铌、钽矿是当今世界发展的战略性金属资源,巴西是世界上铌钽储量最为丰富的国家。研究者将巴西铌钽资源分为内生型和表生型2种类型。内生型包括伟晶岩型、花岗岩型、碱性岩型和碳酸岩型,典型矿床有Volta Grande、Madeira、Araxá;表生型为风化壳型(残坡积、冲积和红土型),典型矿床有Morro dos Seis Lagos。巴西铌钽资源以内生型矿床为主,并以碳酸岩型铌钽资源储量最大。巴西铌钽矿床主要分布在巴西中东部、南部,少量分布在北部地区,它们集中分布在戈亚斯-阿拉萨-蓬塔格罗萨、博尔博雷玛、米纳斯吉那斯、阿里克米斯、皮廷加、卡拉卡拉伊等铌钽成矿区(带)内。时间上,成矿作用集中在前寒武纪及古生代早期,少量发生在新生代。巴西铌钽成矿区(带)成矿时空分布具独特的成矿构造背景:花岗伟晶岩主要在巴西利亚造山褶皱带中,且在造山过程中发生铌钽成矿作用;碱性岩-碳酸岩主要在深大断裂带或裂谷区内,成矿物质具有深部幔源特征。文章认为巴西铌钽矿床找矿方向应该放在博尔博雷玛地区、中东部伟晶岩群密集分布地区,重点是要加强寻找高品位花岗伟晶岩型铌钽矿资源力度;另外,应在巴拉那盆地边缘等深大断裂带寻找类似Araxá等碱性-碳酸岩型铌矿资源。
巴西卡拉加斯(Carajás)地区发育古老的太古宙变质基底,是世界上矿床类型最丰富、资源聚集程度最高的成矿区之一。在太古宙花岗岩-绿岩为主体的结晶基底中,含有大量紫苏花岗岩、奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩(trondhjemite-tonalite-granodiorite,TTG)岩套和未完全解体的变质深成岩,目前对其认识仍存在较大分歧。岩浆岩的正确划分和精细研究是深入认识南美克拉通演化的重要手段,在调查卡拉加斯地区基底中变质侵入岩的基础上,结合前人资料将其进一步划分为中太古代的紫苏花岗岩、层状基性—超基性岩和TTG岩套,新太古代的基性—超基性杂岩、TTG岩套、同构造花岗岩、后构造花岗岩等,以及古元古代的碱性花岗岩。结合岩石学、地球化学和年代学方法综合分析了卡拉加斯地区的花岗质深成岩,锆石U-Pb测年获得的花岗岩^(207)Pb/^(206)Pb表面年龄集中在2899~2831 Ma、2742~2622 Ma和1919 Ma 3个时期,认为南美克拉通在经历了古太古代陆核形成、中太古代古大陆增生后,在太古宙末期和古元古代发生了二阶段的克拉通化过程,在中元古代—新元古代克拉通开始被破坏。通过对比南美克拉通与华北克拉通的早期演化过程,推测南美克拉通的构造演化早期受地幔柱控制,晚期转变为以板块构造为主导的大陆增生机制。研究有助于深入认识和对比矿集区成矿过程及其成矿效应。
