川西甲基卡花岗伟晶岩型锂矿成矿过程研究——来自熔体、流体包裹体微区成分的制约

Granitic pegmatite type deposit is the main resource of rare metal such as lithium, beryllium, niobium and tantalum, which plays an important role as strategic emerging mineral resources in China. The mineralization of granite pegmatite type rare metal deposits has undergone a complex magmatic hydrothermal evolution, while the research of ore-forming elements about the process of evolution, the migration and enrichment are scarce. Therefore, in this work, we aim at uncover the compositions of melt inclusions and fluid inclusions in Jiajika lirhium deposit from Sichuan Province, determined by electron microprobe and LA-ICP-MS combined with microthemometry, showing the contents of the melt and fluid. And then we analyze the ore-forming melt and fluid properties. the mechanisms of element enrichment in Jiajika deposit. Finally, the constrains of melt inclusions and fluid inclusions composition for mineralization of Pegmatite-type deposit will be concluded. This research not only provides the theory basis for the formation and mechanism of granitic pegmatite type deposit, but also helps to give theoretical basis for further prospecting in this area.

花岗伟晶岩型矿床是锂、铍、铌、钽等多种稀有金属的重要来源，是我国重要的战略性新兴矿产资源。花岗伟晶岩型稀有金属矿床的成矿经历了复杂的岩浆-热液演化，但演化过程中成矿元素的迁移与富集过程的研究程度较低。本次申请拟选择川西甲基卡矿田花岗岩-伟晶岩体系内典型的熔体、流体包裹体为研究对象，系统研究体系内石英、绿柱石、锂辉石所捕获的不同阶段的熔体、流体包裹体的显微特征，拟通过电子探针和单个包裹体LA-ICP-MS的分析，查明成矿熔体和流体的主量、微量元素组分，从而分析成矿熔体、流体性质，查明成矿元素的演化、迁移及富集过程。本次研究不仅能为深入理解岩浆-热液过程中稀有金属元素的富集机理提供有力的证据，同时也能丰富花岗伟晶岩型矿床成矿理论，为指导区域进一步找矿工作提供理论依据。

花岗伟晶岩型矿床是锂、铍、铌、钽等多种稀有金属的重要来源，是我国重要的战略性新兴资源，具有巨大的经济价值。花岗伟晶岩型矿床作为岩浆-热液阶段的产物，成矿流体主要来源于岩浆，其成矿流体的迁移与富集过程一直是研究稀有金属成矿过程的重要问题。为解决上述问题，申请人拟以甲基卡矿田花岗岩-伟晶岩体系石英内熔体和流体包裹体为主要研究对象开展单个流体包裹体LA-ICP-MS成分分析。研究表明甲基卡伟晶岩型锂矿床成矿流体可划分三个阶段：岩浆阶段（600～850℃），以高温、富钠、富硅酸盐、富铁镁为特征；岩浆-流体过渡阶段（500～700℃），以富挥发分（H2O、CO2、F、B、P）、高氧逸度、低盐度为特征；流体阶段（200～400℃），以低温、低盐度为特征。锂铍的矿化主要发生在岩浆-热液阶段，在挥发分含量极高、分异程度高的伟晶岩脉内Li在晚期热液阶段可活化发生溶解再沉淀。估算铍成矿压力约为400~500MPa和锂的成矿压力约为310~480MPa。花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体（流体）具有一定的相似性，成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素（Na、Si、Al）、挥发分（F、P、CO2）含量增高，基性元素（Fe、Mg、Ca）降低的特征。除此之外，包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别，揭示出伟晶岩熔体（流体）具不混溶性及非均匀性。甲基卡伟晶岩熔浆为岩浆结晶分异产物，伟晶岩岩浆局部存在不混溶作用。甲基卡式花岗伟晶岩稀有金属的富集条件主要是：①高挥发组分（如H2O、F、B、P、CO2等）；②碱性或弱碱性环境的增加（CO2等），从而加强成矿岩浆的不混溶作用和独立气相分离，调节成矿熔体或流体体系中的酸碱度，使得金属发生迁移沉淀。