[发明专利]一种确定稀有金属伟晶岩成矿年龄的方法

说明书

本发明公开了一种确定稀有金属伟晶岩成矿年龄的方法，属于年代学技术领域，主要包括以下步骤：步骤(1)：野外采集稀有金属伟晶岩样品；步骤(2)：将步骤(1)中样品切制为光薄片，镜下观察样品中独居石稀有金属矿物；步骤(3)：样品前处理，粘靶制靶，拍摄照片；步骤(4)：再次观察步骤(3)所得的靶样中的稀有金属矿物；步骤(5)：通过LA‑ICP‑MS方法对步骤(3)所得未遭受热液蚀变的靶样进行独居石稀有金属矿物的稀土和微量元素成分分析；步骤(6)：对靶样上岩浆成因的独居石开展U‑Pb定年。本发明开发了稀有金属伟晶岩中新的适合U‑Pb定年的稀有金属矿物，可快捷获取成矿年龄，准确度高。

技术领域

本发明涉及年代学技术领域，具体涉及到一种确定稀有金属伟晶岩成矿年龄的方法。

背景技术

稀有金属伟晶岩是属于硬岩型稀有金属资源，含有丰富的锂铍铌钽锡等关键战略金属，广泛应用于航空航天，国防以及新能源汽车等领域，具有重要的战略价值。精确的锂辉石伟晶岩的年代学研究，对揭示伟晶岩矿床成因机制，指导下一步找矿勘查具有重要的科学意义和实际意义。对开发利用关键战略性矿产资源，建型战略性新兴产业矿产基地，具有重要的战略意义。

稀有金属伟晶岩的成矿年龄的研究以伟晶岩的矿物组分，共生关系为基础，开展伟晶岩中的稀有金属矿物(锡石，铌钽铁矿，锂云母)的形貌、内部结构和成分特征分析，为年代学研究提供依据。在稀有金属伟晶岩定年的研究领域内，传统的常常采用的定年的方法有间接定年和直接定年。间接定年的稀有金属矿物有辉钼矿Re-Os，锆石U-Pb，全岩(单矿物)⁴⁰Ar-³⁹Ar，Rb-Sr或Sm-Nd。辉钼矿Re-Os定年准确度较好，但是稀有金属伟晶岩中的辉钼矿较为少见，无法大面积推广应用；伟晶岩中的锆石因为U含量高，易发生蜕晶质作用以及Pb丢失，难以获得可靠的伟晶岩浆结晶年龄；Ar-Ar，Rb-Sr和Sm-Nd等同位素体系易受后期热液事件的影响，加上圈闭温度较低，往往反映岩浆结束年龄或者后期多次热事件的年龄。直接定年方面，直接定年有锡石和铌钽铁矿U-Pb定年。锡石U-Pb定年是直接测试含锡石的伟晶岩的成矿时代，采用非放射成因初始普通铅含量较低的数据进行年龄计算，是有效的定年方法。稀有金属伟晶岩中铌钽铁矿具有较高的U-Th含量，其晶格能承受一定程度的放射性损伤，激光烧蚀分析过程中保持体系封闭，可用于直接测定含铌钽铁矿矿伟晶岩的成矿时代。值得注意的是，稀有金属伟晶岩往往不含有大量的适合定年的锡石和铌钽铁矿单矿物，因此完全依赖这两种方法，具有一定的局限性。

为了得到准确的稀有金属伟晶岩的成矿年龄，需要获取直接的稀有金属矿物的成矿年龄，而且需要选择与伟晶岩浆结晶同期形成的岩浆成因的稀有金属矿物开展定年。然而在现有的稀有金属伟晶岩定年中，基本都是采用间接定年(如锆石U-Pb定年或者白云母或者锂云母⁴⁰Ar-³⁹Ar定年)；或者单一的稀有金属矿物定年，如锡石U-Pb定年或者铌钽铁矿U-Pb定年，同一样品的两种不同的稀有金属矿物定年结果不一致，远远超过误差范围。如四川扎乌龙锂辉石稀有金属矿床铌钽铁矿U-Pb年龄为204.5±1.8Ma，而白云母⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄为179.6±1.0Ma，二者年龄相差25Ma。西昆仑大红柳滩稀有金属伟晶岩锡石U-Pb协和年龄为223.5±7.9Ma，白云母⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄为144.7±4.3Ma，年龄相差80Ma，很难获取精确的稀有金属伟晶岩的精确年龄。因此，迫切需要寻找开发稀有金属伟晶岩中新的适合U-Pb定年的稀有金属矿物。在准确判断其形成于伟晶岩浆期，开展形貌、结构和成分特征研究的基础上，开展年代学，准确获取稀有金属伟晶岩的成矿年龄。