华南铌钽成矿的时空分布及物源示踪研究

South China is one of the most important metallogenic areas of the niobium, tantalum and other rare metals in China. The mineralization of niobium and tantalum is characterized by multi-aged and multi-sourced. The columbite-group minerals (coltan) are the most important niobium- and tantalum-bearing economic minerals, and commonly occurred in rare metal granites and pegmatites. The high U and Hf but low common Pb contents of coltan make it as an ideal mineral for U-Pb isotopic dating and Hf isotopic analysis. By coltan U-Pb dating and Hf isotopic analysis, this project focuses on the spatio-temporal distribution and source tracing of the important niobium and tantalum mineralization in South China. Furthermore, this project also intends to more scientifically interpreting the metallogenetic mechanisms of the niobium and tantalum, and prospecting the niobium, tantalum and other rare metal deposits.

华南是我国铌钽等稀有金属的最重要的成矿区之一，其成矿作用具有成矿时代的多期性和成矿物源多样性等特征。铌铁矿族矿物是稀有金属花岗岩和伟晶岩中常见的副矿物之一，同时也是铌钽成矿最重要的矿石矿物。该矿物本身具有富U、Hf及贫普通Pb的特点，使其非常适合开展微区原位的定年及Hf同位素的分析。本项目拟主要通过铌铁矿U-Pb定年及Hf同位素的分析方法，对华南铌钽主要成矿作用的时空分布规律及源区差异性进行研究，为更加科学的解释华南铌钽成矿富集机理，指导铌钽等稀有金属找矿工作提供支持。

华南是我国铌钽等稀有金属重要的成矿区之一，对其铌钽成矿的规律的研究，能够为该区铌钽等稀有金属找矿提供支持。本项目利用开发的铌铁矿族矿物的微区U-Pb定年及Hf同位素分析技术，对华南铌钽成矿的时空分布规律及物源差异开展了系统的研究。项目获得的铌铁矿族矿物U-Pb定年结果结合前人的研究结果，得出华南的铌钽主要发生了六期成矿作用：（1）新元古代（~830 Ma），主要分布在贵州东部的梵净山岩体周边; （2）晚志留世—中泥盆世 （430-380 Ma），主要包括福建南平铌钽矿、江西西港铌钽矿等；（3）三叠纪 （250-200 Ma），主要包括广东厚溪、村心、洞头南、深坑，广西栗木、高岭等铌钽矿床；（4）晚侏罗世（160-150 Ma），包括江西宜春、大吉山，湖南金竹垅、尖峰岭、癞子岭，广西戈洞坪等铌钽矿床；（5）晚白垩世 （145-130 Ma），包括江西黄山、松树岗、大湖塘、宜丰，江苏苏州等铌钽矿床；（6）晚白垩世 （~90 Ma），包括湖南界牌岭铌钽矿床。将开发的铌铁矿Hf同位素的分析方法，运用到华南铌钽成矿的物源研究工作，结合微区原位的矿物学工作，初步揭示了华南铌钽成矿物源存在差异性，如黄山等铌钽成矿物源有幔源物质的参与，并可能存在岩浆混合作用的影响；而南平等铌钽成矿源区主要是壳源物质。综合我们项目的研究结果，结合前人相关的华南花岗岩及钨锡矿床的成因时代、区域构造背景，初步得出华南的铌钽矿床与相应时代的构造岩浆活动密切相关，并与同区域花岗岩及钨锡等成矿有着同时期成矿的特征，主要分布在环太平构造域周边，其成矿受到构造运动的影响显著。未来该区域的铌钽找矿工作，必然要紧密围绕上述主要成矿期次及相应同时代的花岗岩体及相关的钨锡矿床周边开展工作。尤其是华南早白垩世（145Ma-120 Ma）与准铝质花岗岩相关的铌钽成矿，在将来的找矿勘探中值得重点关注。