四川牦牛坪稀土矿床成因研究——来自包裹体的证据

详细信息   

• 责任者：秦朝建^c中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室^d1974^e硕士^f助理研究员 ; 裘愉卓^c中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室 ; 温汉捷 ; 许成
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2008
• 卷期：24^b9
• 关键词：稀土矿床 ; 流体包裹体11^a四川20^a岩相学 ; 包体测温法 ; 拉曼光谱 ; 成岩作用 ; 成矿溶液 ; 成矿作用31^a牦牛坪
• 页码：2155～2162
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c表1参20插图
• 分类号：0814,0300
• 文摘期号：2009/04

摘要

四川牦牛坪稀土矿床是中国的第二大轻稀土矿床。碳酸岩‐正长岩杂岩体是矿区主要的围岩，萤石是主要的脉石矿物。在四川冕宁牦牛坪稀土矿床霓辉重晶石型矿体早期萤石中作者发现了大量的流体‐熔体包裹体，对萤石矿物包裹体研究结果表明，牦牛坪矿床的晚期萤石矿物中至少存在6种类型包裹体：(1)气液包裹体(V‐L)；(2)含CO₂三相包裹体(L‐L‐V)；(3)含有少量子晶的多相包裹体(L‐V‐D或L‐L‐V‐D)；(4)流体‐熔体包裹体或多子晶包裹体(L‐L‐V‐MS)；(5)固体包裹体(S)；(6)已经爆裂的高压包裹体等。各种类型的包裹体代表了不同的成岩阶段，并存在成因上的内在联系。气液包裹体(V‐L)初融温度为-24.5～-22.O ℃，冰点温度为-2.5～-6.0 ℃，盐度为4．2％～9.2％，均一温度集中在142～146℃。含CO₂三相包裹体(L‐L‐V)T_^m‐^CO2为-56.6℃，T_m-clathe为+2.1～+10.0℃，盐度为0.1％～13.0％；T_^h-CO2为+25～+30.3 ℃，均一温度为230～265℃。含子晶的多相包裹体(L‐V‐D或L‐L‐V‐D)子晶溶化温度在260～285 ℃之间，与前两类包裹体具有明显的成因上联系。流体‐熔体包裹体或多子晶包裹体(L‐L‐V‐MS)CO₂含量约为10 vol％；固相成分含量30 vol％到90 vol％，为长板状或立方体子晶，有些子晶呈圆形，正高突起，一轴负晶，可能为稀土碳酸盐矿物；T_m‐CO2为-65.0～-58.0 ℃，初熔温度为-55.0～-52.0 ℃，T_^h-CO2为+26.5～+28.3 ℃，气体水合物溶解温度为+26.0～+31.0 ℃；CO₂相在220～276 ℃均一到水溶液相。固体组分一般会出现4次明显的溶解过程，即200～240、240～300、270～370和370～720℃四个阶段。包裹体的显微测温和拉曼成分分析结果显示早期流体中富含H₂O、CO₂、H₂S和N₂等挥发分，并富含大量的重晶石、氟碳铈矿的子矿物，晚期成矿流体中则以H₂O和CO₂为主。根据矿床地质特征和矿物包裹体的研究结果，该文认为源区地幔岩石的低程度部分熔融形成富集稀土的碱性碳酸岩岩浆，侵位过程中产生液态不混熔现象，分异出携带大量高度富集REE的富F和CO₂的高温流体，并主要以气相形式迁移稀土元素，在气成热液阶段REE富集成矿。矿床的成矿作用是由碳酸岩岩浆气液流体的沸腾、充填和交代过程而实现的。萤石的形成经历了气相迁移、深部成岩、上升交代、侵位成岩的过程。萤石的形成与稀土矿化有密切的关系。