桂东北茅安塘伟晶岩中石榴子石的特征及对岩浆演化的指示意义
发布时间：2021-11-13 21:34
为了解桂东北伟晶岩岩浆的形成环境及演化过程,对桂东北茅安塘Nb-Ta-Be-Rb稀有金属矿床周围伟晶岩中的石榴子石进行了镜下观察、电子探针（EPMA）和LA-ICP-MS原位微区主微量元素研究,探讨石榴子石的成因及其对成岩及成矿作用的指示.结果表明,桂东北茅安塘地区伟晶岩中的石榴子石为岩浆成因石榴子石,属于铁铝榴石-锰铝榴石（平均Alm49.28-Sps47.09）固溶体系列,可分为早期形成的I型石榴子石（GrtI）和晚期形成的II型石榴子石（GrtII）.两期石榴子石均以富集重稀土（HREE）、高场强元素（HFSE）,亏损轻稀土（LREE）和缺乏大离子亲石元素（LILE）为特征,∑REE配分模式呈明显左倾趋势,显著的Eu负异常.石榴子石生长过程中的界面反应速率小于物质迁移速率,水岩作用较弱,∑REE主要以表面吸附或吸收的形式进入石榴子石中,是导致其重稀土（HREE）元素富集,轻稀土元素亏损的主要原因.随着岩浆分异演化程度的不断提高,∑REE逐渐进入并赋存于石榴子石中,促进岩浆从早期的低分馏（未分馏）的岩浆熔体逐渐向晚期的高分馏的岩浆熔体演化.石榴子石中HREE含量随岩浆演化程度逐渐增...
【文章来源】：地球科学. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：18 页
【部分图文】：
石榴子石Alm-Sps图解(a)和Mg-Mn/(Mn+Fe)演化图解(b)
图7 石榴子石Alm-Sps图解(a)和Mg-Mn/(Mn+Fe)演化图解(b)桂东北茅安塘地区伟晶岩中石榴子石的Na含量很低（小于0.5；附表1），∑REE与Al之间无明显的相关性，表明∑REE不是主要以类质同象方式进入石榴子石.曾令森等（2019）认为石榴子石和长英质矿物同时结晶，Sc、Y和HREE等不相容元素倾向于优先配分到石榴子石中，导致这些元素在石榴子石中的含量较高（曾令森等，2019）.而桂东北茅安塘地区伟晶岩脉中大多数石榴子石的Sc与HREE含量之间呈正相关关系（图10），且石榴子石中的Y与∑REE含量之间也呈正相关关系（图11a），表明Sc、Y元素往往与∑REE之间具有相似的迁移行为，尤其是重稀土元素.指示Sc、Y和HREE可能是在石榴子石生长过程中，是以表面吸附或吸收的形式为主导进入石榴子石中的（赵盼捞等，2018）.在（Gd/Yb)N-Y/Yb图解上（图11b），伟晶岩中的石榴子石也显示了一致的相关性，以上这些特征也证实桂东北茅安塘地区伟晶岩中的石榴子石为同一源区不同期次的产物，图中极少量石榴子石数据点偏离整体趋势，可能是局部原岩或者流体的化学成分不均一导致的（Gaspar et al.,2008).
苗儿山-越城岭岩体是一个多期次多阶段岩浆活动形成的复式岩体，除苗儿山岩体有少量雪峰期花岗斑岩出露外，两岩体主体均以加里东期花岗岩为主，伴有若干印支期及燕山期的花岗岩体（伍静等，2012；杨振，2012；华仁民等，2013；范汝海，2014；柏道远等，2015b；张迪等，2015；林书平等，2017）.其中，越城岭岩体北段主要为印支期花岗岩，南段大部分为加里东期花岗岩，并有早燕山期小岩体侵入.越城岭岩体西缘发育韧性剪切带，剪切带分布的范围宽达0.5～2.0 km，长约50 km，呈NNE向延伸（20°～30°）.伟晶岩主要呈脉状分布在越城岭岩体西侧韧性剪切带内，脉岩走向与韧性剪切带基本一致，多呈NNE向密集分布，密集成群构成北北东向花岗伟晶岩脉带.这些大规模发育的伟晶岩脉具有良好的稀有金属成矿潜力，形成了一批Nb-TaBe-Rb稀有金属矿床（点）.伟晶岩主要分布于资源县坪水底、咸水洞、铜座、茅安塘一带的韧性剪切带中，沿北北东向资源深断裂带东侧展布，侵入于志留纪苗儿山超单元的越城岭复式岩体中，岩性以花岗伟晶岩为主.伟晶岩脉多呈群产出，分布有一定方向性，组成越城岭伟晶岩带，岩脉多呈北北东向延伸，倾向北西，倾角45°左右.区内构造以断裂为主，受新、资以及界、卜两个区域性和压扭性大断裂所控制，花岗伟晶岩脉及脉岩充填在这两个断裂构造之间的低序次派生构造裂隙中.茅安塘含矿花岗伟晶岩脉位于越城岭花岗岩体中段的东侧突出部位，面积约15 km2，产有大小花岗岩伟晶岩脉785条.花岗伟晶岩脉由北西往南东展布，按照矿物及其共生组合，副矿物成分及稀有元素矿化富集特点，花岗伟晶岩存在水平分带现象.由北西（边缘带）往南东（外侧带）脉体规模逐渐增大，微斜长石及白云母由多变少，钠长石、锡石、富铪锆石则逐渐增加.在稀有金属元素富集方面，铌、钽矿物由富铌矿物向高钽矿物过渡，铌、钽、铍矿化由贫到富，并在茅安塘东南部（核心带）形成工业富集.由于区内伟晶岩分异作用差别较大，分带现象仅在脉体局部地段可见，绝大多数脉由单一结构体组成，全脉均有矿化，常见的矿物有锰钽铌铁矿、细晶石、绿柱石、富铪锆石、白钨矿、黑钨矿、锂辉石（广西有色地质勘查局二七一队，1991).
【参考文献】：
期刊论文
[1]喜马拉雅造山带中新世岩浆型石榴子石的矿物化学特征:从高Sr/Y花岗岩到淡色花岗岩[J]. 曾令森,赵令浩,高利娥,侯可军,王倩. 岩石学报. 2019(06)
[2]华南幕阜山花岗伟晶岩的矿物化学特征及指示意义[J]. 李乐广,王连训,田洋,马昌前,周芳春. 地球科学. 2019(07)
[3]湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示[J]. 赵盼捞,袁顺达,原垭斌. 岩石学报. 2018(09)
[4]鄂东南铜绿山矿床石榴子石显微结构及微区成分对成矿过程的指示[J]. 纪敏,赵新福,曾丽平,范田纬腾. 岩石学报. 2018(09)
[5]湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征[J]. 程顺波,付建明,崔森,卢友月,马丽艳,刘阿睢. 地球科学. 2018(07)
[6]越城岭岩体西部韧性剪切带特征及各带与稀有金属成矿关系探讨[J]. 郭磊,苏佳虎,李礼,李俊. 世界有色金属. 2018(02)
[7]桂东北苗儿山-越城岭东北部界牌钨-铜矿区成矿岩体锆石U-Pb年龄及华南加里东期成矿分析[J]. 林书平,伍静,黄文婷,张健,陈喜连,梁华英. 大地构造与成矿学. 2017(06)
[8]喜马拉雅造山带片麻岩中石榴子石的多期生长[J]. 高利娥,曾令森,赵令浩,胡明月,王莉,高家昊,尚振. 岩石学报. 2017(12)
[9]湘西南苗儿山岩体北段新元古代晋宁期花岗岩岩石学、地球化学特征及其形成构造背景[J]. 杜云,罗小亚,黄革非. 地质科技情报. 2017(06)
[10]福建河田高分异花岗岩的矿物和全岩地球化学找矿标志研究[J]. 郭春丽,曾令森,高利娥,苏红中,马星华,尹冰. 地质学报. 2017(08)
硕士论文
[1]桂东北越城岭花岗岩体侵位机制[D]. 范汝海.桂林理工大学 2014
[2]桂北苗儿山—越城岭地区前燕山期岩浆活动及其成矿作用的研究[D]. 杨振.南京大学 2012
本文编号：3493764
【文章来源】：地球科学. 2020,45(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：18 页
【部分图文】：
石榴子石Alm-Sps图解(a)和Mg-Mn/(Mn+Fe)演化图解(b)
图7 石榴子石Alm-Sps图解(a)和Mg-Mn/(Mn+Fe)演化图解(b)桂东北茅安塘地区伟晶岩中石榴子石的Na含量很低（小于0.5；附表1），∑REE与Al之间无明显的相关性，表明∑REE不是主要以类质同象方式进入石榴子石.曾令森等（2019）认为石榴子石和长英质矿物同时结晶，Sc、Y和HREE等不相容元素倾向于优先配分到石榴子石中，导致这些元素在石榴子石中的含量较高（曾令森等，2019）.而桂东北茅安塘地区伟晶岩脉中大多数石榴子石的Sc与HREE含量之间呈正相关关系（图10），且石榴子石中的Y与∑REE含量之间也呈正相关关系（图11a），表明Sc、Y元素往往与∑REE之间具有相似的迁移行为，尤其是重稀土元素.指示Sc、Y和HREE可能是在石榴子石生长过程中，是以表面吸附或吸收的形式为主导进入石榴子石中的（赵盼捞等，2018）.在（Gd/Yb)N-Y/Yb图解上（图11b），伟晶岩中的石榴子石也显示了一致的相关性，以上这些特征也证实桂东北茅安塘地区伟晶岩中的石榴子石为同一源区不同期次的产物，图中极少量石榴子石数据点偏离整体趋势，可能是局部原岩或者流体的化学成分不均一导致的（Gaspar et al.,2008).
苗儿山-越城岭岩体是一个多期次多阶段岩浆活动形成的复式岩体，除苗儿山岩体有少量雪峰期花岗斑岩出露外，两岩体主体均以加里东期花岗岩为主，伴有若干印支期及燕山期的花岗岩体（伍静等，2012；杨振，2012；华仁民等，2013；范汝海，2014；柏道远等，2015b；张迪等，2015；林书平等，2017）.其中，越城岭岩体北段主要为印支期花岗岩，南段大部分为加里东期花岗岩，并有早燕山期小岩体侵入.越城岭岩体西缘发育韧性剪切带，剪切带分布的范围宽达0.5～2.0 km，长约50 km，呈NNE向延伸（20°～30°）.伟晶岩主要呈脉状分布在越城岭岩体西侧韧性剪切带内，脉岩走向与韧性剪切带基本一致，多呈NNE向密集分布，密集成群构成北北东向花岗伟晶岩脉带.这些大规模发育的伟晶岩脉具有良好的稀有金属成矿潜力，形成了一批Nb-TaBe-Rb稀有金属矿床（点）.伟晶岩主要分布于资源县坪水底、咸水洞、铜座、茅安塘一带的韧性剪切带中，沿北北东向资源深断裂带东侧展布，侵入于志留纪苗儿山超单元的越城岭复式岩体中，岩性以花岗伟晶岩为主.伟晶岩脉多呈群产出，分布有一定方向性，组成越城岭伟晶岩带，岩脉多呈北北东向延伸，倾向北西，倾角45°左右.区内构造以断裂为主，受新、资以及界、卜两个区域性和压扭性大断裂所控制，花岗伟晶岩脉及脉岩充填在这两个断裂构造之间的低序次派生构造裂隙中.茅安塘含矿花岗伟晶岩脉位于越城岭花岗岩体中段的东侧突出部位，面积约15 km2，产有大小花岗岩伟晶岩脉785条.花岗伟晶岩脉由北西往南东展布，按照矿物及其共生组合，副矿物成分及稀有元素矿化富集特点，花岗伟晶岩存在水平分带现象.由北西（边缘带）往南东（外侧带）脉体规模逐渐增大，微斜长石及白云母由多变少，钠长石、锡石、富铪锆石则逐渐增加.在稀有金属元素富集方面，铌、钽矿物由富铌矿物向高钽矿物过渡，铌、钽、铍矿化由贫到富，并在茅安塘东南部（核心带）形成工业富集.由于区内伟晶岩分异作用差别较大，分带现象仅在脉体局部地段可见，绝大多数脉由单一结构体组成，全脉均有矿化，常见的矿物有锰钽铌铁矿、细晶石、绿柱石、富铪锆石、白钨矿、黑钨矿、锂辉石（广西有色地质勘查局二七一队，1991).
【参考文献】：
期刊论文
[1]喜马拉雅造山带中新世岩浆型石榴子石的矿物化学特征:从高Sr/Y花岗岩到淡色花岗岩[J]. 曾令森,赵令浩,高利娥,侯可军,王倩. 岩石学报. 2019(06)
[2]华南幕阜山花岗伟晶岩的矿物化学特征及指示意义[J]. 李乐广,王连训,田洋,马昌前,周芳春. 地球科学. 2019(07)
[3]湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示[J]. 赵盼捞,袁顺达,原垭斌. 岩石学报. 2018(09)
[4]鄂东南铜绿山矿床石榴子石显微结构及微区成分对成矿过程的指示[J]. 纪敏,赵新福,曾丽平,范田纬腾. 岩石学报. 2018(09)
[5]湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征[J]. 程顺波,付建明,崔森,卢友月,马丽艳,刘阿睢. 地球科学. 2018(07)
[6]越城岭岩体西部韧性剪切带特征及各带与稀有金属成矿关系探讨[J]. 郭磊,苏佳虎,李礼,李俊. 世界有色金属. 2018(02)
[7]桂东北苗儿山-越城岭东北部界牌钨-铜矿区成矿岩体锆石U-Pb年龄及华南加里东期成矿分析[J]. 林书平,伍静,黄文婷,张健,陈喜连,梁华英. 大地构造与成矿学. 2017(06)
[8]喜马拉雅造山带片麻岩中石榴子石的多期生长[J]. 高利娥,曾令森,赵令浩,胡明月,王莉,高家昊,尚振. 岩石学报. 2017(12)
[9]湘西南苗儿山岩体北段新元古代晋宁期花岗岩岩石学、地球化学特征及其形成构造背景[J]. 杜云,罗小亚,黄革非. 地质科技情报. 2017(06)
[10]福建河田高分异花岗岩的矿物和全岩地球化学找矿标志研究[J]. 郭春丽,曾令森,高利娥,苏红中,马星华,尹冰. 地质学报. 2017(08)
硕士论文
[1]桂东北越城岭花岗岩体侵位机制[D]. 范汝海.桂林理工大学 2014
[2]桂北苗儿山—越城岭地区前燕山期岩浆活动及其成矿作用的研究[D]. 杨振.南京大学 2012
本文编号：3493764
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