期刊导读

皖南伏岭岩体稀有金属含量特征及其对稀有金属

来源:稀有金属 【在线投稿】

栏目:期刊导读 时间:2020-11-19

稀有金属主要包括Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta、Zr、Hf八个矿种,其在国民经济建设及航空航天科技领域有很高的应用需求。近年来随着安徽省对稀有金属矿产资源的逐步重视,新发现了一系列矿(化)点,如丈尺山铌钽矿、西坞口铷矿、旌德锂矿,这些矿(化)点皆与燕山期侵入岩有关。目前学界对于花岗岩型稀有金属矿的成因类型存在较大争议,关于与稀有金属成矿有关的花岗岩的成因存在岩浆成因和交代成因两种主要的观点。本文通过对皖南地区燕山期的大型岩基—伏岭岩体及其围岩作分析研究,探讨稀有金属元素在花岗岩中的富集过程,并对其成矿作用作相应的探讨。

1 地质概况

伏岭岩体位于下扬子成矿省钦杭东段北部成矿带上。在大地构造位置上位于扬子板块东南部,其东南为浙西冲断褶皱带(陈芳等,2013)。

区内地层属于扬子地层区浙西地层分区,主要出露为中元古界、震旦系、南华系和寒武系(图1)。中元古界以千枚岩及火山岩为主,震旦系、南华系以砂岩、粉砂岩泥岩为主,寒武系以页岩、灰岩为主。

2 岩体特征

伏岭岩体侵入于由前南华系至寒武系所组成的绩溪复向斜的北东翼。岩体类似岩墙状,侵入接触关系明显,总体倾向南东,倾角40°~60°。岩体的全岩矿物的Rb-Sr等时线年龄为121Ma,为燕山晚期的产物。伏岭岩体是一个同源同期不同侵入阶段的岩体,根据侵入关系、岩石学特征和同位素年龄可以划分成荆墈岭、鱼龙川、小昌溪、饭蒸尖四个单元(图1)。

荆勘岭单元(K1ζγJ):浅灰-浅肉红色中细-粗中粒似斑状钾长花岗岩,似斑状结构,主要矿物成分包括:斜长石11%~16%、钾长石46%~53%、石英28%~35%、黑云母2%~6%。斑晶为钾长石和斜长石,局部可见石英斑晶,斑晶大小在10×15~×35mm。钾长石为条纹长石。斜长石多为更长石,多呈半自形板柱状,常见环带构造,表面常见绢云母化。

鱼龙川单元(K1ζγY):主要岩性为肉红色中粗粒钾长花岗岩,中粗粒结构,粒径一般在3mm~10mm之间。主要矿物成分包括:斜长石7%~19%、钾长石44%~55%、石英25%~37%、黑云母1%~5%。斜长石为更长石,表面常见绢云母化。钾长石为条纹长石。石英它形粒状,有时与钾长石同时晶出而形成文象结构。黑云母呈半自形板片状,多已蚀变为绿泥石。

小昌溪单元(K1ζγX):肉红色似斑状钾长花岗岩,似斑状结构,主要矿物有:斜长石9%~20%、钾长石44%~63%、石英21%~36%、黑云母1%~4%,斑晶主要为石英和钾长石,斑晶含量约占3%~15%。斜长石多为更-钠长石,自形一半半自形板状,表面常见绢云母化。钾长石多为条纹长石,多呈不规则状,卡式双晶和格子双晶发育。石英它形粒状,常与钾长石构成文象结构,也有被后期钠长石溶蚀交代,形成交代文象结构。黑云母多呈散片状或不规则片状集合体,含有较多的磷灰石包裹体。

图1 伏岭岩体地质简图

饭蒸尖单元(K1ζγF):浅肉红色细粒钾长花岗岩,主要矿物有:斜长石13%~20%、钾长石43%~60%、石英26%~35%、黑云母1%~5%。斜长石为钠-更长石,呈半自形短板状和它形粒状,表面常见绢云母化,钠长石双晶常见;钾长石为条纹长石,呈半自形板状和它形粒状,具格子双晶,有交代包裹斜长石现象。石英它形粒状,具强烈的波状消光;黑云母呈板片状,有不同的强度绿泥石化。

3 岩体稀有金属含量特征

伏岭岩体中的Li、Be、Rb、Nb、Cs、Ta、Hf元素含量自早期的荆勘岭单元至晚期的饭蒸尖单元具有明显的上升趋势(表1),表明Li、Be、Rb、Nb、Cs、Ta、Hf元素的含量是随着岩浆分异演化程度的提高而逐渐增加的,符合不相容元素的富集规律。Zr元素自早期的荆勘岭单元中至晚期的饭蒸尖单元含量逐渐下降,其与锆石的分离结晶有关。

表1 伏岭岩体稀有元素含量表据中国科学院贵阳地球化学研究所(1979)ω/(10-6)荆勘岭 53.5 4.2 259.1 169.3 17.3 10.8 5.8 2鱼龙川 40 4.3 254 132 19.8 7.3 5.1 2.2小昌溪 53 7.2 336 98.5 27.7 12.9 5.1 4.0饭蒸尖 62.7 6.8 369 117.6 34 17.8 5.7 4.1伏岭岩体均值 44.26 4.70 248.71 124.65 20.02 10.84 4.96 2.38中国花岗岩均值①岩性Li Be Rb Zr Nb Cs Hf Ta ω/(10-6)ω/(10-6)ω/(10-6)ω/(10-6)ω/(10-6)ω/(10-6)ω/(10-6)19 3.2 160 155 16 3.6 5 1.4

4 稀有金属成矿物质来源

伏岭岩体周边出露的地层主要为中元古界、南华系、震旦系和寒武系,地层稀有金属含量见表2,可见,除西村岩组和休宁组外,其余地层稀有金属含量较低,大部分低于检测限。
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