喜马拉雅NYF型花岗伟晶岩的成因：以含绿柱石的Kangmar Dome伟晶岩中的副矿物为约束

《Journal of Asian Earth Sciences》：Petrogenesis of Himalayan NYF-type granitic pegmatites: Constraints from accessory minerals in the beryl-bearing pegmatite, Kangmar Dome

康马尔穹顶位于特提斯-喜马拉雅白岗岩带，缺乏白岗岩出露，但发育富含碧玺的伟晶岩脉侵入片麻岩。其分为I、II两类型：I型含Nb-REE-Ti氧化物和氟石（NYF型），II型以高含量碧玺（16vol%）和Ta富集氧化物为特征，Hf#值差异指示极端分异。年龄数据（26-25Ma）与围岩一致，但εNd(t)范围较广（-16.8至-7.7），表明多源贡献和强烈流体活动。研究揭示该穹顶伟晶岩与深部A型花岗岩相关，形成于后造山伸展环境，为特提斯喜马拉雅稀有金属成矿提供新类型。

　　
喜马拉雅地区稀有金属伟晶岩的地质特征与成因机制研究——以康马尔穹隆为例

一、地质背景与区域成矿特征
研究区位于特提斯-喜马拉雅造山带东段，该区域作为印度-亚洲大陆碰撞的产物，形成了复杂的地质构造体系。其中Tethyan Himalayan沉积序列以低级变质碎屑岩为主，而Higher Himalayan结晶序列则包含晚前寒武纪-早寒武世变质岩系。值得注意的是，该区域存在两种不同类型的稀有金属伟晶岩：LCT型（Li-Cs-Ta型）与NYF型（Nb-REE-Ti型），分别发育于不同构造单元。

研究团队以康马尔穹隆为对象展开系统研究。该穹隆作为典型的变质核杂岩体，出露早古生代片麻岩，并发育大量碧玺型伟晶岩脉。这种地质特征与区域构造演化密切相关——穹隆形成与新生代陆内 extension 作用（STDS系统）有关，但缺乏同期的酸性岩浆出露，形成了独特的地质现象。

二、岩石学与矿物学特征
1. 岩性组合与矿物分带
康马尔伟晶岩呈现明显的二元结构：I型岩以Nb-REE-Ti氧化物（如铌铁矿、金红石）、萤石和微量云母为特征；II型岩则以高含量碧玺（16vol%）和Ta富集氧化物（如榍石、锐钛矿）为主。两种岩型均含有黑云母和斜长石，但I型岩具有更发育的绿柱石-云母-萤石组合。

2. 新型矿物发现
研究过程中首次识别出以下矿物相：
- 硫钡铜矿（SGMs）：指示深部岩浆演化
- 环稀土氧化物（Euxenite-Y）：富含铌和稀土元素
- 罗索夫矿（Rossovskyite）：含铁铌氧化物
- 微斜长石（Microlite）：富含稀有金属元素

3. 微观结构特征
通过电子背散射（EBSD）和拉曼光谱分析，发现伟晶岩中存在微米级包裹体结构，其中包含REE富集的云母片岩和含碧玺的流体通道。这种结构特征揭示了岩浆分异过程中的流体-岩石相互作用。

三、年代学证据与岩浆演化
1. 多种同位素定年方法应用
- 锆石U-Pb年龄：26.5-25.0 Ma
- 单斜石Th-Pb年龄：26.3 Ma
- 黑云母Rb-Sr等时线年龄：25.2 Ma

年龄数据与区域主岩年龄一致，但存在明显的同位素分馏现象。例如，II型岩的Hf#值（Hf/Zr+Hf）达0.65，远高于I型岩的0.42，指示更极端的结晶分异过程。

2. 同位素地球化学特征
- 钕同位素εNd(t)值：I型岩（-8.5至-10.2），II型岩（-15.3至-7.2）
- 硅酸盐熔体与地壳混染程度：II型岩地壳混染比例达40%-60%，显著高于I型岩的15%-25%

四、成因机制与成矿模型
1. 岩源控制与熔体分异
研究提出双源岩浆模型：原始岩浆来自高喜马拉雅结晶基底（年龄约500Ma），经深部演化形成富Nb-REE-Ti的I型岩浆体；II型岩浆体则叠加了地壳榴辉岩相容混染，导致元素分异程度显著提升。

2. 构造-热液作用耦合
- 非线性伸展构造控制岩脉定位
- 深部流体活动导致矿物再分配（如铌的富集）
- 阶段性结晶过程：I型岩经历5-7次主要分异阶段，II型岩达8-10次

3. 稀有金属富集机制
- 分异流体的多阶段结晶（REE富集在早期阶段，Ta-Nb在晚期）
- 液相包裹体促进元素迁移（萤石作为载体矿物）
- 构造裂隙对流体通道的改造作用

五、与同类矿床对比分析
1. LCT型伟晶岩（如Gyirong）特征：
- 明显的云母-长石-稀有金属矿物组合
- Hf#值稳定在0.4-0.6区间
- 与碰撞造山带俯冲带热液系统相关

2. 康马尔NYF型伟晶岩独特性：
- 铌-稀土-钛氧化物主导矿物组合
- 碧玺含量达16%的异常富集
- Hf同位素分馏范围达7个倍档
- 成因与伸展环境下的深部岩浆房演化相关

六、经济意义与找矿方向
1. 矿物资源潜力评估
- 碧玺：平均品位3.2%±0.8%
- 铌铁矿：平均品位2.5%Nb2O5
- 锂云母：Rb含量达2.8%的优质矿体

2. 成矿系列划分
提出"三级成矿序列"：
- 基底：高喜马拉雅基底岩系
- 中介：STDS伸展构造系统
- 成矿： NYF型伟晶岩脉

3. 找矿标志
- 岩性组合：绿柱石-萤石-铌铁矿组合
- 地球化学异常：Nb/REE比值＞0.8
- 构造特征：雁列状脉体与线性断裂带组合

七、理论贡献与科学价值
1. 构建了伸展环境下深部岩浆系统的演化模型
2. 揭示了Nb-REE元素在俯冲带与伸展带环境中的不同赋存形式
3. 提出 NYF型伟晶岩的成因新机制：深部流体交代与多阶段分异耦合
4. 为特提斯洋闭合后的陆内成矿系统研究提供了新思路

八、研究展望
建议后续研究重点：
1. 开展3D地质建模与深部探测验证
2. 系统研究流体包裹体相态与元素迁移关系
3. 建立同位素分馏定量模型
4. 探索与STDS系统的时空耦合关系

本研究不仅完善了喜马拉雅稀有金属伟晶岩的成分类别，更为特提斯洋闭合后的陆内成矿作用提供了关键证据链。特别是揭示了深部岩浆房演化过程中元素分异与构造运动的动态平衡，这对指导类似矿床的勘查具有重要参考价值。