江西宜春（四一四）和大吉山矿床的矿物学、地球化学及成矿作用研究

发布时间：2018-03-24 03:33

本文选题：岩浆—热液过渡阶段　切入点：铌钽锰矿　出处：《中国地质大学(北京)》2017年博士论文

【摘要】：江西宜春矿床是我国钽储量最大的花岗岩型Ta-Nb-Li矿床。前人对成矿花岗岩顶部的似伟晶岩壳没有进行过系统性的研究。野外调查发现似伟晶岩壳发育大量的Ta-Nb矿石矿物,可能代表了岩浆期后的矿化。室内研究揭示似伟晶岩壳发育明显的矿物学分带,其中,中间层和细晶岩层存在钽铌氧化物(集合体):中间层中的铌锰矿以针状集合体的形式出现在填隙的石英中,有时也被包裹在切穿氟磷锰铁矿的氟磷灰石脉中。针状铌锰矿与辉钼矿、锂云母、锆石、独居石、磷钇矿、晶质铀矿、单质铋等矿物共生;均为热液成因。在细晶岩中,铌钽锰矿和钽锡锰矿在体积分数上接近,前者为板状或楔形晶体,后者过生长在前者的边部,并部分交代前者。大吉山矿床是目前已知的世界上最大的黑钨矿床,蕴藏约19万吨钨金属。其中约有六万五千吨钨赋存于发育Nb-Ta矿化的69号淡色花岗岩中。关于69号岩体中浸染状黑钨矿的成因以及W矿与Ta-Nb矿之间的关系存在争议。本次研究发现69号岩体中的浸染状黑钨矿主要通过交代片状白云母形成。石英脉型黑钨矿与岩体型浸染状黑钨矿在主量元素成分上相似,但是后者高场强元素的含量要高于前者1～2个数量级。69号岩体中的Nb-Ta矿石矿物主要是铌锰矿,其中大多数被雪球石英包裹。这些被雪球石英包裹的铌锰矿中有一部分被次生的钽锡锰矿交代,钽锡锰矿过生长于铌锰矿边部。对两个矿床开展的矿物学、矿物化学研究以及对69号岩体进行的全岩地球化学研究获得了如下结论:(1)宜春矿床中间层中的针状铌锰矿及共生矿物从岩浆—热液过渡阶段中的流体组分中析出、沉淀。由于矿物组合中的辉钼矿形成时所需的Mo和S不能由岩浆—热液过渡流体提供,因此中间层中的金属矿物组合在形成时需要外部流体的参与,外部流体很可能来自围岩。(2)宜春矿床细晶岩中的钽锡锰矿以及同期共生的矿物同样形成于岩浆—热液过渡阶段,矿物化学的证据支持其形成早于中间层中的金属矿物。细晶岩中原生的、岩浆成因的铌钽锰矿在开放体系下从岩浆中晶出、沉淀。(3)宜春矿床的似伟晶岩壳在岩浆—热液过渡阶段形成了大量的以Ta为主的矿石矿物,岩浆期后Ta的成矿强度高于岩浆期。(4) 69号岩体中不同形态的浸染状黑钨矿均为热液成因,是形成石英脉型黑钨矿化的成矿热液与富集高场强元素的69号岩体发生水—岩反应后的产物。浸染状黑钨矿的形成晚于岩体型Ta-Nb矿的形成。(5)通过对两个矿床中Ta-Nb矿石矿物的比较和分析,笔者认为大吉山矿床发育的钽锡锰矿很可能同样是岩浆—热液过渡成因。(6)雪球石英是两个矿床中都发育的一类特殊的嵌晶结构,该结构描绘了钠长石等矿物被石英包裹、并出现平行于石英晶面的、旋涡状的定向排列。宜春矿床中发育的雪球石英只包裹住了铌锰矿却没有包裹住岩浆结晶分异晚期形成的钽锰矿,暗示这些雪球石英为岩浆结晶分异早期的产物;69号岩体中的雪球石英相对于隙间石英具有更高的Ge/Ti和Al/Ti比值,暗示雪球石英的形成晚于隙间石英。因为雪球石英与次生的钽锡锰矿具有特殊的共生关系,69号岩体的雪球石英很可能为岩浆—热液过渡阶段的产物。两个矿床中均发育的雪球石英很可能具有不同的成因。
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【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.2;P59

【参考文献】