尼日利亚中部纳萨拉瓦地区卡马伟晶岩型锂铌钽矿床锆石与锡石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

摘要

尼日利亚中部纳萨拉瓦地区是典型的含锂铌钽稀有金属伟晶岩脉发育的地区.卡马花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于尼日利亚锂铌钽锡多金属成矿带的中部,是新发现的以锂为主,伴生铌钽矿的大型矿床,为限定其成矿年龄,探讨其矿化过程的来源及演化,对含矿伟晶岩脉开展了岩石学、矿物学、锆石及锡石U-Pb年代学、锆石微量元素和Lu-Hf同位素等研究.锆石和锡石的U-Pb年代测定结果表明,锆石U-Pb定年为（577.3±2.5） Ma（n=18,MSWD=6.4）,锡石U-Pb定年为（582.6±8.6） Ma（n=25,MSWD=0.72）,推断马锂矿床伟晶岩形成于577～583 Ma,矿床成矿作用主要发生在新元古代晚期.微量地球化学研究表明,研究区伟晶岩在俯冲-碰撞作用中形成,其岩浆源区主要为变质沉积岩,起源自陆壳.岩浆演化过程可能经历了斜长石、磷灰石、锆石等矿物的分离结晶作用.岩浆的强烈分离结晶演化作用导致岩石具有高分异演化特征.伟晶岩的锆石、锡石和铌钽铁矿Hf同位素组成表明,锆石的ε_Hf（t）值在-20.6和-19.0之间,T_DM2值为2.7 Ga;锡石的ε_Hf（t）值在-17.7和-14.9之间,T_DM2值在2.4 Ga和2.6 Ga之间变化.铌钽铁矿的ε_Hf（t）值在-15.9和-7.4之间,T_DM2值在2.0 Ga和2.4 Ga之间变化,表明伟晶岩的母体熔体主要起源于新太古代-古元古代基底岩的重熔作用.尼日利亚稀有金属伟晶岩矿床成矿与冈瓦纳造山运动关系密切,与冈瓦纳形成造山运动的碰撞后伸展期相对应.

关键词

锆石U-Pb定年 / 锡石U-Pb定年 / 微量元素 / Hf / 同位素 / 伟晶岩 / 成矿时代 / 尼日利亚 / 地球化学