北秦岭卢氏龙潭沟-火炎沟锡矿床成矿作用探讨——来自花岗伟晶岩年代学、岩石地球化学的证据

北秦岭卢氏官坡地区龙潭沟-火炎沟锡矿床是近年来在豫西地区实现的重大找矿突破,然而前人对该矿床的形成时代以及成矿作用研究较少。本文以与锡成矿关系密切的白云母电气石钠长石花岗伟晶岩(以下称含锡花岗伟晶岩)为研究对象,开展了岩相学,岩石地球化学,以及锡石、铌钽铁矿和磷灰石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,探讨了花岗伟晶岩的源区性质、成岩成矿时代和构造环境。结果显示:(1)含锡花岗伟晶岩的锡石、铌钽铁矿和磷灰石U-Pb年龄分别为408.1±1.5Ma、391.5±2.0Ma和387.0±2.1Ma;锡石年龄代表早期锡矿化的时间,铌钽铁矿和磷灰石代表晚期铌钽矿化的时间;结合区域研究成果,认为官坡-丹凤地区存在两期锡铌钽等稀有金属成矿作用。(2)含锡花岗伟晶岩富硅和铝,贫碱,富集Rb、Cs、Nb、Ta和Hf,亏损Ba、P和Ti,相对富集重稀土元素,亏损轻稀土元素,具明显的Eu负异常,暗示其源岩应为陆壳物质。(3)龙潭沟-火炎沟锡矿床形成于造山后由挤压到伸展转换的构造背景。通过与秦岭造山带的灰池子复式岩体,以及成铀伟晶岩和稀有金属伟晶岩进行对比,我们认为,龙潭沟-火炎沟锡矿床的成锡伟晶岩地球化学特征既有相似性又有差异性,具更高的结晶分异演化程度;沉积源岩物质组成可能是龙潭沟-火炎沟伟晶岩成锡矿的关键。卢氏官坡地区龙潭沟-火炎沟锡矿床的发现,对于在昆仑-秦岭-大别地区找早泥盆世的稀有金属矿床,尤其是锡矿床,具有重要意义。