川西甲基卡锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:U-Pb定年、Hf-O同位素和地球化学证据

稀有金属矿产对现代工业和科技发展至关重要,硬岩型锂矿床作为稀有金属矿产的主要来源,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究.文章系统研究了四川甲基卡二云母花岗岩、含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、细晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主微量元素、稀土元素、Pb-Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素,以探讨花岗岩与伟晶岩的岩浆起源及其演化过程.二云母花岗岩形成时代为206.0 Ma,伟晶岩形成时代为186.7 Ma,为印支旋回强烈造山运动之后相对宁静阶段的产物.二云母花岗岩具有高w(SiO2)(73.20％～77.85％)、w(Al2O3)(13.9％～15.22％)、w(Na2O)(3.08％～4.89％)和w(K2O)(2.01％～5.13％),低w(CaO)(0.32％～0.75％)、w(P2O5)(0.09％～0.31％)、w(TiO2)(0.02％～0.06％)和w(MgO)(0.12％～0.26％)的特点,铝饱和指数为1.09～1.19,稀土元素总量较低,δEu=0.52,具明显的稀土元素四分组效应(TE1,3=1.09～1.19),εNd(t)=-3.9～-2.3,εHf(t)=-35.1～2.9,δ18O=5.69‰～15.01‰,这些地球化学特征表明甲基卡二云母花岗岩为高分异S型花岗岩.二云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式、类似的Pb-Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,是由片岩、板岩部分熔融产生的.含矿伟晶岩与无矿伟晶岩具有一致的Hf-O同位素组成,且位于二云母花岗岩的Hf-O同位素组成范围内.含矿伟晶岩、无矿伟晶岩和细晶岩具有类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE丰度明显低于二云母花岗岩体,表明这些岩石与二云母花岗岩具有成因关系,是二云母花岗岩高度结晶分异的产物.在此基础上,详细刻画了川西甲基卡硬岩型锂矿床的成矿过程.