柴达木盆地北缘西段落凤坡南榴闪岩中石英脉的成因

脉石英作为提炼高纯石英的主要原料已被列为重要战略矿产资源，榴辉岩相变质地体中常伴生变质热液型脉石英。柴北缘高压-超高压变质带作为全球最大规模超高压变质带之一，其区域内榴辉(闪)岩中广泛发育有石英脉体。但目前对于该地区内的石英脉的成因机制仍存争议。本文针对柴北缘西段鱼卡-落凤坡高压-超高压单元落凤坡南地区新发现的榴闪岩透镜体，开展榴闪岩及其中石英脉的锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素与微量元素分析。结果表明：石英脉锆石具振荡环带结构，显著区别于榴闪岩锆石，排除石英脉锆石源自早期退变榴辉岩的可能；石英脉与榴闪岩中锆石分别给出了439±5Ma和435±2Ma的加权平均年龄，二者在误差范围内一致，暗示石英脉的形成可能与榴辉岩相峰期变质事件接近。结合锆石Ti含量温度计给出了石英脉结晶温度(665±33℃)略高于榴辉岩相峰期变质温度(643±27℃)，且石英脉锆石176Lu/177Hf比值更高，共同指示脉体应形成于石榴子石未大规模分解阶段。在排除后期折返过程中榴闪岩锆石Hf同位素可能产生的“高εHf(t)假象”后，推测二者在榴辉岩退变早期阶段应具有相似的Hf同位素组成。同时石英脉与榴闪岩透镜体围岩(花岗片麻岩)中锆石的εHf(t)值存在显著差异，指示石英脉应与榴闪岩具有成因联系。石英脉形成温压条件及矿物组合均符合流体成因特征，支持其形成于富Si流体环境而非熔体环境。石英脉的形成主要受控于榴辉岩退变早期阶段流体活动，由早期退变榴辉岩中绿辉石、石榴子石及金红石等高压矿物在退变过程中羟基出溶，同时伴随石英的溶解与迁移，在裂隙处富集形成脉体。该地区这种石英脉广泛发育，具有形成变质热液型脉石英矿床的潜力。