初论高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统:以阿尔金中段地区为例
发布时间：2021-11-15 06:35
花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床是锂铍矿床的重要类型。关于锂铍金属在源区花岗质岩浆形成过程的富集机制,岩石学家和矿床学家多强调锂铍花岗岩-伟晶岩的母花岗岩（淡色花岗岩）源于变沉积岩的白云母熔融,但实验岩石学显示白云母熔融其熔体量小（<10vol%）、熔体从岩石中提取锂铍的效率低。这意味着白云母熔融形成花岗质岩浆过程锂铍金属富集机制可能不是花岗质岩浆获取锂铍的主要机制。基于黑云母熔融可以获得大体积熔体（可达50vol%）的实验结果,指出变杂砂岩（黑云母片麻岩）与含黑云母的英云闪长质片麻岩部分熔融形成的黑云母花岗质高温岩浆（> 800℃）其结晶形成黑云母花岗岩并可分异演化为淡色花岗岩与锂铍花岗岩-伟晶岩、并构成高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,是花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床形成的重要成矿系统,其特征与形成机制值得进一步研究。黑云母脱水熔融过程残留相没有富含锂铍矿物的形成,新形成的花岗质岩浆可以高效地从源岩中获取锂铍金属,是一种新的锂铍富集机制。研究团队于2018年率先进入阿尔金中段无人区开展稀有金属成矿作用的地质调查与考察。经过两年的野外地质调查,新发现2个中-大型花岗伟晶岩型锂铍矿（吐格曼...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(12)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
地壳岩石熔融过程熔体产出率与温度关系曲线(据Gardien et al.,1995补充与修改)
Vernon(2007)对Lachlan Fold Belt (LFB) S型花岗岩中包体进行了详细研究，结果显示LFB地区S型花岗岩中包体为捕虏体而不是残留体，指出该地区S型花岗岩岩浆形成于高温麻粒岩相源区，为热(hot)花岗岩/高温花岗岩、而不是Chappell et al.(2004)认为的低温花岗岩。基于实验资料认为该地区S型花岗岩岩浆早期结晶温度为950℃。此后，Miller et al.(2003)根据花岗岩锆石饱和温度，提出热(hot)和冷(cold)花岗岩的概念。其中前者的温度大约在840℃左右，含源区残留物较少，其形成可能与外来热的加人有关;而后者的温度不超过800℃(平均为766℃)，含源区残留物较多，其形成主要与流体加入有关。热的花岗岩形成有热的加入，晶体少易于喷发;而冷的花岗岩富继承物质与晶体需要流体，不易喷发。两种花岗岩形成温度以800℃为界。
阿亚格高温花岗岩-伟晶岩系统(A2)以新识别的阿亚格黑云母花岗岩为中心，二云母花岗岩与钠长花岗岩位于黑云母花岗岩的顶部与外侧(图9a)，以发育电气石为特征的花岗伟晶岩从淡色花岗岩中进入围岩(图9b)，花岗岩与伟晶岩明显截切片麻岩。伟晶岩中未见锂铍矿物，可能系统中的锂铍伟晶岩已被剥蚀。阿亚格黑云母花岗岩含少量的石榴子石、电气石与榍石，这可能意味着其原岩为变沉积岩。值得指出的是，在阿亚格岩体的南侧接触带发育一套透辉石角闪岩相-麻粒岩相的变质岩，其中发育沿片麻理发育的黑云母花岗岩层或条带(图9a)，麻粒岩中也可见一些垂直地层与花岗岩层的网脉状浅色体(图9d)。变质岩中的黑云母颗粒细小，具与阿亚格黑云母花岗岩相似的矿物组成，包括含石榴子石、电气石与榍石(图9c,e)，但含相对多的榍石。这可能意味着麻粒岩中的黑云母花岗岩可能是黑云母脱水熔融形成的初始熔体。托巴二云母花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统研究区新发现的吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂矿在空间分布上以托巴二云母花岗岩为中心向北东与向西分带分布(徐兴旺等，2019)，这3个矿床的形成可能与托巴二云母花岗岩有关或与其同期的花岗岩有关，并构成一个完成的成矿系统。初步的测年结果显示，吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿的成矿年龄为468～460Ma，与研究区南部的萨拉姆黑云母花岗岩相近，由此推测托巴二云母花岗岩和其周边的锂铍伟晶岩矿物也与黑云母花岗岩有关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母40Ar/39Ar测年对比研究——以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例[J]. 李杭,洪涛,杨智全,陈建中,柯强,王学海,牛磊,徐兴旺. 岩石学报. 2020(09)
[2]阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测[J]. 徐兴旺,李杭,石福品,姚佛军,陈建中,杨智全,洪涛,柯强. 岩石学报. 2019(11)
[3]幕阜山南缘似斑状黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 许畅,李建康,施光海,李鹏,刘翔,张立平. 矿床地质. 2019(05)
[4]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[J]. 张辉,吕正航,唐勇. 矿床地质. 2019(04)
[5]四川甲基卡矿田花岗岩型锂工业矿体的发现及意义[J]. 刘善宝,杨岳清,王登红,代鸿章,马圣钞,刘丽君,王成辉. 地质学报. 2019(06)
[6]战略性关键金属矿产资源:现状与问题[J]. 翟明国,吴福元,胡瑞忠,蒋少涌,李文昌,王汝成,王登红,齐涛,秦克章,温汉捷. 中国科学基金. 2019(02)
[7]云母:花岗岩-伟晶岩稀有金属成矿作用的重要标志矿物[J]. 王汝成,谢磊,诸泽颖,胡欢. 岩石学报. 2019(01)
[8]阿尔金喀腊达坂铅锌矿床金属硫化物元素地球化学特征及其对成矿作用的制约[J]. 张辉善,李艳广,全守村,洪俊,孙超,李建星,杨晓勇,周家喜. 岩石学报. 2018(08)
[9]试论中国大陆“硬岩型”大型锂矿带的构造背景[J]. 许志琴,王汝成,赵中宝,付小方. 地质学报. 2018(06)
[10]阿尔金喀腊大湾铁矿田褶皱构造特征及找矿意义[J]. 陈柏林,孟令通. 大地构造与成矿学. 2018(01)
博士论文
[1]川西典型伟晶岩型矿床的形成机理及其大陆动力学背景[D]. 李建康.中国地质大学（北京） 2006
本文编号：3496236
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(12)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
地壳岩石熔融过程熔体产出率与温度关系曲线(据Gardien et al.,1995补充与修改)
Vernon(2007)对Lachlan Fold Belt (LFB) S型花岗岩中包体进行了详细研究，结果显示LFB地区S型花岗岩中包体为捕虏体而不是残留体，指出该地区S型花岗岩岩浆形成于高温麻粒岩相源区，为热(hot)花岗岩/高温花岗岩、而不是Chappell et al.(2004)认为的低温花岗岩。基于实验资料认为该地区S型花岗岩岩浆早期结晶温度为950℃。此后，Miller et al.(2003)根据花岗岩锆石饱和温度，提出热(hot)和冷(cold)花岗岩的概念。其中前者的温度大约在840℃左右，含源区残留物较少，其形成可能与外来热的加人有关;而后者的温度不超过800℃(平均为766℃)，含源区残留物较多，其形成主要与流体加入有关。热的花岗岩形成有热的加入，晶体少易于喷发;而冷的花岗岩富继承物质与晶体需要流体，不易喷发。两种花岗岩形成温度以800℃为界。
阿亚格高温花岗岩-伟晶岩系统(A2)以新识别的阿亚格黑云母花岗岩为中心，二云母花岗岩与钠长花岗岩位于黑云母花岗岩的顶部与外侧(图9a)，以发育电气石为特征的花岗伟晶岩从淡色花岗岩中进入围岩(图9b)，花岗岩与伟晶岩明显截切片麻岩。伟晶岩中未见锂铍矿物，可能系统中的锂铍伟晶岩已被剥蚀。阿亚格黑云母花岗岩含少量的石榴子石、电气石与榍石，这可能意味着其原岩为变沉积岩。值得指出的是，在阿亚格岩体的南侧接触带发育一套透辉石角闪岩相-麻粒岩相的变质岩，其中发育沿片麻理发育的黑云母花岗岩层或条带(图9a)，麻粒岩中也可见一些垂直地层与花岗岩层的网脉状浅色体(图9d)。变质岩中的黑云母颗粒细小，具与阿亚格黑云母花岗岩相似的矿物组成，包括含石榴子石、电气石与榍石(图9c,e)，但含相对多的榍石。这可能意味着麻粒岩中的黑云母花岗岩可能是黑云母脱水熔融形成的初始熔体。托巴二云母花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统研究区新发现的吐格曼铍锂矿、吐格曼北锂铍矿和瓦石峡南锂矿在空间分布上以托巴二云母花岗岩为中心向北东与向西分带分布(徐兴旺等，2019)，这3个矿床的形成可能与托巴二云母花岗岩有关或与其同期的花岗岩有关，并构成一个完成的成矿系统。初步的测年结果显示，吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿的成矿年龄为468～460Ma，与研究区南部的萨拉姆黑云母花岗岩相近，由此推测托巴二云母花岗岩和其周边的锂铍伟晶岩矿物也与黑云母花岗岩有关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母40Ar/39Ar测年对比研究——以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例[J]. 李杭,洪涛,杨智全,陈建中,柯强,王学海,牛磊,徐兴旺. 岩石学报. 2020(09)
[2]阿尔金中段吐格曼地区花岗伟晶岩型稀有金属成矿特征与找矿预测[J]. 徐兴旺,李杭,石福品,姚佛军,陈建中,杨智全,洪涛,柯强. 岩石学报. 2019(11)
[3]幕阜山南缘似斑状黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 许畅,李建康,施光海,李鹏,刘翔,张立平. 矿床地质. 2019(05)
[4]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[J]. 张辉,吕正航,唐勇. 矿床地质. 2019(04)
[5]四川甲基卡矿田花岗岩型锂工业矿体的发现及意义[J]. 刘善宝,杨岳清,王登红,代鸿章,马圣钞,刘丽君,王成辉. 地质学报. 2019(06)
[6]战略性关键金属矿产资源:现状与问题[J]. 翟明国,吴福元,胡瑞忠,蒋少涌,李文昌,王汝成,王登红,齐涛,秦克章,温汉捷. 中国科学基金. 2019(02)
[7]云母:花岗岩-伟晶岩稀有金属成矿作用的重要标志矿物[J]. 王汝成,谢磊,诸泽颖,胡欢. 岩石学报. 2019(01)
[8]阿尔金喀腊达坂铅锌矿床金属硫化物元素地球化学特征及其对成矿作用的制约[J]. 张辉善,李艳广,全守村,洪俊,孙超,李建星,杨晓勇,周家喜. 岩石学报. 2018(08)
[9]试论中国大陆“硬岩型”大型锂矿带的构造背景[J]. 许志琴,王汝成,赵中宝,付小方. 地质学报. 2018(06)
[10]阿尔金喀腊大湾铁矿田褶皱构造特征及找矿意义[J]. 陈柏林,孟令通. 大地构造与成矿学. 2018(01)
博士论文
[1]川西典型伟晶岩型矿床的形成机理及其大陆动力学背景[D]. 李建康.中国地质大学（北京） 2006
本文编号：3496236
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