世界上首例在火成碳酸岩中發現接觸交代成因的斜鋯石
2017-08-30 08:51 來源:地調局地質力學所 編輯:必威88官方网站

 地調局地質力學所張拴宏研究員等人在開展白雲(yun) 鄂博礦區富稀土-Nb火成碳酸岩年代學研究過程中,成功地從(cong) 白雲(yun) 鄂博礦區東(dong) 側(ce) 靠近晚古生代花崗岩接觸帶附近3個(ge) 富稀土-Nb火成碳酸岩樣品中分選出了斜鋯石。


 作為(wei) 矽不飽和岩漿中結晶的副礦物之一,斜鋯石(ZrO2)在基性-超基性岩及堿性岩如碳酸岩、金伯利岩、輝綠岩、正長岩、輝長岩等精確定年中近十多年來發揮著越來越重要的作用。由於(yu) 成因簡單(一般均為(wei) 岩漿結晶成因)並且普通鉛含量很低,斜鋯石已經成為(wei) 國內(nei) 外開展矽不飽和岩石U-Pb定年的首選礦物之一。


 對此次發現的斜鋯石離子探針(SIMS)及激光剝蝕電感耦合等離子體(ti) 質譜(LA-ICP-MS)U-Pb測年結果獲得的結晶年齡為(wei) 310~270 Ma,這一結晶年齡與(yu) 白雲(yun) 鄂博火成碳酸岩侵位年齡(~1300 Ma)完全不同,而與(yu) 附近花崗岩體(ti) 的結晶年齡相接近。電子探針分析結果表明,在這些鋯石中除包含有金雲(yun) 母、磷灰石、磁鐵礦及鈰褐釔鈳礦外,還見有大量矽鎂石的礦物包體(ti) 。背散射及電子探針分析結果顯示在部分斜鋯石顆粒中還存在有與(yu) 其共生的鋯石。由於(yu) 矽鎂石是典型的接觸交代礦物,這些斜鋯石的測年結果及包體(ti) 組成表明它們(men) 不是從(cong) 火成碳酸岩岩漿中結晶出來的,而是接觸交代成因的,代表了火成碳酸岩中發現的一種新的斜鋯石類型。通過對富稀土-Nb火成碳酸岩中礦物組合及前人發表資料的綜合分析,提出了這些斜鋯石形成於(yu) 晚古生代花崗岩侵位過程中已有鋯石與(yu) 白雲(yun) 石的交代反應,或者是矽卡岩化中某些階段貧矽流體(ti) 結晶的產(chan) 物。對於(yu) 認識受到接觸交代影響的火成碳酸岩中斜鋯石的成因機製及白雲(yun) 鄂博礦床的後期改造作用具有重要科學意義(yi) 。


 該研究成果近期發表在國際SCI刊物Lithos上(Shuan-Hong Zhang, Yue Zhao, Qiu-Li Li, Zhao-Chu Hu, Zhen-Yu Chen, 2017. First identification of baddeleyite related/linked to contact metamorphism from carbonatites in the world's largest REE deposit, Bayan Obo in North China Craton. Lithos. 284–285, 654–665. DOI: 10.1016/j.lithos.2017.05.015)。

 

白雲(yun) 鄂博礦區及其外圍地質圖 


 

斜鋯石反射光(A、C、E)及透射光圖像(B、D、F) 


 

斜鋯石包體(ti) 組成(A-D)及共存的斜鋯石及鋯石(E、F) 


 

斜鋯石U-Pb諧和圖 


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