辽宁赛马碱性岩体两种稀有锆矿物的发现及其指示意义

作     者：桂欣 邬斌 邢兴庆 刘显成 任倩 胡寅秋 

作者机构：东华理工大学地球科学学院 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室 辽宁省核工业地质二四一大队有限责任公司 江西省地质局第三地质大队 

出 版 物：《地质学报》 (Acta Geologica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号42272087、42063006) 江西省自然科学基金项目(编号20224ACB213012、20212BAB203003) 赣鄱俊才支持计划(编号20232BCJ23003)联合资助的成果 

主　　题：赵氏碱锆石 水硼锶钠锆石 岩浆-热液系统 晶体化学 赛马碱性岩体 

摘      要：在辽宁赛马碱性岩体首次发现两种稀有锆硅酸盐矿物——赵氏碱锆石和水硼锶钠锆石,为岩浆期异性石的热液蚀变产物。本文通过详细的岩相学、矿物学、地球化学以及同位素年代学研究,揭示了赵氏碱锆石和水硼锶钠锆石的产出特征、晶体结构、化学成分以及锆和稀土的岩浆富集-热液蚀变年龄,进而探讨岩浆期后交代流体与成矿元素迁移-沉淀的关系。赵氏碱锆石为早期蚀变产物,多呈他形,与残余异性石、次生斜方钠锆石、钠沸石和铈硅磷灰石等共生。其为斜方晶系,a=1.18325（5） nm,b=1.29141（3） nm,c=0.67292（1） nm,V=1.02825（4） nm3,晶体化学式为(Na0.97K0.78Ca0.06Pb0.01Sr0.01)Σ1.83(Zr0.98Ti0.01Hf0.01)Σ1.00Si3.02O9·2H2O。水硼锶钠锆石形成晚于赵氏碱锆石,呈他形粒状或集合体,与次生钠沸石、锆石、菱锶矿、方解石和铈硅磷灰石等蚀变矿物共生于异性石假晶,假晶中异性石残余、斜方钠锆石和赵氏碱锆石均较少。水硼锶钠锆石为三方晶系,a=1.96634（3） nm,c=0.99581（3） nm,V=3.33445（1） nm3,晶体化学式为(Na7.10Ca0.99K0.013.90)Σ12.00(Sr10.42Ca1.56Ba0.01Pb0.01)Σ12.00(Zr12.85Ti0.49Hf0.13Al0.08Nb0.060.39)Σ14.00Si42.01B5.99O132（OH）12·12H2O。赵氏碱锆石和水硼锶钠锆石为岩浆期异性石（218±5 Ma）经历不同期次流体交代的蚀变产物,其中赵氏碱锆石与赛马岩浆分异的富碱自交代流体有关,而水硼锶钠锆石（107±5 Ma）可能与古太平洋板块俯冲引起的外来富Sr、Ca和B碳酸盐化流体有关。赛马岩体异性石中稀土元素经流体交代,大量进入流体相而发生迁移,少量在赵氏碱锆石等蚀变锆矿物中保留。两种稀有锆矿物的发现对揭示热液流体性质、热液活动期次及锆等关键金属迁移-沉淀机制具有重要意义。