华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床碱性岩中榍石的地球化学、U-Pb年龄和Nd同位素特征
摘要
摘要: 位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中，黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LA-ICP-MS等方法对大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石开展了主量、微量元素、U-Pb年代学和微区Nd同位素研究.大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石的SiO2（28.597%~31.169%）、CaO（25.492%~28.949%）、TiO2（34.126%~38.940%）平均含量明显低于理论值，含有相对较高的F（0.141%~1.086%）、Al2O3（1.573%~2.817%）和FeO（0.446%~2.147%）.榍石具有极高的稀土元素总量（∑REE=781.47×10-6~31 766.59×10-6），球粒陨石标准化稀土配分曲线呈明显的右倾型，轻重稀土分馏明显，样品具有明显的负δEu异常（0.27~0.86）和不明显的δCe异常（0.97~1.22），Th/U值介于1.40~11.86，暗示大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石为岩浆成因榍石，榍石Zr温度计获得大庄碱性岩的形成温度为667~964 ℃，平均为933 ℃.大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石具有极高的Nb和REE含量，表明榍石是大庄铌-稀土矿的重要成矿矿物，铌、稀土等元素是伴随岩浆演化逐步富集的结果.富铌榍石样品获得848±35 Ma、849±22 Ma、843±30 Ma、845±20 Ma、845±24 Ma和849±40 Ma的形成年龄，限定大庄铌-稀土矿化富集的时代为新元古代，与Rodinia超大陆裂解事件相关.榍石具有较为均一的Nd同位素值（εNd（t）=-3.25~-0.66），表明方城地区霞石正长岩的原始岩浆形成于富金云母的地幔源区. 关键词: 大庄铌-稀土矿 / U-Pb年龄 / Nd同位素 / 榍石 / 华北克拉通南缘 / 矿床