江西省廣昌縣頭陂花崗偉晶巖型鋰輝石礦礦床地質(zhì)特征及其成礦機(jī)制探討

周建廷， 王小穎， 李自敏， 龍 悟

(江西省地礦局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 南昌 330002)

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

廣昌縣頭陂式花崗偉晶巖型鋰輝石礦床，其典型礦區(qū)位于江西省寧都縣與廣昌縣交界處，屬寧都縣石上鄉(xiāng)河源村和廣昌縣頭陂鎮(zhèn)西港村管轄(圖1)。大地構(gòu)造位置處于華南板塊(華南褶皺系)武夷隆起中段西緣，鷹潭—安遠(yuǎn)北北東向深斷裂帶東側(cè)，三疊紀(jì)富城超單元湛田巖體的北西側(cè)外接觸帶(圖1)。礦床所屬成礦單元為濱太平洋成礦域華南成礦省浙中-武夷隆起 W-Sn-Mo-Au-Ag-Pb-Zn-Nb-Ta(葉臘石)-螢石成礦帶之武夷隆起鈮-鉭-鎢-錫-銅-鉛-鋅-金-銀-鋰輝石成礦亞帶。

區(qū)域基底地層主要有青白口紀(jì)萬源(巖)組，震旦紀(jì)洪山組。萬源(巖)組為一套海底火山—沉積泥砂質(zhì)建造;洪山組主要為濁流相沉積和復(fù)理石建造，均受區(qū)域變質(zhì)作用形成低綠片巖相，主要巖性有片巖、千枚巖、片麻巖等。區(qū)域蓋層較新，有白堊紀(jì)河口組、第三紀(jì)新余組和頭陂組，均為內(nèi)陸盆地礫巖、砂礫巖、砂巖與粉砂巖、泥巖沉積。區(qū)域構(gòu)造以北北東向壓扭性斷裂和北東向韌脆性剪切帶最為發(fā)育，付坊—河源北東向韌脆性剪切帶通過礦區(qū)。區(qū)域巖漿活動頻繁，志留紀(jì)付坊超單元較大范圍的分布在廣昌縣城東部(礦區(qū)北東部)，巖性為混合斑狀黑云母花崗巖、花崗閃長巖;三疊紀(jì)富城超單元主要分布在礦區(qū)南側(cè)，主體巖石為多斑黑云母鉀長花崗巖、中細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖，與區(qū)內(nèi)稀有金屬成礦有密切聯(lián)系;侏羅紀(jì)黃陂、月形、下長山超單元分布在礦區(qū)西北部，巖性為細(xì)—中粒黑云母花崗巖(圖2)。

1.2 礦床地質(zhì)特征

1.2.1 礦體空間分布特征

礦區(qū)及其外圍已經(jīng)發(fā)現(xiàn)厚度大于0.5 m的含礦偉晶巖脈55條，成帶、成組出現(xiàn)。含礦花崗偉晶巖脈屬細(xì)粒鈉長石化花崗偉晶巖?？煞譃殇囕x石微斜長石偉晶巖、微斜長石偉晶巖、鈉長石-微斜長石偉晶巖、微斜長石-鈉長石偉晶巖、云母-石英偉晶巖和鋰輝石偉晶巖，屬鋁過飽和巖石。

圖1 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 The regional geological map of the mining area

區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖均產(chǎn)于三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體突出部位外接觸帶的角巖化范圍內(nèi)，礦體的分布大致與巖體接觸界線平行?；◢弬ゾr圍繞三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體在平面和垂直空間上呈帶狀分布，接近花崗巖體一般為二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖，向外、向上依次為富鈹白云母鈉長石(奧長石)鉀長石偉晶巖、富鈹鈮白云母鉀長石晚期鈉長石偉晶巖、富鋰銣銫鈹鉭(鈮)白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖和富錫鉭(鈮)白云母鈉長石偉晶巖(表1，圖3)。

區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖脈(為礦區(qū)的賦礦脈巖)，其形態(tài)、產(chǎn)狀，規(guī)模等均受北東或北西向斷裂或裂隙控制，一般脈長數(shù)十米至460 m不等，脈寬8～15 m。其形態(tài)多呈脈狀、透鏡狀、脈體膨大縮小現(xiàn)象明顯，部份脈體(如Li25，Li26)具分枝復(fù)合現(xiàn)象。其走向多總體呈北東向，近東西向，傾向南東或南南西。傾角變化較大，在30°～80°之間，但總體傾角多在50°～60°之間，多呈舒緩波狀。其巖性特征為花崗偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，造巖礦物有鉀長石5% ～40%、斜長石10% ～40%、石英10% ～25%、鋰輝石1%～35%、云母2% ～5%。據(jù)長石種類及鋰輝石含量可分為鈉長石花崗偉晶巖、微斜長石花崗偉晶巖、鋰輝石偉晶巖①江西省地礦資源勘查開發(fā)有限公司.2009.江西省寧都縣河源礦區(qū)鋰輝石礦資源儲量核實報告.。

花崗偉晶巖脈內(nèi)部具有一定的分帶性，按主要造巖礦物大致劃分為:邊緣帶—富含云母微斜長石花崗偉晶巖;中間帶—(微斜長石)鈉長石花崗偉晶巖;內(nèi)帶—石英花崗偉晶巖。在垂向上可大致分為:上部微斜長石花崗偉晶巖為主，中部(垂向距離約200 m)微斜長石—鈉長石花崗偉晶巖和鈉長石花崗偉晶巖為主，下部為微斜長石花崗偉晶巖。本區(qū)石英花崗偉晶巖(內(nèi)帶)一般不太發(fā)育，微斜長石花崗偉晶巖中鈮鉭礦化較強(qiáng)，微斜長石—鈉長石花崗偉晶巖和鈉長石花崗偉晶巖中(即中間帶或垂向上脈體中部)鋰輝石相對富集，尤以鈉長石花崗偉晶巖中鋰輝石更為富集。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 The mining area geologica map

1.2.2 礦石質(zhì)量

礦區(qū)礦石為鋰輝石偉晶巖，以花崗偉晶結(jié)構(gòu)為主，次為文象結(jié)構(gòu)，蠕狀結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)等。以塊狀構(gòu)造。主要礦物成分有斜長石、微斜長石、石英、鋰輝石等。

圖3 礦區(qū)花崗偉晶巖巖脈帶狀分布圖Fig.3 The granitic pegmatite band distribution map of the mining area

鋰輝石:為本礦區(qū)主要有用礦物，含量一般7%～35%，平均含量16%左右，個別可高達(dá)40%。呈白色、淺黃色或淺灰色，玻璃光澤，透明至半透明，條痕無色;晶體呈長條狀或板狀，晶體大小一般1.0 cm×8 cm;亦可見板柱狀巨晶10 cm×100 cm;斷口參差狀，比重3.128。鋰輝石與石英、長石、白云母屬同一礦化階段產(chǎn)物。但鋰輝石具多次結(jié)晶特征，早世代鋰輝石呈長條狀，定向排列明顯，并均勻分布于礦石中;晚世代鋰輝石晶體粗大，呈寬板狀，色澤較白且礦物較純，在礦石中分布不均勻，往往出現(xiàn)在礦體的中部。鋰輝石風(fēng)化后呈白色，經(jīng)動力蝕變后呈綠色，兩者均保留有鋰輝石晶形，但Li2O已被大量流失，其含量均小于0.5%。據(jù)鋰輝石單礦物化學(xué)分析，Li2O(7.0%)，Nb2O5(0.0033%)，Ta2O5(0.0015%)， Rb2O(0.036%)， BeO(0.0066%)，Cs2O(0.001%)，SiO2(64.4%)，Al2O3(26.61%)，K2O(0.5%)，Na2O(0.3%)。不同礦石類型礦體的鋰輝石單礦物化學(xué)成分含量有所差別，鈉化較強(qiáng)的礦體鋰輝石 Li2O含量為6.8%，硅化較強(qiáng)的礦體鋰輝石Li2O含量達(dá)7.2%。

此外，本區(qū)有用礦物還有鉭鈮鐵礦、鈮鉭鐵礦、重鉭鐵礦等稀有金屬礦物。

礦石主要化學(xué)成分為:SiO2(70.63%)，Al2O3(17.53%)，Li2O(0.7% ～ 2.2%)，K2O(1.95%)，Na2O(4.10%)，P2O5(0.89%)，MnO(0.12%)，Nb2O5(0.012%)，Ta2O5(0.0044%)，F(xiàn)e2O3(0.2%)，F(xiàn)eO(0.45%)。

礦石中主要有益組分有:Li，Nb，Ta，Rb，Be，Cs，Zr，Hf，Sn 等多種元素，其中稀有元素 Li2O，Nb2O5，Ta2O5，Rb2O等相對含量較高，為伴、共生有益組分。礦物中有害組份主要為 Fe2O3，MnO，K2O，Na2O，P2O5等。

全區(qū)礦石中Li2O品位一般0.7% ～2.2%，其中最高品位為2.8%，最低品位為0.16%，平均為1.16%。

表1 本區(qū)含稀有金屬偉晶巖類型及基本特征Table1 The containing rare metal pegmatite type and its characteristics

2 控礦因素與找礦標(biāo)志

2.1 控礦因素

(1)構(gòu)造對成礦的控制。成礦巖體較嚴(yán)格的受北北東向深斷裂帶的控制，在其東側(cè)呈北北東向長條狀展布;北東向韌脆性剪切帶及其伴生或派生斷裂、裂隙是控制含礦脈體的重要構(gòu)造因素。有利的構(gòu)造及圍巖的遮擋作用有利于富礦的形成，有利的構(gòu)造主要表現(xiàn)為構(gòu)造的轉(zhuǎn)折，斷裂裂隙的交匯，小型“入”字形構(gòu)造的交接部位等都有利于礦液的集中。

(2)巖漿巖對成礦的控制。含礦脈體均產(chǎn)于三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體突出部位外接觸帶的角巖化范圍內(nèi)，含礦花崗偉晶巖脈側(cè)具硅化、云英巖化、電氣石化等蝕變，其脈內(nèi)也具有較強(qiáng)的鈉長石化和硅化，據(jù)福建省909隊1∶20萬寧化幅區(qū)調(diào)資料，三疊紀(jì)(海西晚期)富城超單元稀有金屬鋰的含量平均在100×10－6左右，高出酸性巖平均含量(40×10－6)2倍以上，表明三疊紀(jì)富城超單元是成礦母巖，為控礦的直接因素。

(3)地層—巖性對成礦的控制。礦體直接圍巖為震旦紀(jì)洪山組角巖化巖層，其含Li(0.009 5% ～0.023 7%)、Ta2O5(0.000 4% ～0.000 5%)，Nb2O5(0.005% ～0.006 8%)，BeO(0.001%)、Rb(0.013 5% ～0.020 4%)①，并含電氣石、紅柱石、鋯石、磷灰石等相對較多，可能為成礦提供物質(zhì)來源，是控礦的重要因素。

2.2 找礦標(biāo)志

(1)地球化學(xué)場標(biāo)志。本區(qū)的花崗巖、變質(zhì)巖含鋰、鈮、鉭、鈹、銣等稀有金屬元素較高，其背景值較高，是富稀有金屬的地區(qū)?；◢弾r、偉晶巖都是鋁過飽和—正常成份類型的巖石，而且富含鈉質(zhì)，對成礦有利。本區(qū)含鋰輝石偉晶巖均分布于以Li元素含量60×10－6～80×10－6所圈定的范圍內(nèi)。

(2)圍巖蝕變標(biāo)志。是重要的間接找礦標(biāo)志，蝕變主要白云母化、鈉長石化、鋰輝石化、電氣石化、云英巖化。鈉長石化疊加云英巖化時，往往為富鉭、富鋰礦床。

(3)重砂、化探異常標(biāo)志。外圍水系中存在鈮鉭鐵礦、黑稀金礦、鈦鉭鐵礦等重砂分散暈，是尋找本類礦床的直接標(biāo)志，礦床附近也有低含量、面積較大的錫石重砂分散暈。外圍蝕變帶中Nb，Li等廣闊的金屬分散暈也是尋找本類礦床的直接標(biāo)志。

(4)花崗巖體(巖基)外接觸帶(約2 km范圍以內(nèi))，分布有較多花崗偉晶巖脈，且主要集中在巖體傾伏側(cè)的外接觸帶。

(5)含礦花崗偉晶巖脈離同時代花崗巖較遠(yuǎn)(偉晶巖脈分帶的外帶)，花崗偉晶巖體規(guī)模要求較大，尤其是脈體厚度要求大于5 m以上，且厚度愈大則成礦愈好。

(6)花崗偉晶巖脈體內(nèi)分帶比較明顯，即發(fā)育有邊緣帶、過渡帶，中心帶，且中心帶愈發(fā)育愈好。

(7)花崗偉晶巖的類型應(yīng)以微斜長石—鈉長石偉晶巖和鈉長石花崗偉晶巖為主①。

3 礦床成因

3.1 成礦時代

與區(qū)內(nèi)稀有金屬成礦有著密切聯(lián)系的三疊紀(jì)富城超單元分布在礦區(qū)南側(cè)，據(jù)1∶20萬寧化幅(福建省)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告資料，富城超單元其同位素年齡為260 Ma。本類型礦床同位素年齡研究指出，礦體形成時間晚于或稍晚于巖漿巖的侵入冷凝時間(曠羲秦，1974)。所以本礦區(qū)成礦時代應(yīng)為三疊紀(jì)至早侏羅紀(jì)。

3.2 成礦地球化學(xué)特征

巖體中微量元素的聚散與成礦有著密切的關(guān)系，一般與成礦有關(guān)的花崗巖體中，成礦元素的背景含量都比較高。如燕山早期各階段花崗巖中W，Nb，Y，Yb比該元素在酸性巖中克拉克值含量高出數(shù)倍至數(shù)百倍。海西期侵入花崗巖中Nb含量一般也高出該元素在酸性巖中克拉克值含量數(shù)倍。成礦元素在同時期的小巖體中含量比大巖體高，脈巖比巖體為高，明顯反映了鎢、鈮鉭等成礦與小巖體和脈體關(guān)系更為密切。

本區(qū)巖漿巖具有明顯的多階段性，而成礦元素的集中也反映了逐漸集中的規(guī)律，與鎢、鈮鉭等成礦有關(guān)的巖體，一般 Ti，Cr，V等鐵族元素明顯降低，而且鎢、鈮、鉭具有相互指示的關(guān)系。以鎢為主的礦化巖體，一般鈮含量也比較高，以鈮、鉭為主的礦化巖體也具有鎢元素的高含量。同時，成礦元素的集中隨著巖漿期后的自交代變質(zhì)作用的增強(qiáng)逐漸富集。

3.2.1 鍶同位素特征

含稀有金屬偉晶巖全巖87Sr/86Sr初始比值大于0.73，其中磷灰石的該初始比值為 0.724 8～0.883 3，反映了這類偉晶巖的物質(zhì)來源具有殼源特點(裴榮富，1995)。

3.2.2 氧同位素特征

偉晶巖全巖及石英的 δ18O值(‰)變化于9.3～12.4，普遍高于相鄰有成因聯(lián)系的花崗巖，成礦最好的白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖全巖δ18O值(‰)為10.4。從二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖到白云母鈉長石偉晶巖δ18O值趨于增高。同一結(jié)構(gòu)帶中，石英的δ18O值最大，隨后依次是白云母、綠柱石、鈮鉭鐵礦，表明各結(jié)構(gòu)帶在結(jié)晶過程中，氧同位素分餾基本達(dá)到了平衡，同時也反映了礦物結(jié)構(gòu)、成分對氧同位素分餾的影響。白云母(鈉長石)鉀長石偉晶巖的δ18O石英-水值(‰)為10.39。白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖中石英鈉長石細(xì)磷云母帶的 δ18O石英-水值為7.74，δ18O 白云母-水值為 7.78。上述數(shù)值表明可能有少量天水加入(裴榮富，1995)。

3.2.3 包裹體特征

稀有金屬礦化最好的白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖的包裹體中F－的含量最高。在氣相成分中H2O占絕對優(yōu)勢。從二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖到白云母鈉長石偉晶巖，包裹體中氣相成分逐步減少，液相成分相對增多，均一溫度變化為500～200℃，主要集中在300～250℃。在同一脈體的不同結(jié)構(gòu)帶中，從早到晚均一溫度表現(xiàn)為從高到低的變化。

包裹體的鹽度為 5% ～17%NaCl，平均為8.85%NaCl(裴榮富，1995)。在同一礦脈中，包裹體流體相的含鹽度與該部位鉭、鈮礦化的強(qiáng)度成正比。在包裹體液相成分中，Na+和K+均占絕對優(yōu)勢，Ca2+和Mg2+僅微量。陰離子中，占優(yōu)勢的是Cl－和 SO42－，F(xiàn)－的含量較低。

早期二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖包裹體流體相主要為 K+，Cl－和SO42－;晚期白云母鈉長石偉晶巖，包裹體流體相主要為 Na+，Li+，F(xiàn)－。

3.3 成礦物質(zhì)來源

據(jù)含稀有金屬偉晶巖全巖87Sr/86Sr初始比值大于0.73，其中磷灰石的該初始比值為0.724 8～0.883 3(裴榮富，1995)，反映了這類偉晶巖的物質(zhì)來源具有殼源特點。

3.4 成礦作用機(jī)理

稀有金屬礦田各類偉晶巖的石英等礦物中，流體包裹體的數(shù)量普諞多于相鄰有成因聯(lián)系的花崗巖.從二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖到白云母鈉長石偉晶巖，包裹體中氣相成分逐步減少，液相成分相對增多，均一溫度變化為500～200℃，主要集中為300～250℃。在同一脈體的不同結(jié)構(gòu)帶中，從早到晚均一溫度表現(xiàn)為從高到低的變化。包裹體的鹽度為5% ～17%NaCl，平均為8.85%NaCl。在同一礦脈中，包裹體流體相的含鹽度與該部位鉭、鈮礦化的強(qiáng)度成正比。在包裹體液相成分中，Na+和K+均占絕對優(yōu)勢，Ca2+和Mg2+僅微量。陰離子中，占優(yōu)勢的是Cl－和SO42－，F(xiàn)－含量較低。但在礦田各類偉晶巖中，以稀有金屬礦化最好的白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖的包裹體中F－含量最高。在氣相成分中H2O占絕對優(yōu)勢。

偉晶巖全巖及石英的 δ18O值(‰)變化于9.3～12.4，普遍高于相鄰有成因聯(lián)系的花崗巖，成礦最好的白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖全巖δ18O值(‰)為10.4。從二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖到白云母鈉長石偉晶巖δ18O值趨于增高。同一脈體不同結(jié)構(gòu)帶中，當(dāng)后期交代作用強(qiáng)烈發(fā)育時，δ18O值則有時出現(xiàn)降低的趨勢。鈮鉭鐵礦的δ18O值在同一脈體不同結(jié)構(gòu)帶中變化不大，這種特點有些類似于各種地質(zhì)體中的磁鐵礦，而綠柱石即使在同一結(jié)構(gòu)帶中也顯示出較大的差異。同一結(jié)構(gòu)帶中，石英的δ18O值最大，隨后依次是白云母、綠柱石、鈮鉭鐵礦，表明各結(jié)構(gòu)帶在結(jié)晶過程中，氧同位素分餾基本達(dá)到了平衡，同時也反映了礦物結(jié)構(gòu)、成分對氧同位素分餾的影響。白云母(鈉長石)鉀長石偉晶巖的 δ18O石英－水值(‰)為10.39。白云母鈉長石鋰輝石偉晶巖中石英鈉長石細(xì)磷云母帶的 δ18O石英－水值為 7.74，δ18O白云母－水值為7.78。上述數(shù)值表明可能有少量天水加入。含稀有金屬偉晶巖全巖87Sr/86Sr初始比值大于0.73，其中磷灰石的該初始比值為0.724 8 ～0.883 3，反映了這類偉晶巖的物質(zhì)來源具有殼源特點。

3.5 成礦期次、階段與礦物組合、圍巖蝕變

3.5.1 成礦期次、階段與礦物組合

廣昌縣頭陂式花崗巖(花崗偉晶巖)型鋰輝石礦床的形成可劃分為以下三個階段(表2):

(1)含礦花崗巖建造的形成和發(fā)展。作為花崗巖類特征的成礦元素——TR，Nb，Ta，Be，Li，W，Sn等，它們在上地幔中的豐度很低(蔣敬業(yè)，2006)，其富集成礦，是在地殼形成和發(fā)展過程中，特別是大陸地殼的形成和發(fā)展過程中成礦元素要通過火山作用、沉積作用、變質(zhì)作用、巖漿作用和分異演化以及交代蝕變作用等多種地質(zhì)作用，逐步富集形成工業(yè)礦床。

江西省不同地質(zhì)歷史時期都有花崗巖的形成，地殼發(fā)展晚期，主要通過重熔作用形成花崗巖類。在多次交代作用和重熔作用的過程中，成礦元素不斷活化轉(zhuǎn)移，Nb，Ta，Be，Li，W，Sn 等成礦元素從原巖中的“不穩(wěn)定”狀態(tài)(分散狀態(tài)、類質(zhì)同像、包裹體和離子吸附狀態(tài))釋放出來并逐漸集中，導(dǎo)致成礦元素在年輕的花崗巖中得到了明顯的富集。礦體直接圍巖為震旦紀(jì)洪山組角巖化巖層，其含Li(0.009 5% ～0.023 7%)，Ta2O5(0.000 4% ～0.000 5%)，Nb2O5(0.005% ～0.006 8%)，BeO(0.001%)，Rb(0.013 5% ～0.020 4%)，可能為成礦提供最初物質(zhì)來源。

花崗巖中稀有元素含量不斷增高。時代較年輕的花崗巖富含稀有元素，是形成稀有金屬礦床最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)(表3)①。據(jù)1∶20萬廣昌幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告資料，礦區(qū)南側(cè)三疊紀(jì)富城超單元稀有金屬鋰的含量平均在100×10－6左右，高出酸性巖平均含量(40×10－6)2倍以上。由此可見，本區(qū)在多次的交代作用和重熔作用的過程中，稀有金屬在三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體中得到初步富集。本區(qū)稀有金屬偉晶巖成礦物質(zhì)來源于三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體原生巖漿。

表2 礦床成礦期、成礦階段、礦物共生組合及成礦溫度表Table2 Deposits period，mineralization stage，mineral assemblages and metallogenic temperature

表3 江西省不同時代花崗巖鋰元素平均含量Table3 The average lithium content of the different era of granite in Jiangxi province×10－6

(2)含礦花崗巖的分異演化和裂隙充填階段。在高溫時，巖漿是一種均勻的熔融體，巖漿中易揮發(fā)的組分在巖漿活動初期，由于巖漿壓力、溫度均十分高，因此揮發(fā)份不能獨立活動而混熔于巖漿之中，但隨著硅酸鹽熔漿多次侵入作用發(fā)生的冷凝分異作用過程中，溫度逐漸下降，壓力降低，這時熔漿中的 H2O，CO2，H2S，HCl，HF 等揮發(fā)份逐漸集中(邱家驤，1990)，揮發(fā)份即礦化劑，它們影響巖漿的分異作用，并有利于成礦元素遷移富集，因為揮發(fā)份易與金屬元素結(jié)合組成絡(luò)合物。由于金屬絡(luò)合物易溶，熔點低，流動性強(qiáng)，易于搬運，有利于成礦物質(zhì)坐化的集中，富集，形成了高溫的含礦氣水熱液。

偉晶巖是貫入到切割圍巖的裂隙的膨脹帶內(nèi)的花崗巖漿高度分異作用的產(chǎn)物，在分異過程中，K，Li和Si優(yōu)先淋濾而進(jìn)入由飽含揮發(fā)分的花崗巖—偉晶巖巖漿多次沸騰而產(chǎn)生的超臨界流體中。這過程導(dǎo)致結(jié)晶偉晶巖的下部富鈉殘余熔體的分出，并導(dǎo)致超臨界流體集中在上部。此外，殘余巖漿中揮發(fā)分不斷過飽和，因而在冷凝和結(jié)晶期間，多次沸騰可能反復(fù)多次出現(xiàn)。含礦花崗巖的分異演化過程受到揮發(fā)分過飽和巖漿反復(fù)多次沸騰的強(qiáng)烈影響。

當(dāng)?shù)貧ど畈恐厝郛a(chǎn)生的花崗質(zhì)巖漿上侵到地殼上部一定部位基本定位后，其頂部和邊側(cè)相對富揮發(fā)份，硅質(zhì)和堿金屬的花崗質(zhì)熔體—溶液則向周圍的構(gòu)造裂隙滲透(圖4)。

(3)自交代變質(zhì)階段。本區(qū)花崗偉晶巖熱液過程中的堿交代作用，是花崗巖中呈分散狀態(tài)、類質(zhì)同像、包裹體和離子吸附狀態(tài)的成礦元素進(jìn)一步富集成礦床的重要因素(表4)。

表4 本區(qū)不同巖石類型花崗巖鋰元素平均含量Table4 The average lithium content of the different rock types of Granites in the district 10－6

圖4 含鋰輝石花崗偉晶巖礦脈充填交代過程示意圖Fig.4 Account spodumene-bearing granitic pegmatite vein filling process

由于其揮發(fā)份的不斷聚集，不但降低了熔體-溶液的結(jié)晶溫度，而且也促使其成分的分異演化，首先是相對富基性組份的二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖在靠近主體花崗巖的圍巖裂隙中結(jié)晶。當(dāng)熔體-溶液進(jìn)一步向上活動時，由于鈣、鈉的大量晶出及PH2O的增高，鉀相對富集，則形成白云母(鈉長石)鉀長石偉晶巖，在某些地區(qū)鈹可相對富集，構(gòu)成有一定工業(yè)意義的綠柱石偉晶巖。隨后，向上進(jìn)一步活動的熔體-溶液中鈉又相對富集，以大量晶出的鈉長石為特征，形成白云母鉀長石鈉長石偉晶巖，這時鋰、銣、銫、鈮、鉭的含量也相對增高，使鉀長石、白云母中銣、銫的含量明顯高于前兩種偉晶巖，同時也形成了少量的鋰輝石、羥磷鋁鋰石、鈮鉭鐵礦、錫石。當(dāng)熔體-溶液再向上侵入時，除堿金屬和揮發(fā)份繼續(xù)較為活躍外，與堿金屬呈絡(luò)合物運移的鋰、鈮、鉭、錫則大量聚集，它們隨著熔體-溶液從構(gòu)造空間邊部向中心聚集，鈹以綠柱石形式首先在較早階段晶出，之后在其中部出現(xiàn)大量的鋰輝石以及羥磷鋁鋰石，隨著交代作用的發(fā)育，鈮、鉭、錫的礦物便在偉晶巖靠中部一帶大量晶出，從而形成具工業(yè)價值的白云母鈉長石鋰輝石型稀有金屬偉晶巖(圖4)。

成礦巖體較嚴(yán)格的受北北東向深斷裂帶的控制，在其東側(cè)呈北北東向長條狀展布;北東向韌脆性剪切帶及其伴生或派生斷裂、裂隙是控制含礦脈體的重要構(gòu)造因素(楊明桂等，2004)。另外侏羅紀(jì)(燕山早期)黃陂、月形、下長山超單元分布在礦區(qū)西部和北部，巖性為細(xì)—中粒黑云母花崗巖、二云母花崗巖、白云母花崗巖。為本區(qū)花崗巖的分異演化的階段性產(chǎn)物(夏宏遠(yuǎn)等，1983)，不排除侏羅紀(jì)黃陂、月形、下長山超單元也與區(qū)內(nèi)稀有金屬成礦有一定的聯(lián)系。

3.5.2 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)對偉晶巖脈(或礦體)影響較大的蝕變主要為鈉長石化、次為云英巖化。

鈉長石化，主要發(fā)育在脈內(nèi)，可分為三個階段:第一階段鈉長石呈他形葉片狀半自形板條狀，沿造巖礦物粒間交代或在礦物內(nèi)呈穿孔狀;第二階段鈉長石呈他形狀、呈團(tuán)塊狀交代產(chǎn)出;第三階段鈉長石呈他形粒狀，呈脈狀交代產(chǎn)出。這三個階段的鈉長石化，均會造成礦石中鋰輝石的蝕變而降低Li2O的含量。

云英巖化，主要發(fā)育在脈的邊部，呈連續(xù)或不連續(xù)之帶狀或發(fā)育在脈內(nèi)而呈巢狀，可分為二個階段:早階段云英巖化，含黃玉、電氣石、交代第一階段鈉長石，而被第三階段鈉長石所交代，白云母呈不規(guī)則狀，石英他形粒狀;晚階段云英巖化，多呈脈狀產(chǎn)出，白云母呈長片狀，石英呈柱狀，晚于第二階段鈉長石化。

上述蝕變從廣度而言，全區(qū)各脈無論規(guī)模大小，埋藏深、淺均有發(fā)育;從強(qiáng)度而言，地表地下無明顯差異，但小脈往往比大脈強(qiáng)，脈幅縮小部位比脈幅膨大部位強(qiáng)，脈體形態(tài)復(fù)雜的比脈體形態(tài)簡單的強(qiáng)(周建廷等，2011)。

4 成礦模型

本區(qū)鋰輝石—微斜長石—鈉長石型偉晶巖歸屬于武夷山古隆起帶花崗偉晶巖型稀有金屬礦床。廣昌縣頭陂式花崗偉晶巖型鋰輝石礦床是受構(gòu)造—巖漿演化、圍巖建造綜合控制的產(chǎn)物。礦床形成的基本條件是:有含鋰、鈮、鉭、鈹、銣等稀有金屬元素較高的三疊紀(jì)富城超單元黑云母花崗巖體，其背景值較高，是含稀有金屬的成礦巖體;有前泥盆紀(jì)變質(zhì)巖震旦紀(jì)洪山組巖層的圍巖建造;處于武夷隆起之低序次褶皺古竹—皮豬灣復(fù)式向斜西翼，構(gòu)造形變發(fā)育。有斷裂破碎帶、層間破碎帶、裂隙帶構(gòu)造(圖5)。付坊—河源北東向韌脆性剪切帶通過礦區(qū)。

圖5 礦床成礦模式圖Fig.5 Deposit metallogenic model

當(dāng)?shù)貧ど畈恐厝郛a(chǎn)生的花崗質(zhì)巖漿上侵到地殼上部一定部位基本定位后，其頂部和邊側(cè)相對富揮發(fā)份，硅質(zhì)和堿金屬的花崗質(zhì)熔體-溶液則向周圍的構(gòu)造裂隙滲透。由于其揮發(fā)份的不斷聚集，不但降低了熔體-溶液的結(jié)晶溫度，而且也促使其成分的分異演化，首先是相對富基性組份的二云母(白云母)鉀長石奧長石(早期鈉長石)偉晶巖在靠近主體花崗巖的圍巖裂隙中結(jié)晶。當(dāng)熔體-溶液進(jìn)一步向上活動時，由于鈣、鈉的大量晶出及PH2O的增高，鉀相對富集，則形成白云母(鈉長石)鉀長石偉晶巖，在某些地區(qū)鈹可相對富集，構(gòu)成有一定工業(yè)意義的綠柱石偉晶巖。隨后，向上進(jìn)一步活動的熔體-溶液中鈉又相對富集，以大量晶出的鈉長石為特征，形成白云母鉀長石鈉長石偉晶巖，這時鋰、銣、銫、鈮、鉭的含量也相對增高，使鉀長石、白云母中銣、銫的含量明顯高于前兩種偉晶巖，同時也形成了少量的鋰輝石、羥磷鋁鋰石、鈮鉭鐵礦、錫石。當(dāng)熔體-溶液再向上侵入時，除堿金屬和揮發(fā)份繼續(xù)較為活躍外，與堿金屬呈絡(luò)合物運移的鈮、鉭、錫則大量聚集，它們隨著熔體-溶液從構(gòu)造空間邊部向中心聚集，鈹以綠柱石形式首先在較早階段晶出，之后在其中部出現(xiàn)大量的鋰輝石以及羥磷鋁鋰石，隨著交代作用的發(fā)育，鈮、鉭、錫的礦物便在偉晶巖靠中部一帶大量晶出，從而形成具工業(yè)價值的白云母鈉長石鋰輝石型稀有金屬偉晶巖。

蔣敬業(yè).2006.應(yīng)用地球化學(xué)[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社:34.

曠羲秦.1974.稀有元素礦床地質(zhì)譯文集[M].北京:地質(zhì)出版社:7-11.

裴榮富.1995.中國礦床模式[M].北京:地質(zhì)出版社:168-171.

邱家驤.1990.巖漿巖巖石學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社:44-305.

夏宏遠(yuǎn)，梁書藝，謝為鑫.1983.從某些礦區(qū)探討華南鎢鈹錫鋰鉭鈮礦床的成因系列[J].礦物巖石，(1):36-44.

楊明桂，王發(fā)寧，曾勇，等.2004.江西北部金屬成礦地質(zhì)[M].北京:中國大地出版社:12-24.

周建廷，王國斌，何淑芳，等.2011.江西宜豐地區(qū)甘坊巖體成巖成礦作用分析[J].東華理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，34(4):348-351.