中部非洲淡色花岗岩(约1.0 Ga)的年代学、岩石地球化学特征、构造背景及其与成矿的关系

中部非洲的传统中元古代基巴拉造山带内发育大量与花岗岩−伟晶岩体系相关的金属矿产,尤其是以标志性的稀有金属(Nb−Ta−Li)、钨、锡和金等成矿作用为特色,成矿地质过程往往和罗迪尼亚超大陆聚合事件相对应。通常认为,与成矿直接密切相关的花岗岩是新元古代早期的一套淡色花岗岩(G4花岗岩),即含Sn花岗岩。G4花岗岩过去通常被视作成矿母岩,长期以来受到广泛关注,但是前人的研究表明基巴拉带不同地区的G4花岗岩在野外判别标志、形成时限、地球化学特征等方面存在一定差异,导致对岩石类型、岩石成因及其产出的构造背景的认识还不统一。因此,笔者在系统收集、整理前人资料的基础上,详细总结G4花岗岩的野外岩石类型、年代学研究、全岩地球化学数据及同位素等方面特征,初步探讨成岩成矿过程。结果显示,G4花岗岩的源区物质以变泥质岩为主,岩浆形成方式主要是局部的部分熔融或深熔作用,并不像过去认为的那样来源于一个深部较大岩浆房的长期分异演化,而G4花岗岩的演化则与区域成矿作用存在直接关联。结合区域构造演化研究,推测G4花岗岩可能形成于基巴拉造山作用的同碰撞‒后碰撞阶段。

卢旺达Gatumba地区花岗伟晶岩的地质、地球化学特征及其成因研究综述

Gatumba花岗伟晶岩矿区位于卢旺达西部,在约150 km2的范围内出露130多条大型伟晶岩脉,它是卢旺达目前最重要的稀有金属矿产地。该地区的花岗伟晶岩具有完整的区域分带,从内到外(以Gitarama岩基为中心)依次为:黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩、白云母伟晶岩及矿化伟晶岩,其中矿化伟晶岩属于LCT(Lithium-Caesium-Tantalum)型伟晶岩。从区域上看,这些花岗伟晶岩与强过铝质的G4花岗岩(Generation 4th,时代约为986±10 Ma)在时空上密切相关,其形成时代约为950~980 Ma,普遍认为G4花岗岩是Gatumba地区花岗伟晶岩的母岩。不同分带伟晶岩中的单矿物(如:黑云母、钾长石、电气石)化学成分分析的结果显示,从靠近岩体的贫矿伟晶岩到远端的矿化伟晶岩呈现出一种岩浆连续分离结晶演化的趋势。此外,利用瑞利分离结晶模型进行岩浆演化过程模拟的结果表明(以G4花岗岩为起始点),从黑云母伟晶岩到矿化伟晶岩演化程度越来越高,它们分别代表G4花岗岩母岩浆发生0~69%(F=0~69)、69%~92%(F=69~92)、92%~98%(F=92~98)及98%(F≥98)分离结晶作用的产物。综合现有认识可知,花岗岩结晶分异成因模式是Gatumba地区花岗伟晶岩出现不同区域分带的最合理解释。