一、简介

过去几十年来，由于能源消耗的强劲增长，锂和稀有元素的战略重要性日益增强，引起了人们对艾尔地块可持续发展研究的特别兴趣。LCT 型伟晶岩是富含 Li、Cs 和 Ta 的稀有元素伟晶岩，在岩石成因上通常与肥沃的原始花岗岩有关，用于伟晶岩的分类 [ 1]。艾尔地块中的花岗岩伟晶岩是许多稀有元素的来源，在伟晶岩勘探中可以作为宝石原石的来源。确定花岗伟晶岩的化学成分为其起源、地质历史以及与其他岩石类型或基岩的关系提供了重要线索。它们是结晶岩石，通常具有高度可变的纹理、巨大的晶体、不寻常的矿物和稀有元素的浓度。伟晶岩源自地壳岩石部分熔融产生的残余岩浆或火成结晶最后阶段的产物 [ 2 ] [ 3]。尽管艾尔地块由多种岩相（岩石）组成，并且共享相同的由变质岩和花岗岩组成的基底 [ 4 ] [ 5]。提出了艾尔地块的个别伟晶岩，以证明与世界伟晶岩相比，不同地区富锂的稀有元素伟晶岩之间存在显着的相似性。这项工作介绍了有关艾尔环形杂岩中那些受强烈构造过程影响的迷人伟晶岩的矿物学和化学成分的最新知识，并了解花岗岩伟晶岩及其独特特征。我们没有对其他岩石或基岩进行分析，因为为了对 Aïr 的锂资源进行分类，仅突出了锂的富集潜力、一些稀有元素和花岗伟晶岩特征，而不是研究区域的岩石类型之间的联系。

2. 地质环境

艾尔地块是泛非造山运动期间形成的刚性块体之一[ 6 ]。它位于萨赫勒北部边界的布达里村（尼日尔北部），延伸范围为东经 8°1'12'' - 8°6'36'' 和北纬 17°33'12'''N - 17北纬 21'36''（图 1）。它在地质上与霍加尔东部相连，仅由泥盆纪沉积物的狭窄门槛隔开。尼日尔呈现出有利于稀有元素出现的地质环境以及艾尔地块、达马加拉姆-穆尼奥地块的显生宙环侵入，以及小型非造山碱性地块[ 7 ]。艾尔火山要么位于西北-东南断层上，要么位于与泥盆纪环状复合体相连的环形断层上[ 4]。艾尔地块是西非移动带或造山带的一部分

克拉通完成了 Iforas-Hoggar-Aïr 山脉的形成。这个位置毗邻大型蒂姆梅尔苏伊盆地，因此充满了铀矿床，使其地质现象复杂化，从而形成了岩石群的多样性。在艾尔地块中，锂与花岗岩中的锡钨矿和黑钨矿化有关（CRGM，2022）。据信，铀是从艾尔地块的碱性环络合物的侵蚀中产生的，当前的辐射测量数据支持了这一点；环杂岩内的一些单元以及将艾尔地块向西包裹的基底沉积层会产生强烈的反应。铀矿位于当前勘察区域之外，但辐射测量数据和调查区域内报告的一些铀矿点为调查区域内的选定区域提供了潜力（矿业部长和地质研究中心的报告）。艾尔环地块的有趣之处在于这种侵入物分布的区域特征，在非洲大陆的规模上，以及它们在子午方向上的线性分布，与基底深处的关系。Aïr 地块通过南北三个区域的构造结构来说明，其中一个区域受到一些事故的影响。非洲大陆的规模，以及它们在子午方向上的线性分布，与基底深处的关系。Aïr 地块通过南北三个区域的构造结构来说明，其中一个区域受到一些事故的影响。非洲大陆的规模，以及它们在子午方向上的线性分布，与基底深处的关系。Aïr 地块通过南北三个区域的构造结构来说明，其中一个区域受到一些事故的影响。6 ]。基岩根据受东向褶皱影响的变质相可分为不同的岩层[ 4 ][ 8 ]。泛非造山运动末期的非造山环杂岩体呈现出火山-深成岩浆作用的结果，具有双峰式火山作用和正长岩类型的深成岩作用以及碱性、过碱性和一些准铝质花岗岩 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。同构造花岗岩是最广泛分布的泛非花岗岩，属于钙碱性系列，其最终相是双云母花岗岩[ 13]。艾尔地块的火山活动，其就位在与泥盆纪环杂岩相连的环断层水平[ 4 ]，受到泛非造山运动末期拉格哈尼剪切带附近重新活动的促进。艾尔地块基性熔岩的双峰特征表现在从泥盆纪到白垩纪显生宙至今[ 4 ][ 14 ][ 15 ][ 16 ]。通过脉状岩石（脉状石英充填断层、流纹岩、伟晶岩、正长岩和微粒岩）突出显示了许多晚期岩浆结构[ 5]]。因此，伟晶岩一词主要指岩石的结构，即矿物颗粒的大小、形状和排列。实际上，它可以应用于各种具有大晶体的火成岩或变质岩。伟晶岩往往在特定的地质环境中最为常见，通常是火成岩或变质岩暴露在地球表面的地方[ 17 ][ 18 ]。

3 分析方法

这项工作提供了分析方法的完整描述。在梅甘加恩冈代雷大学地质与采矿工程学院采矿地质系实验室，使用光学偏光显微镜制备了八个精制抛光薄片，用于矿物学和岩相学研究。使用标准岩相显微镜确定矿物包裹体和各种氧化物染色的鉴定。全岩分析 收集的 8 个样品中各有一半被压碎、粉碎至 200 目并分析微量元素。对来自不同研究区域的精矿样品进行了调查（图1）。

4. 结果

4.1. 花岗伟晶岩的野外研究

Aïr 地块被一条不规则的白云母-黑云母伟晶岩带穿过，其范围从 6 m 一直延伸到花岗岩层和片麻岩中。伟晶岩与其他岩石的接触面是暴露的，并且在我们以片麻岩脂岩为主的研究区中得到了很好的体现。本工作不会展开结构研究；正如我们所观察到的那样，晚期岩浆或岩浆后伟晶岩通过注入地壳上部的裂隙岩石而就位。山的最高部分，岩石是片麻岩，略向北偏东倾斜，几乎垂直倾斜。接触面几乎与片麻岩细粒岩的走向平行，伟晶岩明显侵入，局部切割片麻岩和花岗岩（图2）（A））。许多伟晶岩脉的方向相似，在 N300° 到 N358°（CH01、CH04、CH05、CH06、CH07）之间变化，但 CH02 和 CH03 分别为 N75° 和 N225°。CH02 和CH03 伟晶岩脉分别呈现类似的组成，即锂云母伟晶岩和锂辉石伟晶岩。半透明石英与某些晶体的穿透性（圆圈）和石英的自形轮廓（虚线）共生（图2（b））。许多样本的染色颗粒都被指出可能是锂辉石。这些方向并不总是相似，Aïr 地块的主要构造方向是 N120° - N150° 和 N50° - 90°，有时是流纹岩脉和辉长岩 [ 4]。这种石英的颜色通常为深灰色到黑色，晶间基质为 Spd 巨晶体（图 2 (b)）。Aïr 地块的众多伟晶岩的矿物组合与 [ 19 ] 和 [ 20 ]的岩石描述相似。

4.2. 岩相学和矿物学

详细研究的艾尔地块伟晶岩显示长石晶体向上，长石晶体聚集体未与其他成分混合，以及半英寸宽的烟晶区域。尽管伟晶岩通常被认为是非常粗粒的岩石，但实际上它们的粒度差异很大。伟晶岩CH07和CH04的中心部分保留了其非常粗粒的原始结构（图3（b）和图3（c））。Aïr 地块由伟晶岩（CH01、CH03 和 CH08）组成，由两种云母（白云母、黑云母）组成。该类型其他样品主要由斜长石、石英、钾长石和少量次生黑云母矿物组成（图3（d）和图3(e))。石英的晶体范围从中等到细粒。它显示出由于变形过程而产生的明显延伸（图 3 (e) 和图 3 (f)）。白云母比黑云母非常丰富。白云母呈淡黄绿色甚至银色甚至银色（CH08）。艾尔地块中伟晶岩的矿物学组合与花岗岩和片麻岩相同：正长石、石英、微斜长石、寡长石钠长石以及一些边缘的钠长石、黑云母和白云母。斜长石以斑晶晶体形式出现，被粗粒石英和黑云母覆盖，形成斑状结构。这种云母是透明的橙色调，趋向于亚面体到自面体。斜长石晶体不均匀，带状分布且无夹杂物（图3（c））。长石也以大尺寸晶体的形式出现。显微镜研究表明，它由钾盐品种、正长石和微斜长石组成，与少量钠长石、钠长石精细地（长生地）共生。Perthite 揭示了斑片类型的异形，主要吞噬斜长石（图 3（H））。大型斜长石自形晶体占据岩体，在矿物之间呈现出中等起伏，并存在多合成痕迹。它们矿物成分的主要区别是伟晶岩中存在的黑云母和白云母的数量要少得多。黑云母是某些伟晶岩的次要成分，尽管它在一些样品中的含量高达 5%。它以非常细到细粒（< 0.3 毫米）的浅绿色或棕色晶体形式出现。氧化物也可能以较大的颗粒形式存在，表现出刀片状的习性。白云母是几乎某些伟晶岩 (CH 01 - 05) 的主要成分之一。正长石与石英一起存在于几乎所有伟晶岩中，显示了相对比例。在绝大多数存款中，伟晶岩矿物的存在比例似乎与整个地块中伴生花岗岩的比例几乎相同。伟晶岩富含长石和锂矿物、锂云母和锂辉石。石英的颜色从白色到深灰色，从不透明到美丽透明。在伟晶岩样品过程中获得的石英是白色的，非常纯净，质量极佳，现在使用的是结晶石英。它以中等颗粒晶体形式出现，显示出广泛的层状结构。虽然大多数固结岩石中都存在丰富的剪切裂缝，但扭结带仅出现在具有发育良好的岩石中（石英的颜色从白色到深灰色，从不透明到美丽透明。在伟晶岩样品过程中获得的石英是白色的，非常纯净，质量极佳，现在使用的是结晶石英。它以中等颗粒晶体形式出现，显示出广泛的层状结构。虽然大多数固结岩石中都存在丰富的剪切裂缝，但扭结带仅出现在具有发育良好的岩石中（石英的颜色从白色到深灰色，从不透明到美丽透明。在伟晶岩样品过程中获得的石英是白色的，非常纯净，质量极佳，现在使用的是结晶石英。它以中等颗粒晶体形式出现，显示出广泛的层状结构。虽然大多数固结岩石中都存在丰富的剪切裂缝，但扭结带仅出现在具有发育良好的岩石中（图3 (g))。

5.地球化学

通过火试金/原子吸收光谱分析融合测定同一样品中的微量元素浓度。所研究伟晶岩微量元素平均结果见表1。研究区域每个样本中的微量元素成分变化很大；然而，我们观察到了几个重要的特征。全岩地球化学揭示了伟晶岩中锰和铜部分的重要组合。然而，微量元素也允许区分某些微量元素的比例。伟晶岩岩浆的微量化学元素决定了长石、石英和云母等丰富的最早形成的矿物的性质。这方面的证据体现在矿物学的相似性、所有发现伟晶岩的区域中始终存在花岗岩以及许多实际观察到的从一种到另一种的过渡。只有 5% 的 Ta 和 Sn 资源存在于原生矿床（伟晶岩和含锡石石英脉）中。我们研究区域的伟晶岩中锂含量（30 - 50 ppm）相对较低。富锂锂辉石伟晶岩 (CH08) 中的最大值不超过 369 ppm，伴随的 Mn 值不超过 867 ppm，CH07 中的最大值不超过 936 ppm。所有伟晶岩中的铍浓度都非常低。在一些伟晶岩中发现了 2 至 12 ppm 的铍含量升高。铍浓度与 Mn 和 Pb 值没有任何相关性。锂的含量范围为 30 至 360 ppm，与 #Mn 呈广泛正相关，与 #Ta 呈弱负相关。伟晶岩中锌浓度最高（155 ppm Zn）出现在研究区域南区的 CH08 样品中。这可能表明锌的外部来源 所有伟晶岩中的铍浓度都非常低。在一些伟晶岩中发现了 2 至 12 ppm 的铍含量升高。铍浓度与 Mn 和 Pb 值没有任何相关性。锂的含量范围为 30 至 360 ppm，与 #Mn 呈广泛正相关，与 #Ta 呈弱负相关。伟晶岩中锌浓度最高（155 ppm Zn）出现在研究区域南区的 CH08 样品中。这可能表明锌的外部来源 所有伟晶岩中的铍浓度都非常低。在一些伟晶岩中发现了 2 至 12 ppm 的铍含量升高。铍浓度与 Mn 和 Pb 值没有任何相关性。锂的含量范围为 30 至 360 ppm，与 #Mn 呈广泛正相关，与 #Ta 呈弱负相关。伟晶岩中锌浓度最高（155 ppm Zn）出现在研究区域南区的 CH08 样品中。这可能表明锌的外部来源 伟晶岩中锌浓度最高（155 ppm Zn）出现在研究区域南区的 CH08 样品中。这可能表明锌的外部来源 伟晶岩中锌浓度最高（155 ppm Zn）出现在研究区域南区的 CH08 样品中。这可能表明锌的外部来源

伟晶岩（CH08）侵位过程中的热液。研究区域的南部区域与主岩（脂质片麻岩地层）的细长筏有关，其方向平行于伟晶岩，这表明岩浆的连续脉冲沿着结构特征注入（图1）。样品 CH01 的最高 Al 含量 (46824.00 ppm) 显示出比样品其余部分更低的浓度，促进了伟晶岩中正长石晶体的稳定，代表了矿物组合的高比例模式（表 1）。

6. 讨论

伟晶岩的岩相检查使用偏光显微镜来鉴定其矿物组合。结构特征揭示了一些影响这些伟晶岩的重要过程。结构关系表明钾长石相对于其他矿物是同步或后结晶的。根据矿物成分和主要结构关系，艾尔地块的伟晶岩显示出从一种岩石到另一种岩石的级配，表明存在共同的岩浆来源。伟晶岩似乎在花岗岩完全凝固之前就已被侵入。我们的伟晶岩带以及世界上绝大多数伟晶岩被发现在化学和矿物学上与普通花岗岩相似。白云母呈淡黄绿色甚至银色甚至银色，这通常表明存在锂辉石伟晶岩。静脉通常被发现为多级网络，解释为由于与侵入和挥发物释放相关的高流体压力而形成。

这是黑云母-白云母伟晶岩单元的一个很好的例子，具有白云母-石英或岩石晶体的特征羽状偏析和石英-正长石、钾长石-斑状黑云母花岗伟晶岩的巨晶。伟晶岩和深成火成岩之间有时明显的密切岩石学关系已被视为大多数伟晶岩本身是由硅酸盐岩浆结晶产生的证据。解释为由于与侵入和挥发物释放相关的高流体压力而形成。

这是黑云母-白云母伟晶岩单元的一个很好的例子，具有白云母-石英或岩石晶体的特征羽状偏析和石英-正长石、钾长石-斑状黑云母花岗伟晶岩的巨晶。伟晶岩和深成火成岩之间有时明显的密切岩石学关系已被视为大多数伟晶岩本身是由硅酸盐岩浆结晶产生的证据。解释为由于与侵入和挥发物释放相关的高流体压力而形成。

伟晶岩和深成火成岩之间有时明显的密切岩石学关系已被视为大多数伟晶岩本身是由硅酸盐岩浆结晶产生的证据。21]。伟晶岩花岗岩源自地幔源的残余岩浆，然后在泛非造山运动末期拉格哈尼剪切带附近重新活化，加上热液过程。然而，主要观察结果表明，本文研究的伟晶岩并不是扭结带发育的结果，而是扭结反映了先前存在的伟晶岩花岗岩。

我们的薄片表明扭结带岩石发生了变形，许多代表了受热液过程影响的矿化的高级阶段。扭结带的出现表明伟晶岩受到同生变形的影响，与受构造过程影响的伟晶岩脉的相同方向相关。伟晶岩花岗岩横穿该区片麻岩和花岗质岩的片理，表明伟晶岩侵位的时期与片麻岩片理和花岗岩的发育时期重叠。特定矿物的结晶与变形事件之间的关系在同一区域的不同薄片中或有时在同一薄片的不同部分中可能显得矛盾。矿物组合的关联表明，低密度富锂熔体的岩浆交代作用可能是伟晶岩零星富集某些微量元素的主要原因。

特定矿物的结晶与变形事件之间的关系在同一区域的不同薄片中或有时在同一薄片的不同部分中可能显得矛盾。矿物组合的关联表明，低密度富锂熔体的岩浆交代作用可能是伟晶岩零星富集某些微量元素的主要原因。特定矿物的结晶与变形事件之间的关系在同一区域的不同薄片中或有时在同一薄片的不同部分中可能显得矛盾。矿物组合的关联表明，低密度富锂熔体的岩浆交代作用可能是伟晶岩零星富集某些微量元素的主要原因。

七、结论

所研究的伟晶岩花岗岩的岩相描述表现出变形效应，表现为石英和斜长石晶体的碎裂。艾尔地块伟晶岩中的云母矿和少量稀有元素是伟晶岩的特征，这些伟晶岩形成于深度和中深度，可能在 7 至 11 公里之间，类似于南达科他州布莱克山的伟晶岩 [ 22 ][ 23 ][ 24]。矿化（Sn、Zn、W、Nb、Ta、C、Cu、Fe、Bi、U、REE）仅限于受热液过程影响的黑云母花岗伟晶岩，产生了矿物的交代浸染，从而富集了这些元素。矿物学描述呈现两个相：主相（石英、斜长石、微斜长石、白云母和黑云母）和次要相（锂辉石、绿柱石和磷灰石）。我们很难确定高锂浓度样品富集的机制。微量元素数据已用于制定这些岩浆起源的混合假设。前述的主要结论是，高锂岩浆类型通常必须源自长英质到变火岩的部分熔融，并以地壳中更富集的锂为特征。