新疆大喀拉苏伟晶岩型Be-Nb-Ta矿床铍成矿机制研究

大喀拉苏1号伟晶岩脉是阿尔泰造山带中重要的伟晶岩型铍矿床。主要的矿石矿物为绿柱石,其矿物学特征可用于指示伟晶岩演化程度;其熔体-流体演化过程可揭示伟晶岩的形成和Be成矿机制。野外工作揭示,1号伟晶岩脉可分为粗粒边缘带(Ⅰ)、块体中间带(Ⅱ)和晶洞(Ⅲ),对应矿物组合分别为粗粒绿柱石+电气石+微斜长石+石英+磷灰石+石榴子石+白云母±钠长石(Ⅰ带)、块体绿柱石+钠长石+微斜长石+白云母+铌钽铁矿+石英(Ⅱ带)、绿柱石+钠长石+白云母+石英(Ⅲ带)。绿柱石、铌钽矿、锆石、云母等矿物的微区矿物化学分析表明,从花岗岩到伟晶岩的粗粒边缘带、块体中间带,不相容元素(如Mg,Fe,Rb,Cs,Ta,Hf等)含量逐渐升高,与酸性岩浆结晶分异模式一致,采用瑞利分馏模式模拟计算得出,结晶分异程度达95%时可造成熔体大量富集Be,Nb,Ta,继而晶出绿柱石、铌钽矿等稀有金属矿物。绿柱石、石英中的原生熔体-流体包裹体组合显示,熔体成分包括贫水熔体和富水、P,F熔体,共生流体富含CO2、CH4、NaCl。富水熔体包裹体包含气相、液相和熔体相,其中液相包围气相且体积可达35%,并发育磷灰石、水羟磷铀矿、独居石、磷钙钍石等矿物。贫水熔体包裹体主要包含气相和熔体相,少量包裹体可见液相(占总体积的5~10%),并发育绿柱石、云母、钠长石、石英、钾长石等矿物。原生流体包裹体均一温度和最低捕获压力分别为260℃~320℃和140~198 MPa。综上,大喀拉苏矿床稀有金属富集主要受结晶分异和熔体-熔体-流体不混溶机制控制。