酸岩(或碱性岩)流体对围岩的交代蚀变,它是碳酸岩型稀土(REE)矿床常见的蚀变类型,其所形成的岩石即为霓长岩。对霓长岩的深入研究可以鉴别碳酸岩体的存在,厘定碳酸岩岩浆(或流体)的地球化学性质及源区特征,这对于找寻碳酸岩相关的矿产资源(尤其是REE)以及剖析矿床成因机制有着重要的地质意义。川西冕宁-德昌稀土矿带是中国最重要的轻稀土矿带之一,包括牦牛坪超大型、大陆槽大型、木落寨和里庄中小型REE矿床以及一系列矿点。REE矿化与碳酸岩-碱性岩杂岩体密切相关,受一系列新生代走滑断裂的控制。该矿带广泛发育霓长岩化蚀变带,尤以大陆槽及里庄矿床为显著。岩相学分析表明,大陆槽和里庄霓长岩中的矿物多呈他形粒状结构,主要由长石、黑云母、霓辉石以及少量副矿物组成;主微量元素分析表明,霓长岩的碱质(K_2O+Na_2O)、MgO、Fe_2O_3T含量较高,且富集REE、Sr、Ba等微量元素;电子探针分析表明,霓长岩中的霓辉石Fe OT含量较高,长石Na_2O及K_2O含量较高,Ca O含量极低。An-Ab-Or三角图解显示长石主要为透长石和钠长石,属碱性长石系列;黑云母的地球化学成分图解表明云母的成因类型为交代型且具有相对富镁、贫铁等特征,属镁质黑云母。霓长岩化作用的交代流体含有较高的CO_2组分,且富含碱质、Mg、Fe及REE、Sr、Ba等元素。对比霓长岩与原岩的主微量元素发现:相比于正长岩原岩,在主量元素中,霓长岩的Fe、Mg、Ca等元素含量增加,Si、Al等元素含量降低;微量元素中,霓长岩的REE及Sr、Ba等元素显著增加。这意味着交代流体含有的Fe_2O_3T、MgO、CaO等组分在霓长岩化过程中被带进了围岩,而SiO_2和Al_2O_3等从围岩中被逐出。大陆槽及里庄矿区发育的角砾岩指示了矿区曾经历过频繁的角砾岩化事件,这提高了霓长岩作用的强度,并且为矿脉的穿插及REE矿物的沉淀提供了空间。在霓长岩化过程中,流体-围岩的组分交换反复发生,这削弱了REE络合物的稳定性,伴随多期次的热液活动及构造事件,最终完成REE活化→迁移→沉淀的过程。

基于丰度法对四川冕宁-德昌一带牦牛坪式稀土矿资源的定量预测

四川冕宁-德昌一带是我国重要的稀土成矿带之一。在前人工作的基础上,充分收集和利用近年来的新成果、新认识,采用元素丰度模型法对研究区内牦牛坪式稀土矿进行定量预测,预测资源量达二千万吨以上;结合区内稀土成矿与控矿、矿体分布、化探异常等特征分析,充分显示出冕宁-德昌一带巨大的稀土资源潜力。

四川牦牛坪外围龙家沟稀土矿体第一阶段找矿突破及启示

围绕加强国内稀土资源勘探和增储上产的迫切需求,笔者在综合研究前期地质资料的基础上,对攀西牦牛坪外围龙家沟开展了以稀土找矿为主的多学科交叉综合调查评价工作。经钻探验证,龙家沟ZK001孔深部发育厚大高品位稀土矿体,科研指导找矿取得突破性进展。161件岩芯样品电感耦合等离子体发射光谱分析结果表明:钻孔ZK001总稀土氧化物(TREO)平均含量达4.87%,见矿视厚度125.76 m,核心部位高品位矿段超过60%。牦牛坪外围龙家沟厚大隐伏稀土矿体的发现与钻探验证,扩大了牦牛坪稀土矿外围的成矿前景,是科技创新指导找矿突破的又一典型实践。随着冕宁-德昌稀土成矿带成矿机制、精准勘查理论技术难题的突破、交叉学科以及模拟技术的应用,将进一步带动该区稀土找矿工作。今后,有必要持续开展牦牛坪外围稀土矿产综合地质调查工作,大幅提升中国第二大稀土资源基地的资源保障能力,对确保中国稀土资源的绝对优势地位具有重要现实意义。

川西冕宁-德昌REE矿带风化型矿床的矿石类型及成因

川西冕宁-德昌REE矿带中的风化型矿石研究相对缺乏.根据近几年的野外地质调查,采用电子探针、X光粉晶衍射、全岩分析等对大陆槽、牦牛坪和木落寨矿床中疑似风化矿的样品进行类型和成因分析.结果表明:大陆槽风化型矿石中大量粘土矿物(达40%)和矿石矿物(达60%)发育,风化程度高;相反,牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石中几乎没有粘土矿物,风化程度低.通过对牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石进行地球化学特征、矿物组成分析并与围岩、矿脉的组成和产状对比,表明疑似风化型矿石主要是由矿脉和围岩在强烈的构造作用下发生机械风化形成.频繁的角砾构造使大陆槽矿石发生强烈的机械风化作用,并加速了矿石发生一定的水岩反应,促进矿石发生中等强度的化学风化作用.目前整个矿带中未发现明显的生物风化作用.整个稀土矿带的风化型矿石比南岭离子吸附型稀土矿石的风化程度低,形成时间较晚(11Ma),氟碳铈矿大量保存,还没有形成离子吸附型矿床.