Formation age and genesis of the Nasigatu greisen-type beryllium mineralization in the southern Great Xing'an Range: Monazite chronological and geochemical evidence

Abstract

本文报道了大兴安岭南段林西地区新发现的那斯嘎吐云英岩型铍矿点的独居石U-Pb年龄、主微量元素及Nd同位素组成，并与大兴安岭南段同期的经棚高分异碱长花岗岩中的独居石地球化学数据进行对比，以探讨云英岩型铍矿化的形成时代与成因。那斯嘎吐云英岩主要呈带状赋存于早白垩世（~140Ma）碱长花岗岩岩体顶部，矿物组成包括石英、白云母、萤石、独居石以及锡石-绿柱石等铍-锡稀有金属矿物，其全岩Be含量可达397&#215;10^-6~13908&#215;10^-6。那斯嘎吐富铍云英岩-云英岩化花岗岩与经棚贫铍碱长花岗岩中的独居石均具有较高的ThO₂（平均值为3.01%~6.88%）和较低的UO₂含量（<0.55%），并呈现出富集轻稀土元素、亏损重稀土元素和强烈Eu负异常（<i>δ</i>Eu<0.08）的地球化学特征。与经棚岩浆成因独居石（TE_1，3=0.95~1.00）相比，那斯嘎吐云英岩化相关的独居石具有明显高的TE_1，3值（0.98~1.26）。岩相学和矿物地球化学研究结果表明，那斯嘎吐独居石形成于岩浆-热液过渡阶段，起源于高演化花岗质岩浆的富钠钙氟流体在其形成过程起到了关键作用。独居石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示，那斯嘎吐云英岩型铍矿化形成于早白垩世（~139Ma），与赋矿碱长花岗岩时代一致。那斯嘎吐独居石的<i>ε</i>_Nd（<i>t</i>）值为-0.29~0.95，与经棚独居石的<i>ε</i>_Nd（<i>t</i>）值（-2.38~-1.68）和大兴安岭南段早白垩世高分异花岗岩的全岩<i>ε</i>_Nd（<i>t</i>）值（-2.51~2.11）基本相当。独居石年龄和Nd同位素结果指示，那斯嘎吐富铍云英岩的形成与早白垩世花岗质岩浆高度分异晚期熔-流体相互作用密切相关，源区主要由新生和古老地壳物质共同组成。综合区域地质资料，查明早白垩世是大兴安岭南段Sn-W-Li-Be等稀有金属成矿作用的一个重要时期，其形成于古太平洋板块回卷诱发的岩石圈伸展环境。那斯嘎吐云英岩型铍矿的发现表明大兴安岭南段具有铍成矿的良好前景，林西地区是未来铍矿产勘查的重点靶区，值得在今后研究过程中予以充分关注。