黑龙江漠河782高地稀有稀土矿床地质特征与成因研究

发布时间：2020-05-30 19:03

【摘要】：稀有稀土金属的持续开采和供应为我国经济和国防的可持续发展提供了重要保障,对此类矿床的成矿特征及形成过程的研究有重要意义。黑龙江漠河782高地稀有稀土矿床位于额尔古纳地块北部。本文通过岩相学、全岩地球化学、锆石年代学和同位素地球化学等研究,得出以下结论:1.通过岩石学、矿物学特征观察,得出该矿床稀土矿化是外来流体交代锆石形成。矿化期次和矿物组合如下:(1)岩浆热液期:主要矿物为锆石、钠长石、石英,锆石的形成与岩浆后期热液形成的钠长石化和硅化有关;(2)热液期:该期流体含绿泥石、硫化物(闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等)和稀土元素,形成4期不同的稀土矿物。绿泥石、黑稀金矿、硫化物;绿泥石、褐钇铌矿、硫化物(出现金红石);绿泥石、氟碳铈矿、硫化物(出现锌铁日光榴石);绿泥石、氟碳钙铈矿。2.岩石地球化学特征表明,碱长花岗岩和二长花岗岩属于过铝质、钙碱性岩石系列,是形成于拉张环境的板内A型花岗岩,稀土元素四分组效应值分别为1.17和1.04,具有较弱的M型四分组效应,是一个岩浆热液体系。3.二长花岗岩岩浆锆石年龄为490±5Ma;碱长花岗岩中的锆石有岩浆锆石和热液锆石两种类型,岩浆锆石年龄为453.8±3.1 Ma,热液锆石年龄为456.5±3.2Ma。说明二长花岗岩与碱长花岗岩不是分异演化关系,而是不同的岩浆成因。锆石氧同位素特征表明二长花岗岩与碱长花岗岩岩浆源区不同,二长花岗岩锆石δ~(18)O平均值为7.7‰,趋向更成熟的地壳单元,碱长花岗岩锆石δ~(18)O平均值为5.2‰和5.0‰,岩浆源区可能是地幔(δ~(18)O=5.3±0.3‰)。4.碱长花岗岩中岩浆锆石颗粒较小(50-100μm),无色透明,CL图像有明显的生长环带,以单个矿物形式存在于隙间石英和钾长石中,稀土元素配分图中有明显的Ce正异常和Eu负异常;热液锆石锆石颗粒较大(50-100μm),多以矿物集合体的形式存在,常与雪球石英和钠长石共生,矿物间有清晰的边界;锆石晶体褐色到黑色,CL图像呈暗色、生长环带不明显,稀土元素配分图有微弱的Ce正异常和明显的Eu负异常。
【图文】：

雪球结构,雪球

图 1-1 雪球结构a 图为宜春 414 矿床中的雪球石英；b 图为巴尔哲矿床中的石英和霓石组成的雪球石英；c 图为漠河 782 高地稀有稀土矿床中的雪球石英；d 图为雪球长石岩浆经过充分的演化形成了接近端员组分的钾长石和钠长石，同时 Na2O/ K2O 的较大比值使钠长石先结晶，F 和 H2O 的含量较高使岩浆粘度降低，石英的生长速率加快，包裹钠长石形成雪球结构。吴鸣谦(2017)在研究宜春稀有金属花岗岩时发现，雪球石英只包裹早期的铌锰矿但不包裹晚期的钽锰矿，雪球石英可能在岩浆结晶分异的早阶段形成，是岩浆成因的矿物。在研究大吉山雪球石英时发现，很多雪球石英中的铌钽氧化物出现了铌锰矿核和钽锡锰矿边的矿物组合，而在基质中没有发现这一特征，因为钽锡锰矿是交代成因的矿物，根据铌钽氧化物与雪球石英的共生组合关系，推测出雪球石英是交代成因的产物。雪球结构几乎在所有的稀有稀土金属花岗岩矿床中普遍发育，虽然不能确定其形成机制，但雪球矿

稀土元素四分组效应

图 1-2 M 型稀土元素四分组效应(Jahn et al., 2001)组效应与稀土元素离子电子结构有关：(1) Nd 和 Pm (2) Gd 点 (3) Ho 和 Er，相填的 1/4，1/2 和 3/4 的位置；实例来自于 Masuda et al(1987)的 M-type 四分组Al 的高温、中低盐度热液流体交代作用的叠加是形成这组效应的主要控制因素。而大多数晚期花岗岩因为高度演素四分组效应(Mclennan, 1994; Yurimoto et al., 1990)。巴常值为 0.057，千里山花岗岩中的长石铕异常为 0.007，强长石结晶时，，熔体中铕已经亏损，这种花岗质熔体是经历晶作用后残留的熔体。强烈的分离结晶作用可以导致挥发素等在残余熔体中富集，为流体/熔体相互作用、岩浆-热稀土矿床的形成提供了必要的物质基础；赵振华等对花岗闪石以及副矿物黄玉、烧绿石、兴安石、独居石进行了分
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.6

【参考文献】