稀土元素地球化学在成矿系统厘定及矿床成因分析中的应用——以印度尼西亚塔里亚布岛铁多金属矿田为例

以印度尼西亚塔里亚布岛铁多金属矿田为典型实例,探讨了稀土元素地球化学在厘定成矿系统中的作用及相同成矿系统的稀土元素地球化学叠加与演化规律。研究表明:除辉绿岩外,花岗岩、大理岩、变质砂岩及矽卡岩都是铁多金属成矿系统的组成部分,矿浆型和矽卡岩型磁铁矿矿石及铜锌硫化物矿石均属相同系统的成矿作用产物。矿浆型磁铁矿矿石为该系统的一个相对独立的子系统,即印支期花岗岩结晶分异成矿系统;矽卡岩型磁铁矿矿石和热液充填交代型铜锌硫化物矿石同属一个子系统,即接触交代成矿系统;两个子系统是一个从岩浆阶段至热液阶段的完整成矿演化系列。从矿浆型矿石至接触交代型再到热液充填交代型负铕异常逐渐减弱,分馏程度逐渐增强,由重稀土富集型转变为轻稀土富集型。因此,稀土元素地球化学研究是厘定复杂成矿系统、分析矿床成因的有效手段。     

印度尼西亚塔里亚布岛花岗岩的Rb-Sr年代学、地球化学及地质意义

印度尼西亚塔里亚布岛花岗岩位于东南亚陆缘壳体北缘。全岩Rb-Sr等时线测年结果表明,该花岗岩形成于中晚三叠世((227±2)Ma),Isr=0.716 67±0.002 40,属印支期的壳源S型花岗岩。岩石类型以二长花岗岩为主,富硅(w(SiO2)=75.92%～77.38%)、富碱(w(Na2O+K2O)>7%)、富钾(K2O/Na2O>7),贫钙、镁和铁。稀土及微量元素方面富Rb、K、Th、U、Ta和Nb,贫Ba、Sr、P、Ti和Cr,具强烈的铕负异常(δ(Eu)=0.13～0.52)及铈负异常(δ(Ce)=0.43～0.79),反映出其经历过彻底的岩浆演化分异和斜长石分离结晶过程。结合区域地质背景,晚三叠世前塔里亚布岛位于新几内亚岛北缘,尚未从冈瓦纳大陆分离。塔里亚布岛花岗岩形成于泛大洋洋壳对冈瓦纳大陆陆壳北东部边缘碰撞后的拉张-伸展环境,与该岛铁多金属矿田同属本次构造-岩浆-成矿事件的产物。