李雪姣

南京大學(xué) 內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

1 引言

鈮和鉭是重要的稀有金屬元素，在微電子、航空航天和國(guó)防工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。鈮和鉭的克拉克值低（Rudnick and Gao, 2003），屬于親石元素，也屬于高場(chǎng)強(qiáng)元素，在大多數(shù)地質(zhì)過(guò)程中趨于穩(wěn)定（Wood，2005）。鈮和鉭的電荷數(shù)相同，并且有效的離子半徑近似一致（Shannon, 1976），因而它們的晶體化學(xué)和地球化學(xué)性質(zhì)高度相近，被看作為“地球化學(xué)對(duì)”。

青藏高原南部的喜馬拉雅造山帶是地球上最年輕的造山帶之一，廣泛分布著新生代以來(lái)結(jié)晶的淡色花崗巖（涂光熾等，1982；Le Fort et al., 1987；Le Fort, 1988；吳福元等，2015）。前人研究表明，這些淡色花崗巖與稀有金屬成礦作用密切相關(guān)（如王汝成等，2017，2020；Wu et al., 2020；Xie et al.,2020），具有良好的稀有金屬成礦潛力。

王汝成等（2017）明確提出：“喜馬拉雅淡色花崗巖的稀有金屬成礦范圍廣，具有良好的稀有金屬成礦潛力，可成為中國(guó)重要的稀有金屬成礦帶，未來(lái)需要盡快加強(qiáng)該地區(qū)的稀有金屬成礦調(diào)查和研究工作，為中國(guó)稀有金屬礦產(chǎn)資源接替基地的找尋提供理論依據(jù)”。近些年隨著研究的深入和找礦工作的不斷突破，充分說(shuō)明喜馬拉雅淡色花崗巖的稀有金屬成礦潛力巨大，有望成為中國(guó)稀有金屬資源的接替基地（如李光明等，2017；王汝成等，2020；Wu et al., 2020；Xie et al., 2020；秦克章等，2021；吳福元等，2021）。喜馬拉雅淡色花崗巖稀有金屬的成礦年代和成礦機(jī)制是需要解決的重要科學(xué)問(wèn)題（李光明等，2017，2022；付建剛等，2020，2021）。

本次研究工作以喜馬拉雅東部拉隆巖體的花崗質(zhì)偉晶巖為研究對(duì)象，通過(guò)野外考察、巖石樣品采集、巖石薄片鑒定、礦物產(chǎn)狀觀察和成分測(cè)試等，旨在研究：（1）拉隆巖體花崗質(zhì)偉晶巖脈的分帶；（2）稀有金屬礦物——鈮鐵礦族礦物的分布、成分和分類；（3）鈮鉭成礦作用期次和成礦環(huán)境；（4）對(duì)該區(qū)稀有金屬礦產(chǎn)勘探的啟示。

2 地質(zhì)背景

青藏高原位于亞洲中部，是世界上最高的高原，也是新生代以來(lái)全球地質(zhì)活動(dòng)最為活躍的區(qū)域之一。喜馬拉雅造山帶位于青藏高原南部，北以雅魯藏布江縫合線為界，南可至印度恒河平原北側(cè)的西瓦利克山，是目前世界上最高和最年輕的造山帶。根據(jù)其構(gòu)造屬性，自南向北可進(jìn)一步分為低喜馬拉雅（Lesser Himalaya）、高喜馬拉雅（Higher Himalaya）和特提斯喜馬拉雅（Tethyan Himalaya）三部分（如Zhang et al., 2012；吳福元等，2015）（圖1）。

圖1 喜馬拉雅淡色花崗巖分布圖（修改自潘桂棠等，2004）Fig. 1 The distribution of leucogranite in the Himalayas and adjacent regions (modified from Pan et al., 2004)

高喜馬拉雅南側(cè)以近東—西走向的中央逆沖斷層（Main Central Thrust，MCT）為界，與低喜馬拉雅帶相鄰，北側(cè)以藏南拆沉系（South Tibetan Detachment System，STDS）為界，與特提斯喜馬拉雅相鄰。該帶內(nèi)較為特色的巖石包括一套原巖以泥質(zhì)巖和鐵鎂質(zhì)巖為主的角閃巖相副變質(zhì)巖系（包括麻粒巖相和榴輝巖相包體）和泛非期的花崗片麻巖（Lee et al., 2000；Gehrels et al., 2003；Cawood et al.,2007）。高喜馬拉雅帶東部以錯(cuò)那洞巖體和庫(kù)拉崗日巖體為代表，發(fā)育有大量淡色花崗巖，而拉隆巖體位于特提斯喜馬拉雅沉積巖系中（如黃勇等，2019；Xie et al., 2020；付建剛等，2021；何暢通等，2020；吳明鍇等，2021；張丁川等，2021），這些淡色花崗巖的形成時(shí)間多集中在新喜馬拉雅期（25~14 Ma，Wu et al., 2020）。

拉隆巖體位于西藏自治區(qū)山南市洛扎縣扎日鄉(xiāng)拉隆村東側(cè)（圖1），巖體近似呈等軸狀展布，直徑約7千米，邊部與古生界圍巖（多為發(fā)生接觸變質(zhì)作用的黑云母片巖）呈侵入接觸關(guān)系，外側(cè)為三疊系涅如組和侏羅系陸熱組（黃勇等，2019；付建剛等，2020，2021）。巖體花崗巖大致包括了二云母花崗巖、白云母花崗巖和鈉長(zhǎng)石花崗巖等巖性（付建剛等，2020）。該巖體的偉晶巖少部分侵入淡色花崗巖中，大部分則沿著花崗巖體邊緣分布，是稀有金屬元素富集的主要地質(zhì)體（黃勇等，2019；付建剛等，2020，2021；秦克章等，2021）。

3 樣品和分析方法

本次研究采集的拉隆花崗質(zhì)偉晶巖出露于拉隆淡色花崗巖體南緣，位于拉隆寺正北方向約8千米處（90°42′27.26″E，28°24′54.41″N）。通過(guò)野外觀察，該偉晶巖可劃分為邊部帶、過(guò)渡帶和核部帶三部分，本次研究對(duì)不同相帶的偉晶巖樣品分別進(jìn)行了采樣。

鈮鐵礦族礦物的主量和微量元素成分以及鈮鐵礦U-Pb同位素定年測(cè)試均在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。鈮鐵礦族礦物和其它賦存礦物的主量元素測(cè)試使用了JEOL JXA-8100M電子探針（EPMA），測(cè)試加速電壓為15 KV，束流為20 nA，束斑直徑為1 μm。礦物主要元素和次要元素的峰位時(shí)間分別設(shè)定為10 s和20 s，背景測(cè)定時(shí)間為峰位時(shí)間的一半。分析使用了以下標(biāo)樣：白鎢礦（W）、合成金（Nb、Ta、Sc金屬）、金紅石（Ti）、錫石（Sn）、黑云母（Fe）、鐵橄欖石（Mn）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用ZAF校正方法統(tǒng)一校正（Xie et al., 2018）。

鈮鐵礦族礦物的微量元素和U-Pb同位素測(cè)試使用了激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LAICP-MS），其中激光剝蝕系統(tǒng)為澳大利亞科學(xué)儀器公司（ASI）的Resolution S155型193 nm ArF 準(zhǔn)分子激光器，質(zhì)譜儀主體為美國(guó)ThermoFisher 公司生產(chǎn)的iCAP Q四級(jí)桿等離子質(zhì)譜儀（Che et al.，2015）。激光剝蝕的束斑直徑為43 μm，頻率為4 Hz，能量密度為7.38 J/cm2。U-Pb定年的標(biāo)樣為Coltan 139（TIMS年齡：506.6±2.4 Ma, Melcher et al.,2015）；微量元素校正時(shí)采用NIST SRM 610為外標(biāo)，Mn為內(nèi)標(biāo)。數(shù)據(jù)處理以及U-Pb年齡計(jì)算采用了ICPMSData Cal軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析（Liu et al., 2008）。

4 分析結(jié)果

4.1 拉隆偉晶巖分帶與巖相學(xué)特征

根據(jù)造巖礦物的種類將拉隆偉晶巖脈分為三個(gè)帶（圖2），分別為邊部帶（糖粒狀鈉長(zhǎng)石帶）、過(guò)渡帶（石英—長(zhǎng)石—白云母帶）以及核部帶（塊狀石英—鉀長(zhǎng)石帶）。它們的巖石特征和礦物組合分述如下：

（1）邊部帶（糖粒狀鈉長(zhǎng)石帶）

邊部帶（糖粒狀鈉長(zhǎng)石帶）位于偉晶巖脈的最外側(cè)，并與圍巖黑云母片巖（以石英、鈉長(zhǎng)石、黑云母和次生的綠泥石為主要礦物）接觸（圖2）。該帶的巖石新鮮色為灰白色，塊狀結(jié)構(gòu)，主要造巖礦物為石英（~50 vol%）、鈉長(zhǎng)石（~45 vol%）、白云母（~5 vol%）（圖3a，b）。其中鈉長(zhǎng)石呈糖粒狀結(jié)構(gòu)，顆粒大小為100~400 μm，粒徑大于200 μm的鈉長(zhǎng)石可見(jiàn)發(fā)育有聚片雙晶（圖3a）。主要副礦物有貝塔石、鈮鐵礦族礦物、鋯石、褐釔鈮礦、燒綠石等（圖3c-f）。其中貝塔石、褐釔鈮礦、燒綠石等數(shù)量稀少，自形程度差，賦存于造巖礦物或其它礦物的晶體間隙或晶體內(nèi)部（3c-f）。

圖3 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖邊部帶（糖粒狀鈉長(zhǎng)石帶）的顯微照片（a-b）和特征礦物的背散射電子圖像（c-f）Fig. 3 Photomicrographs (a, b) and backscattered electron (BSE) images (c-f) of minerals in the wall zone (sugar-granulated albite zone)of the Lalong granitic pegmatite

（2）過(guò)渡帶（石英—長(zhǎng)石—白云母帶）

過(guò)渡帶（石英—長(zhǎng)石—白云母帶）位于偉晶巖邊部帶的內(nèi)側(cè)（圖2）。該帶內(nèi)的巖石新鮮色為灰白色或肉紅色，塊狀構(gòu)造，主要造巖礦物包括鉀長(zhǎng)石（~30 vol%）、石英（~30 vol%）、鈉長(zhǎng)石（~25 vol%）、白云母（~15 vol%）。其中一些鉀長(zhǎng)石與石英共同形成文象結(jié)構(gòu)（圖4b），鈉長(zhǎng)石發(fā)育有聚片雙晶或卡鈉復(fù)合雙晶，雙晶有時(shí)可見(jiàn)扭折現(xiàn)象（圖4a）。副礦物主要有鈮鐵礦、鉭鐵礦、獨(dú)居石、鋯石、磷灰石、貝塔石等（圖4c-f），其中貝塔石粒徑約150 μm，自形程度差。

圖4 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖過(guò)渡帶（石英-長(zhǎng)石-白云母帶）巖石薄片的顯微照片（a, b）和特征礦物的背散射電子圖像（c-f）Fig. 4 Photomicrographs (a, b) and backscattered electron (BSE) images (c-f) of minerals in the intermediate zone (quartz-feldsparmuscovite zone) of the Lalong granitic pegmatite

（3）核部帶（塊狀石英—鉀長(zhǎng)石帶）

核部帶（塊狀石英—鉀長(zhǎng)石帶）位于偉晶巖的中心，邊部與過(guò)渡帶接觸（圖2）。該帶內(nèi)的巖石為淺紅色，具偉晶結(jié)構(gòu)（圖5a，b）。在露頭上，有些地方發(fā)育分米級(jí)的石英晶洞。該帶巖石的主要造巖礦物為鉀長(zhǎng)石（~60 vol%）和石英（~40 vol%）。鉀長(zhǎng)石的粒度粗大，呈肉紅色，晶體粒徑可達(dá)2 mm以上，呈半自形狀，個(gè)別晶體發(fā)育有卡斯巴雙晶或格子雙晶（圖5c，d）。副礦物包括綠柱石和燒綠石族礦物。綠柱石較為自形，呈六方短柱狀，晶柱截面寬最大可達(dá)5 cm。一些柱狀綠柱石晶體比較透明，雜質(zhì)少，達(dá)到了寶石級(jí)礦物的篩選標(biāo)準(zhǔn)。燒綠石自形程度差，粒度為20~40 μm，主要出現(xiàn)在石英和鉀長(zhǎng)石的間隙中。

圖5 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖核部帶（塊狀石英—鉀長(zhǎng)石帶）巖石標(biāo)本（a, b）和薄片的顯微照片（c, d）Fig. 5 Photos (a, b) and photomicrographs (c, d) of rock samples in the core zone (quartz-K-feldspar zone) of the Lalong granitic pegmatite

4.2 鈮鐵礦族礦物的礦物學(xué)特征

鈮鐵礦族礦物在拉隆花崗質(zhì)偉晶巖中作為鈮和鉭最主要的賦存礦物，主要分布于過(guò)渡帶中（圖6a，b），顆粒粒徑約為20~300 μm，多呈自形或半自形狀，包裹于白云母中，或沿著鈉長(zhǎng)石、石英、白云母的晶間生長(zhǎng)，有些與燒綠石族礦物共生。

圖6 背散射電子圖像顯示拉隆花崗質(zhì)偉晶巖中鈮鐵礦族礦物的賦存狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)Fig. 6 Backscattered electron (BSE) images of columbite-group minerals in the intermediate zone (quartz-feldspar-muscovite zone) of the Lalong granitic pegmatite

根據(jù)鈮鐵礦族礦物的產(chǎn)狀，可分為兩類。第一類鈮鐵礦族礦物質(zhì)地均一，自形程度好，粒徑多為100~200 μm，晶體內(nèi)部缺少內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖6b，d）。這一類鈮鐵礦族礦物的成分較為均一，Ta#[Ta/(Ta+Nb)]的范圍為0.08~0.36，Mn#[Mn/(Mn+Fe)]的范圍為0.15~0.35，在鈮鐵礦族礦物成分四方圖解中分布于左下角，均屬于鉭含量較低的鈮鐵礦（圖7；表1）。

表1 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖中鈮鐵礦族礦物的主量（wt%）元素成分Table 1 Major element compositions (wt%) of columbite-group minerals in the Lalong granitic pegmatite

圖7 拉隆花崗偉晶巖中鈮鐵礦族礦物成分分類圖（底圖修改自?erny and Ercit, 1989）Fig. 7 Compositional classification of columbite-group minerals in the Lalong granitic pegmatite (modified from ?erny and Ercit, 1989)

第二類鈮鐵礦族礦物自形程度差，主要分布于第一類礦物的邊部，寬度可達(dá)10~20 μm（圖6c），或填充第一類礦物的裂隙（圖6g），或位于第一類礦物的內(nèi)部直接交代原生礦物（圖6h）。在同一粒礦物顆粒的背散射電子圖像中，第二類礦物比第一類礦物更加明亮，且發(fā)育有一系列的亞顯微結(jié)構(gòu)（包括韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、溶蝕孔洞結(jié)構(gòu)和裂隙填充結(jié)構(gòu)）。這一類鈮鐵礦族礦物的元素組成變化較大，Ta#的范圍為0.45~0.60，Mn#的范圍為0.19~0.32。這些礦物在鈮鐵礦族礦物成分分類圖中分布于左上角，屬于鉭含量較高的鈮鐵礦和鉭鐵礦（圖7；表1）。

4.3 鈮鐵礦族礦物的稀土元素成分

本研究分別對(duì)兩類鈮鐵礦族礦物的稀土元素進(jìn)行了測(cè)試（表2）?？傮w上看，這兩類鈮鐵礦族礦物的稀土配分模式（Sun and McDonough, 1989）相近（圖8），均為海鷗型，四分組效應(yīng)不明顯。它們的LREE/HREE值相近，范圍為0.02~0.04，反映出重稀土元素富集而輕稀土元素相對(duì)虧損的特征。Eu負(fù)異常表現(xiàn)強(qiáng)烈，δEu的范圍小至0.001~0.02。

表2 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖中鈮鐵礦族礦物的微量（×10-6）元素成分Table 2 Trace element compositions (×10-6) of columbite-group minerals in the Lalong granitic pegmatite

圖8 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖鈮鐵礦族礦物的稀土元素配分曲線（球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough, 1989）Fig. 8 Chondrite-normalized REE patterns of columbite-group minerals in the Lalong granitic pegmatite (chondrite normalized data from Sun and McDonough, 1989)

與此同時(shí)，第二類礦物比第一類礦物更加富集稀土元素。測(cè)試的第一類礦物稀土元素成分最低為155×10-6，最高為359×10-6，平均值為246×10-6；測(cè)試的第二類礦物稀土元素成分最低為557×10-6，最高為1184×10-6，平均值為849×10-6。

4.4 鈮鐵礦U-Pb定年

單顆粒礦物分選得到鈮鐵礦族礦物晶體較大，成分均一，根據(jù)成分判別屬于第一類鈮鐵礦族礦物，是U-Pb同位素測(cè)年的理想對(duì)象。本研究選擇了16個(gè)成分均一的鈮鐵礦顆粒（Ta#<0.15）進(jìn)行 U-Pb同位素測(cè)年，以獲得鈮鉭成礦的時(shí)代。通過(guò)對(duì)這些鈮鐵礦的U-Pb同位素測(cè)量（圖9，表3）。結(jié)果顯示207Pb/235U的比值范圍為0.0203（1σ=0.0009）~0.0299（1σ=0.0009），指示的年齡范圍為20.6±0.9~30.1±0.8 Ma。206Pb/238U的比值范圍為0.0034（1σ=0.0001）~0.0035（1σ=0.0001）,指示的年齡范圍為21.7±0.3~23.8±0.4 Ma。將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)投入207Pb/235U—206Pb/238U年齡圖中（圖10），得出鈮鐵礦的形成年齡為22.3±0.3 Ma。

表3 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖中鈮鐵礦U-Pb同位素?cái)?shù)據(jù)和年齡Table 3 U-Pb isotopic data of ferrocolumbite grains in the Lalong granitic pegmatite

圖9 拉隆花崗質(zhì)偉晶巖第一類鈮鐵礦族礦物單顆粒BSE圖像（紅色圓圈為U-Pb同位素定年位置）Fig. 9 BSE images of the type I columbite-group grains in the Lalong granitic pegmatite for U-Pb isotopic dating(red circles indicating LA positions)

圖10 拉隆巖體花崗質(zhì)偉晶巖中鈮鐵礦U-Pb定年諧和線圖Fig. 10 U-Pb dating diagram of ferrocolumbite minerals in the Lalong granitic pegmatite

5 討論

5.1 鈮鐵礦族礦物指示兩期成礦

鈮鐵礦族礦物集中分布于拉隆巖體偉晶巖過(guò)渡帶中，根據(jù)第二類鈮鐵礦族礦物對(duì)第一類鈮鐵礦族礦物的交代和改造作用（圖6c-h）可知，它們是先后兩個(gè)成礦期次結(jié)晶的產(chǎn)物。單礦物顆粒質(zhì)地均一，鉭含量較低的鈮鐵礦（即第一類礦物）先結(jié)晶，隨后成分不均一，富鉭的鈮鐵礦和鉭鐵礦（即第二類礦物）結(jié)晶。相對(duì)于第一類礦物較好的晶形和均一的元素組成，第二類礦物多為它形，Ta#變化較大，內(nèi)部發(fā)育有特殊的亞顯微結(jié)構(gòu)（即韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、溶蝕孔洞結(jié)構(gòu)和裂隙填充結(jié)構(gòu)），指示了這兩類鈮鐵礦族礦物形成于不同的環(huán)境。

韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)是指礦物的元素組成（或者物理性質(zhì)）自核部向邊緣呈周期性變化的結(jié)構(gòu)（張愛(ài)鋮等，2004）。在本研究中，第一類礦物邊緣（或核部）常被自形程度較差的第二類礦物包裹（或交代），并在接觸界線附近發(fā)育邊緣平直，明暗相間的條紋。環(huán)帶中亮帶的寬度明顯大于暗帶，并且二者的寬度有向結(jié)晶方向增加的趨勢(shì)（如圖6f）。主量元素分析結(jié)果表明，韻律環(huán)帶的明暗與Nb和Ta的相對(duì)含量有關(guān)（Nb相對(duì)富集時(shí)產(chǎn)生暗色條紋，反之亦然），但Fe和Mn的相對(duì)含量在環(huán)帶中變化不大。

鈮鐵礦族礦物的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)常在稀有金屬花崗巖和偉晶巖中廣泛出現(xiàn)（Lahti, 1987；王汝成等，1996；Belkasmi and Cuney, 1998；Sarbajna et al., 2000；Tindle and Breaks, 2000；Huang et al., 2002）。盡管對(duì)其成因有多種解釋，如鈮鐵礦族礦物的不完全互溶，流體成分的振蕩性改變，超臨界流體導(dǎo)致結(jié)晶體系的混亂（Barsanov et al., 1971；Sarbajna et al.,2000；Norton and Dutrow, 2001；張愛(ài)鋮，2004）。但學(xué)界一般認(rèn)為，韻律環(huán)帶的出現(xiàn)是巖漿作用的產(chǎn)物（張愛(ài)鋮，2004；Linnen and Cuney, 2005；van Lichtervelde et al., 2007；熊欣等，2021）。

交代結(jié)構(gòu)是指晚期形成的礦物對(duì)早期形成的鈮鐵礦族礦物進(jìn)行了交代和改造，并在晚期礦物的內(nèi)部保留有可指示該過(guò)程的痕跡（張愛(ài)鋮等，2004）。在本研究中，第二類礦物的晶體外緣，常有形狀復(fù)雜，具不規(guī)則明暗變化的條帶（圖6g）。此外，少量第一類礦物的核部被交代形成了第二類礦物（圖6h），且向外過(guò)渡為韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)（圖6h）。值得一提的是，第二類礦物中的一些韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)可被交代結(jié)構(gòu)所截切（圖6g），顯示了晚期交代作用對(duì)韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)的破壞和改造。

交代結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是在巖漿演化末期，流體對(duì)前期形成的礦物交代和結(jié)晶所留下的典型結(jié)構(gòu)（Jahns and Burnham,1969；Foord,1976；Lahti, 1987）。鉭鐵礦中的交代結(jié)構(gòu)在中國(guó)新疆可可托海1號(hào)和3號(hào)偉晶巖脈（張愛(ài)鋮等，2004；Yin et al., 2015）和四川扎烏龍偉晶巖脈（熊欣等，2021）中均有報(bào)道，是富集流體的熔體晚期結(jié)晶的產(chǎn)物。在福建南平31號(hào)偉晶巖中（Rao et al., 2009），晚期結(jié)晶的鉭鐵礦呈網(wǎng)狀切穿早期結(jié)晶的晶體，也是流體參與并改造了早期鈮鐵礦和鎢鐵礦的證據(jù)。

溶蝕孔洞結(jié)構(gòu)普遍發(fā)育于第一類礦物的內(nèi)部，按數(shù)量和孔洞的直徑可分為兩類。第一類孔洞在切面上多為圓形（少數(shù)為橢圓形或不規(guī)則狀），直徑較小，呈串珠狀分布于第一類礦物的內(nèi)部（圖6e）。這類孔洞對(duì)周圍礦物產(chǎn)生了溶蝕作用，但孔洞內(nèi)部并沒(méi)有新的礦物結(jié)晶。第二類孔洞的直徑較大，形狀不規(guī)則，孤立地分布于第二類礦物的核部（圖6h）。這類孔洞可能是成礦晚期流體運(yùn)移的主要通道，為第二類礦物形成提供了反應(yīng)介質(zhì)。

裂隙填充結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于第一類礦物的內(nèi)部。這些裂隙大多平直，較細(xì)（寬度<1 μm），彼此近似平行，并與晶面垂直，可延伸至晶體核部，甚至切穿整個(gè)晶體（圖6g）。裂隙內(nèi)部均被第二類礦物所填充。在裂隙與第一類礦物晶面匯聚處的晶面外側(cè)，韻律環(huán)帶往往被切穿，形成指向裂隙的“V”字形結(jié)構(gòu)，顯示了流體對(duì)裂隙的填充晚于第二類礦物韻律環(huán)帶的形成（圖6d）。鉭鐵礦呈脈狀填充也暗示了這些流體的高流動(dòng)性（Rao et al., 2009；楊晗等，2021）。

除了這些鈮鐵礦族礦物中發(fā)育的亞顯微結(jié)構(gòu)，拉隆巖體偉晶巖帶中還伴生有蝕變礦物（例如邊部帶中的褐釔鈮礦、燒綠石，邊部帶和過(guò)渡帶中都有的貝塔石，圖3c，e，f；圖4，c）。

綜上，拉隆巖體偉晶巖脈中的兩類鈮鐵礦族礦物是在兩個(gè)期次下分別形成的，反映了兩個(gè)不同成礦作用階段。第一期成礦，受控于巖漿作用，結(jié)晶出自形程度好，成分較均一，鉭含量低的鈮鐵礦晶體，第二期成礦受到巖漿作用和巖漿—熱液共同作用的影響，結(jié)晶出自形程度較差的相對(duì)富鉭的鈮鐵礦和鉭鐵礦晶體，它們發(fā)育有四類內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對(duì)先期形成的鈮鐵礦進(jìn)行了交代和改造。

5.2 拉隆巖體偉晶巖的成礦因素

鈮鐵礦族礦物的主微量元素特征對(duì)于研究稀有金屬花崗巖的形成和演化有著重要的參考價(jià)值（?erny et al., 1985，1986；Tindle et al., 1998，2000；Zhang et al., 2004；Rao et al., 2009）。在巖漿演化后期，隨著巖漿的進(jìn)一步分異和熱液作用的參與，鈮鐵礦族礦物從富鈮的成分向富鉭方向轉(zhuǎn)變（?erny et al., 1985；González et al., 2017）。本研究中第一期成礦的鈮鐵礦Ta#的變化范圍為0.08~0.34，第二期成礦的鉭鐵礦（和少量富鉭的鈮鐵礦）Ta#的變化范圍為0.45~0.60，顯示了鉭含量的跳躍性變化和進(jìn)一步富集的趨勢(shì)。第一期鈮鐵礦Mn#的變化范圍為0.15~0.35，第二期鈮鐵礦和鉭鐵礦Mn#的變化范圍為0.19~0.32，二者沒(méi)有顯著性區(qū)別，反映了鈮鐵礦族礦物結(jié)晶過(guò)程中Mn#近似不變的演化趨勢(shì)。這種趨勢(shì)可被歸納為“綠柱石型”鈮鉭礦床的演化模式（Graupner et al., 2010），具備高分異型稀有金屬花崗巖在巖漿演化晚期的特點(diǎn)，可能受到了早期的結(jié)晶分異和末期的巖漿—熱液演化的共同影響（Linnen and Cuney, 2005；Linnen et al.,2014）。

本研究中兩個(gè)不同階段形成的鈮鐵礦族礦物稀土元素配分模式基本相似，配分曲線總體呈海鷗型，四分組效應(yīng)不明顯，Eu表現(xiàn)出的強(qiáng)烈負(fù)異常（δEu低至0.02或更?。?，LREE/HREE值反映出重稀土元素富集而輕稀土元素相對(duì)虧損的特征。這種稀土元素配分模式指示了其成礦母巖（也就是淡色花崗巖）經(jīng)歷了充分的巖漿演化和結(jié)晶分異作用，是高分異型花崗巖（Graupner et al., 2010）。Eu的極度虧損以及LREE的缺少，是巖漿演化中早期礦物（特別是斜長(zhǎng)石）結(jié)晶和脫離巖漿體系的結(jié)果，也可能是成礦母巖經(jīng)歷了多次熔融、運(yùn)移和再結(jié)晶的過(guò)程（吳福元等，2015；Wu et al., 2020）。第二類礦物的稀土含量比第一類更高，說(shuō)明第二期成礦過(guò)程中熱液作用可能促進(jìn)了稀土元素在鈮鐵礦族礦物中的富集，但是這一過(guò)程并不改變稀土元素的配分模式。

鈮和鉭作為強(qiáng)不相容元素，一般在高分異巖漿演化晚期富集（Linnen and Cuney, 2005），并結(jié)晶出礦物（Linnen, 1998; Linnen et al., 2014）。喜馬拉雅地區(qū)廣泛分布著淡色花崗巖體（如吳福元等，2015），這些巖體多為過(guò)鋁質(zhì)花崗巖，具有異地侵位的特征，形成時(shí)經(jīng)歷了高度的結(jié)晶分異作用，微量元素Eu呈負(fù)異常，屬于高分異型花崗巖（如吳福元等，2017；Wu et al., 2020）。這些高分異型花崗巖中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了鈮和鉭等稀有金屬的成礦（如王汝成等，2017，2020）。鈮和鉭的成礦多集中于淡色花崗巖的邊部或偉晶巖中，所形成的礦物包括鈮鐵礦—鉭鐵礦、燒綠石—細(xì)晶石、鈮鐵金紅石、褐釔鈮礦和重鉭鐵礦等，成礦潛力大（王汝成等，2017）。

以拉隆巖體東側(cè)錯(cuò)那洞巖體為例，該巖體的主體為高分異型淡色花崗巖，結(jié)晶出以鈮鐵礦和鉭鐵礦為主的礦物，偶見(jiàn)重鉭鐵礦，成礦過(guò)程中鈮鐵礦族礦物的Ta#逐步增加而Mn#相對(duì)穩(wěn)定（Xie et al.,2020）。此外，錯(cuò)那洞巖體二云母花崗巖的微量元素配分曲線也顯示出顯著的Eu元素負(fù)異常（Xie et al., 2020）。錯(cuò)那洞巖體與拉隆巖體鈮鐵礦族礦物的礦物類型、元素組成和成礦期次均具有高度相似性，暗示了喜馬拉雅帶內(nèi)高分異型花崗巖稀有金屬成礦存在普遍規(guī)律。

拉隆巖體鈮和鉭的成礦過(guò)程還可以與新疆可可托海3號(hào)偉晶巖脈（張愛(ài)鋮，2004；Zhang et al., 2004）、福建南平31號(hào)花崗偉晶巖脈（Rao et al., 2009）、加拿大紅十字湖偉晶巖（?erny et al.,1986）、澳大利亞Wodgina礦體（Sweetapple and Collins, 2002）、津巴布韋Bikita礦體（Cooper, 1964；Martin, 1964）、俄羅斯科拉半島的Kholmozerskoe礦體（Gavrilenko, 2001）等做類比。這些礦床的主體均為高演化型花崗巖或偉晶巖，造巖礦物以以石英、長(zhǎng)石、云母族礦物為主，副礦物包括綠柱石、石榴子石、燒綠石超族礦物等。鈮鐵礦族礦物的稀土元素配分模式顯示出強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，是花崗質(zhì)巖漿在巖漿演化末期的重要特征。

5.3 高喜馬拉雅地區(qū)的鈮鉭成礦潛力

喜馬拉雅淡色花崗巖的年齡可以分為三個(gè)期次（吳福元等，2015；Wu et al., 2020）：原喜瑪拉雅期（46~25 Ma）、新喜馬拉雅期（25~14 Ma）和后喜馬拉雅期（14~7 Ma）。在高喜馬拉雅地區(qū)，淡色花崗巖多在新喜馬拉雅期和后喜馬拉雅期形成，對(duì)應(yīng)于印度板塊向北碰撞造山后的拆沉過(guò)程和青藏高原的大規(guī)模隆升（吳福元等，2015；Wu et al.,2020）。本研究中的鈮鐵礦定年結(jié)果為22.3±0.3 Ma，也就是拉隆巖體鈮和鉭的成礦年齡對(duì)應(yīng)于新喜馬拉雅期。

在高喜馬拉雅帶內(nèi)，距離拉隆巖體不遠(yuǎn)的錯(cuò)那洞巖體和洛扎巖體等也存在鈮—鉭成礦作用（如王汝成等，2017，Xie et al., 2020）。錯(cuò)那洞巖體的鈮鉭成礦年齡為17.4±0.2 Ma、17.2±0.3 Ma和14.4±0.5 Ma（Xie et al., 2020）。洛扎巖體鋯石U-Pb年齡為17.8 ±0.1 Ma（黃春梅，2013）。歸納起來(lái)可以看出，高喜馬拉雅帶東側(cè)以鈮和鉭為代表的稀有金屬礦化時(shí)間（或富含稀有金屬的淡色花崗巖的成巖時(shí)間）大多屬于新喜馬拉雅期。

高喜馬拉雅地區(qū)的淡色花崗巖具有較大的稀有金屬成礦潛力（王汝成等，2017），并可能成為我國(guó)未來(lái)重要的鈮鉭成礦帶之一。在高喜馬拉雅帶，以拉隆巖體和錯(cuò)那洞巖體等為代表的高分異型淡色花崗巖體在新喜馬拉雅期經(jīng)歷了巖漿活動(dòng)和熱液活動(dòng)，為鈮鉭礦的形成提供了條件。這些巖體還都表現(xiàn)出兩期成礦的特點(diǎn)。這種鈮鉭礦的成礦模式，可能也在該區(qū)域內(nèi)的其它同期形成的淡色花崗巖體中存在，可為未來(lái)高喜馬拉雅地區(qū)礦產(chǎn)資源調(diào)查提供參考。

6 結(jié)論

拉隆巖體邊部偉晶巖中的鈮鐵礦族礦物主要分布于過(guò)渡帶（石英—長(zhǎng)石—白云母帶）中。鈮鉭成礦過(guò)程可分為兩期，第一期為單礦物顆粒成分較均一，鉭含量較低的鈮鐵礦，是巖漿作用的產(chǎn)物；第二期為成分不均一，鉭含量較高的鈮鐵礦和鉭鐵礦，礦物中發(fā)育有韻律環(huán)帶、交代結(jié)構(gòu)、溶蝕孔洞結(jié)構(gòu)和裂隙填充結(jié)構(gòu)等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，成礦過(guò)程受到了巖漿和巖漿—熱液的共同作用，并對(duì)前期形成的鈮鐵礦進(jìn)行了交代和改造。兩期形成鈮鐵礦族礦物的稀土元素配分模式相似，只是第二期礦物的稀土元素含量稍高，表明流體作用對(duì)稀土元素配分的影響有限。這些鈮鐵礦族礦物的LREE虧損，HREE富集，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，指示了成礦母巖經(jīng)歷了一系列的巖漿演化和分異結(jié)晶，是一類高分異型花崗巖。鈮鐵礦的U-Pb年齡為22.3±0.3 Ma，為該巖體鈮鐵礦族礦物的成礦年齡。高喜馬拉雅帶內(nèi)分布著多個(gè)淡色花崗巖體，它們的巖石類型相似，成巖年齡接近。拉隆巖體鈮鐵礦族礦物的發(fā)現(xiàn)，指示了該區(qū)域內(nèi)新喜馬拉雅期結(jié)晶的多個(gè)淡色花崗巖體具有從巖漿到熱液不同階段成礦的潛力。拉隆巖體中鈮鐵礦族礦物的賦存狀態(tài)和兩期次成礦模式，也為未來(lái)該區(qū)域稀有金屬礦產(chǎn)資源的勘探和研究提供了線索。

致謝：感謝指導(dǎo)老師南京大學(xué)王汝成教授給予的各方面指導(dǎo)和幫助。感謝南京大學(xué)謝磊教授在野外采樣和室內(nèi)分析方面給予的指導(dǎo)，以及對(duì)本稿件的精心審閱。感謝南京大學(xué)胡歡副教授、車旭東副教授、劉晨和湯志敏同學(xué)對(duì)本項(xiàng)研究提供的幫助。感謝南京大學(xué)張文蘭高級(jí)工程師對(duì)相關(guān)測(cè)試分析的大力支持。感謝中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所吳福元院士及他的團(tuán)隊(duì)成員在野外科考期間給予的關(guān)照。感謝兩位審稿人對(duì)本論文的評(píng)閱和建議。