南岭东段与稀土矿有关岩浆岩的成矿专属性特征
2014-04-13王登红陈振宇郭娜欣刘新星何晗晗
赵 芝, 王登红, 陈振宇, 郭娜欣, 刘新星, 何晗晗
(1.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 2.中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 3.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院, 北京 100083)
南岭东段与稀土矿有关岩浆岩的成矿专属性特征
赵 芝1, 王登红1, 陈振宇1, 郭娜欣2, 刘新星3, 何晗晗2
(1.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 2.中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037; 3.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院, 北京 100083)
南岭 是我国特有的离子吸附型稀土矿集区, 区内出露的大面积岩浆岩为矿床的形成提供了成矿物质来源。近十几年来, 积累了一批与稀土矿有关岩浆岩的同位素年代学、矿物学、岩石地球化学资料, 为其成矿 专属性研究提供了新的依据。本文通过对南岭东部成矿花岗岩类系统的年代学、矿物学及地球化学特征研究, 以及与非成矿花岗岩的对比, 认为: (1) 成矿花岗岩类的锆石 U-Pb 年龄主要分布在 150~461 Ma, 形成于加里东期、印支期和燕山期; (2) 成矿花岗岩中含一定量易风化的稀土载体矿物, 尤其是可见稀土独立矿物。稀土载体矿物的含量和配分类型决定成矿母岩中稀土含量和配分类型; (3) 基性、中性、酸性及碱性岩类均能成为良好的成矿母岩, 但钾长花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩为主要的成矿岩石类型; (4) 成矿花岗岩中, 碱含量偏高, 且钾含量大于钠, 稀土含量也普遍偏高。重稀土型成矿花岗岩比轻稀土型成矿花岗岩更加富集重稀土, 也易富集 Rb、Pb 等元素, 更亏损 Ba、Zr 等元素。南岭地区具有得天独厚的稀土成矿条件, 仍具有较大的找矿潜力。
离子吸附型稀土矿; 岩浆岩; 成矿专属性; 南岭东部
南岭是我国特有的离子吸附型稀土矿矿集区(袁忠信等, 2013), 尤其以产重稀土闻名中外。离子吸附型稀土矿发现至今已有四十多年, 我国对该类矿床进行了大量研究, 20世纪80年代末至90年代初研究达到高峰, 其中对与稀土矿有关岩浆岩的专属性也进行了详细研究, 并取得了一些重要成果(南京大学地质学系, 1981; 赣南地调队实验测试中心, 1986①赣南地调队, 实验测试中心. 1986. 赣南离子吸附型稀土矿成矿规律研究.; 江西省地质矿产局, 1990②江西省地质矿产局. 1990. 南岭地区稀土资源远景调查研究报告.; 白鸽等, 1989③白鸽, 吴澄宇, 丁孝石. 1989. 南岭地区离子型稀土矿床形成条件和分布规律.)。近十几年, 更多的离子吸附型稀土矿床在华南、甚至在东南亚国家不断发现(Sanematsu et al., 2009),成矿母岩的岩石类型更加多样化, 同时随着高精度年代学资料的积累, 确定了一批稀土成矿母岩的形成时代(孙涛, 2006; 王登红等, 2012)。大量资料积累、更新的同时, 与稀土矿有关岩浆岩的专属性研究也必须跟上。离子吸附型稀土矿床成矿母岩类型以花岗岩类最为常见, 区分稀土花岗岩、以及进一步研究轻、重稀土配分型花岗岩之间的差异, 对研究稀土成矿理论是必不可少的。南岭东部离子吸附型稀土矿床最为发育, 成矿母岩研究程度也相对较高。因此, 本文对南岭东部一些代表性的花岗岩体,包括稀土成矿岩体和非成矿岩体, 进行了较深入、系统的年代学、岩石学以及地球化学研究, 在前人研究的基础上对稀土岩浆岩的成矿专属性有了进一步认识。
1 离子吸附型稀土矿床的基本特征
离子吸附型稀土矿床, 是指稀土元素大部分(比例大于 50%)呈交换型阳离子状态赋存于风化壳黏土中的工业富集体, 可采用 NaCl、(NH4)2SO4等电解质溶液提取(白鸽等, 1989③)。按照工业类型分为轻稀土型和重稀土型。离子吸附型稀土矿床的形成, 需要良好的成矿母岩(可以是花岗岩类、火山岩类、碱性岩等)、有利于化学风化作用发育的温暖潮湿的气候条件以及低缓的丘陵地貌。目前, 该类矿床主要分布在我国的江西、福建、广东、广西、云南等地。
离子吸附型稀土矿主要分布在母岩的风化壳中,矿体形态及产状严格受风化壳的控制, 随地形起伏而起伏。风化壳平面形态受含矿地质体的地形、地貌条件和母岩风化程度的制约。发育完整的风化壳自上而下一般分为腐植层、残坡积层、全风化层、半风化层及母岩(张祖海, 1990), 其中以全风化层厚度最大。矿体主要分布在全风化层的中上部, 常随含矿地质体的不同地貌要素而变化。
2 与稀土矿有关岩浆岩的时空分布
南岭东部离子吸附型稀土矿床最为发育。矿床均分布在成矿岩体内部, 同时也严格受地形地貌及气候条件的控制。依据目前积累的 22个成矿岩体的同位素年代学资料, 形成时代主要集中在加里东期、印支期和燕山期。图 1是南岭东段北部花岗岩分布图, 从图中可知:
图 1 南岭东段北部花岗岩分布图Fig.1 Distribution of the granites in the north-east section of the Nanling region
(1) 加里东期稀土花岗岩较为普遍, 锆石 U-Pb年龄分布在 384~461 Ma, 可见晚奥陶世花岗岩已具矿化特征。空间上岩体主要分布在江西赣县-信丰-安远-寻乌一带, 有阳埠岩体(461 Ma, 赵芝等, 2012)、龙舌岩体(457 Ma, 孙艳等, 2012)、安西岩体(416~423 Ma, 谢 振 东 和 杨 永 革 , 2000)和 三 标 岩 体(384~432 Ma, 孙涛等, 2007), 部分集中在福建 西北部, 如宁化岩体(448 Ma, 张爱梅等, 2010)和玮埔岩体(441~447 Ma, 徐先兵等, 2009; 张爱梅等, 2010)等。
(2) 印支期稀土岩体较少, 锆石 U-Pb 年龄集中在 228~242 Ma 之间。区域上分布不均, 赣县出露清溪(228 Ma, 于扬等, 2012)和黄沙两个岩体(242 Ma,郑国栋等, 2012), 且南北毗邻。其次仅见于福建连城小面积出露 的 黄坊岩体(232.8 Ma)(项 目 未 发表资料)。印支期稀土岩体较少,这与该期花岗岩出露总面积较小密切相关。
(3) 燕山期稀土岩体最为发育, 岩体的锆石U-Pb 年龄集中在 94~189 Ma, 时间跨度较大, 但多数岩体集中在 153~189 Ma 之间, 可见侏罗纪花岗岩更有利于稀土成矿。空间上岩体分布广泛, 江西、福 建 、 广 东 均 有 出 露 , 主 要 岩 体 有 桂 坑 (孙 涛 等 , 2007)、大埠(刘细元, 2000④刘细元. 2000. 1∶5 万大埠幅区域地质调查报告.)、韩坊(李建康等, 2012)、柯树北(杨永革, 2001)、白水寨、寨背(Li et al., 2003)、足洞、牛坑、陂头(Li et al., 2003)、黄埠(Li et al., 2003)、弹前、武平(于津海和赵蕾, 2007)及河田岩体等(陈正宏等, 2008)。
3 与稀土矿有关岩浆岩的地质特征
就稀土花岗岩体的形态、出露面积以及产状特征而言, 各岩体相差悬殊(表 1), 有的岩体以岩基产出, 出露面积可超过数百平方公里, 甚至上千平方公里, 如武平岩体、宁化岩体、桂坑岩体等均以巨型岩基产出; 有的岩体出露面积仅数十平方公里,呈岩株、岩瘤产出, 最为典型的为龙舌和牛坑岩体。稀土花岗岩多侵入到震旦-寒武系(如阳埠、安西、三标、桂坑等岩体), 部分侵入到石炭-二叠系(黄埠、黄坊等岩体), 个别也侵入到中生界(如上甲岩体),但未见侵入到元古宇、太古宇及泥盆系中。岩体具有多期次岩浆活动特征, 无论是出露面积较大的大埠岩体(加里东期和燕山期), 还是面积较小的黄埠岩体(印支期和燕山期)和韩坊岩体(加里东期和燕山期), 都为多期次复式岩体, 通常稀土矿化发育在晚期岩浆岩中。
表 1 南岭东段北部代表性成矿花岗岩的地质特征Table 1 Characteristics of the representative ore-bearing granites in the north-east section of the Nanling region
4 与稀土矿有关岩浆岩的岩石学、矿物学特征
稀土岩浆岩的岩石类型主要为花岗岩类, 亦有少量酸性火山岩及空间上密切相关的花岗斑岩, 还有稀土花岗岩中或其附近围岩中的各种暗色脉岩(阮道源等, 1985)。最近, 云南某碱性岩体中也发现了离子吸附型稀土矿, 可见基性、中性、酸性及碱性岩类均可形成离子吸附型稀土矿, 但是中酸性花岗岩类, 尤其是钾长花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩是主要的成矿岩石类型。
稀土岩浆岩中造岩矿物种类及含量与不含稀土矿花岗岩无显著差异, 但是前者副矿物中常见含稀土矿物, 如磷灰石、褐帘石等, 特别是产稀土独立矿物, 如氟碳铈矿、独居石、硅铍钇矿、氟碳钙钇矿等。稀土载体矿物(包含稀土独立矿物和含稀土的矿物)的含量及稀土配分类型决定成矿母岩中稀土含量的多少和配分类型。轻稀土型成矿花岗岩和重稀土型成矿花岗岩中稀土独立矿物组合、含量、配分类型均存在明显差异。前者多含氟碳铈矿等易风化的稀土独立矿物, 后者多含褐钇铌矿、铌钇矿、硅铍钇矿、氟碳钙钇矿等稀土独立矿物。
5 与稀土矿有关岩浆岩的地球化学特征
5.1 主量元素特征
对 13 个含矿岩体(包含轻稀土型和重稀土型)79件母岩样品的主量元素进行了分析统计, 结果显示: SiO2含量较高, 介于 61%~77%之间, 均值为 72%; TiO2含量普遍偏低, 介于 0.01%~0.7%, 均值为 0.3%; Al2O3含量较高, 介于 11.5%~18.6%, 均值为 13.7%, A/CNK 指数均>1.1; CaO 含量介于 0.2%~3.2%, 具有低铁、低镁(均值 0.3%)、低锰(均值 0.1%)、高碱(Na2O+K2O=7%~13%, 且 钾 的 含 量 大 于 钠 , K2O/ Na2O>1)的特征。
5.2 稀土元素含量特征
各岩体稀土总量普遍偏高, 但又有其自身特征:
(1) 不同岩体的稀土总量存在显著差异, 总量最高的为关西岩体的碱长花岗斑岩(∑REE= 926 μg/g), 最低的 为 桂坑岩体 的 中粗粒黑 云 母花岗 岩(∑REE=40 μg/g), 所有岩体稀土均值为 289 μg/g, 高于南岭花岗岩的平均值(227 μg/g)。部分辉长岩、闪长岩样品的稀土总量也较高, 如东坑坳辉长岩的稀土总量高达 1910 μg/g, 宁化岩体半风化的闪长岩脉中, 稀土总量虽然不高, 但 Sc 含量达 54.5 μg/g, 明显高于花岗岩。可见, 高的稀土总量并非是酸性岩的专属性, 而高的 Sc 含量是基性-中性岩的专属性。
(2) 同一岩体不同岩石类型之间稀土总量也存在区别。如三标岩体含电气石白云母花岗岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩的稀土总量分别为 133 μg/g(2件样品均值)、265 μg/g(6 件样品均值)和 153 μg/g。黄埠岩体中石英正长岩、霓辉石正长岩、石英二长岩的稀土总量分别为 324 μg/g(3 件样品均值)、176 μg/g(4 件样品均值)和 244 μg/g(3 件样品均值)。
(3) 同一岩体不同产状的岩石, 其稀土总量也有所不同。三标岩体花岗斑岩稀土总量(∑REE=399 μg/g, 2 件样品均值)高于黑云母花岗岩(∑REE=265 μg/g, 6件样品均值)和二长花岗岩(∑REE=132 μg/g); 关西岩体碱长花岗斑岩的稀土总量(∑REE=673 μg/g, 2 件样品均值)也显著高于黑云母碱性花岗岩(∑REE= 359 μg/g)。
(4) 不同岩体、同一类型的岩石稀土总量也存在区别。清溪岩体黑云母花岗岩稀土含量(∑REE=228 μg/g, 2 件样品均值)高于桂坑岩体黑云母花岗岩(∑REE= 161 μg/g, 6 件样品均值), 且前者重稀土含量较高。寨背岩体钾长花岗岩稀土总量与陂头岩体钾长花岗岩的稀土总量相差不多, 但前者重稀土总量(∑HREE=108 μg/g, 11 件 样 品 均 值 )略 高 于 后 者(∑HREE=79 μg/g, 5 件样品均值)。可见, 稀土独立矿物的含量影响了岩石中稀土元素含量。
5.3 稀土元素配分特征
(1) 不同岩体的稀土配分类型存在明显差异。多数岩体稀土配分曲线呈右倾型, 轻重稀土分馏明显,属轻稀土型, 具有明显的 Eu 负异常(图 2a, b, c); 少数岩体, 如足洞、大埠、韩坊岩体, 稀土配分曲线呈左倾式, 重稀土含量高于轻稀土, 属重稀土型, 具有明显的 Eu 负异常(图 2d)。
图 2 南岭代表性成矿花岗岩的球粒陨石标准化 REE 配分图Fig.2 Chondrite-normalized REE patterns of the representative ore-bearing granites in the Nanling region
(2) 同一岩体、不同岩性的岩石, 稀土配分类型也存在较大差异。如黄埠岩体霓辉石正长岩显示 Eu正异常, 有别于石英正长岩和石英二长岩的 Eu 负异常。武平岩体石榴石花岗岩因产石榴石, 而引起中重稀土含量明显偏高, 稀土配分类型变为重稀土型,而不含石榴石的黑云母花岗岩稀土配分类型为轻稀土型(图 2c)。
5.4 微量元素特征
63 件轻稀土型花岗岩样品的 Nb/Ta 比值介于4~12 之间, Zr/Hf 比值 介于 14~65 之 间, 并 随 SiO2含 量 的 增 加 而 迅 速 降 低 。Nb/Ta 比 值与 Zr/Hf 比值之间为正相关。Rb 含量介于 68~490 μg/g, 均值为250 μg/g, Sr 含量介于 3~621 μg/g 之间, 均值为103 μg/g, 低于 地壳 丰度 。Ba 含 量介 于 4~1799 μg/g,均 值为 474 μg/g。Th 含 量 较 高, 介于 2~51 μg/g, 均值为 26 μg/g, 高于地壳丰度。
稀土元素 Eu 与 Ba、Ca 成正相关性(图 3a), 岩浆演化中由于 Eu 呈+2 价, 与其他稀土元素(呈+3 价)发生分馏, Eu2+因离子半径与 Ca2+、Ba2+相近, 呈类质同象进入含 Ca、Ba 矿物(如斜长石、磷灰石等), 由于岩浆演化过程中这些矿物的大量分离结晶导致母岩呈 Eu 负异常。稀土元素与 Th 呈正相关性, 随着稀土总量的增加, Th 含量逐渐增加(图 3b)。Y 和 Ta同样具有较好的正相关性。
6 与稀土矿有关岩浆岩的专属性
6.1 成矿花岗岩与非成矿花岗岩的差异
南岭地区花岗岩出露广泛, 但并非所有的花岗岩风化均能形成离子吸附型稀土矿, 那么成矿花岗岩与非成矿花岗岩在矿物学、岩石学及地球化学特征上有何差异?本文以南岭地区的足洞、西华山及栗木岩体为例, 对稀土花岗岩(前者)和未成矿的花岗岩(后两者)进行了对比分析(表 2):
(1) 岩石类型不同。足洞岩体以黑云母钾长花岗岩和白云母钾长-碱长花岗岩为主, 西华山岩体主要为黑云母花岗岩和白云母花岗岩, 栗木岩体有锂白云母花岗岩、黑云母花岗岩及钠长石花岗岩等。
图 3 成矿花岗岩的 Ba-Eu 图解(a)和 Th-REE 图解(b)(数据来源:清溪岩体(于扬等, 2012); 其余岩体同图 2)Fig.3 Ba vs. Eu (a) and Th vs. REE (b) correlation diagrams of the ore-bearing granites
表 2 南岭地区与稀土矿有关花岗岩和非成矿花岗岩之间的主要地质特征Table 2 Geological characteristics of the ore-bearing granites and barren granites in the Nanling region
(2) 均为重稀土型花岗岩(图 4), 但矿化类型不同。足洞岩体产离子吸附型重稀土矿, 西华山岩体为钨矿化, 栗木岩体以 Sn、Nb、Ta 矿化为特征。
(3) 侵入地层不同。足洞岩体侵入二叠纪煤系地层、侏罗纪流纹岩中, 西华山岩体侵入震旦-寒武系变质砂岩、板岩中, 而栗木岩体侵入泥盆-石炭系中,该套地层中稀土含量很低(白鸽等, 1989③)。
(4) 副矿物组合存在较明显差异。足洞和西华山花岗岩均发育稀土独立矿物, 如氟碳钙钇矿、硅铍钇矿等, 且伴生萤石。足洞和西华山花岗岩不同的是:西华山花岗岩中可见黑钨矿和白钨矿。栗木花岗岩中不含稀土独立矿物, 而发育锡石、黑钨矿、磁铁矿、铌钽铁矿等金属矿物, 伴生黄玉、电气石等。
(5) 蚀变类型不同。足洞花岗岩具有显著的萤石-碳酸盐化, 有利于氟碳钙钇矿的形成, 而西华山和栗木花岗岩均发育钠长石化、云母化及硅化,形成大量黑钨矿、锡石等矿物, 钨锡花岗岩本身及其热液蚀变和矿化的产物都十分坚硬, 抗风化能力较强。
(6) 稀土元素含量不同。足洞岩体白云母碱长花岗岩(14 个样品均值)的稀土总量(∑REE)为 262 μg/g,黑云母钾长花岗岩(6 个样品均值)为 266 μg/g(黄典豪等, 1989); 西华山黑云母花岗岩(13 个样品均值)的稀土总量为 270 μg/g(肖剑等, 2009), 两岩体稀土总量偏高, 与二者出现稀土独立矿物相吻合。栗木钠长石花岗岩(3 个样品均值)的稀土总量偏低, 仅为11 μg/g(曹睿欣, 2009)。
6.2 轻稀土型成矿母岩与重稀土型成矿母岩之间的差异
岩浆岩中 LREE/HREE 比值>1 为轻稀土型, 相反为重稀土型。大量的资料对比表明, 两种不同稀土配分类型的成矿母岩存在以下差异:
(1) 从岩浆岩的产出特征来看, 重稀土型岩浆岩主要为中深成相, 亦有浅成-超浅成相, 但很少与火山作用、混合岩化直接相关, 且多为岩浆分异晚期的产物, 或流体交代作用形成。而轻稀土型岩浆岩在花岗岩、流纹岩、混合岩中均可形成。
图 4 成矿花岗岩和非成矿花岗岩的球粒陨石标准化REE配分图Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns of the orebearing granites and the barren granites
(2) 从 副 矿 物 组合 来看, 如 足 洞 岩 体黑 云母 钾长花岗岩(重稀土型)的副矿物为锆石、独居石、磷钇矿、褐钇铌矿、硅铍钇矿等。与之相邻的关西岩体黑云母钾长花岗岩(轻稀土型)的副矿物为磁铁矿、钛铁矿、榍石、锆石、磷灰石、褐帘石、重晶石等。
(3) 从 岩 石 地 球化 学特 征来 看, 重 稀土 型成 矿花岗岩为岩浆高度分异演化的产物, 相对轻稀土型花岗岩有更高的 SiO2含量。部分微量元素也存在着较大差异, 如相对于轻稀土型花岗岩重稀土型花岗岩普遍高 Rb、低 Zr、Hf(图 5)。
总之, 离子吸附型稀土矿床成矿时代均为第四纪, 但是成矿母岩形成的时代各异, 其时空分布及地形特征影响着稀土矿床的分布。与非成矿花岗岩相比, 成矿花岗岩具有特殊的稀土矿物组合, 以出现稀土独立矿物为显著特征, 且具有较高的稀土元素含量。轻稀土型和重稀土型成矿花岗岩在岩石成因、副矿物组合及蚀变类型等方面均存在显著差异。离子吸附型稀土矿床的类型多继承了成矿母岩的稀土配分特征, 但也受风化作用的影响而发生改变。
7 结 语
图 5 HREE 与 LREE 型成矿花岗岩的 Zr-Rb 图解(数据来源同图 2)Fig.5 Zr vs. Rb diagram of the ore-bearing granites
南岭东部与稀土矿有关的花岗岩具有一定的专属性, 表现为锆石 U-Pb 年龄分布在 150~461 Ma, 形成于加里东期、印支期和燕山期; 常含一定量易风化的稀土载体矿物, 稀土总量普遍偏高。重稀土型成矿花岗岩类与轻稀土型成矿花岗岩在副矿物组合及部分微量元素含量上存在差异: 前者富含重稀土强配分型的稀土独立矿物, 微量元素 Pb、Rb 等含量相对偏高; 后者富含轻稀土强配分型的稀土独立矿物, 微量元素 Zr、Hf 等含量相对偏高。
致谢: 衷心感谢中国地质科学院矿产资源研究所袁忠信和白鸽研究员在南岭东段与稀土矿有关岩浆岩的成矿专属性特征研究中给予的指导和帮助, 感谢他们对本文的修改提供了宝贵意见, 提高了质量。谨以本文祝贺陈毓川院士 80华诞!
曹睿欣. 2009. 广西栗木水溪庙矿化花岗岩特征及岩体成因研究. 北京: 中国地质大学(北京)硕士论文.
陈培荣, 章邦桐, 陈卫锋. 2007. 寨背-陂头岩体//周新民.南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化.北京: 科学出版社: 566-576.
陈正宏, 李寄嵎, 谢佩姗, 曾雯, 周汉文. 2008. 利用EMP独居石定年法探讨浙闽武夷山地区变质基底岩石与花岗岩的年龄. 高校地质学报, 14(1): 1-15.
黄典豪, 吴 澄 宇, 韩久竹. 1989. 江 西 足 洞 和 关 西 花 岗 岩的岩石学、稀土元素地球化学及成岩机制. 地质学报, (2): 139-157.
李建康, 陈振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正. 2012. 江西赣县韩 坊 岩 体 的 成 岩 时 代 及 成 矿 条 件 分 析 . 岩 矿 测 试 , 31(4): 717-723.
梁景时, 漆 富 勇, 范会虎, 丁 勇 . 2012. 江 西 赣县大埠 岩体 地 球 化 学 特 征 及 其 与 钨 成 矿 的 关 系 . 中 国 钨 业 , 27(4): 7-10.
莫柱孙 , 叶 伯丹 , 潘 维祖, 汪 绍年, 庄 锦良 , 高 秉璋, 刘金 全 , 刘 文章. 1980. 南岭花 岗 岩地质 学 . 北京: 地质出版社: 1-363.
南京大学地质学系. 1981. 华南不同时代花岗岩类及其与成矿关系. 北京: 科学出版社: 1-395.
孙涛. 2006. 新编华南花岗岩分布图及其说明. 地质通报, 25(3): 332-335.
孙涛, 丁兴, 刘昌实. 2007. 三 标 -桂坑岩体//周新民. 南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化.北京: 科学出版社: 576-595.
孙艳, 李建康, 陈振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正. 2012. 江西信丰桐木稀土矿区龙舌岩体的成矿时代及成矿条件分析. 大地构造与成矿学, 36(3): 422-426.
王登 红 , 秦 燕, 陈振宇, 侯 可 军. 2012. 赣 南部分岩 体 的锆石铀-铅同位素年代学研究及其对成岩成矿机制的再认识. 岩矿测试, 31(4): 699-704.
肖剑 , 王勇 , 洪应龙 , 周玉振 , 谢明 璜 , 王定 生 , 郭 家 松 . 2009. 西华山钨矿花岗岩地球化学特征及与钨成矿的关系. 华东理工大学学报(自然科学版), 32(1): 22-31.
谢振东 , 杨永革 . 2000. 江西信丰安西岩体同位素年龄及其地质意义. 江西地质, 14(3): 172-175.
徐先兵, 张岳 桥 , 舒 良树, 贾东, 王瑞瑞, 许怀 智 . 2009.闽西南玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩锆石LA-ICPMS U-Pb年 代 学 : 对 武 夷 山 加 里 东运 动时 代的 制约 . 地质论评, 55(2): 277-285.
杨永革. 2001. 柯树北岩体岩石谱系单位的建立及构造环境分析. 江西地质, 15(1): 22-28.
于津海, 赵蕾. 2007. 武平岩体//周新民. 南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化. 北京: 科学出版社: 627-644.
于扬, 陈振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正, 许建祥, 张家菁,曾载淋. 2012. 赣南印支期清溪岩体的锆石U-Pb年代学研究及其含 矿 性评价. 大地 构 造 与成矿学, 36(3): 413-421.
阮道源, 朱余德, 从献东, 周小琪, 王京彬. 1985. 南岭东段稀土岩浆岩岩浆演化初探. 中国稀土学报, 3(4): 1-5.
袁忠信 , 李 建康 , 王 登红, 郑国栋 , 娄 德波 , 陈 郑辉, 赵芝, 于扬. 2013. 中 国 稀土矿 床 成矿规 律 . 北 京: 地质出版社: 1-116.
张爱梅, 王岳军, 范蔚茗, 张菲菲, 张玉芝. 2010. 闽西南清流地区加里东期花岗岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究. 大地构造与成矿学, 34(3): 408-418.
张祖海. 1990. 华南风化壳离子吸附型稀土矿床. 地质找矿论丛, 5(1): 57-71.
赵芝, 陈 振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正, 许 建祥, 张 家菁,曾载淋 . 2012. 赣南 加里东期阳埠(垇子下)岩体 的 锆石年龄、构造背景及其含矿性评价. 岩矿测试, 31(3): 530-535.
郑国栋, 李建康, 陈振 宇 , 陈 郑 辉, 侯可军, 赵芝. 2012.赣南吉埠黄沙岩体的锆石U-Pb法年代学研究及其地质意义. 岩矿测试, 31(4): 711-715.
Li X H, Chen Z G, Liu D Y and Li W X. 2003. Jurassic gabbro-granite-syenite suites from southern Jiangxi province, SE China: Age, origin, and tectonic significance. International Geology Review, 45: 898-921.
Sanematsu K, Murakami H, Watanabe Y, Duangsurigna S and Vilayhack S. 2009. Enrichment of rare earth elements (REE) in granitic rocks and their weathered crusts in central and southern Laos. Bulletin of the Geological Survey of Japan, 60(11/12): 527-558.
Metallogenic Specialization of Rare Earth Mineralized Igneous Rocks in the Eastern Nanling Region
ZHAO Zhi1, WANG Denghong1, CHEN Zhenyu1, GUO Naxin2, LIU Xinxing3and HE Hanhan2
(1. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 2. Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China)
The Nanling region is famous for the ion-adsorption type rare earth ore resources in the world. The widespread igneous rocks in the area provide ore-forming materials for the formation of the rare earth ores. In the last decade, we compiled a huge mass of data of isotope chronology, mineralogy, geochemistry of rare earth ore-bearing igneous rocks which enable us to carry out the research of metallogenetic specialization. This paper studied on isotope chronology, mineralogy, geochemistry of rare earth ore-bearing igneous rocks in the eastern Nanling region, and compared the difference between the ore-bearing and barren granites. Finally, four conclusions can be drawn: (1) Rare earth ore-bearing granites have zircon U-Pb ages ranging from 461 to 150 Ma, formed in the Caledonian, Indosinian and Yanshanian periods. (2) Rare earth ore-bearing granites contain REE-bearing minerals which vulnerable to weathering, especially the independent REE minerals. Thus, REE contents and patterns of ore-bearing granites are controlled by the characteristics of the REE carriers. (3) The types of rare earth ore-bearing rocks include basic, neutral, acid, and alkaline rocks, however, moyite, biotite granite, and adamellite are more important. (4) Ore-bearing granites have high alkali (K2O>Na2O) and REE contents. Relative to LREE-bearing granites, HREE-bearing granites are more enriched in heavy rare earth, Rb, Pb and more depleted in Ba and Zr. With the good metallogenic conditions, the Nanling region still has great prospecting potential of ion-adsorption type rare earth resources.
ion-adsorption type rare earth ore; ore-bearing igneous rock; metallogenic specialization; the eastern Nanling region
P618.7; P59
A
1001-1552(2014)02-0255-009
2013-10-05; 改回日期: 2013-11-04
项目资助: 国家青年科学基金(批准号: 41303035)及中国地质大调查项目(编号: 1212011120989、1212011220804、1212011220369)联合资助。
赵芝(1984-), 女, 助理研究员, 主要从事岩石、矿床地球化学研究。Email: zhaozhi_sun@163.com