沅江辰溪地区河流碎屑石榴子石地球化学特征及其对湖南原生金刚石找矿的启示

马 瑛，丘志力，邓小芹，陆太进，杨 瀚，庄郁晴

(1. 中山大学 地球科学与工程学院 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室， 广东 广州 510275； 2. 自然资源部 珠宝玉石首饰管理中心 深圳珠宝研究所， 广东 深圳 518001； 3. 桂林理工大学 地球科学学院， 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室， 广西 桂林 541006； 4. 自然资源部 珠宝玉石首饰管理中心 北京珠宝研究所， 北京 100013)

自20世纪70年代起，前人陆续在湖南洞庭—武陵衔接地带白垩纪红层、会同—覃板新元古代冰期长安组地层、宁乡钾镁煌斑岩、沅江河流砂砾层中发现金刚石及其指示性矿物，但至今未发现原生金刚石矿床(章人骏， 1985； 李子云等， 1993； 张培元， 1998； 宋瑞祥， 2013； 肖书阅等， 2018； 康从轩等， 2019)。研究表明，扬子克拉通内部广泛分布着未出露的太古宙基底(Zhengetal.， 2006a； 向璐等， 2019； 杨瀚等， 2020)，具备金刚石成矿的基本条件，其中沅水流域辰溪地区是贵阳-怀化深大断裂北东向延伸段，曾被认为是湖南金刚石原生矿的远景区(刘智武， 1987)。

石榴子石是寻找金刚石最重要的指示矿物(Stachel and Harris， 2008； Kueteretal.， 2016； Zhuetal.， 2019)，碎屑石榴子石地球化学特征可以指示其母岩性质(黄鑫等， 2019； 洪东铭等， 2020)，利用石榴子石包裹体(与橄榄石、辉石等共生矿物对)的化学组成可以估算寄主矿物(如金刚石)的形成条件(陆琦等， 2012； 丘志力等， 2014)。地幔来源的石榴子石与金刚石的形成关系密切(张宏福等， 2000； Stachel and Harris， 2008； Hardmanetal.， 2018)，寻找地幔来源的高Cr石榴子石(G10)一直是金刚石找矿的重点之一，贵州镇远马坪“东方一号”金刚石原生矿岩体就是通过追索马坪小溪重砂镁铝榴石而发现的，国际上也有许多通过高Cr石榴子石的溯源辅助寻找大型原生矿的案例(肖书阅等， 2018；……