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湖北庙垭碳酸岩杂岩体中铌赋存状态及富集机制:矿物化学制约

Occurrences and Enrichment Mechanism of Niobium in Miaoya Carbonatite Complex, Hubei Province, China:Constrains from Mineral Chemistry

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庙垭碳酸岩杂岩体位于南秦岭武当地块西南缘,主要由富铌、稀土的碳酸岩和正长岩组成,是我国第二大碳酸岩型铌矿床.前人对碳酸岩中稀土元素的矿化机理进行了详细的研究,但铌元素的富集机制还尚未清楚.因此对其开展了详细的岩石学、矿物学及矿物化学研究.庙垭杂岩体主要由碳酸岩和正长岩组成,碳酸岩多呈岩脉或岩株状侵入正长岩中.庙垭铌−稀土矿床含铌矿物主要有铌金红石、含Nb-Ti-Zr矿物、铌铁矿、富铀烧绿石和铌钛铀矿等.铌金红石和Nb-Ti-Zr氧化物呈自形−半自形,Nb2O5含量较高(分别为1.10％～3.35％和8.58％～18.64％).Nb-Ti-Zr硅酸盐赋存于Nb-Ti-Zr氧化物裂隙内或沿其边缘分布,常与钠长石细脉伴生,Nb2O5含量为1.75％～6.00％.铌铁矿呈它形细粒状结构,空间上与含Nb-Ti-Zr氧化物共生,显示较高的Nb2O5及FeO含量(72.30％～75.75％和18.52％～18.81％).富铀烧绿石呈不规则粒状或者交生结构,具有较高含量的Nb2O5(35.42％～36.45％)和UO2(25.68％～26.76％),高的A位空缺值(0.55～0.74 apfu)和低的Na2O、F含量(低于检测线和0.32％～0.79％).铌钛铀矿呈残骸状或椭圆状假晶,空间上依次伴生赤铁矿和黄铁矿,显著富集Nb2O5、UO2和TiO2.(结论).综上,初步认为庙垭碳酸岩杂岩体中铌富集受控于岩浆和热液过程.贫铌矿物和富F矿物在富Nb母岩浆中早先结晶导致残余熔体中Nb含量逐渐升高,最终结晶出铌金红石、Nb-Ti-Zr氧化物、富铀烧绿石、铌钛铀矿.后期富Na、Si、Fe热液沿裂隙交代原生含铌矿物,经活化、迁移、沉淀形成了次生含铌矿物(Nb-Ti-Zr硅酸盐、铌铁矿等).

Miaoya carbonatite complexNb enrichment mechanismfractional crystallizationhydrothermal metasomatismmagmatic and hydrothermal processesore deposit

王珂、王连训、朱煜翔、马昌前、黄宏业

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核工业二三〇研究所,湖南长沙 410007

湖南省伴生放射性矿产资源评价与综合利用工程技术研究中心,湖南长沙 410007

中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074

庙垭碳酸岩杂岩体 铌富集机制 结晶分异 热液交代 岩浆-热液过程 矿床学

国家自然科学基金湖北省自然科学基金核工业地质局地勘费项目

420720822022CFB116202107

2024

10.3799/dqkx.2022.345

地球科学
中国地质大学

地球科学

CSTPCD北大核心
影响因子：1.447
ISSN：1000-2383
年,卷(期)：2024.49(2)
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