东秦岭古生代伟晶岩稀有金属成矿特色与成矿条件分析

东秦岭伟晶岩区是秦岭造山带规模最大、稀有金属矿化最丰富的伟晶岩区.该区稀有金属矿化种类齐全,产出贫矿、铀矿化、铍矿化、锂矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩,以锂矿化和铀矿化伟晶岩为主.稀有金属伟晶岩类型丰富,包括绿柱石-铌铁矿亚型、锂辉石亚型、锂云母亚型和钠长石-锂辉石型.伟晶岩内部结构分带型式多样,包括对称分带、分层和均一结构.铀矿化伟晶岩分带简单,铍矿化和复杂稀有金属矿化伟晶岩以对称分带结构为主,锂矿化伟晶岩具有多种内部结构分带型式.伟晶岩分异演化程度跨度大.结晶分异影响着复杂稀有金属矿化伟晶岩的成矿过程.该区主要产出古生代伟晶岩,形成于晚志留世—中泥盆世,集中于两期,处于晚造山-造山后阶段.伟晶岩形成时代与伟晶岩空间分布、岩浆岩分异演化程度、稀有金属矿化类型等关联不大.东秦岭地区中大面积不同时代花岗岩体的侵位、变质沉积岩地层的发育以及长期复杂的造山演化历史,包括地壳加厚和抬升,是形成高度分异演化的伟晶岩岩浆的有利地质条件.该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力,且需要关注长石、石英和云母等矿物的综合利用.稀有金属伟晶岩的岩浆成因是未来研究的重要方向.     

东秦岭花岗伟晶岩的基本地质矿化特征

伟晶岩是一种特殊的火成岩类,东秦岭是我国重要的花岗伟晶岩分布区和稀有金属成矿区之一,这里广泛发育各种类型花岗伟晶岩,并形成4个大的花岗伟晶岩脉密集区。岩石化学、稀土配分和氧同位素研究结果显示,东秦岭的花岗岩与伟晶岩具有一致或相似的特点。其粗大的矿物组成,表明伟晶岩中富含挥发份并且是在封闭条件较好的地壳中深部形成的,是地壳深部过程的记录和区域侵蚀深度较大的标志。各种类型的花岗伟晶岩具特征的结构、成分和矿化分带现象,反映出深部透岩浆流体的成矿作用。东秦岭花岗伟晶岩受秦岭造山带主造山阶段的加里东期板块俯冲碰撞的影响,是同一板块俯冲碰撞构造体制下由花岗岩母岩浆分异、演化的结果。东秦岭花岗伟晶岩分布面积大、类型全、分异演化强烈、矿化普遍,是我国寻找花岗伟晶岩型稀有元素矿产、铀矿和部分宝石资源的有利地区。     

阿尔泰稀有金属矿床的类型与造山过程

阿尔泰地区的伟晶岩在成因上主要有岩浆结晶分异和变质成因两种。前人对于伟晶岩的分类已作了详细研究,但并非所有的伟晶岩都是矿体,稀有金属矿化也并不局限于伟晶岩中。根据矿体产出特点和矿种,可将稀有金属矿床大致分为产于基性和/或碱性岩体内部或边部的综合性稀有金属矿床、产于花岗岩内部及其接触带的稀有金属或宝石矿床及产于古老变质岩中的稀有金属白云母矿床3大类。其中,稀有金属白云母矿床形成于地壳深部高压环境,代表了海西期造山作用主阶段的产物,与花岗岩有关稀有金属矿床往往形成于造山作用刚结束的阶段,而综合性稀有金属矿床主要形成于造山之后,甚至可延续到燕山期。     

雅江残余盆地南北缘伟晶岩稀有金属矿地质特征

雅江残余盆地伟晶岩稀有金属矿床的形成,与其地质构造环境、伟晶岩脉形成机制、伟晶岩脉类型有密切关系。北缘甲基卡地区主要受印支末期—燕山早期构造岩浆热隆事件影响,伟晶岩脉成群成带发育,形成大型、超大型锂稀有金属矿,南缘打枪沟地区缺乏岩浆热穹窿构造,仅表现为岩浆期后花岗伟晶岩残余熔浆分异演化,沿岩体内外接触带发育低类型伟晶岩脉,以铍矿化为主,兼有锂矿化。     

阿尔泰造山带伟晶岩年代学及其地质意义

利用LA．ICPMS技术对阿尔泰造山带19条伟晶岩脉中锆石进行u-Pb年代学研究,结果显示,阿尔泰伟晶岩可划分为4个主要形成时期：加里东期,形成年龄约476Ma;海西晚期,形成年龄约260～280Ma;印支期,形成年龄主要分布在205～250Ma;燕山期,形成年龄主要分布在180-200Ma范围。其中以二叠纪、三叠纪琳罗纪为主,形成于构造体制由挤压转换为伸展的背景。另外,阿尔泰地区分布有大量稀有金属伟晶岩,综合前人和本文研究结果,认为这些稀有金属伟晶岩主要形成于印支期。     

东秦岭稀有金属伟晶岩的类型、内部结构、矿化及远景——兼与阿尔泰地区对比

东秦岭地区和阿尔泰造山带均产出大量稀有金属伟晶岩,是中国重要的稀有金属产地。前者工作程度低,远景尚不明朗;后者规模巨大。开展成矿条件对比研究十分必要。东秦岭地区产出铍矿、锂矿和复杂稀有金属矿,以锂矿化为主,伟晶岩类型复杂,包括绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型、复杂型锂云母亚型和钠长石-锂辉石型。阿尔泰稀有金属伟晶岩发育多种稀有金属矿化组合,伟晶岩类型为绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型和钠长石-锂辉石型。东秦岭稀有金属伟晶岩的内部结构分带型式包括对称分带结构、均一结构和分层结构,阿尔泰稀有金属伟晶岩以对称分带结构为主,也见均一结构。东秦岭与阿尔泰稀有金属矿石矿物相近,东秦岭产出更多含锂磷酸盐矿物。东秦岭稀有金属伟晶岩分异演化程度相对集中且高,阿尔泰稀有金属伟晶岩分异演化程度跨度大。东秦岭和阿尔泰锂矿的锂矿化主要发生于岩浆就位前,复杂稀有金属矿稀有金属富集作用发生在岩浆就位前和就位后,但阿尔泰复杂稀有金属矿经历了更为复杂和极度的分异演化过程。东秦岭稀有金属伟晶岩可能与同期花岗岩为同一熔融事件的产物,与早期花岗岩来自同一物质来源。阿尔泰稀有金属伟晶岩与花岗岩关系复杂,但大量早期花岗岩的形成提高了地壳成熟度,有利于形成晚期稀有金属伟晶岩。东秦岭稀有金属伟晶岩产出于北秦岭单元中,形成于晚造山和造山后阶段,集中于造山后阶段,稀有金属矿化呈多期断续叠加特征。阿尔泰稀有金属伟晶岩主要产出于琼库尔-阿巴宫地体和中阿尔泰山地体内,集中于造山后和非造山阶段。伟晶岩岩浆活动受控于物质来源和造山作用。储存稀有金属的岩石在造山作用中熔融,发生多期的大规模花岗质岩浆活动,稀有金属通过长期复杂的分异演化过程在残余熔体中不断富集。这种富挥发分和稀有金属的过铝质硅酸盐岩浆随后上升就位,可经后续冷却结晶和不混溶作用进一步富集稀有金属,从而形成稀有金属伟晶岩。东秦岭具有形成含稀有金属高度分异演化岩浆的有利条件,该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力。     

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

新疆阿尔泰造山带中伟晶岩型稀有金属矿床成矿 规律、找矿模型及其找矿方向

文章对阿尔泰造山带中的主要伟晶岩类型、时空分布特征、形成物源以及稀有金属矿化类型、形成条件(包括温度、压力、侵位深度)、可能控制因素等进行了归纳和总结,进而提出了阿尔泰伟晶岩成因模式、稀有金属矿化机制、伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型及其找矿方向。阿尔泰稀有金属伟晶岩显示2个期次(同造山和后造山)和4个阶段(泥盆纪—早石炭世、二叠纪、三叠纪、早侏罗世)的成岩成矿特征。其中,以后造山阶段的三叠纪伟晶岩成岩及其Be、Li成矿作用最为显著。不同期次和阶段的伟晶岩显示规律的时空分布特征,稀有金属伟晶岩的成岩成矿明显受"构造-变质-物源-岩浆"的控制,而伟晶岩与周边花岗岩存在时代或物源上的解耦,表明阿尔泰伟晶岩不是由花岗质岩浆分异演化晚期的残余岩浆固结形成,由此提出阿尔泰不同时代伟晶岩的成因模式,即造山过程中加厚的不成熟地壳物质在伸展减压背景下发生小比例部分熔融(深熔)形成独立伟晶岩。通过对形成伟晶岩初始岩浆中磷含量、伟晶岩分异演化程度的评价以及基于围岩蚀变过程中全岩及蚀变矿物电气石中稀有金属Li、Rb、Cs含量特征,建立了阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型、地质-地球化学找矿指标体系,并提出不同尺度的找矿方向。     

川西可尔因伟晶岩型稀有金属矿床的40Ar/39Ar年代及其构造意义

川西是中国重要的稀有金属矿产资源基地,川西可尔因伟晶岩型稀有金属矿床位于松潘-甘孜造山带主体的中心部位,对该造山带的演化过程具有重要的示踪意义.本文对可尔因地区根则岩体中白云母微斜长石伟晶岩脉和党坝白云母钠长石锂辉石伟晶岩脉进行了40Ar/39Ar定年研究,其白云母40Ar/39Ar坪年龄分别为176.25±0.14Ma和152.43±0.60Ma.结合前人对可尔因岩体的成因认识和K-Ar、Rb-Sr、U-Pb同位素定年结果,推断出在印支晚期-燕山早期,该地区经历了多期岩浆演化,且持续了较长的时间,而伟晶岩的稀有金属矿化发生在岩浆活动末期的相对稳定和封闭的环境中.这些地质现象说明,松潘-甘孜造山带在经历了印支末期-燕山早期的剧烈构造运动后,在150 Ma左右进入相对稳定发展的阶段,直至喜马拉雅运动造成地壳急剧隆升,这段稳定时期为各种成矿作用的发生提供了必要条件.     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

幕阜山复式花岗岩体多期次演化与白垩纪稀有金属成矿高峰:年代学依据

花岗岩浆的分异过程是制约稀有金属成矿的重要因素,造山过程中多期次岩浆活动的叠加作用易导致伟晶岩熔体的大量聚集成矿.华南幕阜山复式花岗岩体由多期次多阶段的花岗岩侵入体构成,在区域持续而频繁的多期次岩浆活动作用下形成了华南地区重要的稀有金属矿集区.对幕阜山复式花岗岩体边部的断峰山含铌钽铁矿白云母钠长石伟晶岩以及岩体中部大兴含绿柱石白云母钠长石伟晶岩进行了40Ar/39Ar同位素定年研究,其白云母40Ar/39Ar坪年龄分别为127.7±0.9 Ma和130.5±0.9 Ma.结合野外观察基础及区域已有的同位素年代学数据,推断出在燕山早期至中期该地区经历了多期岩浆演化,且持续时间较长,而伟晶岩的稀有金属矿化发生在岩浆活动末期的白垩纪,体现了区域岩浆多期次的分异演化作用导致稀有金属逐渐富集成矿的过程.这些地质现象说明,幕阜山区域在印支期经历了广泛的陆陆碰撞造山作用,进入燕山期后构造背景开始由陆内碰撞挤压向伸展减薄转变,在岩石圈伸展过程中经由玄武质岩浆底侵作用的影响,下地壳发生熔融,多期次岩浆活动导致了最终的稀有金属成矿.      

Deep Tectonic Processes and Superaccumulation of Metals Related to Granitoids in the Nanling Metallogenic Province, China

The Nanling region is an important nonferrous and rare metal metallogenic province in South China, in which most of the deposits are related to granitoids in genesis. It covers southern Hunan, southern Jiangxi, Guangxi, Guangdong and Fujian provinces, with a total area of about 550,000 km2. This metallogenic province is well known in the world for its rich tungsten and tin resources. In the past 40-odd years, a vast amount of mineral exploration activities and studies of the geology of mineral deposits have been carried out and great achievements obtained in the province. This paper is focused on a discussion about the deep tectonic processes in the orogenic belt during the Mesozoic and their contribution to the superaccumulation of metals. Tectonically, this metallogenic province is composed of three units: (1) the marginal continental orogenic belt in the Southeastern Coast fold system in the Yanshanian; (2) the intercontinental orogenic belt in the collision suture belt between the Yangtze and Cathaysian plates mainly in the Caledonian; and (3) the intracontinental orogenic belt induced by subduction of the ocean crust and delimination of the mantle lithosphere in the Yanshanian. It is suggested that superaccumulation of metals in this metallogenic province was caused by the existence of mantle rooted tectonics at the depth based on comprehensive studies of geophysical information of seismic, geothermal and magnetotelluric surveys in Nanling and its adjacent areas. The Xihuashan wolframite quartz vein deposit, the Shizhuyuan W, Sn, Mo, Bi greisen-skarn deposit and the Dachang tin-polymetallic deposit are three typical examples of the deep tectonic processes. However, this kind of deep tectonic processes only act as the "engine" of the superaccumulation of metals, which means that they should have to correspond with the super-crust ore-controlling pattern of "lines-rows-clusters" (L-R-C). This recognization is expected to play an important role in assessment of mineral resources in this province.     

云南龙陵县黄连沟钽铌铍矿床地质特征

黄连沟钽、铌、铍矿产于燕山晚期花岗伟晶岩脉中,伟晶岩脉即为矿体、矿化体,该矿为明显的稀有金属伟晶岩脉矿床.矿区花岗伟晶岩脉众多,成群出现,单个脉体规模较大,加之铌、钽重砂异常明显,这些不仅显示了本区有很好的找矿前景,同时为今后的勘查提供了直接的找矿标志.     

川西北雪宝顶钨锡铍矿床的成矿年代及其构造示踪意义

研究表明,川西北雪宝顶矿床的白云母40Ar/39Ar坪年龄为(189.9±1.8)Ma,说明雪宝顶矿床形成于印支晚期—燕山早期,是三叠纪华北板块与扬子板块碰撞的产物。文章通过雪宝顶矿床与甲基卡、可尔因和丹巴等伟晶岩型矿床的时空位置对比,并依据伟晶岩对大陆活动的示踪作用,推测中生代松潘-甘孜造山带的演化过程为:华北陆块、羌塘-昌都陆块分别与扬子陆块碰撞后,构造应力自北向南、自西向东逐步向松潘-甘孜地块的中心传递,雪宝顶、甲基卡、可尔因地区相继进入相对稳定发展阶段,构造应力最后在丹巴地区汇聚,形成丹巴白云母矿床。     

扬子地块边缘造山带中生代稀有金属矿田地质地球化学特征及找矿方向——以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为例

为了总结扬子地块边缘造山带内中生代锂铍铌钽钨锡矿床的成矿规律和找矿方向,明确板块作用对稀有金属成矿的时空约束,文章以川西马尔康、湘南骑田岭和陕东南镇安矿田为实例,开展构造背景、成岩成矿时代、岩石地球化学等方面的对比分析,结果显示,不同的稀有金属矿田具有相对一致的地质地球化学特征。构造背景均属于碰撞造山晚期相对稳定或造山期后初始伸展阶段;成岩成矿时代相对集中于印支晚期—燕山早期和燕山中晚期;与稀有金属成矿有关的花岗岩均具有高分异、弱过铝质、钙碱性特征,多属于碱长花岗岩—正长花岗岩类。地质年代学的相近性及构造背景的相对一致性,表明扬子地块边缘造山带内的中生代稀有金属成矿明显地受扬子地块相对统一的构造活动约束;板块边缘不同造山带内的优势稀有金属矿种、主成矿时代、与成矿有关花岗岩的地球化学特征等可互为参考,以促进扬子地块边缘松潘-甘孜、南秦岭、华南等造山带内稀有金属矿的找矿勘查。     

花岗伟晶岩型稀有金属矿床流体成矿机制研究进展

随着战略性新兴产业的快速发展,稀有金属等关键金属资源的地位日益不可或缺。花岗伟晶岩是最重要的稀有金属矿床成因类型,该类型矿床的成矿流体特征和成因机制是矿床学的热门研究话题。文章主要对花岗伟晶岩型矿床的成矿流体特征和成矿机制进行了探讨。花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体普遍富集挥发分（B、P、F和H₂O）和成矿元素,具有低黏度、低成核率、强元素溶解能力和强迁移性。花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿流体形成温压条件存在争议,部分研究者认为形成于高温高压条件,也有研究者认为可能形成于过冷却条件下,温度可能低至350℃。花岗质岩浆高度结晶分异演化和富成矿元素地壳物质小比例深熔是形成成矿花岗伟晶岩的两种主要机制。流体不混溶和组成带纯化是岩浆热液演化过程中稀有金属进一步富集的重要手段。中国规模最大的甲基卡花岗伟晶岩型锂矿是研究该类矿床的理想实验室。      

阿尔泰造山带岩石和矿石的氩同位素研究

通过对新疆阿尔泰造山过程中形成的岩石、矿石样品氩同位素组成的研究 ,认为阿尔泰造山带的形成与壳幔相互作用有关 ,造山过程中的地幔脱气现象是存在的。喀拉通克铜镍硫化物矿床的成矿物质主要来自于地幔。可可托海 3 脉伟晶岩型超大型稀有金属矿床的成矿物质及基性超基性岩的母岩浆主要也来自于地幔。而大喀拉苏花岗岩结晶分异型伟晶岩矿床与库威变质型伟晶岩矿床的成矿物质来自于地壳 ,将军山天河石花岗岩与富蕴县城附近的含铜石英脉也主要是地壳物质演化的结果     

片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律探讨

"片麻岩穹窿"是指中下地壳热动力过程产生的与岩浆作用(或混合岩化作用)密切相关的穹状构造,是折返造山的产物.片麻岩穹窿的形成经历了从垂直上升的地壳流导致的岩浆上涌的挤压收缩到岩体侵位的顶部伸展机制的转化过程,这一过程有利于富含锂-铯-钽型(LCT)型伟晶岩的生成和锂族元素的富集.研究表明,位于青藏高原北部的中国松潘-甘孜-甜水海印支造山带是中国大型"伟晶岩型"锂矿资源赋存的基地,松潘-甘孜东南部的超大型甲基卡型伟晶岩型锂矿带,产于具有巴罗式"低/中压-高温"变质组合的三叠纪复理石围岩中,早中生代花岗岩以及衍生的大量含锂稀土矿物的伟晶岩脉侵位有成因关系.研究认为,探究片麻岩穹窿的形成过程和构造成因机制;识别花岗岩-含矿伟晶岩的地球化学属性,揭示花岗岩浆分异作用与含矿伟晶岩相演变的成因联系,以及锂元素迁移、富集熔浆的过程;圈定三叠纪地层中巴罗式变质相带的展布,探明富锂伟晶岩矿带赋存的有利变质相带及形成的P-T条件;揭示"变形-变质-岩浆深熔-成矿"的时空耦合、制约与相互作用,再造造山过程中锂资源富集和保存的规律,以及建立成矿动力学模式;是揭示片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律的重要科学途径.