地球科学|曹亮,胡鹏等: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

学术   科学   2025-01-17 00:00   湖北  

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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,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。伟晶岩的锆石、锡石和铌钽铁矿Hf同位素组成表明,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.
本文通过对卡马伟晶岩型锂铌钽矿床的年代学、微量地球化学及Hf同位素组成进行研究,主要获得以下3点结论:
(1)采用不同的方法对卡马锂矿床进行年代学研究,结果显示:锆石U-Pb年龄与锡石U-Pb年龄分别为(577.3±2.5)Ma和(582.6± 8.6)Ma,表明卡马里矿床伟晶岩形成于577~583 Ma,其成矿作用主要发生在新元古代晚期.
2)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,其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. 
(3)卡马锂矿床伟晶岩大约在晚新元古代稀有金属开始富集,与冈瓦纳形成造山运动的碰撞后伸展期相对应.
图1 尼日利亚成矿带划分

图2 研究区伟晶岩中锆石及锡石LA-ICP-MS U-Pb年龄图
图3 研究区伟晶岩εHf (t)-年龄图解




文章刊登在《地球科学》第49卷第11期

曹亮, 胡鹏, 姜军胜, 陈鑫, 向鹏, 李乐广, 卢山松, 赵凯, 童喜润, 王建青, 2024. 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. 地球科学, 49(11): 3971-3994. doi: 10.3799/dqkx.2024.116

Cao Liang, Hu Peng, Jiang Junsheng, Chen Xin, Xiang Peng, Li Leguang, Lu Shansong, Zhao Kai, Tong Xirun, Wang Jianqing, 2024. Zircon and Cassiterite U-Pb Geochronology and Hf Isotopes of Kama Li-Nb-Ta Pegmatite Deposit and Its Geological Significance in Nasarawa, Central Nigeria. Earth Science, 49(11): 3971-3994. doi: 10.3799/dqkx.2024.116

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