中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~121Ma)等5个成矿期,矿床类型主要为伟晶岩型和花岗岩型。
基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究,以重要构造线为界,将成矿域划分为2个成矿省和7个成矿带:(1)阿尔泰-东萨彦成矿省,位于成矿域的西部,包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等3个成矿带,主要发育伟晶岩型锂矿床,成矿作用集中在上述前4个成矿期,矿床形成与西伯利亚克拉通和古亚洲洋2个构造体系有关。(2)蒙古-鄂霍茨克成矿省,位于成矿域的东部,包括东外贝加尔成矿带以及Gobi Ugtaal-Baruun Urt和大兴安岭等2个锂远景成矿带,主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床,矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外,在中国东天山发育少量晚三叠世伟晶岩型锂矿床,构成东天山锂远景成矿带,矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。中亚成矿域稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆高分异结晶的产物,其结晶分异的驱动机制主要是热驱动。富含稀有金属的花岗岩和伟晶岩岩浆的形成温度偏低(~650℃),压力变化较大(500~170MPa);锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。
本次研究分别提出了阿尔泰伟晶岩型锂矿床的成矿模式"地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩岩脉"和东外贝加尔花岗岩型锂矿床的成矿模式"地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株"。
主要图件
结论与展望
(1)中亚成矿域发育一系列锂矿床，主要集中在西伯利亚克拉通南部的造山带中；锂矿床的成矿时代跨度大，并具有多期成矿的特点，包括前寒武纪（1.85～1.83Ga）、晚寒武世-早奥陶世（494～483Ma）、早二叠世（294～272Ma）、晚三叠世-早侏罗世（220～180Ma）和早白垩世（139～121Ma）等5个成矿期；锂矿床的类型主要为伟晶岩型和花岗岩型，伟晶岩型锂矿床主要位于成矿域的西部，而花岗岩型锂矿床集中在成矿域的东部，且花岗岩型比伟晶岩型锂矿床的形成时代更年轻，元素组合更简单。
(2)基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究，以重要构造线为界，将中亚成矿域划分为２个成矿省和７个锂成矿带。阿尔泰-东萨彦成矿省位于成矿域的西部，包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等３个成矿带，这些成矿带主要发育伟晶岩型锂矿床，锂矿床形成集中在前４个成矿期，其中，第１个成矿期锂成矿作用与西伯利亚克拉通构造体系有关，后３个成矿期锂成矿作用与古亚洲洋构造体系有关。蒙古-鄂霍茨克成矿省位于成矿域的东部，包括东外贝加尔成矿带以及GobiUgtaal-BarrunUrt和大兴安岭２个远景成矿带，这些成矿带主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床，矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外，在上述两个成矿省南部的中国东天山也发育一个锂远景成矿带，该成矿带发育晚三叠世伟晶岩型锂矿床，矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。
(3)中亚成矿域大多数含矿伟晶岩具有很好的分带性，含锂矿物为锂辉石；花岗岩型锂矿床的花岗岩具有岩相分带，含锂矿物为锂云母和铁锂云母。稀有金属花岗岩和伟晶岩都富含挥发分和不相容元素Li、Cs、Ta、Nb、Rb等，岩石具有明显的四分组效应，Nb/Ta和Zr/Hf低；含矿岩浆的形成温度相对较低（～650°C），而压力变化较大（500～170MPa）。稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆分异结晶的产物，其分异结晶的驱动机制主要是热驱动；锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。
(4)本文提出中国阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床的成矿模式为“地壳熔融→深部花岗岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩脉”，该模式揭示了晚三叠世-早侏罗世伟晶岩型锂的成矿机理，即哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块碰撞后的伸展环境，上涌炽热软流圈岩浆诱发地壳发生部分熔融，热驱动的结晶分异作用和15km的流动分异作用造就富含挥发分和稀有金属的高分异花岗质岩浆，促进了伟晶岩集中成矿。综合前人研究成果，提出东外贝加尔成矿带花岗岩型锂矿床成矿模式为“地壳熔融→深部花岗岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株”，揭示了早白垩世花岗岩型锂成矿机理，即白垩纪蒙古-鄂霍茨克洋闭合后，上涌炽热软流圈岩浆诱发地壳发生部分熔融，热驱动的结晶分异作用形成稀有金属花岗岩，导致花岗岩型锂矿的形成。
文献来源
申萍, 潘鸿迪, 李昌昊, 冯浩轩, 马华东, 罗耀清. 2023. 中亚成矿域锂矿床成矿规律及成矿模式. 岩石学报, 39(11): 3185-3209.
SHEN Ping, PAN HongDi, LI ChangHao, FENG HaoXuan, MA HuaDong, LUO YaoQing. 2023. Lithium deposits in the Central Asian Metallogenic Domain: Metallogenic regularity and model. Acta Petrologica Sinica, 39(11): 3185-3209.
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