岩石学报  2018, Vol. 34 Issue (6): 1685-1703   PDF    
柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因
陈鑫1 , 郑有业1,2,3 , 许荣科2 , 蔡鹏捷2 , 林成贵4 , 白杰1 , 孙述海1 , 鲁立辉1     
1. 中国地质大学(武汉)资源学院, 武汉 430074;
2. 中国地质大学(武汉)地质调查研究院, 武汉 430074;
3. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083;
4. 中国地质调查局发展研究中心, 北京 100037
摘要:鱼卡金红石矿床是青海省境内发现的第一个超大型榴辉岩型金红石矿床。笔者在总结前人基础资料及详细野外地质矿产调查的基础上,通过榴辉岩岩石学及金红石矿物学研究,利用LA-ICP-MS法对该矿床中的金红石进行原位微量元素分析等。结果表明:金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状赋存状态产出时,含矿性最好。同时,变质阶段的差异、流体活动的强弱将影响金红石的赋存状态。流体活动越弱时,野外表现为榴辉岩的新鲜程度越高、且少或不发育长英质脉体、矿物越自形,则越有利于形成粒间和串珠状金红石富矿;折返过程中流体或熔体作用过强、野外表现为广泛发育长英质脉体、榴辉岩中矿物呈他形产出时,则金红石已经退变为钛铁矿和榍石。总结前人的地球化学和年龄数据表明:富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低的富钛基性原岩是鱼卡榴辉岩型金红石矿床主要物质来源,高压(超高压)变质作用促进了钛的进一步富集成矿,成矿年代集中在440~430Ma。金红石锆温度计显示的成矿温度主要在570~671℃之间,金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,表明其可能形成于俯冲带环境。这些成因认识等将为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及突破提供了重要的理论支撑与借鉴。
关键词: 金红石矿床     榴辉岩     LA-ICP-MS微量元素分析     成矿物质来源     鱼卡     柴北缘    
Mineralogical, trace element composition of rutile and genesis of eclogite-type rutile deposit from the Yuka terrane, North Qaidam UHPM belt
CHEN Xin1, ZHENG YouYe1,2,3, XU RongKe2, CAI PengJie2, LIN ChengGui4, BAI Jie1, SUN ShuHai1, LU LiHui1     
1. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;
2. Institute of Geological Survey, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;
3. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
4. Development and Research Center of China Geological Survey, Beijing 100037, China
Abstract: The Yuka rutile deposit, located in Qinghai Province, is the first super large eclogite-type rutile deposit from North Qaidam ultra-high pressure metamorphic (UHPM) belt. In this paper, based on the research of predecessors, field geological survey, petrography, mineralogy and trace elements of rutile were used to summarize the occurrence of rutile, metallogenic geological background and ore genesis. The results show that the rutiles occur as mineral inclusions, intergranular structure in garnet and omphacite, mineral aggregate intergrowth with quartz, ilmenite or titanite in rutile rim as residual structure and silk thread shaped exsolution structure in fluid and the ore grades are better when rutile occur as the intergranular and mineral aggregate structure. Meanwhile, the occurrences of rutile are influenced by different metamorphic episodes and intensity of melt and fluid activities. When fluid or melt activites are weak, outcrops of fresh eclogites with little felsic veins and minerals with idiomorphic structure are conducive to form high-grades ore. However, when melt or fluid activities are strong in a "hot" exhumation stage and the field is characterized by lots of leucosomes in eclogites. In this case, voluminous rutiles have degenerated into xenomorphic titanite and ilmenite. Based on previous geochemical and age data, the result shows that the Ti-rich mafic protoliths from fertile mantle source, with high degree of evolution and low contamination of the continental crust are the essential condition for formation of eclogite-type rutile deposits. The high-pressure (ultra-high pressure) metamorphism promotes the formation of rutile. The age of rutile formation is concentrated in 440~430Ma. Zr-in-rutile thermometry shows that the metallogenic temperatures range from 570 to 671℃. Enriched high field strength elements (Ti, Nb, Ta, Zr, Hf) in rutile indicate that they may be formed in the subduction zone environment. These understandings provide the reference and theoretical support to further works in finding eclogite-type rutile deposits, guiding the prospecting work and industrial using of rutile deposits in North Qaidam UHPM belt.
Key words: Rutile deposit     Eclogite     LA-ICP-MS trace element analysis     Origin of ore-forming materials     Yuka     North Qaidam    

柴北缘超高压变质带位于我国西部青海省境内,沿沙柳河-野马滩向西北方向延伸到锡铁山、绿梁山、铁石观西、鱼卡一带,是一个形成于早古生代的典型洋壳俯冲到陆壳俯冲碰撞的高压/超高变质带(Song et al., 2010, 2014Zhang et al., 2008, 2016a, b2017)。郑有业、许荣科等在开展绿梁山-双口山矿产调查过程中,通过与苏鲁-大别超高压变质带类比,在鱼卡一带发现了重要的金红石找矿线索,2012~2013年经过调查在鱼卡一带发现了一个具大型找矿前景的榴辉岩型金红石矿床(王永开等,2014)。2014~2016年经进一步的勘查评价,鱼卡地区发现TiO2资源量达到80万吨以上,其规模已达超大型,并相继在都兰和开屏沟一带发现了具有工业意义的榴辉岩型金红石矿体,展示该带具有良好的找矿潜力。该带的基础地质研究工作已取得非常好的成果,在原岩属性上,都兰出露的榴辉岩既有从古生代洋壳变质而来的洋壳榴辉岩,又具有从新元古代大陆玄武岩变质而来的陆壳榴辉岩,这种洋壳和陆壳榴辉岩共存的现象记录了该地区在早古生代经历了从洋壳俯冲到陆壳俯冲碰撞的构造转换过程(Song et al., 2014Zhang et al., 2008, 2016b)。然而这种复合型造山带中的榴辉岩型金红石矿成矿研究还属于起步阶段,其成矿机制研究尚浅,成矿作用是与陆壳榴辉岩相关还是与洋壳榴辉岩相关,以及在成矿年代、成矿温度、成矿阶段和矿床成因等方面有待深入。该带金红石矿形成在UHP峰期、退变质阶段或者多阶段成矿等诸多问题需要进一步的研究。

金红石是榴辉岩型金红石矿床中的矿石矿物,是柴北缘超高压变质带洋陆深俯冲-折返过程的重要见证矿物,同时又是超高压变质岩中重要微量元素如高场强元素、挥发性组分、稀土元素及Sr、U、Pb等大离子亲石元素的重要载体,同时可以指示金红石的形成或冷却年龄,是认识洋陆板块碰撞-俯冲-折返这一地球动力学过程的重要窗口(Rudnick et al., 2000王汝成等,2005Hart et al., 2016Şengün and Zack, 2016)。本文在分析榴辉岩型金红石矿体空间分布、矿相学及金红石的赋存状态的基础上,利用高精度的LA-ICP-MS对榴辉岩中金红石主微量元素进行原位分析并结合前人研究的基础地质资料,进一步研究与认识了含金红石榴辉岩的原岩属性、金红石中高场强元素(如Nb,Ta,Zr,Hf等)在俯冲带中的地球化学行为、以及金红石矿床的成矿物质来源、形成环境、形成温度和变质作用下的富集特征,为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及工业利用提供了借鉴与理论支撑。

1 区域与矿床地质特征

柴北缘超高压变质带位于祁连地块与柴达木地块之间,从青海省都兰县沙柳河-野马滩向西北方向一直延伸到锡铁山、绿梁山、铁石观西、鱼卡一带,长约400km (图 1ab) (杨经绥等,2001Song et al., 2003Chen et al., 2009, 2018a, b陈鑫等,2015张建新等,2015)。鱼卡榴辉岩带位于柴北缘超高压变质带最西端,其北侧和西侧为第三系和第四系沉积物所覆盖,东侧和南侧以断层与滩间山群火山岩相接触,并发育大量的超镁铁质岩(图 1c)。滩间山群基性岩具有与OIB、MORB和IAB型微量元素类似的特征,表明它们可能来自弧后盆地洋壳,与对应给出的534~468Ma辉长岩年龄,说明柴北缘地区当时可能存在弧后盆地洋壳(朱小辉等,2015)。区内地层主要出露有鱼卡河岩群变碎屑岩组,其碎屑岩组的主要岩石组合为云母石英片岩、含石榴子石片岩、大理岩、石英岩等;片麻岩组,其主要为新元古代英云闪长质片麻岩。区内榴辉岩主要以层状或透镜状形式产于围岩大理岩、片岩和片麻岩中,一般透镜体核部为新鲜榴辉岩,透镜体边部多为已退变成石榴角闪岩或者斜长角闪岩。榴辉岩的峰期变质条件为P=2.3~2.8GPa,T=680~730℃(陈丹玲等,2005张建新等,2005)。Zhang et al.(2009)在鱼卡榴辉岩的石榴子石中发现保存完好的柯石英包裹体,并获得其峰期变质温压条件为P=2.9~3.2GPa,T=550~613℃。此外,张建新等(2004)对于泥质围岩的温压估算结果为P=2.3~3.1GPa,T=610~750℃,并认为榴辉岩和变质泥质岩具有一致的进变质和退变质演化轨迹。杨经绥等(2003)将此区域内的榴辉岩分为低Ti、中Ti和高Ti三种类型,榴辉岩样品的全岩Sm-Nd同位素数据显示其εNd(t)值大多为正值,表明其原岩起源于亏损地慢,并且Nd同位素特征与现代大洋中脊玄武岩类似,说明其可能来源于大洋环境。Song et al.(2010)等通过对该地区的高钛和低钛榴辉岩研究,认为高钛部分具有洋岛玄武岩的特点,岩石的REE总量高,LREE表现为强富集型,低钛类具洋脊玄武岩的特点,并结合Nd同位素和U-Pb的证据,认为榴辉岩的原岩为850Ma左右的大陆溢流玄武岩。Zhang et al.(2017)认为鱼卡榴辉岩以小的透镜体产出在片麻岩中,认为其原岩不可能为大陆溢流玄武岩,可能为大陆裂谷玄武岩,因为大陆裂谷玄武岩可以出现类似于E-MORB过渡到类似于OIB的性质。但Ren et al.(2017)在鱼卡发现了具有含硬柱石假象的低钛榴辉岩,其认为这种榴辉岩可能来自于古生代的洋壳或者是Rodinia大陆汇聚过程中的洋壳残片,且认为部分榴辉岩可能来自洋壳的残片,这些特征进一步说明鱼卡地区榴辉岩原岩来源的复杂性和多样性。

图 1 柴北缘超高压变质带在中国的位置(a)、柴北缘超高压变质带不同俯冲杂岩地块的空间分布(b)和鱼卡及周边地区区域地质简图(c) Fig. 1 Geological sketch map of North Qaidam UHP metamorphic belt in China (a), distribution of subduction complex terrane in the North Qaidam UHP metamorphic belt (b) and geological sketch map showing the Yuka metamorphic terrane and surrounding areas (c)

不同品位金红石矿体主要呈似层状和透镜状形式分布于元古界鱼卡河岩群的榴辉岩中,呈极为醒目的灰黑-灰绿色调,为北西南东走向,大矿体宽度可达30~80m,小矿体在1~2m,断续相连达2~3km(图 2)。工业矿体(品位TiO2≥2.0%)多呈似层状产于云母石英片岩、大理岩之中,矿体在空间上分布比较稳定,连续性较好,低品位矿体和矿化体(品位TiO2<2.0%)多呈透镜体产于片岩和英云闪长质片麻岩,在走向和倾向上延续性较差(图 2)。矿体与围岩呈“互层及夹层”产出特征,金红石矿体能干层与薄层的非能干层大理岩(或片岩)呈互层或者夹层状产出,在空间上具有交替变化特征(图 3a)。鱼卡河南岸产出的榴辉岩金红石矿体、矿化体多分布在片麻岩中,呈透镜状产出,透镜长轴方向与区域片麻理方向一致(图 3b)。纹层状大理岩与3~5mm厚的薄层榴辉岩呈互层或夹层状产出(图 3c),片岩中含有2~3cm的榴辉岩透镜体(图 3d)。不同品位段的金红石退变程度不等,退变程度较弱的榴辉岩一般呈暗红色或灰绿色,其矿物颗粒接触关系较为清晰,一般呈他形粒状结构(图 3e)和半自形粒状结构(图 3f),能够较为清晰的看到石榴子石变斑晶。退变质程度高的低品位矿体和矿化体一般呈黑色,在野外地质特征上,其内部一般发育有后期折返过程中形成的长英质脉体等,表明其在后期的流体作用影响下,榴辉岩发生了强烈的退变质作用。通过2010~2012年绿梁山-双口山远景调查项目在鱼卡金红石矿床上开展的少量1:5万路线地质填图及采样线剖面(采用刻线法)、1:1万草测工作,圈出了长大于5km,宽大于3km的榴辉岩带。2013年绿梁山-双口山多金属矿产调查评价项目在该带中共计圈出榴辉岩体近30条,其中宽度大于20m,长度大于1km者有9条,宽度在20~90m,长度断续达2~4km以上者4条,主要集中于矿区中部。2014~2016年利用青海地勘基金项目对其中出露宽度较大的榴辉岩,按200~400m间距进行了槽探和钻孔工程控制。初步控制榴辉岩型金红石矿体11个,长124~1477m,水平视厚度5~47m不等,呈具有膨缩变化的板状体或尖灭再现的透镜体产出状态,倾向北东,倾角多变化在45°~65°。两条勘探线上钻探控制的主要榴辉岩型金红石矿体斜深达300m以上(图 4), 沿走向和倾向品位相对较稳定,且与围岩大理岩具有互层产出特征。榴辉岩中TiO2品位变化在0.97%~4%之间。钛物相研究主要为金红石,且含量大于75%。2015~2016年预查及普查求得金红石矿体3341级TiO2资源量在80万吨以上,其规模已经达到了超大型。

图 2 鱼卡金红石矿区地质简图及P26剖面柱状图 Fig. 2 Geological sketch map of Yuka rutile deposit and the section column of P26

图 3 鱼卡榴辉岩型金红石矿床典型矿体、矿石及围岩照片 (a)鱼卡河北宽度大于80m的金红石矿体与大理岩、片岩互层产出;(b)鱼卡河南英云闪长质片麻岩中的低品位透镜状的金红石矿体、矿化体;(c)纹层状大理岩与3~5mm厚的薄层榴辉岩互层或夹层产出;(d)塑性变形的灰色片岩中榴辉岩包体(深黑色);(e)新鲜的高品位金红石矿石中清晰可见红色大颗粒石榴子石变斑晶;(f)低品位矿石明显的片麻理化.其中ecl-榴辉岩;sch-云母石英片岩;gn-英云闪长质片麻岩;mb-大理岩 Fig. 3 Representative photographs of orebodies, ores and country rocks from the Yuka eclogite-type rutile deposit (a) high Ti eclogite is interbedded with marble and shist with an average thickness of more than 80m; (b) low Ti eclogite form lens-like bodies in granitic gneiss; (c) eclogite is interbedded with impure marble with black and white sedimentary layers with a thickness of 3~5mm; (d) eclogite occur as xenoliths in the schist; (e) high Ti eclogite with abundant garnet porphyroblast; (f) the low Ti eclogite is with oriented foliation. ecl-eclogite; sch-shist; gn-gneiss; mb-marble

图 4 鱼卡金红石矿床P22号勘探线剖面地质简图 Fig. 4 Cross-section (P 22 in Fig. 2) of the Yuka rutile deposit
2 样品描述和金红石赋存状态 2.1 样品位置及矿石特征

采集的矿石主要来自鱼卡河北山、鱼卡河南沟和靠近绿梁山附近(图 1图 2)。

鱼卡河北山采集的样品(P60)主要为榴辉岩,位置94°54′15″E和37°58′48″N,岩石矿物组合主要为石榴子石+绿辉石+金红石+多硅白云母+角闪石+石英,其中石榴子石(15%~35%)、多硅白云母(5%~10%)、绿辉石(25%~40%)、角闪石(5%~10%)和石英(5%~15%)。石榴子石2~3mm,半自形,内含石英、金红石和角闪石包裹体,为典型的含金红石榴辉岩。绿辉石、石英、石榴子石、多硅白云母等矿物接触界线平直,矿物平行共生,属于同期变质矿物组合,TiO2的品位为2.87%(图 5ab)。

图 5 榴辉岩矿石中的矿物共生组合 (a、b)鱼卡河北山P60样品中石榴子石、多硅白云母、绿辉石、金红石和石英矿物共生,矿物界线平直(单偏光);(c、d) D7262样品中石榴子石、金红石和绿辉石矿物共生,石榴子石中有较多的包裹体, 绿辉石边缘分解为角闪石+斜长石的后成合晶;(e、f) GJ-1样品中石榴子石、绿辉石、角闪石、金红石、钛铁矿、黑云母矿物组合,石榴子石中包裹的钛铁矿和裂纹中充填的黑云母.矿物代号:Rt-金红石;Phe-多硅白云母;Bi-黑云母;Omp-绿辉石;Grt-石榴子石;Ilm-钛铁矿;Qz-石英; Amp-角闪石 Fig. 5 Photomicrographs of all the minerals in the Yuka rutile deposit (a, b) a chief mineral assemblage of garnet, phengite, omphacite, rutile and quartz in sample P60; (c, d) a mineral assemblage of garnet, omphacite, rutile and quartz in sample D7262. The garnet has lots of inclusions. Some omphacite breaks down into the symplectite of amphibole+ plagioclase; (e, f) a chief mineral assemblage of garnet, omphacite, amphibole, rutile, ilmenite and biotite in sample GJ-1. Some ilmenite and biotite inclusions in garnet porphyroblast. Mineral abbreviations: Rt-rutile; Phe-phengite; Bi-biotite; Omp-omphacite; Grt-garnet; Ilm-ilmenite; Qz-quartz; Amp-amphibole

鱼卡河南沟采集D7262点靠近鱼卡河,位置为94°55′43″E和37°56′03″N,岩石矿物组合为石榴子石+绿辉石+角闪石+金红石+钛铁矿,矿石为粒柱状变晶结构,块状构造,由石榴子石(30%~40%)、绿辉石(15%~20%)、角闪石(30%~50%)及少量金红石等组成。石榴子石具半自形和他形,0.2~3mm不等,具环带结构,其内核有较多的包裹体,成分有角闪石和石英等,分布具定向性并发生旋转,外壳包裹体较少,石榴子石边缘没有明显的后成合晶的现象;绿辉石呈柱状,淡草绿色,0.5mm左右,边缘分解为角闪石+钠质斜长石的后成合晶,基质中大量的此类交生体应当都属绿辉石分解的产物;岩石发生轻微退变,绿辉石角闪石化,金红石边缘有少量的钛铁矿,矿物之间的接触界线清晰(图 5cd),全岩TiO2含量为2.06%。

GJ-1靠近绿梁山超基性岩,位置94°55′24″E和37°58′54″N,岩石矿物组合为石榴子石+绿辉石+角闪石+金红石+钛铁矿+黑云母+长石,岩石退变严重,石榴子石呈他形,0.5~2.2mm不等,呈斑点状分布,有时含石英嵌晶,有的石英充填于其环状裂隙中,沿裂隙轻微黑云母化,并有许多细小粒状钛铁矿包裹体;角闪石呈他形柱状或不规则边缘的柱状,大者可达1.5mm,许多角闪石呈细粒不规则状(蠕虫状)与石英交生;绿辉石由于遭受强烈退变(角闪石化)多呈残晶状,绿辉石边缘局部退变为钠质单斜辉石或普通辉石。金红石大部分已经退变,边界具榍石、钛铁矿退化边(图 5f),为典型的退变榴辉岩(图 5ef),全岩TiO2含量为1.6%。

2.2 金红石的赋存特征

根据岩相学观察,金红石赋存状态大体可以分为五种,即包裹结构、粒间结构、后期串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构等。(1)包裹结构,金红石以包裹体的形式产出于绿辉石、石榴子石、多硅白云母等矿物中,粒度在20~70μm之间,他形产出(图 6a)。(2)粒间结构,金红石以颗粒状的形式赋存于石榴子石、多硅白云母、绿辉石之间,颗粒大部分为椭圆形,与石榴子石等矿物接触界线平直(图 6b),有的金红石具有清晰的生长环带特征(图 6c)。(3)串珠状结构,金红石呈串珠状,脉状充填于矿物颗粒之间,与石英共生粒度可达100~200μm(图 6c)。(4)退变残余结构,金红石的边缘存在榍石和钛铁矿的退化边,有些金红石已经退变为钛铁矿,其核部还有残留少量金红石(图 6ef)。(5)丝缕状出溶结构,石榴子石中出溶针状的金红石,在矿物裂缝中形成大量的丝缕状金红石(图 6hi),这种类型的金红石颗粒在50μm以下。

图 6 金红石的赋存状态 (a)石榴子石中包裹的金红石(单偏光);(b)绿辉石和石榴子石间的金红石(单偏光);(c)金红石有明显的生长环带(单偏光);(d、e)矿物颗粒间形成的串珠状金红石(单偏光);(f)金红石及其退变的榍石边(单偏光);(g)金红石边缘退变的钛铁矿(单偏光);(h)颗粒间丝缕状金红石;(i)石榴子石裂纹中丝缕状的金红石.矿物代号:Rt-金红石;Omp-绿辉石;Grt-石榴子石;Ilm-钛铁矿;Sph-榍石;Qz-石英 Fig. 6 Photomicrographs of occurrence of rutile (a) rutile occurs as mineral inclusions in garnet; (b) rutile as mineral assemblage intergrow with garnet and omphacite; (c) Rutile shows a growth zoning; (d, e) rutile aggregates occur in intergranular; (f) rutile breaks into sphene; (g) ilmenite occurs in rutile rim as residual structure; (h) rutile occurs as silk thread shaped exsolution structure in fluid; (i) rutile as silk thread shaped exsolution structure in garnet crack. Mineral abbreviations:Rt-Rutile; Omp-omphacite; Grt-garnet; Ilm-ilmenite; Qz-quartz; Sph- sphene

根据矿物共生组合关系可以确定包裹在石榴子石、绿辉石主矿物核部的金红石为进变质过程中的产物;超高压变质峰期形成的金红石主要有与石榴子石、绿辉石等矿物共生的金红石和在石榴子石等矿物幔部和边部形成的金红石;受退变质影响赋存于后期流体中被交代的金红石,该类型的金红石可能是峰期的产物,也可能是折返过程中,压力突然降低,新生的金红石,这类金红石如果产出在含石英等成分构成的流体通道中,或多或少会受到流体的影响,从而在边缘形成新的榍石或钛铁矿等退化边;丝缕状金红石主要形成于矿物颗粒的缝隙间,为超高压变质中后期折返过程中,压力降低,矿物出溶,TiO2进一步富集的产物,其呈丝缕状分布在矿物裂隙或者石英长石等矿物构成的流体通道中。这些特征均体现金红石成矿的多阶段性。

3 样品分析及结果

前人对鱼卡地区的榴辉岩已经进行了大量的研究,笔者搜集了鱼卡地区Chen et al. (2009)Song et al.(2010)Ren et al.(2017)王惠初(2006)文献中39个榴辉岩的地球化学数据并进行分析。

金红石原位微区微量元素分析由中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室的激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)完成,激光剥蚀系统是配备有193nm ArF2exci2mer激光器的GeoLas 2005。分析采用的激光剥蚀孔径为32μm,激光脉冲为8Hz,能量为80mJ。对于单颗粒金红石的微量元素测定, 首先在电子显微镜进行观察, 将欲进行分析的单颗粒金红石进行标记,然后对做好标记位置的金红石利用LA-ICP-MS进行微量元素含量分析。对5个样品中的30粒金红石使用LA-ICP-MS分析,其中有两粒金红石较大,对其核部和幔部进行分析,四种赋存状态的金红石均有涉及。剔除一些金红石含量较低的点,最终得到19个有效分析点(表 1)。分析的元素包括大离子亲石元素(Al、Ca、Rb、Sr、Ba、U、Th、Pb)、过渡金属元素(Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn)、高场强元素(P、Ti、Nb、Ta、Zr、Hf)、稀土元素(REE)在内的49种元素。结果表明,Ti、Si、P、V、Cr、Nb、Ta、Zr、Hf、U是含量较高的10种元素(表 1)。从微量元素蛛网图(图 7)中可以看出,相对于原始地幔,大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)有一定程度的亏损,U和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等元素强烈的富集。轻重稀土元素基本没有出现分异,相对于原始地幔出现轻微亏损。

图 7 金红石微量元素蛛网图 Fig. 7 Trace elements spider diagram of rutile

表 1 金红石的LA-ICP-MS分析数据(其中氧化物单位wt%,其他元素单位×10-6) Table 1 Data of LA-ICP-MS analyses of rutile (oxide : wt%, other elements : ×10-6)
4 地球化学特征 4.1 矿体及矿化体地球化学特征

根据TiO2的含量进行划分,高于2%为高品位矿体,低于2%为低品位矿体或矿化体(邱检生等,2006王汝成等,2006)。在Zr/TiO2-Nb/Y图解中高品位矿石主要为碱性玄武岩,部分过渡到亚碱性玄武岩,低品位矿石主要为亚碱性玄武岩(Winchester and Floyd, 1977)(图 8)。

图 8 鱼卡地区高品位矿体和低品位矿体、矿化体的Nb/Y-Zr/(TiO2×10000)分类图(据Winchester and Floyd, 1977) Fig. 8 Nb/Y vs. Zr/(TiO2×10000) diagram for the high grade orebodies and low-grade ore bodies (mineral showings) from Yuka (after Winchester and Floyd, 1977)

根据哈克图解(图 9图 10),低品位矿体含有较高的SiO2、Mg#和MgO,而高品位矿体含有较高的Zr,Nb等高场强元素,其他元素如Fe2O3T、Al2O3、CaO、Ni、Cr、Pb和Sr元素两者差别不大。TiO2与SiO2、Mg#、MgO、Fe2O3T、Al2O3、CaO、Ni、Cr、Pb、Sr等元素相关性差。高品位矿体(Mg#=24.9~33.3,大部分样品小于30)较低品位矿体及矿化体(Mg#=26.2~38.5,大部分样品大于30)演化程度高。高品位矿体与低品位矿体及矿化体相比富集LREE、Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素(图 11)。稀土元素配分型式显示高品位矿体较低品位矿体及矿化体呈现更为富集的REE (76.64×10-6~199.5×10-6),且分异更强((La/Yb)N=2.02~17.2)。低品位矿体以低的REE (19.76×10-6~76.90×10-6)相对平坦的REE((La/Yb)N=0.51~2.45)为特征,两者的Eu异常均不明显。稀土元素配分型式亦有差异,表现为低品位矿体及矿化体的配分曲线更为平坦,轻稀土富集程度低,与N-MORB和E-MORB类似,而高品位矿体具有左倾的轻稀土富集型特征,与OIB特征类似(图 11)。在用原始地幔成份标准化的蛛网图中,低品位矿体及矿化体总体特征明显与MORB类似,其中活动性较大的Sr、Rb和Ba元素出现了部分富集和亏损。高品位矿体与OIB玄武岩类似的配分曲线分布模式,Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。

图 9 高品位矿石和低品位矿石及矿化体TiO2与SiO2、Mg#、Al2O3、Fe2O3T、MgO、CaO的相关图解 Fig. 9 Variation of SiO2, Mg#, Al2O3, Fe2O3T, MgO and CaO vs. TiO2 for high grade orebodies and low-grade ore bodies (mineral showings) from Yuka terrane

图 10 高品位矿石和低品位矿石及矿化体TiO2与Ni、Cr、Pb、Nb、Zr和Sr的相关性图解 Fig. 10 Variation of Ni, Cr, Pb, Nb, Zr and Sr vs. TiO2 for the high grade orebodies and low-grade ore bodies (mineral showings) from Yuka terrane

图 11 高品位和低品位矿石、矿化体的球粒陨石标准化稀土元素配分模式图及原始地幔标准化微量元素蛛网图(标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 11 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized trace element spider diagrams for high grade orebodies and low-grade ore bodies (mineral showings) from Yuka terrane (normalization values after Sun and McDonough, 1989)
4.2 Zr含量及金红石形成的温度

当金红石与锆石和石英或柯石英平衡共存时,其Zr含量与温度表现出很强的正相关性,经实验校正后可作为独立的温度计进行使用(Zack et al., 2002Watson et al., 2006Ferry and Watson, 2007Tomkins et al., 2007Zhang et al., 2010)。Zhang et al.(2009)在鱼卡榴辉岩的锆石中观察到了柯石英,陈丹玲(2005)将榴辉岩相变质阶段又分成不同亚阶段的早、中、晚三期,并获得了三阶段的温压范围(T=580~720℃,P=2.3~3.4GPa)。假设压力为1GPa、2GPa和3GPa,金红石中Zr温度计为:

柯石英稳定域的公式为(Tomkins et al., 2007):T(℃)=(88.1+0.206P)/(0.1412-Rlnφ)-273

其中φ为Zr的含量(×10-6),P是压力(kbar),R是气体常数0.0083144kJ/K。

本文共对5个榴辉岩样品中的金红石利用LA-ICP-MS方法进行Zr含量的分析,其中有19个TiO2的分析值大于90%,为了保证Zr含量的准确性,笔者只选用这19个Zr的含量进行温度的计算。Zr的含量变化在87.0×10-6~1493×10-6之间,均值为294×10-6,采用Tomkins et al.(2007)公式计算,当压力假设为1GPa时,温度在576~825℃之间,平均温度为636℃;当压力为2GPa时,温度在577~827℃之间,平均温度为638℃;当压力为3GPa时,温度在579~830℃之间,平均温度为631℃;根据前人传统温压计获得的温压范围,认为当压力为3GPa,大部分样品温度范围在570~671℃之间(图 12),相较于鱼卡超高压变质岩的峰期温度,有两粒金红石的锆石温度偏高,其中一粒金红石中的SiO2高达3.66%,可能由金红石中存在微小的锆石所致。

图 12 金红石锆温度分布直方图 Fig. 12 Histogram of temperature from zircon-in-rutile thermometry
4.3 金红石中高场强元素性质

高场强元素通常在水或者流体作用下表现出不活动的特征,但在诸如热液蚀变矿床、伟晶岩脉以及俯冲带环境等极端流体或者熔体作用的情况下则有明显的迁移能力(Klemme et al., 2005)。Foley et al.(2000)在硅酸盐熔体微量元素分离实验得出高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf在熔体环境中强烈的活动并富集于金红石中,且呈现三级分布特征(图 13a)。鱼卡榴辉岩的微量元素也表现出和金红石硅酸盐熔体中微量元素相同的性质,Nb、Ta是最富集的元素,Zr、Hf次之,Rb、Ba、Th、LREE、HREE元素含量很低,形成三级分布特征(图 13b),说明在这种变质环境中在矿物间进行着不同元素的交换,Ti、Nb在原岩中主要富集在钛铁矿中,且随着变质程度的增加,Ti、Nb、Ta、Zr、Hf逐渐迁移到新形成的金红石中,金红石成为了高场强元素的主要载体,结合该地区的大地构造环境,充分说明金红石中微量元素的组成特征是伴随着板块俯冲,脱水、部分熔融,与流体、熔体分异平衡的俯冲带环境下形成的(刘磊,2013)。即在俯冲带发生脱水和部分熔融反应时,金红石通常保存高场强元素于残留相榴辉岩中,从而引起熔体亏损高场强元素,这不仅能解释俯冲-碰撞带埃达克岩的地球化学特征和成因,而且能合理解释俯冲一碰撞带中岩浆岩亏损高场强元素(Nb、Ta等)的特征(Xiong et al., 2005Klemme et al., 2005)。

图 13 金红石硅酸盐熔体微量元素分离系数(a, 据Foley et al., 2000修改)和鱼卡金红石原始地幔标准化微量元素图解(b, 标准化值据Sun and McDonough, 1989) Fig. 13 Trace elements fractionation coefficient of rutile in melt (a, after Foley et al., 2000) and primitive mantle-normalized trace elements spider diagram of rutile from Yuka terrane (b, normalization values after Sun and McDonough, 1989)
5 讨论 5.1 成矿物质来源

榴辉岩的原岩在经历变质作用过程中,随着温度压力条件的增大,富水流体溶解和迁移微量元素尤其是LILE的能力会显著提高(Green and Adam, 2003Tsay et al., 2017)。这些榴辉岩的原岩与围岩之间就有可能发生广泛的流体交代和元素交换。因此需要进一步查明哪些元素在俯冲带变质过程中没有发生明显的迁移,才可以利用这些元素来准确地确定这些榴辉岩原岩的性质。一般认为HFSE和HREE元素在天然的深俯冲变质带中不活动,只有在超临界流体中才能显著地迁移(Zheng et al., 2011a, b)。LILE元素La和HFSE元素的Nb相关性较好(图 14a),说明LILE等微量元素在超高压变质和后期折返过程中并没有发生明显的迁移作用,因此通过微量元素的分析可以很好的判别成矿物质的来源。高品位矿体和低品位矿体、矿化体在Zr/Y-Zr图解(图 14bPearce and Norry, 1979)中表现为高品位矿体主要具有WPB的特征,但是低品位矿体较为分散在WPB,MORB和IAB中;在V-Ti图解(图 14cShervais,1982)中高钛榴辉岩主要落在OIB区域,而低品位矿体落在CFB与MORB的交叉区域;在Nb×2-Zr/4-Y图解(图 14dMeschede,1986)中高品位矿体也同样具有WPB特征,而低品位矿体具有MORB的特征。这些数据说明高钛的榴辉岩确实可能来自具有OIB属性的富集地幔源区。在Th/Yb-Nb/Yb和TiO2/Yb-Nb/Yb图解中(图 14e, fPearce,2008),高品位矿体也表现出洋岛玄武岩的特征,而低品位矿体、矿化体则表现出MORB特征,表明高品位矿石和低品位的矿石都受到陆壳物质的混染作用,但是高品位矿石受到陆壳混染程度低。关于鱼卡榴辉岩的原岩类型,前人工作认为榴辉岩的原岩为大洋地壳中洋中脊玄武岩、岛弧玄武岩等不同产出环境的岩石类型(张建新等,2005杨经绥等,2003)。而Song et al.(2010)对鱼卡榴辉岩地球化学特征及结合850Ma的年龄认为榴辉岩的原岩是Rodinia超大陆裂解的大陆溢流玄武岩。Zhang et al.(2017)分析出鱼卡榴辉岩具有E-MORB过渡到类似OIB的特征,Ti与其他元素之间存在正相关关系,认为鱼卡高钛和低钛榴辉岩应该具有相同的地幔源区,而大陆裂谷玄武岩可以具有E-MORB过渡到OIB的微量元素特征(Fodor and Vetter, 1984Farmer,2014)。Ren et al.(2017)发现的具硬柱石假象的榴辉岩说明了鱼卡地区确实有一部分榴辉岩可能来自洋壳环境。笔者认为先前的证据还不能说明鱼卡榴辉岩来自大陆裂谷环境,因为这些具有OIB性质的榴辉岩也可能来自超大陆裂解之后形成的小洋盆,与榴辉岩互层的大量的片岩和大理岩等物质很难直接说明这些物质就是陆壳的产物,小洋盆或者弧后盆地也可形成这些岩石单元组合。低钛榴辉岩主要具有E-MORB地球化学特征,但是少部分的样品也具有N-MORB,这些结论也可以进一步佐证鱼卡地区的部分高钛榴辉岩和低钛榴辉岩具有不同的源区特征,可能系不同的岩浆演化的结果。结合野外地质观察,在野外探槽采样过程中,工业矿体和低品位矿体的界线也非常截然,野外也没有出现渐变过渡的情况,但是高品位矿体和低品位矿体存在互层产出特征,也进一步佐证工业矿体和低品位矿体不是简单的岩浆结晶分异和变质结晶分异作用形成的结果。鱼卡榴辉岩的原岩被认为主要是玄武岩(Chen et al., 2009Song et al., 2010),由于这种喷出岩中的锆石具有比较小的体积,在超高压变质过程中很容易全部重结晶,所以找到“真正”能够代表榴辉岩原岩的锆石比较困难(Ren et al., 2017),最近笔者测出与高品位榴辉岩互层的大理岩具有458~441Ma的岩浆锆石年龄(Chen et al., 2018b),这些大理岩中的岩浆锆石粒度较为细小,有一定磨圆,具有较大的长宽比,非常类似于火山岩中的锆石,并且搬运距离非常短,根据这一点可以确定榴辉岩的部分原岩形成时间与大理岩的沉积时间类似,应该在458~441Ma之间,说明部分榴辉岩的原岩可能和滩间山群弧火山岩一样,都是形成于弧前或弧后盆地的基性岩。前人已确定部分榴辉岩是850~780Ma左右的大陆溢流玄武岩(Chen et al., 2009Song et al., 2010),这说明了洋壳榴辉岩和陆壳榴辉岩共存不只是出现在柴北缘都兰一带(Zhang et al., 2008),鱼卡地区也可能存在这种情况。在中国的红安造山带也同样出现,同时存在于大陆长英质的片麻岩中(Wu et al., 2009Wu and Zheng, 2013)。

图 14 鱼卡榴辉岩构造判别图 Fig. 14 Tectonic discrimination diagrams for the Yuka eclogite (a) La vs. Nb diagram; (b) Zr vs. Zr/Y diagram (Pearce and Norry, 1979); (c) Ti/1000 vs. V diagram (Shervais, 1982); (d) Nb×2-Zr/4-Y diagram (Meschede, 1986); (e) Th/Yb vs. Nb/Yb diagram (Pearce, 2008); (f) Nb/Yb vs. TiO2/Yb diagram (Pearce, 2008)

榴辉岩型金红石矿床的形成主要受原岩因素制约,原岩的源区组成、产出环境、起源深度、部分熔融程度和随后的结晶分异过程均会对其Ti含量产生影响(邱检生等,2006)。从地球化学特征看鱼卡地区高品位矿体和低品位矿体、矿化体具有不同演化过程,其中高品位矿体(Mg#=24.9~33.3)相对低品位矿体(Mg#=26.2~38.5)演化程度高,且地壳混染程度低,具有富集的OIB源区属性,结合与高品位榴辉岩互层的大理岩中具有458~441Ma的岩浆锆石年龄,说明研究区的部分高品位榴辉岩可能是古生代形成于弧前或弧后盆地的基性岩。低品位矿石表现出E-MORB地球化学性质,目前还没有得到合适的原岩年龄,可能是古生代的洋壳物质在折返过程中卷入到片岩和片麻岩中。这些洋壳榴辉岩和陆壳榴辉岩的就位机制和原岩来源,从目前的角度看还没有很好的限定,但是可以表明具有富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低、富钛基性原岩,是榴辉岩型金红石矿床形成的物质基础。

5.2 成矿条件分析

结合采集的不同类型的榴辉岩,鱼卡河北山含金红石榴辉岩的金红石Zr温度计显示其形成平均温度为634℃,鱼卡河南沟的退化较弱的角闪榴辉岩中金红石形成温度平均为672℃,靠近绿梁山基性岩、退变较强的榴辉岩的平均形成温度为631℃,大部分数据集中在570~671℃之间,由此得出鱼卡河一带大部分金红石形成温度在570~671℃之间(图 12)。结合前人在该地区的研究成果,金红石Zr温度计与前人的传统矿物温度计相差不大,金红石Zr温度计能够代表超高压变质峰期温度,说明大部分金红石形成在超高压变质的峰期前后。对于不同类型的矿石形成的温度,有一定差别,串珠状金红石形成的温度低于粒间金红石,说明矿石富集程度最好的时期是超高压变质之后一段时间,这也说明了伴随着温度的降低超高压变质矿物(如石榴子石、绿辉石)中的Ti迁移出来、在矿物颗粒间形成丝缕状金红石,当钛含量增多时形成串珠状金红石。丝缕状金红石矿物颗粒间的缝隙较小,说明流体作用较弱,串珠状的金红石矿物颗粒间缝隙较大,一般充填在石英等矿物构成的流体通道中,说明其流体活动强度较大。退变类金红石形成的温度可能更低,在榴辉岩折返过程中,伴随着温度的降低,流体活动强度增大,金红石转化为钛铁矿和榍石,导致很多金红石周边形成钛铁矿和榍石的后成合晶。

5.3 成岩、成矿年代

通过对前人做的年代学统计,发现榴辉岩的原岩年龄主要集中在850~780Ma,而榴辉岩相峰期变质年龄主要集中在445~430Ma之间(表 2)。这些年龄中高品位矿石和低品位矿石的变质年龄几乎是一致的,但是原岩年龄可能存在差异,其中Chen et al.(2009)采集的样品TiO2的含量大于2%,在这些样品中发现了岩浆锆石和变质锆石,并得出了大于750Ma的原岩年龄,Ren et al.(2017)采集的榴辉岩样品中TiO2的含量小于1.5%,在这些样品中并没有岩浆锆石发现,主要为变质锆石,认为这些榴辉岩原岩为洋壳的残片。这进一步说明了高品位和低品位矿体在原岩时代上的差异。金红石U-Pb体系封闭温度为500±50℃,峰期变质温度高于此温度,其年龄为冷却年龄,而低于此温度,其年龄为金红石形成年龄(Li et al., 2003)。Zhang et al.(2014)对榴辉岩中的金红石进行了SIMS定年,获得407±16Ma的年龄,根据榴辉岩中的矿物组合,峰期形成的榴辉岩主要有石榴子石+绿辉石+石英+多硅白云母+金红石,该矿物组合主要出现在超高压变质峰期阶段。金红石的赋存状态及金红石温度计也说明金红石主要形成在超高压变质峰期前后一段时间,这也进一步说明407±16Ma代表了金红石的冷却年龄。所以可以确定金红石主要形成在超高压变质峰期前后430~440Ma,在407±16Ma部分金红石冷却到450℃以下。

表 2 鱼卡地区榴辉岩及围岩的年龄数据 Table 2 Age of eclogite and country rocks from Yuka terrane
5.4 矿床成因探讨

从前人结论、岩相学、金红石Zr含量温度计和全岩主微量元素分析可以得到,鱼卡一带金红石形成可以分为以下四个过程:榴辉岩原岩形成阶段、进变质阶段、超高压峰期变质阶段和退变质阶段(图 15)。

图 15 鱼卡榴辉岩型金红石矿床成矿示意图 Fig. 15 Metallogenic sketch map of Yuka eclogite-type rutile deposit

榴辉岩原岩形成阶段:部分高品位矿石具有>750Ma的原岩年龄,其原岩为具有OIB富集地幔特征的玄武岩,前人认为这种玄武岩为大陆溢流玄武岩(Song et al., 2010),但是高品位榴辉岩互层的大理岩中发现458~441Ma的岩浆锆石年龄,说明玄武岩也可能来自自古生代形成的小洋盆或者弧后盆地玄武岩。低品位矿体及矿化体源区具有N-MORB和E-MORB的特征,是亏损地幔源区的玄武岩,在该类榴辉岩中没有发现岩浆锆石,所以前人认为该榴辉岩可能是古生代的洋壳或者是Rodinia汇聚过程中的洋壳物质(Ren et al., 2017)。但是具有OIB富集地幔源区特征的玄武岩是形成高品位富矿石的物质基础。

进变质阶段:这些玄武岩伴随有泥岩和灰岩等在440~430Ma发生了大陆深俯冲(Song et al., 2010, 2014),在俯冲带环境中形成新的矿物,石榴子石的核部包裹的矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+石英+金红石,他们为进变质的产物,P-T估算结果为410~560℃和0.49~1.0GPa(陈丹玲等,2005张建新等,2005Zhang et al., 2009)。该阶段形成的金红石最少,形成的金红石主要包裹在石榴子石的核部(图 6a)。

超高压峰期变质前后:该阶段可以分为三个亚阶段,早期榴辉岩亚相以石榴子石幔部成分和幔部包体矿物组合:石榴子石+绿辉石+多硅白云母+金红石为代表,估算的温压条件为580~640℃和2.4~2.5GPa;峰期榴辉岩相以石榴子石的边部及基质中绿辉石和多硅白云母的核部为代表,矿物组合为石榴子石+绿辉石+多硅白云母±黝帘石+金红石,估算的P-T条件为620~680℃和3.0~3.4GPa;退变角闪榴辉岩相以共生的石榴子石的最边部、基质绿辉石和多硅白云母的边部及镁红闪石组合为代表,矿物组合为石榴子石+绿辉石+角闪石+金红石,估算的P-T条件为700~720℃和2.3~2.4GPa(陈丹玲等,2005)。在该阶段钛铁矿大量转变为金红石,形成金红石类型有包裹体金红石、粒间金红石、串珠状金红石和丝缕状金红石。包裹金红石主要形成在早期榴辉岩亚相,主要分布在石榴子石和绿辉石的幔部以及多硅白云母的核部;粒间金红石主要形成在峰期榴辉岩相,主要形成在矿物颗粒间;串珠状金红石和丝缕状金红石主要形成在峰期榴辉岩相和退变角闪榴辉岩相中,这两种状态的金红石主要受当时流体活动的影响,当流体活动较弱、矿物间的缝隙较小时,形成丝缕状的金红石,矿物间的缝隙增大、流体活动增强时,形成串珠状金红石。伴随大量高场强元素的迁移,Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素从熔体矿物中转移到金红石,导致了金红石富含高场强元素。

退变质阶段:矿物组合为斜长石+角闪石+钛铁矿+榍石+石英,P-T估算结果为550~600℃和0.6~1.1GPa (陈丹玲等,2005张建新等,2005Zhang et al., 2009)。该阶段形成的金红石结构主要为退变残余结构,形成的金红石受到不同程度的改造,开始转变为钛铁矿和榍石等,金红石周边形成榍石和钛铁矿的反应边。后期退变过程中,金红石能够完整的保存下来、主要取决于后期超高压变质带折返过程中的流体活动。超高压变质地体中的榴辉岩和片麻岩折返过程会发生部分熔融和熔体提取,如果在非常“干”的条件下,部分熔融和熔体提取程度很低,将很难破坏已经形成的金红石,都兰北带和鱼卡地区榴辉岩没有发生明显的部分熔融,形成了鱼卡和都兰北带的金红石矿床。但是在锡铁山和铁石观西地区,片麻岩和榴辉岩都发生了显著的部分熔融,主要表现为在片麻岩和榴辉岩中广泛发育浅色的长英质脉体(Chen et al., 2012陈鑫等,2016)。所以在该地区并没有形成具有工业价值的金红石矿床。由于向低变质相的转变和后期流体的参与,金红石会发生退变质现象,向钛铁矿和榍石等矿物转变。后碰撞造山运动越强烈,熔流体及岩浆活动越强,金红石被破坏的可能性就越大。

6 结论

通过对鱼卡金红石矿床进行调查评价和详细的岩石学及地球化学等研究,其结论和展望如下:

(1) 金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、后期串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状产出时,含矿性最好。

(2) 总结前人的地球化学和年龄数据:表明富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低、富钛基性原岩,是鱼卡榴辉岩型金红石矿床形成的物质基础。超高压变质作用进一步促进了钛的富集成矿,成矿年代在440~430Ma,但是高品位矿石和低品位矿石野外露头互层产出紧密共生的就位机制和原岩属性来源还没有很好的限定。

(3) 金红石矿相学和矿物地球化学表明,金红石形成过程具有多阶段性,超高压变质峰期前后(温度570~671℃)是金红石矿床的主要形成阶段。金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,显示其可能形成于俯冲带环境。

(4) 超高压变质带折返过程中部分熔融程度和流体活动的强弱将影响金红石的保存,部分熔融和流体活动较弱时,则越有利于形成粒间和串珠状金红石。野外则表现为榴辉岩的新鲜程度越高、矿物越自形,从而构成工业矿体。部分熔融程度高,榴辉岩和片麻岩围岩中广泛发育浅色脉体等,则说明大部分金红石已经退变为钛铁矿和榍石,不具有工业利用价值。

致谢 在野外工作过程中,得到项目组其他成员的大力支持与帮助;在论文修改过程中,得到张建新研究员、陈振宇研究员及两名匿名审稿人的认真指导与斧正;在此一并致以诚挚的谢意!
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