阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测

新疆若羌县阿尔金中段吐格曼地区是花岗伟晶岩型稀有金属成矿的有利地区,目前已发现吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂铍矿,其中发育于吐格曼层状花岗岩中心的吐格曼铍锂矿和北部接触带的吐格曼北锂铍矿已达中型规模。本文总结了吐格曼地区稀有金属花岗伟晶岩的类型,报导了吐格曼铍锂矿和吐格曼北锂铍矿伟晶岩的特征与形成时代。并基于ASTER遥感岩体与伟晶岩光谱信息提取成果揭示花岗岩与花岗伟晶岩的分布,指出托巴片麻状二长花岗岩中段花岗伟晶岩区以及阿亚格黑云斜长花岗岩南接触带花岗伟晶岩群是稀有金属找矿靶区,指出吐格曼铍锂矿花岗伟晶岩形成于中奥陶世晚期(460Ma)南阿尔金洋闭合后阿中地块与柴达木地块碰撞过程的后碰撞阶段。

稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母40Ar/39Ar测年对比研究--以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例

稀有金属花岗伟晶岩年代学是花岗伟晶岩型稀有金属矿床研究的重要内容。目前测年方法较多,但不同方法测试结果的对比研究亟待开展。我们选择吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床3条含矿伟晶岩开展锆石、锡石、铌钽铁矿及白云母四种矿物不同方法的测年对比研究。结果显示:1)ρ31白云母-锡石伟晶岩中锡石238U/206Pb-207Pb/206Pb谐和年龄为468±8.7Ma (MSWD=1.1,N=39)、白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为458.7±2.3Ma (MSWD=7.2,N=16);2)ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为454.7±4.0Ma (MSWD=8.0,N=10)、白云母40Ar/39Ar坪年龄为350.2±1.6Ma (MSWD=4.7);3)ρ87含铌钽铁矿-白云母-石英伟晶岩中铌钽铁矿206Pb/238U谐和年龄为464.1±2.7Ma (MSWD=5.2,N=39)。可以看出,铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄在误差范围内一致,可能代表花岗伟晶岩岩浆结晶的年龄;2件样品的蜕晶化锆石U-Pb年龄也可以对比,可能代表岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间。白云母Ar-Ar年龄明显晚于铌钽铁矿、锡石和锆石的U-Pb年龄,鉴于ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩脉中白云母与锂辉石发生了强烈变形与蚀变,认为变形的白云母记录的是叠加变形与热液蚀变的时间。由此推断吐格曼北锂铍花岗伟晶岩形成于468~454Ma,这意味着阿尔金山地区中-晚奥陶世可能存在持续时间较长的稀有金属成矿事件。基于花岗伟晶岩矿物成因与吐格曼北锂铍花岗伟晶岩不同方法测年对比结果,可以得出以下结论:铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄可代表伟晶岩岩浆结晶的年龄,蜕晶化的锆石U-Pb年龄记录的是岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间,含钾矿物的40Ar/39Ar年龄能够约束伟晶岩的变形与蚀变年龄;多种定年方法的联合约束可以更好地限定稀有金属花岗伟晶岩的各个阶段成矿事件时间。

阿尔金中段吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床多阶段岩浆-成矿作用

花岗伟晶岩型稀有金属矿床多阶段成岩成矿是近年来伟晶岩型矿床成因研究的热点与前沿问题。吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床是阿尔金中段地区近年来新发现的稀有金属矿床,一些伟晶岩脉发育并保存复杂的分带及多期多阶段的成岩成矿现象。本文在介绍吐格曼北锂铍伟晶岩中多期多阶段成岩成矿现象的基础上,选择ρ31伟晶岩脉中包含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩(20AE43-3)、ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩(ZK8702-79.3)与TC87探槽中发育含铌钽铁矿细晶花岗岩(20TC8701-1-1)及其中的含铌钽铁矿-白云母伟晶岩(20TC8701-1-2)开展锆石与铌钽铁矿的LA-ICP-MS测年研究。结果显示:1)ρ31伟晶岩脉中含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩锆石U-Pb年龄为436.0±1.1Ma;2)ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩锆石U-Pb年龄为415.4±1.5Ma;3)ρ87伟晶岩脉TC87探槽中含铌钽铁矿细晶花岗岩及其中铌钽铁矿-白云母伟晶岩的铌钽铁矿U-Pb年龄分别为434.6±2.8Ma与414.7±3.0Ma。综合前人发表的测试分析结果,本文指出吐格曼北锂铍矿区存在三期成岩成矿作用:468~454Ma、436~434.6Ma与415.4~414.7Ma。结合区域构造演化与花岗岩发育特征,我们认为吐格曼北锂铍矿区发育的三期锂铍花岗岩-伟晶岩成岩成矿作用分别形成于阿中地块与阿南地块的后碰撞伸展阶段、阿中地块与阿北地块的碰撞阶段以及阿尔金地块与东昆仑地块的后碰撞伸展阶段。