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喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义.pdf

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资源描述

1、书书书 ():岩石学报 :周起凤,秦克章,刘宇超等 喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义 岩石学报,():,:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义周起凤秦克章,刘宇超,何畅通赵俊兴,李俊瑜朱丽群,赵永能,张昕,中国冶金地质总局矿产资源研究院,北京 中国科学院矿产资源研究重点实验室,中国科学院地质与地球物理研究所,北京 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 ,收稿,改回 ,():,:,()(),(,)(,),(),(),本文受第 二 次 青 藏 高 原 综 合 科 学 考 察 研 究 项 目(、)、国 家 重 点 研 发 计 划 青 年 科 学 家 项 目()和国家自然科学

2、基金项目()联合资助 第一作者简介:周起凤,女,年生,博士,高级工程师,主要从事花岗伟晶岩及稀有金属矿床研究,:;摘要锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩 伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石 石英 钠长石带或锂辉石 块体长石 石英(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取 处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光()和原位微区分析测试(和 )研究。锡石的元素替代机制以 (,)和同价置换(,)

3、为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现 对 和 的置换。锡石呈现种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的 、和 含量,相对高的 含量,以及较大的 含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的 、和 含量,相对低的 含量;白色区域具有相对低的 、和 含量,以及略低的 含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,、含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(结构)主要为均一结构和不均一结构(核 边正环带、补丁以及核 边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核 振荡环带 灰色边及补丁、灰色核 振荡环带 灰色边及补丁、振荡环带

4、黑色区域 白色丝带状边 棉絮状补丁、以及振荡环带 灰色 黑色核 黑色边。锡石 结构的演化序列自内向外表现为黑色核部 晶体灰色或振荡环带区域 晶体(白色 黑色区域),向亏损 、,弱亏损 、元素,以及高 ()值和低 值的方向演化,晚期可出现 的富集。锡石的 结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富 和富 两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石 结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。关键词锡石;矿物原位微区分析;库曲含锂辉石伟晶岩脉;喜马拉雅中图法分类号 ;锡石是高分异岩浆

5、热液系统中的重要示踪矿物。近年来,锡石的阴极发光()特征(,;,;,;,)、化学组成(,;,;,;,)、年代学(,;,;,)、同位素(,;,;,;,)、流体包裹体(,;,;王旭东等,)等方面的研究取得了重要进展,由此也揭示了相关矿床的成矿物理化学条件(如温度、氧逸度等)、系统(封闭或开放)转变、矿化中心和形成时代等方面的重要信息,加深了对结晶分异作用、流体演化与不混溶等成岩 成矿过程的认识。锡石晶体在透射光、阴极发光和背散射图像下的分带特征能够反映其生长过程中物理化学条件的变化(,;,)。在岩浆 热液矿化系统中,随着与成矿花岗岩距离的增加,锡石中的 值降低,因而其可作为追踪矿化系统的潜在指标(

6、,)。不同成因锡石具有不同的 含量,如热液锡石贫 (,()(),岩浆 热液过渡阶段下形成的锡石相对富 (,()()(,;,;,)。岩浆 热液系统中锡石标型特征研究尤为重要。锡石是伟晶岩中重要的含锡矿物(,;,;邹天人和李庆昌,;,;,;李建康等,)。近年来,锡石 定年为花岗伟晶岩形成时代的探讨提供了重要依据(代鸿章等,;费光春等,;李杭等,;许家斌等,;白洪阳等,)。在众多亚型伟晶岩中,包括锂磷铝石亚型、锂辉石亚型和透锂长石亚型等,仅锂云母亚型伟晶岩中的锡石具有 的特征(,;,;,;,)。同一伟晶岩群内,与含绿柱石伟晶岩脉相比,含透锂长石伟晶岩脉具有相对高的锡石含量,锡石的 含量变化范围更大,

7、但不同矿化类型伟晶岩中锡石的化学组成没有明显的系统差异(,)。同一伟晶岩脉中,与钠长石 石英 白云母伟晶岩相比,锂云母伟晶岩中的锡石富 和 (,)。伟晶岩中锡石与铌铁矿族矿物共 伴生,可出溶金红石、重钽铁矿和钛铁矿等矿物(,;,),单偏光显微镜下其暗色区域具有强烈的多色性,相对富 、和 ,其淡色区域接近纯 (,)。然而,伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成等的联系尚不清楚,亟待开展相关标型特征研究。在喜马拉雅造山带中多个淡色花岗岩 伟晶岩系统均有锡石产出(吴福元等,;,;李光明等,;何畅通等,;秦克章等,)。本文将通过喜马拉雅东段库曲岩体中锂辉石伟晶岩内锡石的 特征和化学组成研究,探讨锡石的元素替

8、代机制,以及伟晶岩中锡石 结构特征、影响因素及其对岩浆分异演化的指示意义。岩石学报 ,():区域地质概况喜马拉雅造山带由北向南依次为特提斯喜马拉雅、高喜马拉雅、低喜马拉雅和次喜马拉序列,其间分别以藏南拆离系、主中央逆冲断层和主边界逆冲断层为界。喜马拉雅淡色花岗岩带包括特提斯喜马拉雅淡色花岗岩带(北带)和高喜马拉雅淡色花岗岩带(南带)(,;吴福元等,)。北带淡色花岗岩多出露于穹窿核部,或以独立侵入体形式侵入于特提斯喜马拉雅岩系;南带淡色花岗岩以岩席、岩床、岩株形式侵入高喜马拉雅变质岩系中(吴福元等,)。喜马拉雅淡色花岗岩暗色矿物 ,类型多样,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩、电气石花

9、岗岩和石榴石花岗岩,其中,以二云母花岗岩为主要岩石类型,电气石花岗岩和石榴石花岗岩多以脉体形式产出于二云母花岗岩中,淡色花岗岩内见花岗伟晶岩(吴福元等,;,)。喜马拉雅淡色花岗岩形成于原喜玛拉雅()、新喜马拉雅()和后喜马拉雅()三个阶段,具有高硅、过铝或强过铝等化学特征,产出多种稀有金属矿物,如锂辉石、绿柱石、铌钽矿物和锡石等(吴福元等,;,;,;付建刚等,;高利娥等,)。新近喜马拉雅中段和东段超大型 大型伟晶岩型锂矿和钨 锡 铍矿的发现是该区域稀有金属找矿的重要进展(琼嘉岗,秦克章等,;赵俊兴等,;嘎波,李光明等,;郭伟康等,;错那洞,李光明等,)。进一步的研究(吴福元等,;秦克章等,)表

10、明稀有金属矿化与这些淡色花岗岩和花岗伟晶岩密切相关。喜马拉雅东段泽当 隆子 错那一线由北向南分布雅拉香波穹窿、错那洞穹窿、库曲岩体和错那岩体(图 )。这些穹窿和淡色花岗岩体位于藏南拆离系以北的特提斯喜马拉雅岩系中(图 )。雅拉香波穹窿中产出绿柱石伟晶岩,受控于岩浆结晶分异作用(赵俊兴等,)。错那洞淡色花岗岩规模大、岩石类型多,分异程度高,发生多期岩浆作用(,;黄春梅等,;张林奎等,;张志等,;何畅通等,;,)。库曲岩体处于锂丰度高值区(王学求等,),产出锂辉石伟晶岩、绿柱石伟晶岩以及多种淡色花岗岩,是喜马拉雅东段找锂的重要有利区段(周起凤等,)。喜马拉雅东段具有较好的稀有金属成矿潜力。库曲岩体

11、库曲岩体位于喜马拉雅东段南侧,主要由花岗岩和花岗伟晶岩组成。围岩是古生界热拉岩组,岩性以石榴石二云石英片岩为主。图 喜马拉雅东段区域地质简图(据 ,修改)特提斯喜马拉雅沉积序列;藏南拆离系;高喜马拉雅结晶岩系 (,);花岗岩与伟晶岩库曲岩体中岩性多样,发育二云母花岗岩、白云母花岗岩以及电气石花岗岩。二云母花岗岩在岩体东侧、中部和西侧均有产出,白云母花岗岩主要产出于岩体中部和西侧,电气石花岗岩发育于岩体东侧和中部,并可观察到含电气石钠质细晶岩。花岗伟晶岩呈渐变接触或截然穿切展布于花岗岩体中。伟晶岩岩相呈囊状或细脉产出于二云母花岗岩、白云母花岗岩和电气石花岗岩内,与花岗岩体呈渐变过渡,包括二云母伟

12、晶岩、似文象伟晶岩、块体长石伟晶岩、电气石伟晶岩、含绿柱石伟晶岩等。独立伟晶岩脉规模不等,脉宽 ,延伸可达 ,包括电气石伟晶岩、石榴子石伟晶岩和绿柱石伟晶岩等。规模较大的伟晶岩发育分带结构,产出似文象伟晶岩、分层细晶岩、块体长石、石英 白云母集合体等岩相带,局部含绿柱石。根据分类方案(,),属稀有金属()类 亚类绿柱石型绿柱石铌铁矿亚型。周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义图 库曲桑玉村北侧锂辉石伟晶岩()陡倾含锂辉石伟晶岩脉产出于白云母花岗岩中;()近水平含锂辉石伟晶岩脉产出于白云母花岗岩中;()含锂辉石伟晶岩细脉中的主要岩相单元,即锂辉石 石英 钠长石带,锂辉石呈密集针

13、柱状产出;()含锂辉石伟晶岩粗脉中的主要岩相单元,即锂辉石 块体微斜长石 石英(白云母)带 锂辉石;石英;钠长石;钾长石;块体微斜长石;石榴石 ();();(),;(),();锂辉石伟晶岩含锂辉石伟晶岩脉产出于库曲岩体西侧(图 ),分别位于库局乡桑玉村北侧和西侧。北侧海拔 范围内,共发现 条含锂辉石伟晶岩脉。伟晶岩脉与围岩边界截然,围岩为白云母花岗岩,局部含绿柱石和石榴石。含锂辉石伟晶岩脉出露宽度 不等,多以陡倾或近垂直产状延伸(图 ),垂向延伸贯穿所观察的高程范围,也见一处含锂辉石伟晶岩脉脉宽 左右,呈近水平产出(图 )。含锂辉石伟晶岩脉岩相分带简单,分带特征不明显。在出露宽度小于 的伟晶岩

14、脉(细脉)中以锂辉石 石英 钠长石带为主(图 ),而在出露宽度相对大的伟晶岩脉(粗脉)中以锂辉石 块体长石 石英(白云母)带为主(图 )。锂辉石颜色以无色透明和淡绿色为主,在石英含量较高的细脉中,锂辉石常呈无色透明或灰白色,且具有较好的晶型,在块体微斜长石为主的粗脉中,锂辉石多呈灰绿色短柱状。不同含锂辉石伟晶岩脉中,细脉内的锂辉石相对密集,含量较高(),且锂辉石晶体粒度变化大,呈粗大或纤细产出(粒径可达 ),而粗脉中锂辉石分布不均匀,粒度较小。在同一含锂辉石伟晶岩脉内,沿垂向延伸方向锂辉石的分布也具有相似的特征,如粗脉中沿垂向延伸上下近 的高程范围内,岩脉下部宽 ,锂辉石含量小于 ,粒径 ,长

15、宽比约 ;岩脉上部变窄(宽约 ),锂辉石呈纤细针状,密集且具有明显的定向性,含量可达 ,长宽比 ,粒径(长轴)平均 。桑玉村西侧出露 处含锂辉石伟晶岩脉,围岩为白云母花岗岩(图 )。岩脉以锂辉石 钠长石(钾长石)石英带为主,露头中偶见块体微斜长石以及钠质细晶岩(图 )。号锂辉石伟晶岩脉产出钠质细晶岩和中细粒锂辉石伟晶岩,号锂辉石伟晶岩脉以中细粒锂辉石伟晶岩为主,号锂辉石伟晶岩脉以粗粒锂辉石伟晶岩为主。锂辉石分布不均匀,颜色呈无色、灰白色至浅绿色,粒度相差较大()(图 )。样品与分析方法 样品与产状样品来自桑玉村西侧的 处含锂辉石伟晶岩脉露头(图)。和 来自 号锂辉石伟晶岩脉,其中,为含锂辉石伟

16、晶岩,主要矿物组成为钠长石和石英,以及少量白云母,发育白云母 钠长石镶嵌晶集合体,锂辉石呈零星产出,粒度较小();为锂辉石伟晶岩,主要矿物组成为锂辉石、钠长石和石英,少量白云母,发育锂 岩石学报 ,():图 库曲桑玉村西侧锂辉石伟晶岩()含锂辉石伟晶岩脉产出位置;()锂辉石伟晶岩露头照片:()号锂辉石伟晶岩脉与白云母花岗岩;()号锂辉石伟晶岩脉;()号锂辉石伟晶岩脉 白云母 ();():();();()辉石 石英镶嵌晶,锂辉石粒度变化较大()(图 ,)。来自 号锂辉石伟晶岩脉,为锂辉石伟晶岩,主要矿物组成为锂辉石、钠长石、钾长石和石英,发育锂辉石 石英镶嵌晶,锂辉石粒度变化较大()(图 )。来

17、自 号锂辉石伟晶岩脉,为锂辉石伟晶岩,由粗粒锂辉石 石英 白云母集合体与中细粒钠长石 石英 绿柱石 锂辉石集合体组成,锂辉石粒度变化较大()(图 )。锡石多呈半自形 自形晶体,粒径 ,与锂辉石、长石、白云母、石英、铌铁矿族矿物、磷灰石、电气石及石榴石等矿物共生。与其他样品相比,中锡石粒度相对小(图 )。阴极发光图像与原位微区分析对锡石样品靶进行透射和反射光显微照相,在北京前寒武科技有限公司扫描电镜 和 阴极发光系统下完成阴极发光图像分析。矿物原位微区主量元素分析在武汉上谱分析科技有限责任公司实验室利用 电子探针完成。其加速电压为 ,电子束电流 ,束斑直径为 。测试使用的标准样品为天然样品和人工

18、合成氧化物,包括锡石()、金红石()、金属()、金属()、金属()、()、铁铬尖晶石(,)、()、镁铝石榴石(,)、磷 灰 石()。数 据 采 用 方 法(,)校正。矿物原位微区微量元素分析在武汉上谱分析科技有限责任公司实验室利用激光剥蚀 电感耦合等离子体质谱仪()完成。激光剥蚀系 统 为 ,等离子体质谱仪为 。激光能量 ,频率 ,激光束斑直径 ,具体分析条件及流程参考 ()和 ()。通常采集 的气体空白,的积分区间。数据处理采用 程序(,),以 作为校正标样,作为内标元素计算锡石的微量元素含量。结果 结构 图像下锡石表现不同的阴极发光特征,主要呈黑色()、灰色()、振荡环带()和白色()图像

19、(图 )。锡石晶体由不同阴极发光区域组成,具有不同的阴极发光结构(结构),主要为相对均一的锡石晶体(均一结构)和明显不均一的锡石晶体(不均一结构)。其中,均一结构包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体;不均一结构表现为核 边正环带结构(黑色核 振荡环带 灰色边、灰色核 振荡环带 灰色边、振荡环带核 白色丝带状边)、补丁结构(黑色区域 振荡环带 灰色补丁、灰色区域 振荡环带 灰色补丁、振荡环带 黑色区域 白色棉絮状补丁)以及核 边反环带结构(振荡环带 灰色 黑色核 黑色边)等(图 )。不同锂辉石伟晶岩中锡石的 结构不同。锡石 结构多样,以均一黑色晶体和黑色核 振荡环带 灰色边 补丁为主,也发育振荡

20、环带晶体、灰色核 振荡环带边、以及振荡环带核 白色补丁,偶见灰色晶体(图 )。锡石 结构以均一黑色晶体和黑色核 振荡环带 灰色周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义图 库曲锂辉石伟晶岩代表性岩石的手标本和显微镜下透射光照片(),含锂辉石伟晶岩,主要矿物为钠长石、石英和白云母,发育白云母 钠长石镶嵌晶,见细粒锂辉石;(),锂辉石伟晶岩,主要矿物为锂辉石、石英、钠长石和少量白云母,发育中细粒和粗粒自形 半自形锂辉石,见锂辉石 石英镶嵌晶;(),锂辉石伟晶岩,主要矿物为锂辉石、石英、钠长石、钾长石和少量白云母,发育中细粒和粗粒自形 半自形锂辉石,见锂辉石 石英镶嵌晶;(),锂辉石伟

21、晶岩,主要矿物为锂辉石、石英、钠长石、钾长石、白云母和少量绿柱石,发育中细粒和粗粒自形 半自形锂辉石 绿柱石 (),;(),;(),;(),边为主,也见振荡环带晶体以及灰色核 黑色边(图 )。锡石 结构复杂多样,发育黑色晶体、振荡环带晶体,以及黑色核 振荡环带或灰色边及补丁,也见振荡环带核 白色丝带状边,偶见灰色晶体以及灰色核 黑色边(图 )。锡石 结构以均一黑色晶体和黑色核 振荡环带或灰色边 补丁为主,产出振荡环带晶体、灰色 黑色核 振荡环带边 灰色补丁,也见黑色核 白色棉絮状补丁、灰色核 黑色边(图 )。化学组成库曲岩体代表性锡石的电子探针和 分析结果见表 和表 。锡石的 含量是 ,、的含

22、量变化大,最大值分别可达 、和 ,()、()、()、()、()、()和 ()的含量低,的含量多低 岩石学报 ,():图 库曲锂辉石伟晶岩中锡石的 图像();();();()黑色区域;灰色区域;振荡环带区域;白色区域 ;图 锡石()()及 、对 图解 ()(),于检出限。锡石的微量元素 、的含量范围分别为 、;此外,()、()、()、()的含量低,、的含量多低于检出限。与其他样品相比,锡石具有相对高的 、及 、含量。由 、(、)至 ,、及 、和 含量均呈降低趋势。与 相比,具有略高的 、和 含量,相对低的 含量。周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义表 库曲锂辉石伟晶岩中代表性

23、锡石的电子探针数据结果()()样品号 结构均一结构不均一结构黑色核 灰色补丁黑色核 振荡环带边黑色核 振荡环带边 灰色补丁灰色核 振荡环带边振荡环带 白色补丁 ()()()样品号 结构均一结构不均一结构黑色核部 灰色补丁黑色核部 灰色边黑色核部 振荡环带补丁灰色核部 黑色边 岩石学报 ,():续表 样品号 结构均一结构不均一结构黑色核部 灰色补丁黑色核部 灰色边黑色核部 振荡环带补丁灰色核部 黑色边 ()()()样品号 结构均一结构不均一结构灰色核 振荡环带边振荡环带核 白色边黑色核 白色补丁灰色核 黑色边 周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义续表 样品号 结构均一结构不均

24、一结构灰色核 振荡环带边振荡环带核 白色边黑色核 白色补丁灰色核 黑色边 ()()()样品号 结构均一结构不均一结构黑色核 灰色补丁黑色核 灰色补丁 振荡环带边灰色核 振荡环带边黑色核 白色补丁灰色核 黑色边黑色核 黑色边 ()()()注:,核 边反环带结构中的黑色边 讨论 替代机制锡石晶格中的元素替代机制包括:(),;();()(,);()(,)(,)(,;,;,;,)。库曲锂辉石伟晶岩中锡石的()()值在 左右(表、图),因此 、与 的置换以 岩石学报 ,():表 库曲锂辉石伟晶岩中代表性锡石的 分析微量元素化学组成()()样品号 结构均一结构补丁均一结构黑色核 振荡环带补丁均一结构振荡环

25、带核 白色边均一结构补丁均一结构边 图 锡石 和()图解 ()(,)为主。值得注意的是,中的部分黑色锡石的 与 呈负相关,且 与 未表现线性相关关系(图 ),表明存在 对 和 的置换,在未考虑其他元素的情况下,推测其替代机制可能为 。由于发生了 被替代的情况,推测该替代机制发生于晚期富 的结晶环境。基于价态相同,锡石中 、可直接替代 (,;,)。与 化学性质相近,两者具有正相关关系,替代机制为(,)(图 )。同价替代机制中,不同样品的替代机制占比不同,如 和 中部分黑色锡石以(,)为主,其他样品则以 为主(图 )。由上,库曲锂辉石伟晶岩中锡石的元素替代机制多样,不同样品或不同 结构的锡石元素替

26、代机制具有差异,在一定程度上反映了结晶环境的差异。特征及影响因素锡石的阴极发光特征受化学组成影响较大(,;,;,)。普遍认为锡石中 、()元素抑制阴极发光,、()元素诱发阴极发光(,;,;,)。库曲锂辉石伟晶岩中锡石呈现 种阴极发光特征,表现为黑色、灰色、振荡环带以及白色区域。黑色区域具有明显高的 、和 含量,相对高的 含量,以及较大的 含量变化范围(图 )。阴极发光最强的白色区域具有相对低的 、和 含量,以及略低的 含量(图 )。灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,其 、和 含量介于黑色和白色区域之间,与灰色区域相比,振荡环带具有略高的 、和 含量,相对低的 含量(图)。除了 、这些抑制阴

27、极发光元素外,黑色和白色区域在 、元素含量上具有一定相关性,尽管这些元素是否能够抑制或激发锡石阴极发光尚不清楚,但这些元素对阴极发光的影响是需要关注的。另一方面,元素间的相互作用与占位情况也可影响阴极发光信号(,;,)。因此,、元素与锡石阴极发光抑制和激发元素的周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义图 锡石主微量元素含量箱型图解 图 锡石 ()图解 ()岩石学报 ,():图 锡石 ()对 、图解 (),共同作用可能影响了锡石 特征。结构及其指示意义 结构序列与岩浆演化库曲锂辉石伟晶岩锡石晶体具有不同的阴极发光结构(结构),包括均一结构和不均一结构。其中,不均一结构主要为核 边

28、结构和补丁结构,边部区域和补丁区域形成较晚。锡石的主要核 边和补丁结构为黑色核 振荡环带 灰色边及补丁,表明黑色核 晶体形成较早,灰色和振荡环带区域(核、边和补丁)晶体形成相对晚;振荡环带 黑色核 白色补丁的产出,说明白色区域(补丁)形成晚于振荡环带区域 晶体。总体上,锡石由黑色核 晶体()向灰色或振荡环带区域 晶体(和 )至白色区域()演化。另一方面,核 边反环带结构(振荡环带、灰色或黑色核部 黑色边)的产出表明晚期可再次出现黑色区域()。库曲锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,根据锡石 结构可探讨锂辉石伟晶岩中锡石的演化,并进一步揭示岩浆分异演化过程。按照锡石 结构及其形成顺序,由黑色核部

29、 晶体、灰色或振荡环带区域 晶体至白色区域(),锂辉石伟晶岩锡石主要向亏损 、等元素,弱亏损 、元素,以及高 ()值和低 值的方向演化(图 、图 、表 )。这与岩浆分异演化的化学趋势基本一致,即随岩浆分异程度升高,岩浆向富 和 方向演化(,)。核 边反环带结构(、和 )中,由核向边,尽管 ()值变化不一,但均表现向富 方向演化(图 )。其中,锡石向 ()值升高方向演化,与 对 和 的置换有关,反映明显的 富集;锡石向 ()值降低方向演化,显示明显的 和 富集。丝带状白色边和棉絮状白色补丁的产出反映了晚期热液活动(,),这与锂辉石伟晶岩岩浆富水和挥发分以及晚期富流体的特征一致。白色区域亏损微量元

30、素(图、图 ),在一定程度上揭示了晚期热液化学组成特征。同一伟晶岩脉内的演化过程 与 是同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义和锂辉石伟晶岩。中锂辉石粒度小含量低,发育白云母 钠长石镶嵌晶,显示过冷却作用,且 的钾长石和云母具有相对低的 、和 含量(作者,未发表数据),表明 具有相对低的岩浆分异程度。与 中锡石表现不同 结构和化学组成特征,如 缺少核 边反环带结构,相对富 ,具有更大的 ()值范围、以及相对高的 和 含量(图 、图 ),这也表明总体上 的分异演化程度低。然而,中锡石具有低的 值(表 ),这与岩浆分异程度低不符。与其他样品相比,锡石

31、具有更为低的 含量(图 ),由于 锂辉石伟晶岩分异演化程度高,若经历了富 矿物结晶作用,则可能导致 锡石的 值升高;另一方面,在水中的溶解度高于 (,),流体活动可能也会影响 值。中具有黑色均一结构的锡石晶体明显表现富 和富 两组(和 )特征,即 ()值 和 ()值 (图 )。两者在微量元素组成也表现差异,其中,富 黑色锡石相对富 、(图、图 ),具有明显高的 值(表 ),富 黑色锡石微量元素含量变化范围大(图 、图 )。根据前述演化趋势,锡石主要向亏损微量元素、高 ()值和低 值方向演化,推测富 黑色锡石形成相对早,可能经历了共存矿物(如铌铁矿族矿物、锆石等)对 、等元素的消耗,接下来结晶的

32、富 黑色锡石则相对亏损这些元素,并显示相对高的岩浆演化程度。不同伟晶岩脉的岩浆特征与演化差异 与 、和 来自不同含锂辉石伟晶岩脉(图 )。与 和 相比,与 中的锡石具有明显高的 含量(图 ),反映了不同含锂辉石伟晶岩脉在化学组成上的差异,其受控于伟晶岩脉的岩浆化学特征。与其他样品相比,具有更粗大的矿物粒度,是更为典型的锂辉石伟晶岩。其中形成较早的富 黑色核 晶体锡石与其他锂辉石伟晶岩中黑色核 晶体锡石在化学组成上明显不同(图 、图 ),也反映了伟晶岩脉间岩浆化学特征的差异;另一方面,其发育富 和富 两组黑色核 晶体锡石,表明该含锂辉石伟晶岩脉体系经历更复杂的演化过程。由上,库曲岩体中发育的多条

33、含锂辉石伟晶岩脉不仅在岩石组构上有明显差异,在岩浆化学特征以及所经历的结晶分异过程也具有明显差别。结合库曲岩体多期岩浆活动以及复杂流体作用(周起凤等,),亟待开展相关工作厘清库曲含锂辉石伟晶岩脉间的差异与成因联系。综上,锡石 结构及化学组成能够揭示富锂伟晶岩岩浆化学特征与分异演化过程,可作为伟晶岩岩浆分异演化的潜在指示标志,亟待开展深入研究与探索。结论()库曲锂辉石伟晶岩中锡石的元素替代机制以 (,)和 的同价置换为主。不同样品或不同 结构锡石的同价替代机制占比不同。部分锂辉石伟晶岩中出现 对 和 的置换。()锡石呈现的 种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色)与化学组成密切相关。、与锡

34、石阴极发光特征具有一定联系,可能与锡石阴极发光抑制和激发元素共同作用并影响了锡石 特征。()锡石的阴极发光结构(结构)包括均一结构和不均一结构(核 边、补丁以及反环带),其演化序列为黑色核部 晶体灰色或振荡环带区域 晶体(白色 黑色区域),向亏损 、等元素、弱亏损 、元素、以及高 ()值和低 值的方向演化,晚期出现 的富集。()同一伟晶岩脉中含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩。通过共存矿物的结晶分异,锂辉石伟晶岩发育富 和富 两组锡石。库曲不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有差异。锡石 结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与岩浆分异演化过程。致谢审稿人提出了宝贵的

35、意见和建议,在此表示衷心的感谢。:():,():(),():,(),:,:,:“”,():,():,():,():,岩石学报 ,():,():,:,():(),:,:,():,:,():(),():(),():(),():(),():,():,():(),:,():(),():(),():(),:,():(),():(),():,():,():,:,:,():,():,():,:,():,():,():,():,:,:,?,():,():,():(),():(),周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义 ,():,:,():,:,():,(),():,():(),:,():()

36、,():,:,():(),():(),():,:,():(),:,():,():,():(),:,():(),():(),:,():(),():(),():,:,:,()附中文参考文献白洪阳,王核,闫庆贺,王赛蒙,王振宏,张晓宇,高昊,秦艳 新疆西昆仑雪凤岭锂矿床铌钽铁矿、锡石年龄及其地质意义岩石学报,():代鸿章,王登红,刘丽君,于扬,代晶晶,付小方 川西甲基卡 号伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义地球科学,():费光春,杨峥,杨继忆,罗伟,邓运,赖宇涛,陶鑫鑫,郑硌,唐文春,李剑 四川马尔康党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿时代的限定:来自 锡石 定年的证据地质学报,():付建刚,李光

37、明,董随亮,张海,郭伟康,张林奎,张小琼,焦彦杰 西藏北喜马拉雅拉隆穹隆含 、钠长石花岗岩的识别及意义沉积与特提斯地质,():高利娥,曾令森,严立龙,高家昊,赵令浩 喜马拉雅淡色花岗岩?关键金属 的富集机制岩石学报,():郭伟康,李光明,付建刚,张海,张林奎,吴建阳,董随亮,杨玉林 喜马拉雅成矿带嘎波伟晶岩型锂矿成矿时代、岩浆演化及成矿指示意义地学前缘,():何畅通,秦克章,李金祥,周起凤,赵俊兴,李光明 喜马拉雅东段错那洞钨 锡 铍矿床中铍的赋存状态及成因机制初探岩石学报,():黄春梅,李光明,张志,梁维,黄勇,张林奎,付建刚 藏南错那洞淡色花岗岩成因:来自全岩地球化学和锆石 年龄的约束地学

38、前缘,():李光明,张林奎,焦彦杰,夏祥标,董随亮,付建刚,梁维,张志,吴建阳,董磊,黄勇 西藏喜马拉雅成矿带错那洞超大型铍 岩石学报 ,():锡钨多金属矿床的发现及意义矿床地质,():李光明,付建刚,郭伟康,张海,张林奎,董随亮,李应栩,吴建阳,焦彦杰,金灿海,黄春梅 西藏喜马拉雅成矿带东段嘎波伟晶岩型锂矿的发现及其意义岩石矿物学杂志,():李杭,洪涛,杨智全,陈建中,柯强,王学海,牛磊,徐兴旺 稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿 和白云母 测年对比研究?以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例岩石学报,():李建康,李鹏,王登红,李兴杰 中国铌钽矿成矿规律科学通报,():秦克章,赵俊兴,何畅通

39、,施睿哲 喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩型锂矿的发现及意义岩石学报,():秦克章,周起凤,赵俊兴,何畅通,刘小驰,施睿哲,刘宇超 喜马拉雅淡色花岗岩带伟晶岩的富铍成矿特点及向更高处找锂地质学报,():王旭东,赵海杰,于周平,张腾飞 湘东桐木山云英岩型锡矿床锡石及共生石英中流体包裹体研究岩石学报,():王学求,刘汉粮,王玮,周建,张必敏,徐善法 中国锂矿地球化学背景与空间分布:远景区预测地球学报,():吴福元,刘志超,刘小驰,纪伟强 喜马拉雅淡色花岗岩岩石学报,():吴福元,王汝成,刘小驰,谢磊 喜马拉雅稀有金属成矿作用研究的新突破岩石学报,():许家斌,费光春,覃立业,杨继忆,郑硌,唐文春 四川可

40、尔因矿田李家沟伟晶岩型稀有金属矿床锡石 定年及地质意义地质与勘探,():张林奎,李光明,曹华文,张志,付建刚,夏祥标,董随亮,梁维,黄勇 藏南错那洞花岗质片麻岩锆石年龄、同位素及其对原特提斯洋演化的启示中国地质,():张志,李光明,张林奎,董随亮,梁维,付建刚,黄勇,曹华文,夏祥标 藏南错那洞穹隆早渐新世含绿柱石花岗伟晶岩的成因机制及其地质意义沉积与特提斯地质,():赵俊兴,何畅通,秦克章,施睿哲,刘小驰,胡方泱,余可龙,孙政浩 喜马拉雅琼嘉岗超大型伟晶岩锂矿的形成时代、源区特征及分异特征岩石学报,():赵俊兴,何畅通,施睿哲,秦克章,余可龙,邱俊挺,李真真,周起凤 西藏雅拉香波穹窿淡色花岗岩 伟晶岩矿物学特征:对稀有金属成矿指示意义岩石学报,():周起凤,秦克章,何畅通,吴华英,刘宇超,牛向龙,莫凌超,刘小驰,赵俊兴 喜马拉雅东段库曲岩体锂、铍和铌钽稀有金属矿物研究及指示意义岩石学报,():邹天人,李庆昌 中国新疆稀有及稀土金属矿床北京:地质出版社,周起凤等:喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义

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