川西甲基卡锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:U-Pb定年、Hf-O同位素和地球化学证据

作者：李贤芳,田世洪,王登红,张慧娟,张玉洁,付小方,郝雪峰,侯可军,赵悦,秦燕,于扬,王海

摘要：稀有金属矿产对现代工业和科技发展至关重要,硬岩型锂矿床作为稀有金属矿产的主要来源,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了四川甲基卡二云母花岗岩、含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、细晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主微量元素、稀土元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素,以探讨花岗岩与伟晶岩的岩浆起源及其演化过程。二云母花岗岩形成时代为206.0 Ma,伟晶岩形成时代为186.7Ma,为印支旋回强烈造山运动之后相对宁静阶段的产物。二云母花岗岩具有高w(Si O_2)(73.20%~77.85%)、w(Al_2O_3)(13.9%~15.22%)、w(Na_2O)(3.08%~4.89%)和w(K_2O)(2.01%~5.13%),低w(Ca O)(0.32%~0.75%)、w(P_2O_5)(0.09%~0.31%)、w(Ti O_2)(0.02%~0.06%)和w(Mg O)(0.12%~0.26%)的特点,铝饱和指数为1.09~1.19,稀土元素总量较低,δEu=0.52,具明显的稀土元素四分组效应(TE_(1,3)=1.09~1.19),ε_(Nd)(t)=-3.9~-2.3,ε_(Hf)(t)=-35.1~2.9,δ~(18)O=5.69‰~15.01‰,这些地球化学特征表明甲基卡二云母花岗岩为高分异S型花岗岩。二云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式、类似的Pb-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,是由片岩、板岩部分熔融产生的。含矿伟晶岩与无矿伟晶岩具有一致的Hf-O同位素组成,且位于二云母花岗岩的Hf-O同位素组成范围内。含矿伟晶岩、无矿伟晶岩和细晶岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE丰度明显低于二云母花岗岩体,表明这些岩石与二云母花岗岩具有成因关系,是二云母花岗岩高度结晶分异的产物。在此基础上,详细刻画了川西甲基卡硬岩型锂矿床的成矿过程。

发文机构：自然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 核资源与环境国家重点实验室东华理工大学 中国地质大学地球科学与资源学院 四川省地质调查院

关键词：地球化学花岗岩伟晶岩锆石U-Pb定年成因关系硬岩型锂矿床川西甲基卡geochemistrygranitepegmatitezircon U-Pb datingpetrogenesishard-rock-type lithium depositJiajika in western Sichuan

分类号： P618.71[天文地球—矿床学][天文地球—地质学]