武汉地调中心在尼日利亚稀有金属成矿规律研究方面取得重要进展
花岗岩伟晶岩是战略矿产资源的重要来源，包括锂、铍、铌和钽。近年来，受新兴绿色产业增长的推动，对锂等资源的需求激增，促使全球对伟晶岩型稀有金属资源的勘探。在尼日利亚400km长的巨型伟晶岩带上，发现众多富锂、铍、铌和钽的稀有金属伟晶岩矿床。但是不同类型的稀有金属矿化过程之间的年龄差异、伟晶岩形成演化过程以及不同稀有金属矿化形成的构造环境等重要科学问题尚未解决。
武汉地质调查中心与中国地质大学（武汉）合作，对来自尼日利亚中部伟晶岩成矿带科菲-纳萨拉瓦富铌钽、铍和锂的伟晶岩进行了全面的地质、地球化学和地质年代学研究，取得以下重要进展：一是矿物学研究表明，富含铌钽的伟晶岩呈粗粒脉状产出在片麻岩中，主要矿物包括斜长石、长石、石英和白云母，副矿物主要为锆石、铌铁矿和锡石；富铍的伟晶岩呈透镜状或脉状产出在低变质岩中，主要矿物包括石英、电气石、斜长石和钾长石，副矿物主要为锆石、锡石、石榴石和绿柱石，其中绿柱石与石英、富铁电气石、石榴石及锡石共生；富锂的伟晶岩呈脉状产出在白云母片岩中，明显见有锂辉石，富锂伟晶岩以存在原生矿物如白云母、石英、斜长石、钾长石、电气石、锂辉石、锂云母、石榴石、粗粒铌铁矿和锡石为特征。二是具有不同稀有金属矿化特征的伟晶岩中锡石的微量元素显示出明显的相关性。Ti和Fe之间存在负相关关系，而Zr/Hf与Nb/Ta之间是正相关关系。三是首次精确的厘定了伟晶岩成岩成矿年龄，通过锡石U-Pb年代学测定，表明富含铌-钽的伟晶年龄为559-548Ma，富铍的伟晶岩的年龄为572-550Ma，而富锂伟晶的年龄约为565-550Ma。这些年龄数据证实了尼日利亚伟晶岩带在新元古代晚期至寒武纪早期发生了锂、铌-钽、铍矿化。不同稀有金属矿化过程的来源不同，富含铌-钽、铍的伟晶岩起源于古元古代基底的重熔作用，而富含锂的伟晶岩可能起源于较年轻的古元古代基底的重熔作用。四是查明尼日利亚伟晶岩型铌钽锂铍矿化发生是对冈瓦纳形成造山运动后碰撞伸展的响应，提出前寒武纪克拉通的构造带边界应作为全球伟晶岩型稀有金属矿产勘探的重要目标。
图1 纳萨拉瓦-凯菲富含铌-钽-铍-锂伟晶岩中锡石的阴极发光图像和U-Pb年龄
图2 冈瓦纳造山运动在5.7亿至5亿年前的古地理重建图
近期，相关论文发表在国际地学知名期刊《Ore Geology Reviews》。
论文相关信息：
Liang Cao, Xin Chen, Junsheng Jiang, Abdulrazaq Abubakar Garba, Haiquan Li, Nan Chao, Peng Hu, Xinbiao Lv. Geochronology of cassiterite in the Nassarawa-Keffi rare metal pegmatite belt, Nigeria: Tectonic linkages to the Gondwana-forming orogeny. Ore Geology Reviews, 2024, 175: 106339. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2024.106339
