安哥拉Huila省Bonga碳酸岩型铌矿床烧绿石地球化学组成、演化及其与岩浆-热液作用过程的关系

摘要

安哥拉Bonga碳酸岩型烧绿石矿床是一个重要的铌矿床,烧绿石是碳酸岩中主要的含Nb矿物.Bonga碳酸岩中发育了5种类型(阶段)的烧绿石(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ).其中烧绿石Ⅰ为岩浆(原生)烧绿石,其余为热液交代形成的烧绿石.烧绿石Ⅰ与氟磷灰石共生,以富Nb贫Ta、Ca、Na占A位和F占满Y位为特征,烧绿石的结晶和Nb、Ta等高场强元素的含量受碳酸岩浆中挥发分F和H2O的控制.Bonga环带烧绿石发育,多为原生的岩浆震荡环带烧绿石遭受了后期低温热液作用改造而成,具有岩浆振荡环带结构和热液烧绿石的化学特征.高温的热液过程中岩浆烧绿石被烧绿石Ⅱ交代,以F和Na含量的降低,Ca含量基本不变,A空位急剧增多为特征.而在稍低的温度下,经热液作用交代形成了烧绿石Ⅳ(A空位高,其他占位元素少).最晚阶段富Sr的烧绿石Ⅲ(Sr含量较高)和烧绿石Ⅴ形成于相对低温的热液作用过程中,与石英、菱锶矿等热液矿物共生,Sr可能来源于对岩浆碳酸盐矿物的热液交代作用.在整个热液作用过程中,Bonga的烧绿石可能存在以下元素替换机制:3Nb5++2Ca2+ →2Si4++Fe3++2 (U,Th)4+;2ND++ Na++ 2Ca2+ →Si4++Fe3++2(U,Th)4++A口.在更低温、氧化的条件下,烧绿石蚀变形成大量的含铌金红石和少量的易解石,此过程中释放出Ce和Th等,形成独居石、氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、Sr REE磷酸盐矿物和方钍石等.此外,还发现了含铌针铁矿,显示Bonga烧绿石中的Nb在表生条件下发生了迁移.