川西木落寨稀土礦床年代學、地球化學與成礦特征

摘要：木落寨礦床位于川西冕寧-德昌稀土成礦帶的北部,鄭家梁子礦段是該礦床的主要成礦段。野外勘查發現,鄭家梁子礦段主要的賦礦巖石是大理巖,其中發育的張性斷裂充填大量礦脈,與礦帶中其他礦床以正長巖為賦礦圍巖的特征明顯不同,而大理巖是否是成礦物質的主要來源尚不清楚。為進一步明確大理巖、正長巖和稀土物質來源之間的關系,文章對相關巖石和礦石進行地球化學特征對比分析。正長巖全巖稀土元素含量為1211×10^-6~2974×10^-6,稀土元素配分曲線呈輕稀土元素富集,重稀土元素虧損的特征。近礦蝕變大理巖稀土元素配分曲線整體呈右傾,稀土元素總量為1131×10^-6~1935×10^-6,而遠礦新鮮大理巖稀土元素總量為8.20×10^-6~8.69×10^-6,由此可見,大理巖很可能不是稀土物質的主要來源。新鮮大理巖的δ^13CV-PDB變化范圍為1.3‰~1.6‰,δ^18OV-SMOW介于23.2‰~23.7‰之間,顯示其是海相碳酸鹽巖變質的產物,蝕變大理巖的δ^13CV-PDB變化范圍為0.4‰~0.7‰,δ^18OV-SMOW介于15.7‰~16‰之間,顯示其受熱液蝕變影響,并經歷碳酸鹽的溶解作用。新鮮大理巖與蝕變大理巖的δ^13CV-PDB值變化較小(0.4‰~1.6‰),說明這2種大理巖為同源,近礦大理巖可能只是碳酸鹽巖溶解蝕變的產物。礦脈中的方解石δ^13CV-PDB變化范圍為-4.6‰~-4.7‰,δ^18OV-SMOW介于11.8‰~12.5‰之間,顯示出碳酸巖巖漿經歷低溫蝕變的過程,證明礦脈與大理巖沒有明顯物質來源關系。礦石中氟碳鈰礦的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb與208Pb/204Pb分別為18.3143~18.3629、15.6243~15.6349和38.6197~38.7309,正長巖的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分別為18.3233~18.3568,15.6298~15.6360和38.6664~38.6880。正長巖和氟碳鈰礦的鉛同位素特征一致,顯示稀土的物質來源很可能是正長巖或隱伏的碳酸巖。本次研究選取典型礦石中與氟碳鈰礦密切共生的金云母進行Ar-Ar同位素定年