阿尔金西段小白河沟地区萤石矿床成因:来自年代学、稀土元素、Sr-Nd同位素和流体包裹体的约束

阿尔金西段小白河沟地区近年来萤石找矿取得重大突破,该区近年来新发现大型萤石矿床,但该萤石矿床的成矿流体来源、性质及富集机理仍不清楚。萤石矿化主要赋存于花岗岩体内外接触带附近,赋矿围岩主要为阿尔金岩群中的黑云斜长片麻岩、碳酸盐岩等富钙质岩系,矿体明显受NE向断裂构造控制,矿石为脉状、角砾状、块状、条带状,矿物组成为方解石、萤石、带云母,矿床成因主要为热液充填型矿床。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明,阿尔金西段小白河沟萤石矿床花岗岩成岩年龄为2期,一期为(482.3±4.1)Ma,形成于早古生代奥陶纪;另一期为(888.8±6.2)Ma,形成于新元古代早期,与Rodinia超大陆汇聚事件有关。稀土元素特征显示,小白河沟萤石矿床的萤石、方解石、稀土元素分布模式均为右倾LREE富集型,具明显的负Eu异常,与成矿岩体、围岩地层十分相似,表明萤石、方解石可能继承了岩体、地层的稀土分布模式。流体包裹体特征显示,存在富气相两相包裹体、富液相两相包裹体和含子晶三相包裹体,富液相包裹体温度区间为120℃~240℃,盐度为2%~7.6%,属低温低盐度,而富气相包裹体、含CO_(2)三相包裹体温度较高,温度为270℃~410℃,盐度达12%,属于中-高温、中-低盐度,萤石矿早成矿阶段可能为中-高温、中-低盐度流体,晚成矿阶段为中-低温、低盐度流体,总体属NaCl-H_(2)O-CO_(2)-CH_(4)热液体系类型。小白河沟矿区萤石的^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.71033~0.71272,^(143)Nd/^(144)Nd比值为0.511946~0.512073,在^(87)Sr/^(86)Sr-^(143)Nd/^(144)Nd图解中,各矿区萤石样品点均落于上、下地壳之间区域,说明萤石成矿物质来源于地壳。