摘要
巴尔哲矿床中的矿化和非矿化碱性花岗岩主要造岩矿物为微斜长石、石英、钠闪石和钠长石,但其相对含量及颗粒大小名称不同,两类岩石中包裹体的组成特征及锆石结晶习性也有显著差异。主量元素分析显示,矿化与非矿化碱性花岗岩均以富硅、富碱、贫镁和钙为特征,比较典型的为非造山A型花岗岩。矿化碱性花岗岩中除了矿化的系统元素及Nb、Zr强烈富集外,U、Th及Y也明显富集,而Ba,Sr,P,Eu,Ti表现为强烈的亏损。 巴尔哲矿床稀土元素的超常富集和成矿与A型花岗岩的高演化过程密切相关。
引言
巴尔哲超大型矿床位于内蒙古哲里木盟扎鲁特旗境内,矿体产出在燕山期巴尔哲碱性花岗岩体中。巴尔哲矿床为BEE-Zr-Nb-Ta多金属矿床,主要为兴安石、锆石、烧绿石等巴尔哲矿床是典型的一个与A型花岗岩有关的-超大型稀土矿产。
王一线和赵振华研究发现,巴尔哲稀土矿化作用主要集中在岩体的上边和边部,他们初步认为上部矿石稀土及稀有元素矿化受交代作用,特别是钠长石化作用的制约。
袁忠信根据造岩矿物的组成将巴尔哲碱性花岗岩体分为上下两个岩相带 ,下部为钠闪石碱性花岗岩带,主要组成矿物为徽斜长石、徽斜条纹长石、钠闪石和石英;上部为富钠长石的碱性花岗岩带,具有广泛发育的晶洞和伟晶岩块。
研究认为交代作用是导致岩相分带的主要因素而稀有稀土元素的富集受流体/岩石反应过程的控制。
本研究的主量元素和微量元素分析是作者在地化所分布利用X射线荧光法和电感耦合等离子体质谱法,主量元素分析精度大多数优于5%,微量元素分析精度大多优于10%。
矿化与非矿化碱性花岗岩的关系
地球化学研究显示,巴尔哲矿化与非矿碱性花岗岩是同一岩浆体系不同演化阶段熔体固结的产物,矿化碱性花岗岩的演化程度明显高于非矿化碱性花岗岩。
巴尔哲超大型稀有稀土矿产形成机制
岩相学及地区化学特征均显示,巴尔哲稀土矿产的形成与高演化A型花岗质岩浆密切相关。
巴尔哲矿床稀有稀土元素的富集并不是流体、岩石反应的产物,而碱性花岗质岩浆高演化的产物,碱性花岗质岩浆演化到晚期形成了富含挥发分的参与岩浆,稀有稀土元素在富含挥发分的岩浆中高度富集。