川西大陆槽隐爆角砾岩型稀土矿床成因浅析

发布时间：2020-07-29 17:43

【摘要】：大陆槽隐爆角砾岩型稀土矿床位于川西冕宁-德昌稀土矿带南端,是矿带内第二大稀土矿床。本文以该矿床为研究对象,通过野外及室内镜下观察对矿区内岩浆岩进行了岩相划分,根据电子探针对矿床内矿石中矿物的特征进行描述,结合Hf-O同位素对成矿源区进行了探讨,围绕矿床围岩的SHRIMP U-Pb定年结果和矿床内矿物包裹体特征,分析了矿床的成矿期、成矿阶段以及矿床成因。大陆槽稀土矿床的形成主要与矿区内碳酸岩-正长岩杂岩体有关。该矿床主要包括No.1和No.3两个矿体,均产于角砾岩筒中,包含1%~4.5%的稀土氧化物。No.1号矿体以风化型矿石为主,风化矿石最典型的特征是比较松散,在单独的矿物和碎屑岩之间包含大量的孔隙,氟碳钙铈矿少见。No.3号矿体则主要发育隐爆角砾岩型矿石,矿石中氟碳铈矿晶体稍大,晶形相对完整,稍有裂缝或晶体碎块,可能因为No.3号矿体相对于No.1号矿体经历了更少的角砾岩化作用和断裂作用。SHRIMP U-Pb锆石定年显示,大陆槽正长岩成岩年龄为26.49±0.63Ma,表明矿区内正长岩岩浆活动在26Ma附近已有活动。石英闪长岩年龄为769.5±8.7Ma,与前人结果基本吻合。对矿床中正长岩中的锆石进行原位微区Hf-O同位素研究显示,εHf(t)的峰值集中在-7.1至-0.4‰之间,显示出比较强烈的富集,表明富集地幔源区不是正长岩岩体的唯一来源。大陆槽矿床正长岩中的锆石δ~(18)O值介于5.28~6.66‰,表明岩浆源区主体为幔源而非壳源,在岩浆侵位上升的过程中混入了壳源物质。该矿床成矿阶段可以分为岩浆、伟晶岩、热液和表生阶段。包裹体分为熔融包裹体(M类)、熔流包裹体(ML类)和流体包裹体(L类),成矿过程中包裹体均一温度和成矿压力逐渐降低,从熔融包裹体过渡到含子晶的富CO_2包裹体和气液两相包裹体,显示了成矿流体温压降低的演化过程。大陆槽No.1号矿体赋存的角砾岩筒经历了多期次的构造和角砾岩化作用,提供了稀土矿物沉淀空间,并促进了成矿流体的循环,又由于形成于更浅的地壳中,使其经历了更强烈的风化作用,最终形成高品位的矿石。而No.3号矿体角砾岩化作用和断裂作用均促进了流体与正长岩-碳酸岩杂岩体之间的反应,导致了角砾型矿石和细粒的脉石矿物和稀土矿物的形成。
【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】：P618.7
【图文】：

碳酸岩,稀土矿床,隐爆角砾岩型

国稀土(REE)储量和产出量分别占世界的30.7%的97%，其中由碳酸岩型稀土矿床产出者占绝大部分(Weng et al., 2015)，碳酸岩型稀土矿床是世界上最重要的稀土矿床类型和最主要的稀土元素来源，备受矿床学家们的关注(图1-1)。前人已经对碳酸岩及与碳酸岩相关的矿床进行了大量研究(Eby, 1975；白鸽和袁忠信, 1985；Williams-Jones et al., 2000；侯增谦等, 2008；田世洪等, 2008a，b; Hou et al., 2009; Xie et al., 2009, 2015, 2016；Liu et al., 2015a, b, c；Liu and Hou，2017；刘琰等，2017)。然而，作为碳酸岩型稀土矿床中独特类型的隐爆角砾岩型稀土矿床，却只有少量被深入研究，大陆槽隐爆角砾岩型稀土矿床便是其中的典型代表。1.1.2 研究意义青藏高原东缘发育着一条巨型的新生代碳酸岩型稀土成矿带，是碰撞造山形成的重要矿床类型之一，形成了诸如牦牛坪超大型、大陆槽大型等稀土矿床。尽管川西冕宁-德昌稀土矿带不同稀土矿床同处攀西古裂谷

喜马拉雅,造山带,西藏,矿床

2图 1-2 喜马拉雅-西藏造山带构造简图(据 Yin et al., 2000；Hou et al., 2003)此外，大陆槽矿床矿体赋存于隐爆角砾岩筒中，世界范围内仅有为数不多的与其产出特征相似的稀土矿床。深入研究该矿区的成矿特征，对理解该矿床甚至是整个碳酸岩型稀土矿床的地质特征、揭示该类型矿床的成因具有重要意义。对

示意图,示意图,亚洲大陆,印度

中国地质大学（北京）硕士学位论文2 区域地质冕宁-德昌稀土矿带位于印度-亚洲大陆碰撞形成的青藏高原东缘，扬子板块西缘，北起冕宁，南延经泸沽、西昌、黄联至德昌一带，东、西分别以甘洛-小江断裂带和箐河断裂带为界。构造上，该区吸纳和调节了印度-亚洲大陆碰撞应力应变 (侯增谦等，2006)，先后经历了中生代古特提斯造山作用和新生代大规模陆内变形等构造演化，于新生代卷入印度-亚洲大陆碰撞造山带中，是我国第二大稀土产业基地(图 2-1a)。

【参考文献】