江西宜春414矿床钽铌富集机理 ——来自云母类矿物化学研究的启示

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地处江西省西部的宜春市414钽铌矿床位于江南造山带东段,是该区最为典型的与花岗岩有关的LCT(Li-Cs-Ta)型钽铌矿床。前人对带该矿床进行以下研究:雅山岩体地球化学特征及形成年代、铌钽锰铁矿特征及成因、雪球结构特征及成因、矿床成因机制等。然而,宜春414钽铌矿床中雅山岩体不同岩性中成矿元素Ta、Nb变化趋势及影响成矿元素富集的因素仍缺乏研究,LCT型花岗质岩浆形成演化如何控制这些Ta-Nb矿床的成矿过程并不完全清楚。此外,前人将宜春414矿床成因归结为:(1)岩浆结晶分异;(2)流体交代或岩浆分异作用和流体交代叠加,因而关于该矿床的成因迄今仍存在着争议。基于此,本文以与宜春414矿床具有密切成因联系的雅山岩体内从早到晚依次侵入的二云母花岗岩、锂-白云母花岗岩和黄玉锂云母花岗岩为研究对象,在矿山地质调查和岩相学研究基础上,重点开展了全岩主微量元素和云母类矿物电子探针、LA-ICP-MS原位化学分析,研究了岩浆结晶分异过程中Ta、Nb、Li元素含量的变化趋势,以及从早到晚不同岩性中云母类矿物中元素的富集趋势,并探讨制约影响Nb和Ta富集的主要因素,以期为进一步阐明宜春414矿床Ta、Nb的富集机制。论文主要取得了以下认识:(1)二云母花岗岩主要矿物为钾长石、钠长石/斜长石与锂云母,副矿物有氟磷灰石、氟磷锰铁矿、铌锰矿、铌钽锰矿、软锰矿等;锂-白云母花岗岩主要矿物由钠长石/斜长石、钾长石、锂云母、白云母组成,副矿物有铌钽锰矿、氟磷灰石等;黄玉-锂云母花岗岩主要矿物有钠长石、锂云母,副矿物有黄玉、磷锰矿、铌钽锰矿、钽锰矿、锰矿、氟磷锰矿、氟磷灰石、含钽锡石等。(2)宜春414矿床中雅山岩体由从早到晚的二云母花岗岩、锂白云母花岗岩和黄玉锂云母花岗岩组成,其中黄玉锂云母花岗岩为主要的Ta-Nb矿体。从早到晚,三种岩性分异程度逐步增强,Ta、Nb、Li等元素含量逐渐升高。(3)宜春414矿床中从早到晚不同岩性中云母逐步富集F、Li、Ta,云母是Li的重要载体。(4)随着岩浆演化,岩石分异程度越来越高,全岩和云母类中F、Li和P等元素含量逐步升高,并且对应岩石中Ta、Nb等成矿元素逐步聚集。基于上述结果,本文认为宜春414矿床中Nb和Ta的富集主要受控于岩浆的结晶分异作用,与岩浆中不断富集的Li、F和P密切相关,与岩浆末期或期后的流体作用关系不大。
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