研究亮点

邱昆峰:巴尔哲稀有稀土矿床锆和稀土离散成矿作用【AM,2019】
发布:科技处 2020-05-18 阅读:

战略性关键金属是现今社会必需、安全供应存在高风险的稀有、稀土、稀散等金属,与碱性、过碱性岩浆活动有关的稀有稀土矿床是关键金属的重要来源。前人研究主要聚焦稀土沉淀的主控因素和富集机制,但对稀土成矿和锆成矿二者时间和成因的认识还不完全,阻碍了我们对碱性花岗岩型稀有稀土矿床成矿精细过程的深入理解。

针对上述科学问题,我校地球科学与资源学院邓军教授团队邱昆峰副教授,依托“成矿动力学”高等学校学科创新引智计划(111计划2.0),以我国内蒙古巴尔哲Zr-Nb-Be-REE矿床为研究对象,运用CLSEMEPMALA-ICP-MS等微区结构和微束分析方法,在岩石探针片上开展锆石和独居石的矿物形貌学、地球化学和U-Pb年代学研究。取得如下创新性认识:

1、巴尔哲矿床发育有三类锆石和一类独居石(图1)。Ia型锆石与造岩矿物共生,呈自形-半自形,发育良好的振荡生长环带,具有轻稀土亏损、重稀土富集的典型岩浆锆石特征。Ib型锆石与造岩矿物共生,呈半自形-他形,边缘发育溶蚀现象,阴极发光强度较弱,生长环带被局部溶蚀,具有轻重稀土均相对富集的特征,表明其为被富含轻稀土流体强烈交代的岩浆成因锆石。II型锆石与稀土矿物共生,呈半自形-他形,阴极发光强度较弱,多不发育生长环带,具有轻重稀土均相对富集的特征,表明其为富含锆和稀土流体沉淀的产物。独居石与其他稀土矿物共生,交代造岩矿物或锆石,表明其为热液成因。

2Ia型锆石U-Pb年代为127.2±1.3 MaIb型锆石U-Pb年代为125.4±0.7 MaII型锆石U-Pb年代为123.9±0.6 Ma,独居石U-Pb年代为122.8±0.6 Ma,表明巴尔哲碱性花岗岩侵位于约127 Ma,稀土成矿热液活动发生在约123 Ma

3、精细的锆石和独居石矿物形貌学、地球化学和U-Pb年代学研究表明,巴尔哲矿床ZrREE为独立成矿作用,岩浆结晶分异为锆成矿主控因素,而岩浆过程预富集和热液过程二次富集为稀土成矿主控因素。

该研究针对岩石探针片上的锆石和独居石进行微区结构和微束分析,准确限定了巴尔哲矿床锆和稀土成矿年代,为揭示巴尔哲矿床锆、铌、铍、稀土成矿精细过程提供重要基础。精细的原位微区结构和微束分析研究方法不仅揭示了碱性、过碱性岩浆作用锆矿化和稀土矿化的时间和成因联系,对解决“岩浆-热液矿床原位定年”问题具有重要的参考意义。以该研究成果为主要依托,邱昆峰副教授获得国家自然科学基金委“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划培育项目(2020.1-2022.12)资助。

1 巴尔哲Zr-Nb-Be-REE矿床锆石和独居石矿物形貌学和年代学

上述研究成果发表在地质学国际权威刊物《American Mineralogist》上:Qiu, K.F., Yu, H.C., Wu, M.Q., Geng, J.Z., Ge, X.K., Gou, Z.Y., Taylor, R.D. 2019. Discrete Zr and REE mineralization of the Baerzhe rare-metal deposit, China. American Mineralogist 104(10): 1487-1502. [IF2018= 2.631]

全文链接:https://doi.org/10.2138/am-2019-6890

附件20200518100453658453.pdf (5.633092MB)