川西长征穹窿高分异花岗岩地球化学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征:对区域稀有金属成矿背景的限定

摘要

新近在川西松潘-甘孜造山带东南缘长征穹窿发现一处花岗伟晶岩型铷铍矿产地.为阐明与成矿花岗伟晶岩具密切成因关系的花岗岩的特征及其成矿背景,在详细野外地质调查的基础上,采集穹窿核部出露的花岗岩样品开展了镜下鉴定、元素地球化学及锆石LA-(MC)-ICP-MS U-Pb和Lu-Hf同位素测试工作.结果表明,长征穹窿核部出露的两处花岗岩岩枝分别由二长花岗岩和正长花岗岩组成,岩石高硅、富铝、高钾、富碱、低钙、低Na/K比值,为高钾钙碱性岩石系列,A/CNK值均大于1.1,为过铝质花岗岩;岩石相对富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U,而亏损Ba、Sr、Ti等微量元素;岩石稀土元素总量为30.9×10-6～69.0×10-6,LREE/HREE为4.2～8.0,轻稀土元素富集明显,δEu为0.12～0.57,具明显的负铕异常;锆石U-Pb定年结果分别为(202.2±1.3)Ma(MSWD=0.42,n=15)和(202.2±1.5)Ma(MSWD=1.18,n=9),长征穹窿核部花岗岩岩浆结晶时代为晚三叠世末期;锆石Lu-Hf同位素 εHf(t)和TDM2分别为-15.42～-4.71和2.22～1.54 Ga,花岗岩可能起源于下地壳.综合分析认为,长征穹窿核部花岗岩为典型的高分异花岗岩,源于下地壳的初始岩浆在晚三叠世末期上升侵位过程中混染了较多围岩成分而形成;区域伟晶岩至少存在3期成矿作用,稀有金属矿化为多期或多次岩浆作用的产物,预测区域可能存在一期194 Ma左右的伟晶岩稀有金属成矿事件;区域与稀有金属成矿作用有关的花岗岩为多期或多次岩浆作用晚期的产物,形成于同碰撞构造向碰撞后伸展构造转换的相对稳定环境.