期刊导读

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成

来源:稀有金属 【在线投稿】

栏目:期刊导读 时间:2020-11-19

0 引言

华夏板块和扬子板块在元古宙碰撞、拼合后形成华南板块[1-5]。湖南省东北部地区(简称湘东北地区)是华南板块重要的稀有金属伟晶岩成矿区,经历了加里东期、印支期和燕山期强烈的构造-岩浆热事件[6-9],发育了大量火成岩[10-14]。燕山期岩浆活动形成了幕阜山复式花岗岩体及伟晶岩脉,组成了湘东北地区伟晶岩型稀有金属矿集区。自20世纪70年代以来,学者们相继开展了花岗岩和伟晶岩地质特征研究[15-18],同时对幕阜山岩体的隆升和演化进行探讨[19-21]。此外,对传梓源矿区开展了野外地质调查工作及矿物岩石地球化学研究[22-24],对仁里矿床的地质特征及成矿作用开展初步研究[25-26],对幕阜山地区稀有金属成矿规律取得了一定认识[27-29]。虽然前人对幕阜山地区花岗岩及伟晶岩已有深入认识,但缺乏对该区岩浆演化与稀有金属成矿关系的研究。

自从实施“我国三稀资源战略调查研究”计划项目[30]和“华南稀有、稀土、稀散矿产资源调查评价”项目以来,在伟晶岩成矿作用方面,尤其是四川甲基卡地区锂辉石伟晶岩矿床取得了突破性进展,认为岩浆演化与伟晶岩成矿密切相关[31-34]。因此,本文对湘东北幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,进一步查明该区伟晶岩成矿作用与岩浆演化的关系。

1 区域地质概况

湘东北幕阜山—连云山褶皱基底是江南古陆的组成部分,是华南地区最古老的陆壳之一,主要由中新元古代强变形弱变质的浅变质岩、新元古代花岗岩和少量镁铁质岩石组成[35-36]。根据《中国区域地质志·湖南志》[37],该区主要经历了武陵—喜山运动多期次构造运动。武陵运动为造山运动,使该区新元古界冷家溪群褶皱造山,形成褶皱基底,并发生区域浅变质作用; 印支期—燕山期运动经过了以挤压、逆冲走滑为主的多形式造山运动叠加改造,形成该区基本构造格架,形成的NE向、NNE向和NW向断裂控制岩体、岩脉及矿床的展布(图1)。自北西向南东,研究区分布汨罗断陷盆地、幕阜山—望湘断隆、长沙—平江断陷盆地、浏阳—衡东断隆和醴陵—攸县断陷盆地,形成“两隆三盆”雁列式“盆-岭”构造框架[35]。

2 花岗岩和伟晶岩地质特征

2.1花岗岩地质特征

幕阜山岩体出露面积2 440 km2,是湘东北地区出露面积最大的岩体,横跨湖南省东北部、江西省西部及湖北省南部。幕阜山花岗岩经历了燕山早期和燕山晚期岩浆侵位活动,形成了多期次叠加复式岩体(图2),从早到晚依次为闪长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩和二云母花岗岩。从空间分布看,闪长岩和花岗闪长岩主要分布在幕阜山岩体东部,范围较小; 黑云母二长花岗岩主要分布在幕阜山岩体西北部和中南部,范围较广; 二云母二长花岗岩主要分布在幕阜山岩体北部和西南部,范围较广; 二云母花岗岩呈小岩体零散分布在幕阜山岩体中部和南部,范围较小(图2)。

图2 幕阜山花岗岩年龄及稀有金属矿床(点)分布[28,38-43][28,38-43]

前人对幕阜山花岗岩和伟晶岩成岩时代开展了一系列年代学研究[38-43],获得了大量年龄数据(表1)。闪长岩和二云母花岗岩成岩年龄为154~92 Ma,存在多期次岩浆活动。幕阜山地区伟晶岩成岩时代研究相对薄弱,仅李鹏等[28]对断峰山铌钽矿床和大兴红柱石矿床中的白云母开展测年工作,认为该矿床的成矿时代分别为(127.) Ma和(130.) Ma。

幕阜山不同阶段花岗岩稀有金属元素含量见表2。从花岗闪长岩到二云母花岗岩,稀有金属元素含量呈规律性变化: 花岗闪长岩Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs含量较低,二云母二长花岗岩Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs含量最高。二云母二长花岗岩的成岩年龄与伟晶岩矿床的成矿年龄相近,暗示稀有金属伟晶岩成矿作用与二云母二长花岗岩密切相关。

表1 幕阜山花岗岩和伟晶岩成岩时代统计area岩体/矿床岩性年龄/Ma测试方法幕阜山岩体闪长岩花岗闪长岩黑云母二长花岗岩二云母二长花岗岩二云母花岗岩154[39]锆石U-Pb法153[39]锆石U-Pb法152[38]锆石U-Pb法151[39]锆石U-Pb法149[41-42]锆石U-Pb法145[39]锆石U-Pb法146,148[40]锆石U-Pb法143,151[41-42]锆石U-Pb法137[38]锆石U-Pb法127,132,135[41-42]锆石U-Pb法129[41]独居石U-Pb法131[43]锆石U-Pb法92,98[42]黑云母Ar-Ar法102[42]白云母Ar-Ar法伟晶岩矿床断峰山铌钽矿床127.[28]白云母Ar-Ar法大兴红柱石矿床130.[28]白云母Ar-Ar法

表2 幕阜山不同阶段花岗岩稀有金属元素和挥发分测试结果stagesinMufushanarea岩性 编号含量/10-6LiBeTaNbZrHfRbSrCsF二云母花岗岩Y6 .二云母二长花岗岩.8360 67.151.6 1 133 ..07.0905黑云母二长花岗岩Y8 6...035.8 928花岗闪长岩Y7 ....09.6738
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