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西昆仑北段木吉地区三叠纪岩体与稀有金属伟晶岩的关系探讨

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岩石学报 2022年第7期38卷 2003-2016页

作者：朱明田董志国张连昌中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

近年发现的西昆仑-松潘-甘孜稀有金属伟晶岩成矿带延绵数千千米,向我国最西边延伸至西昆仑北段木吉地区,该地区稀有金属伟晶岩成矿与三叠纪高分异花岗岩密切相关。本文重点研究了该地区四个三叠纪岩体,包括石英闪长岩、二长花岗岩、花... 详细信息

近年发现的西昆仑-松潘-甘孜稀有金属伟晶岩成矿带延绵数千千米,向我国最西边延伸至西昆仑北段木吉地区,该地区稀有金属伟晶岩成矿与三叠纪高分异花岗岩密切相关。本文重点研究了该地区四个三叠纪岩体,包括石英闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和白云母花岗岩,对其开展了系统的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素工作,以探讨岩体成因及其与稀有金属伟晶岩成矿之间的关系。年代学研究表明它们的侵位时代在214~220Ma之间。其中白云母花岗岩具有明显不同于其它岩体的地球化学和同位素特征,富集Rb、K、U、Th、P、Nb、Ta,亏损Sr、Ba、Zr、Hf、Ti及重稀土,有明显的轻重稀土分馏和Eu负异常,为强分异花岗岩;具有更高的I_(Sr)(t)值(0.71734~0.72044)、更负的ε_(Nd)(t)值(-8.30~-7.78)和ε_(Hf)(t)值(-4.96~-0.85)。由于木吉地区白云母花岗岩尤其富集P等挥发分元素和Li、Be等碱金属元素这些重要特征,因此本文倾向于认为白云母花岗岩可能遭受了后期伟晶岩流体大规模出溶及迁出的强烈影响,即富挥发分伟晶岩流体的大量出溶、聚集和迁出改变了残留熔体的物理化学特征,如Ca-Na-K的选择性迁出打破了同位素体系平衡,致使白云母花岗岩同位素体系不能反映其源区特征。同时挥发分出溶、聚集和迁出在萃取熔体和围岩中Li、Be等碱金属元素的同时,也加速了含矿伟晶岩流体的开放迁移,从而沿断裂系统长距离迁移至围岩中卸载成矿。因此,挥发分聚集可能是稀有金属超常富集的主要控制因素之一,P异常可能是一有效的评判标准。

关键词： P异常挥发分聚集稀有金属伟晶岩三叠纪岩体西昆仑造山带

西昆仑奇台达坂二长花岗岩及其暗色微粒包体对稀有金属伟晶岩形成的指示意义

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岩石学报 2023年第7期39卷 2063-2084页

作者：孔会磊李文渊任广利李侃赵晓健张江伟中国地质科学院北京100037 自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室中国地质调查局西安地质调查中心西安710054

晚三叠世钙碱性I型花岗岩在西昆仑造山带广泛分布,岩体中常见有大量暗色微粒包体(MMEs)。西昆仑地区中生代花岗伟晶岩十分发育,是我国重要的伟晶岩型锂铍成矿带。近年来,大红柳滩一带伟晶岩型锂矿找矿取得重大突破,而奇台达坂花岗岩体... 详细信息

晚三叠世钙碱性I型花岗岩在西昆仑造山带广泛分布,岩体中常见有大量暗色微粒包体(MMEs)。西昆仑地区中生代花岗伟晶岩十分发育,是我国重要的伟晶岩型锂铍成矿带。近年来,大红柳滩一带伟晶岩型锂矿找矿取得重大突破,而奇台达坂花岗岩体与大红柳滩一带伟晶岩型锂矿在空间上关系密切。本文选择西昆仑大红柳滩一带奇台达坂黑云二长花岗岩及其暗色微粒包体进行系统的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素研究,以准确厘定其形成时代,探讨其岩石成因、构造环境及其与稀有金属伟晶岩成矿之间的成因联系。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试表明,暗色包体形成于212.9±1.6Ma,寄主黑云二长花岗岩形成于213.7±2.0Ma,形成时代为晚三叠世,这些年龄资料为该地区岩浆混合作用的存在提供了有力证据。地球化学特征显示,奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体均属弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩类,暗色包体SiO_(2)含量较寄主二长花岗岩低,二者均富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(如Nb、P、Ti),并具有相似的Sr-Nd-Hf同位素组成。黑云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.70789~0.70839,ε_(Nd)(t)为-5.42~-4.02,εHf(t)值为-4.8~4.8,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为909~1516Ma;暗色包体的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.70833~0.71011,ε_(Nd)(t)为-6.36~-5.05,εHf(t)值为-4.7~1.8,二阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为1097~1509Ma。据此本文认为奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体是富集岩石圈地幔部分熔融形成的基性岩浆与古老下地壳角闪岩熔融形成的长英质岩浆混合作用的产物。综合西昆仑地区已有年代学资料和区域构造演化特征,奇台达坂黑云二长花岗岩及暗色包体形成于古特提斯洋后碰撞伸展阶段,表明至少在晚三叠世(213Ma)古特提斯洋就已经闭合并进入后碰撞伸展阶段,这为西昆仑古特提斯构造岩浆演化提供了新的年代学证据。大红柳滩一带稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆结晶分异的产物,而晚三叠世花岗岩体本身具有连续分异演化的特征,作为形成于整个岩浆演化过程中期的奇台达坂花岗岩体,对大红柳滩一带稀有金属伟晶岩的形成具有重要的指示意义。

关键词：地球化学锆石LA-ICP-MS U-Pb测年二长花岗岩暗色包体稀有金属伟晶岩奇台达坂古特提斯洋

湘北仁里伟晶岩型稀有金属矿田的地质特征及成矿机制概述

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地学前缘 2023年第5期30卷 1-25页

作者：李建康李鹏黄志飚周芳春张立平黄小强中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 湖南省地质灾害调查监测所湖南长沙410011

湘北仁里稀有金属伟晶岩矿田位于江南造山带中段,由仁里铌钽铍矿床、永享-传梓源锂铍铌钽矿床和黄柏山锂铍铌钽矿床组成,是我国近年来东部新发现的特大型花岗伟晶岩型锂铍铌钽矿田。该矿田内各伟晶岩脉围绕矿田北部的幕阜山西南缘花岗... 详细信息

湘北仁里稀有金属伟晶岩矿田位于江南造山带中段,由仁里铌钽铍矿床、永享-传梓源锂铍铌钽矿床和黄柏山锂铍铌钽矿床组成,是我国近年来东部新发现的特大型花岗伟晶岩型锂铍铌钽矿田。该矿田内各伟晶岩脉围绕矿田北部的幕阜山西南缘花岗岩杂岩体成群成带分布,自杂岩体向外,微斜长石型、微斜长石-钠长石型、钠长石型和钠长石-锂辉石型伟晶岩依次产出。仁里矿床5号脉是区内规模最大的铌钽矿脉,表现出岩浆和热液两阶段成矿的特征;永享-传梓源矿床206号脉是区内规模最大的锂辉石伟晶岩脉,锂辉石遭受了强烈的晚阶段热液交代作用,多转化为腐锂辉石;黄柏山矿床603号脉是区内新发现的锂辉石伟晶岩矿脉,具有交代作用弱、品位高的特点。仁里5号脉的流体包裹体特征显示该矿脉的热液阶段成矿作用较为发育,由流体包裹体显微测温结果估算5号脉核部带形成于约550℃、约350 MPa。综合已有资料,仁里矿田表现出:燕山期(约130 Ma)陆内造山作用成矿,陆内造山作用使高成熟度的沉积基底,即新元古代冷家溪群,深熔产生花岗质岩浆;在岩浆的多阶段侵入活动中,晚阶段二云母花岗岩浆分异出伟晶岩熔体;伟晶岩在经历热液交代作用改造后,富集铌钽,但贫化Li。因此,陆内造山过程中变泥质岩深熔作用、“体中体”式岩浆分异模式、岩浆和热液两阶段成矿作用叠加构成了仁里矿田的成矿特色。

关键词：稀有金属伟晶岩仁里矿田幕阜山花岗岩杂岩体陆内造山热液成矿作用

新疆阿尔泰造山带中生代伟晶岩的稀有金属成矿作用

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2022年第1期61卷 1-26页

作者：赵振华陈华勇韩金生中国科学院深地科学卓越创新中心/中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

阿尔泰稀有金属伟晶岩具有大规模、多时代、多类型特点,主要形成于晚古生代-早中生代,形成了以可可托海3号伟晶岩脉为代表的、三叠纪世界级大、超大型稀有金属伟晶岩成矿带。大量精确定年数据表明,中生代是阿尔泰稀有金属伟晶岩主要成矿... 详细信息

阿尔泰稀有金属伟晶岩具有大规模、多时代、多类型特点,主要形成于晚古生代-早中生代,形成了以可可托海3号伟晶岩脉为代表的、三叠纪世界级大、超大型稀有金属伟晶岩成矿带。大量精确定年数据表明,中生代是阿尔泰稀有金属伟晶岩主要成矿期,其中三叠纪(250~202 Ma)是稀有金属伟晶岩成矿高峰期。本区仅有少量稀有金属伟晶岩与同时期的花岗岩有直接成因联系(如阿尔卡斯特Be-Nb-Mo伟晶岩)。中生代稀有金属伟晶岩的显著特点是其产出规模远超过同时代花岗岩,其形成与赋矿花岗岩存在显著时差(约200 Ma)和地球化学特征的不连续,如ε_(Hf)(t)及Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb等比值不同,表明伟晶岩与花岗岩无成因关系。著名的可可托海稀有金属三号伟晶岩脉虽与阿拉尔花岗岩形成年龄相近(220~211 Ma),但它们之间距离超过10 km,地球化学特征也有较明显差异,而被认为两者无直接成因联系。与常见稀有金属伟晶岩不同,阿尔泰中生代稀有金属伟晶岩与赋存花岗岩的时、空及地球化学特征存在明显差异,成矿规模巨大,本文将其称为"阿尔泰型伟晶岩"。其源区为不成熟地壳与变泥质古老地壳物质混合源,在陆内伸展减压背景下发生小比例(伟晶岩岩浆,即深熔伟晶岩,经高程度分离结晶的熔体-流体共存系统形成稀有金属伟晶岩矿床。

关键词：中国阿尔泰稀有金属伟晶岩中生代深熔伟晶岩

稀有金属伟晶岩过度冷却与侵位之关系——基于野外地质观察及年代学的思考

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地球科学与环境学报 2021年第1期43卷 100-116页

作者：凤永刚梁婷雷如雄鞠明辉张忠利高景刚周义吴昌志长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 长安大学成矿作用及其动力学实验室陕西西安710054 新疆维吾尔自治区有色地质勘探局七〇六队新疆阿勒泰836500

稀有金属伟晶岩的结晶过程是认识其成矿作用的重要方面。前人利用冷却模型所推测出的侵入变质围岩的伟晶岩冷却时间为几天至几千年,但对侵位于花岗岩中伟晶岩的结晶过程缺乏相关研究。基于此,对新疆大喀拉苏及镜儿泉地区稀有金属伟晶岩... 详细信息

稀有金属伟晶岩的结晶过程是认识其成矿作用的重要方面。前人利用冷却模型所推测出的侵入变质围岩的伟晶岩冷却时间为几天至几千年,但对侵位于花岗岩中伟晶岩的结晶过程缺乏相关研究。基于此,对新疆大喀拉苏及镜儿泉地区稀有金属伟晶岩的野外地质观察及年代学研究显示,两处伟晶岩的侵位模式不同,侵位时花岗岩围岩的温度有别。大喀拉苏1号伟晶岩(年龄为(248.4±2.1)~(228.4±0.3)Ma)主要侵位于较冷花岗岩围岩(年龄为(261.4±2.1)Ma)的席理面,边缘可能出现过度冷却。最新铌钽铁矿U-Pb年代学显示,镜儿泉1号锂辉石伟晶岩形成时代为(250.8±1.0)Ma,熔体侵位于温度较高的花岗岩(年龄为(252.9±1.9)Ma)内部断层,其冷却结晶受花岗岩温度及区域地热梯度制约,冷却时间可能超过3 Ma。综上所述,过度冷却模型的适用性、铌钽铁矿U-Pb同位素体系的封闭温度都需要进一步研究,以解释同位素年龄与冷却模型所得结晶时间的显著差异。

关键词：稀有金属伟晶岩花岗岩结晶过程过度冷却侵位模式围岩铌钽铁矿U-Pb年代学新疆

稀有金属花岗伟晶岩锆石、锡石与铌钽铁矿U-Pb和白云母40Ar/39Ar测年对比研究--以阿尔金中段吐格曼北锂铍矿床为例

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岩石学报 2020年第9期36卷 2869-2892页

作者：李杭洪涛杨智全陈建中柯强王学海牛磊徐兴旺中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 新疆地矿局第三地质大队库尔勒841000

稀有金属花岗伟晶岩年代学是花岗伟晶岩型稀有金属矿床研究的重要内容。目前测年方法较多,但不同方法测试结果的对比研究亟待开展。我们选择吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床3条含矿伟晶岩开展锆石、锡石、铌钽铁矿及白云母四种矿物不同方... 详细信息

稀有金属花岗伟晶岩年代学是花岗伟晶岩型稀有金属矿床研究的重要内容。目前测年方法较多,但不同方法测试结果的对比研究亟待开展。我们选择吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床3条含矿伟晶岩开展锆石、锡石、铌钽铁矿及白云母四种矿物不同方法的测年对比研究。结果显示:1)ρ31白云母-锡石伟晶岩中锡石238U/206Pb-207Pb/206Pb谐和年龄为468±8.7Ma (MSWD=1.1,N=39)、白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为458.7±2.3Ma (MSWD=7.2,N=16);2)ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中锆石206Pb/238U谐和年龄为454.7±4.0Ma (MSWD=8.0,N=10)、白云母40Ar/39Ar坪年龄为350.2±1.6Ma (MSWD=4.7);3)ρ87含铌钽铁矿-白云母-石英伟晶岩中铌钽铁矿206Pb/238U谐和年龄为464.1±2.7Ma (MSWD=5.2,N=39)。可以看出,铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄在误差范围内一致,可能代表花岗伟晶岩岩浆结晶的年龄;2件样品的蜕晶化锆石U-Pb年龄也可以对比,可能代表岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间。白云母Ar-Ar年龄明显晚于铌钽铁矿、锡石和锆石的U-Pb年龄,鉴于ρ38白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩脉中白云母与锂辉石发生了强烈变形与蚀变,认为变形的白云母记录的是叠加变形与热液蚀变的时间。由此推断吐格曼北锂铍花岗伟晶岩形成于468~454Ma,这意味着阿尔金山地区中-晚奥陶世可能存在持续时间较长的稀有金属成矿事件。基于花岗伟晶岩矿物成因与吐格曼北锂铍花岗伟晶岩不同方法测年对比结果,可以得出以下结论:铌钽铁矿与锡石的U-Pb年龄可代表伟晶岩岩浆结晶的年龄,蜕晶化的锆石U-Pb年龄记录的是岩浆锆石蜕晶化后经流体交代作用及重结晶作用导致U-Pb同位素系统重置的时间,含钾矿物的40Ar/39Ar年龄能够约束伟晶岩的变形与蚀变年龄;多种定年方法的联合约束可以更好地限定稀有金属花岗伟晶岩的各个阶段成矿事件时间。

关键词：锆石U-Pb定年锡石U-Pb定年铌钽铁矿U-Pb定年白云母Ar-Ar定年稀有金属伟晶岩

云母和电气石矿物化学特征对西昆仑大红柳滩地区伟晶岩型锂矿化的指示

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地球科学 2024年第3期49卷 922-938页

作者：夏永旗庹明洁李诺祁冬梅加纳提古丽·吾斯曼王慧慧王文波李婷邰宗尧新疆大学中亚造山带大陆动力学与成矿预测实验室新疆乌鲁木齐830049 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源研究中心新疆乌鲁木齐830011 中国科学院干旱区生态安全与可持续发展重点实验室荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆矿产资源与数字地质实验室新疆乌鲁木齐830011 核工业北京地质研究院北京100029

大红柳滩二云母花岗岩被认为是白龙山等伟晶岩型锂矿的成矿母岩.为约束大红柳滩地区花岗岩-伟晶岩的岩浆-热液演化过程.本文选取大红柳滩岩体二云母花岗岩及不同矿化程度伟晶岩中的贯穿性矿物——云母和电气石,开展了背散射结构观察(BSE... 详细信息

大红柳滩二云母花岗岩被认为是白龙山等伟晶岩型锂矿的成矿母岩.为约束大红柳滩地区花岗岩-伟晶岩的岩浆-热液演化过程.本文选取大红柳滩岩体二云母花岗岩及不同矿化程度伟晶岩中的贯穿性矿物——云母和电气石,开展了背散射结构观察(BSE)和电子探针成分分析(EPMA).二云母花岗岩(Ms_(1))和白云母-微斜长石伟晶岩(Ms_(2))中云母结构均一、化学成分变化小;白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩(Ms_(3))中云母类型多样,除白云母外,还发育富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母,后者常交代白云母.Ms_(3)中Li、F含量突增,其中Li2O最高可达4.68%、F可达6.47%.二云母花岗岩(Tur_(1))和白云母-微斜长石伟晶岩(Tur_(2))中电气石为碱性黑电气石,白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩中(Tur_(3))发育碱性锂电气石.相较于黑电气石,锂电气石具有富SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Li2O,贫TiO_(2)、MgO、CaO的特征.云母和电气石的成分和结构特征揭示,二云母花岗岩与白云母-微斜长石伟晶岩形成于岩浆阶段,未发生锂矿化.白云母-钠长石-锂辉石伟晶岩形成于岩浆-热液过渡期,锂元素发生了显著富集,发育锂辉石、富锂多硅白云母、铁锂云母、锂云母、锂电气石等.据此提出,岩浆-热液转换期对于锂成矿具有重要意义.在伟晶岩型锂矿床中,锂电气石与锂云母的存在表明伟晶岩具有极高的岩浆演化程度.

关键词：稀有金属伟晶岩云母电气石岩浆-热液演化矿物组成特征矿物学岩石学

土壤测量在湘东北黄柏山伟晶岩型稀有金属矿调查中的应用

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中国金属通报 2022年第5期 112-114页

作者：刘钧曹创华文春华湖南省地质调查所

湖南是我国重要的有色、稀有金属成矿区,这些金属矿产在时间上、空间上及成因上与花岗伟晶岩密切相关。伟晶岩型稀有金属矿是湖南稀有金属矿床的主要类型之一,这类矿床主要分布在湘东北幕阜山-连云山地区,找矿潜力巨大。土壤地球化学测... 详细信息

湖南是我国重要的有色、稀有金属成矿区,这些金属矿产在时间上、空间上及成因上与花岗伟晶岩密切相关。伟晶岩型稀有金属矿是湖南稀有金属矿床的主要类型之一,这类矿床主要分布在湘东北幕阜山-连云山地区,找矿潜力巨大。土壤地球化学测量以反映近地表矿化信息能力强、快速、经济为特征,在稀有金属矿勘查中发挥着越来越重要的作用。本文以湘东北黄柏山地区为例,通过开展1:1万土壤地球化学测量,对获得的土壤样品数据进行处理和解释,并通过后期开展的钻探验证工作,取得了较好的找矿效果,其技术方法可为同类型稀有金属矿床的探测提供借鉴和指导。

关键词：土壤地球化学测量稀有金属伟晶岩湘东北黄柏山

阿尔金中段吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床多阶段岩浆-成矿作用

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岩石学报 2022年第10期38卷 3085-3103页

作者：李杭洪涛杨智全刘善科王学海马垠策牛磊徐兴旺三明学院建筑工程学院三明365004 工程材料与结构加固福建省高等学校重点实验室三明365004 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒841000 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

花岗伟晶岩型稀有金属矿床多阶段成岩成矿是近年来伟晶岩型矿床成因研究的热点与前沿问题。吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床是阿尔金中段地区近年来新发现的稀有金属矿床,一些伟晶岩脉发育并保存复杂的分带及多期多阶段的成岩成矿现象。... 详细信息

花岗伟晶岩型稀有金属矿床多阶段成岩成矿是近年来伟晶岩型矿床成因研究的热点与前沿问题。吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床是阿尔金中段地区近年来新发现的稀有金属矿床,一些伟晶岩脉发育并保存复杂的分带及多期多阶段的成岩成矿现象。本文在介绍吐格曼北锂铍伟晶岩中多期多阶段成岩成矿现象的基础上,选择ρ31伟晶岩脉中包含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩(20AE43-3)、ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩(ZK8702-79.3)与TC87探槽中发育含铌钽铁矿细晶花岗岩(20TC8701-1-1)及其中的含铌钽铁矿-白云母伟晶岩(20TC8701-1-2)开展锆石与铌钽铁矿的LA-ICP-MS测年研究。结果显示:1)ρ31伟晶岩脉中含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩锆石U-Pb年龄为436.0±1.1Ma;2)ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩锆石U-Pb年龄为415.4±1.5Ma;3)ρ87伟晶岩脉TC87探槽中含铌钽铁矿细晶花岗岩及其中铌钽铁矿-白云母伟晶岩的铌钽铁矿U-Pb年龄分别为434.6±2.8Ma与414.7±3.0Ma。综合前人发表的测试分析结果,本文指出吐格曼北锂铍矿区存在三期成岩成矿作用:468~454Ma、436~434.6Ma与415.4~414.7Ma。结合区域构造演化与花岗岩发育特征,我们认为吐格曼北锂铍矿区发育的三期锂铍花岗岩-伟晶岩成岩成矿作用分别形成于阿中地块与阿南地块的后碰撞伸展阶段、阿中地块与阿北地块的碰撞阶段以及阿尔金地块与东昆仑地块的后碰撞伸展阶段。

关键词：锆石U-Pb定年铌钽铁矿U-Pb定年稀有金属伟晶岩吐格曼北锂铍矿