华北北缘富氟热液蚀变及关键金属再分配研究获进展
近日，中国科学院广州地球化学研究所副研究员孙明道、中国科学院院士徐义刚等，在华北北缘富氟热液蚀变及关键金属再分配研究方面取得重要进展，揭示了早白垩世花吉营组经历新生代含氟热液蚀变并有W-Sn-Nb-Ta成矿潜力。相关成果发表于《美国地质学会会刊》（GSA Bulletin）。
论文第一作者、中国科学院广州地球化学研究所博士研究生林钦介绍，燕山科学钻探项目在华北克拉通北缘丰宁四岔口地区完成第三口科学钻孔（YSDP-3），全取芯深入342.8 m，获得花吉营组下段完整岩芯序列，为揭示克拉通破坏过程中的岩浆-热液事件提供了珍贵素材。
丰宁钻孔代表性岩芯照片（左1-3 新鲜、气孔充填、氧化变色安山岩，中4-6，粗、中、细粒长英质火山碎屑岩（凝灰岩），右7-9黑色页岩，7夹有～12cm厚凝灰岩）。研究团队供图
研究团队对钻孔岩芯中的安山岩、黑色页岩以及富含锆石、褐帘石的长英质火山碎屑岩层开展了综合分析，首次获得花吉营组凝灰岩原岩年龄130.0 ± 1.6 Ma与两期热液事件年龄63.0 ± 7.3 Ma、39.7 ± 1.8 Ma，厘清了早白垩世沉积-古近纪热液多期改造的时序关系。通过分析萤石及其流体包裹体化学特征，发现该流体富含F、Na、Al、K、Rb等，侵位深度浅（< 1.5 km），属“上覆流体-岩浆释放混合型”上升体系。该富氟流体显著提升Nb、Cs、Th、Be、U、Sn、W等稀有金属溶解，在迁移过程中，流体中的氟离子与围岩中的SiO2相互作用并发生损失，使得难溶元素溶解度显著降低，在凝灰岩内形成明显Nb等元素富集，被热液改造的褐帘石Nb含量最高达2 000 μg/g。
上述发现表明该区具有W-Sn-Nb-Ta矿床找矿潜力。研究同时提出“岩性孔隙度-硅度控制热液吸附柱”模型：粗粒、富硅火山碎屑岩对富氟流体具有最强的脱氟能力、进而对流体中的关键金属具有最强沉淀能力，为评价沉积盆地内隐伏稀有金属矿藏提供了新思路。
燕山科学钻探是国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”的核心组成之一，钻探项目初衷是重建热河生物群早期古环境、古气候演化，关于四岔口盆地湖盆-火山沉积序列在记录富氟热液活动及关键金属成矿方面的独特优势是意外发现，为克拉通破坏期之后的热液过程及战略金属资源评价提供了新的地质参考。
相关论文信息：https://doi.org/10.1130/b38317.1
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