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Lithos:华北克拉通北缘早白垩世赵井沟Ta-Nb矿床:云母和铌钽铁矿的成分和显微结构对成矿过程...
发布日期:2020-09-11

  花岗岩型Ta-Nb矿床是我国最重要的关键金属矿床类型,以华南宜春过铝质花岗岩赋存的Ta-Nb矿床最为著名,而在华北地区较少产出。近期,中国科学院广州地球化学研究所魏博助理研究员,王焰研究员,赵振华研究员等对华北克拉通北缘赵井沟大型Ta-Nb矿床开展了铌钽铁矿U-Pb定年,结果显示该Ta-Nb矿床形成于131.8?±?1.0?Ma 134.6?±?2.1?M,与华北克拉通破坏的峰期一致,表明该Ta-Nb成矿事件也是深部岩石圈减薄的浅部响应。 

  
赵井沟Ta-Nb矿床的矿石矿物主要为铌钽铁矿,呈浸染状分布于过铝质花岗岩中。花岗岩中的云母通常充填于钠长石粒间,其BSE图像呈现出不规则的明暗部分(图1a),亮色部分为铁锂云母,而暗色部分为白云母。铁锂云母部分富集LiNbTa,而白云母部分富集BaSn(图1b-f)。因此,铁锂云母结晶于高度演化的岩浆,白云母则是由晚期热液交代铁锂云母形成的。矿石中铌钽铁矿通常呈自形长板状或棱柱状,其BSE图像发育微弱的同心环带,由内而外Nb/Ta比值逐渐降低(图2a),是铌钽铁矿从岩浆中分离结晶所致。同时,铌钽铁矿的边部通常环绕钽铁矿(Ta含量可达50 wt.%以上)以及钽锡石。发育震荡环带的铌钽铁矿强烈地被富Ta的钽铁矿交代,形成杂乱的补丁结构(图2b)。因此,钽铁矿是从岩浆-热液过渡阶段富Ta和富水的硅酸盐熔体中结晶的,其形成明显晚于自形的铌钽铁矿。 

  1 (a) 花岗岩的云母在BSE图像下具有明暗不同部分,亮色为铁锂云母(Znw),暗色为白云母(Ms)(b-f) 云母BaSnLiNbTaLA-ICP-MS面扫描分布. 

    

  
2铌钽铁矿的BSE图像. (a)铌钽铁矿(CGM)中铌铁矿(Col)具有微弱同心环带,边部发育钽铁矿(Tan)和钽锡石(Cst)(b)铌钽铁矿局部保留明显的震荡环带,大部分被钽铁矿交代形成斑杂状结构. 

    

  该研究受国家重点研发计划(2016YFC0600103),国家自然科学基金项目(91962217)的资助,研究成果发表在《Lithos》上: 

  Wei, B.*, Wang, C.Y., Zhao, Z.H., Bao, H.T., 2020. Columbite-group minerals and mica of peraluminous granite record the magmatic-hydrothermal processes that formed the Zhaojinggou TaNb deposit in the North China Craton. Lithos 370-371, 105648. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105648.