王艷麗,彭齊鳴,祝新友,程細音,傅其斌,楊 毅
(1.中國地質(zhì)大學(北京),北京 100083;2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心,北京 100012;3.中華人民共和國國土資源部,北京 100812;4.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司,北京 100012;5.昆明理工大學國土資源工程學院,云南昆明 650093)
Li-F花崗質(zhì)巖石以酸性、過鋁、富含H2O、F、B、P 等揮發(fā)性組分和富含 Li、Rb、Cs、Be、Ta、Nb、Sn、W等親石稀有金屬元素為主要特征,以黃玉-鋰云母-鈉長石花崗巖為典型代表(王聯(lián)魁等,2000;朱金初等,2002)。世界廣泛分布的富含Li、F的花崗巖,常伴有鎢錫鈮鉭鈹?shù)榷喾N礦化(王聯(lián)魁等,2000),產(chǎn)于我國華南稀有金屬花崗巖礦集區(qū)的廣西壯族自治區(qū)恭城縣栗木錫鎢鈮鉭礦就是Li-F花崗巖成礦的代表礦床。
關(guān)于稀有金屬花崗巖的成因演化,巖漿說(杜紹華等,1984;夏衛(wèi)華等,1989;朱金初等,2002)與交代說(胡受奚,1975;王玉榮等,2007;袁忠信等,1987)已經(jīng)激烈地爭論了數(shù)十年,至今仍未完全平息。我國華南與鎢錫鈮鉭稀有金屬礦化有關(guān)的Li-F花崗巖體中存在很多與結(jié)晶分異觀點相悖的地質(zhì)現(xiàn)象,如條帶狀、韻律狀構(gòu)造、黑色斑點狀礦囊、云英巖包體以及似偉晶巖-細晶巖條帶等,越來越多的研究認為其屬于花崗巖巖漿液態(tài)不混溶的結(jié)果(王聯(lián)魁等,1983;張德會,1988;彭省臨等,1995;王聯(lián)魁等,2000)。
本文基于栗木礦床中存在的大量液態(tài)不混溶地質(zhì)現(xiàn)象,結(jié)合南嶺地區(qū)其他礦床(如江西大吉山鎢礦、梅子窩鎢礦、湖南瑤崗仙鎢礦、湖南錫田礦床等)的研究,提出液態(tài)不混溶作用是栗木礦床堿長花崗巖的主要分異機制,這種演化機制自巖漿階段持續(xù)至晚期熱液階段,制約鎢錫鈮鉭的富集成礦過程。
廣西栗木錫礦田處于南嶺成礦帶西段,恭城復式向斜北部揚起端。主要出露地層為寒武系邊溪組變質(zhì)砂巖;泥盆系下統(tǒng)蓮花山組、那高嶺組泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)頁巖,中統(tǒng)郁江組和東崗嶺組的石英砂巖、白云質(zhì)(泥質(zhì))灰?guī)r,上統(tǒng)融縣組灰?guī)r;下石炭統(tǒng)巖關(guān)階、大塘階灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有東西向、南北向兩組,構(gòu)成“廿”字型構(gòu)造體系(圖1)。栗木堿長花崗巖體形成于印支期(楊峰等,2009),富含黃玉以及鎢、錫、鈮鉭礦物,富揮發(fā)性活動元素Li(348~464×10-6)、Rb(950~1600×10-6)和 F(1.4 ~1.7%)等,同時稀有元素 Ta、Nb、Hf、Zr、W、Sn 等富集,屬于典型的富 Li- F 花崗巖。前人多將栗木花崗巖體頂部的淡色花崗巖確定為鈉長石花崗巖,深部的主體花崗巖確定為黑云母花崗巖,經(jīng)大量巖礦鑒定和長石電子探針分析,巖石中基本不含斜長石,鈉長石的An值均小于5,95%以上的樣品An<2,平均僅有0.72,栗木花崗巖皆為堿長花崗巖(祝新友等,2012)。兩類堿長花崗巖接觸界線較清楚,但無冷凝邊和烘烤邊,細粒堿長花崗巖II呈“西瓜皮”狀上覆于中粒斑狀鋰鐵云母堿長花崗巖I之上(圖1中A-A’剖面圖)。
栗木堿長花崗巖體大部分隱伏于礦區(qū)深部,在水溪廟、金竹源、老虎頭、三個黃牛等地,呈巖株、巖墻狀上侵,在其向上突出部位,形成花崗巖型錫鈮鉭礦化、長石石英脈型鎢礦化、石英脈型鎢錫礦化等。含錫鉭鈮花崗巖是礦區(qū)最主要的礦體,產(chǎn)于隱伏花崗巖頂部,呈緩傾斜似層狀產(chǎn)出。礦石以稀散浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造為主,局部礦化富集,形成礦囊。礦石礦物主要為鈮鉭鐵礦和錫石,伴生有黝錫礦、黃銅礦、閃鋅礦等。長英質(zhì)脈型或石英脈型鎢錫礦體主要呈脈狀產(chǎn)出,形態(tài)復雜,產(chǎn)狀多變,且規(guī)模小。礦石礦物以錫石為主,伴生有黑鎢礦、白鎢礦、黝錫礦、黃銅礦、閃鋅礦、輝鉬礦等。礦床垂向分帶明顯,從下到上依次為中粒似斑狀堿長花崗巖I帶→細粒堿長花崗巖II帶(鈮鉭礦體堿長花崗巖)→花崗偉晶巖脈帶→長石石英脈帶→螢石鋰云母細脈帶。
栗木礦床中,發(fā)現(xiàn)大量能代表巖漿液態(tài)分離的地質(zhì)現(xiàn)象,包括似偉晶巖-細晶巖緊密共生、花崗巖中不規(guī)則狀條帶、韻律條帶、礦化囊包體等,地球化學特征也表現(xiàn)出液態(tài)不混溶作用演化特點。巖漿晚期的液態(tài)不混溶作用常伴隨著鎢錫鈮鉭等的成礦作用。
巖漿液態(tài)不混溶地質(zhì)特征表現(xiàn)在多個方面,不僅出現(xiàn)大量的似偉晶巖、細晶巖,而且還有體現(xiàn)液態(tài)分離作用的花崗巖條帶構(gòu)造、巖石流動構(gòu)造、以及與礦化有直接關(guān)系的礦囊、礦化堿長花崗巖II及長石石英脈等。
栗木礦區(qū)花崗巖頂部附近常見似偉晶巖與細晶巖緊密相伴出現(xiàn)。產(chǎn)在細粒堿長花崗巖II內(nèi)的似偉晶巖脈邊部尤其是下方常出現(xiàn)平行分布的細晶巖(圖2A),二者間界限清楚,無明顯先后關(guān)系,為巖漿液態(tài)不混溶作用分離的產(chǎn)物;產(chǎn)在巖體頂部接觸帶附近的似偉晶巖-細晶巖常呈韻律條帶狀,條帶寬度大到幾十公分,小到1~2cm(圖2B,C),條帶與巖體-大理巖接觸帶平行。
水溪廟礦段巖體頂部或邊緣地帶發(fā)現(xiàn)有大量近水平的不規(guī)則狀條帶,由兩類不同顏色的細粒堿長花崗巖組成(圖2D)。條帶大小不一,長0.5~20m,兩種花崗巖界線明顯,接觸帶無烘烤邊及冷凝邊,無穿插關(guān)系。二者巖性相近,均為堿長花崗巖,富含黃玉、白云母,以及錫石、鈮鉭礦物、黝錫礦、黃鐵礦、黃銅礦等,呈定向排列(圖2E),顯示巖漿的流動性質(zhì)。類似的條帶還有由長石石英脈-石英脈共同組成的條帶(圖2F),其成因是巖漿不混溶作用分離出的不同巖相在動力作用下形成。
鈮鉭礦物和鎢錫礦物呈副礦物分散于細粒堿長花崗巖II內(nèi)部,含量較高時構(gòu)成礦體。礦體與含礦化或正常的細粒堿長花崗巖II迅速過渡,無明顯截然的界線,這種現(xiàn)象也應是巖漿液態(tài)不混溶作用的結(jié)果。這類礦體在湖南瑤崗仙、江西大吉山等礦床的花崗巖中也有發(fā)現(xiàn)。
礦囊主要分布于金竹源礦段鈉長石花崗巖頂部,鎢錫礦物、鈮鉭礦物及黃鐵礦等硫化物高度集中分布于不規(guī)則囊狀體中。囊狀呈透鏡狀、團塊狀等(圖3A),其中礦石礦物含量最高可達40%(圖3B),主要為錫石、黝錫礦及少量鈮鉭礦等(圖3C、D)。礦囊中除了成礦物質(zhì)高度富集外,F(xiàn)、P、Na的含量也較堿長花崗巖高(表1)。礦囊的花崗結(jié)構(gòu)與細粒堿長花崗巖II相似,由此也說明,礦囊形成時,同周圍的堿長花崗巖均處于一種液態(tài)熔漿分離的狀態(tài),是典型的巖漿不混溶地質(zhì)現(xiàn)象。任云生等(2003)結(jié)合高溫高壓實驗對這一觀點進行了驗證。類似的礦囊在湖南瑤崗仙、鄧阜仙、江西大吉山等鎢礦的巖體中均有發(fā)育。
表1 廣西栗木礦床各類巖體主量、微量元素平均含量Table 1 Average content of major and trace elements in the Limu deposit
續(xù)表1Continued Table 1
含礦石英脈或長英質(zhì)脈主要分布于巖體和似偉晶巖上方,礦化長英質(zhì)脈與似偉晶巖過渡,再向上過渡為石英脈,在水溪廟和三個黃牛礦區(qū)出現(xiàn)較多。
栗木礦床幾類巖體化學成分變化不大,均以強烈富 SiO2、Al2O3、低 CaO、MgO、MnO、FeO 為特點,K2O+Na2O平均8.10% ~9.01%。細粒堿長花崗巖II→細晶巖→似偉晶巖,巖石堿度K2O+Na2O、F含量、Na2O/K2O比值在中粒堿長花崗巖I中最低,逐漸增高;TiO2含量逐漸降低。顯示出揮發(fā)份在上部堿長花崗巖以及細晶巖、似偉晶巖中聚集,伴隨著堿度的增高,而Ti、Fe等組分殘留于下部的堿長花崗巖中。礦囊及花崗巖型礦體分布于細粒堿長花崗巖II中,主要含量指標與細粒堿長花崗巖II相似。相比之下,SiO275.38%、P2O50.22%、F 0.27%、MnO 0.2%,含量明顯高。
按照礦物組成及演化順序,將栗木花崗巖劃分為四類:中粒斑狀堿長花崗巖I、細粒堿長花崗巖II、細晶巖和似偉晶巖。系統(tǒng)測定這些巖石和礦囊的物質(zhì)組成,平均地球化學成分分析結(jié)果見表1。主量元素成分測定方法用X熒光光譜法,微量元素測定方法采用ICP-MS。
在K2O-Na2O圖解(圖4)中,不同巖石K2O、Na2O發(fā)生明顯分異,中粒堿長花崗巖I中K2O>Na2O,細粒堿長花崗巖K2O<Na2O,二者差異相對小。相比之下,細晶巖、似偉晶巖的差異性更加明顯,呈兩級化分異,前者富Na2O,后者富K2O。礦囊的特點與細粒堿長花崗巖相似,只是Na2O含量略低。
圖4 栗木花崗巖K 2 O-Na2 O圖解Fig.4 Diagram of K 2 O vs Na2 O of the granites in the Limu deposit
整體上,栗木花崗巖富集揮發(fā)性活動元素Li、Be、Rb、F,其中 Rb 950 ×10-6~3096 ×10-6,細粒堿長花崗巖及細晶巖的Rb含量等已達到最低工業(yè)品位。Ta、Nb、Hf、Zr、W、Sn 等元素含量也很高,貧或虧損Ba、Sr,REE元素含量很低,尤其是細粒堿長花崗巖II及礦囊等,這也是華南地區(qū)稀有金屬花崗巖的特點(陳駿等,2008)。中粒堿長花崗巖I中成礦元素 Nb(31×10-6)、Ta(11×10-6)的含量明顯高于普通花崗巖(Nb:21 ×10-6,Ta:4.2 ×10-6)(李昌年,1992)。Nb、Ta、W、Cu、Zn 等在細粒堿長花崗巖II中進一步富集(表1),為形成花崗巖型礦化奠定了良好的物質(zhì)基礎,通過巖漿不混溶作用分離形成的似偉晶巖W、Mo、Bi等成礦元素得到進一步富集,可能是巖體頂部形成似偉晶巖型及長石石英脈型礦化的重要原因。巖礦石的Rb/Sr(平均51~126)均較高,尤其是細粒堿長花崗巖II的Rb/Sr高達270。一般情況下,巖漿結(jié)晶分異演化過程中,隨著巖漿分離結(jié)晶的加強,Nb/Ta增加,而Zr/Hf減小(李昌年,1992),而本礦區(qū)花崗巖巖體的 Nb/Ta、Zr/Hf比值具有正相關(guān)關(guān)系(圖5),顯示巖漿分異可能以液態(tài)不混溶分異為主。
圖5 栗木花崗巖Zr/Hf-Nb/Ta圖解Fig.5 Diagram of Zr/Hf vs Nb/Ta in the Limu deposit
堿長花崗巖稀土總量很低,中粒堿長花崗巖I的ΣREE平均在60×10-6,與湖南鄧阜仙鎢礦晚期巖體(84×10-6)及瑤崗仙鎢礦粗粒堿長花崗巖(平均98×10-6)含量相當,遠低于南嶺花崗巖稀土總量平均值250×10-6(地礦部南嶺項目花崗巖專題組,1989),細粒堿長花崗巖II平均為3×10-6,多數(shù)樣品<1×10-6。稀土配分模式如圖6,中粒堿長花崗巖I稀土配分模式呈較平坦的“V”字形,與南嶺大部分鎢礦區(qū)花崗巖相類似。細粒堿長花崗巖II、礦囊、似偉晶巖及細晶巖等配分曲線相似,ΣREE較中粒堿長花崗巖低一個數(shù)量級,接近分析方法的檢出限,Eu異常較弱,配分曲線總體上微向右傾斜。相比之下,細晶巖中δEu為弱負異常,似偉晶巖中δEu呈弱正異常。
圖6 栗木礦床巖體REE配分圖(球粒隕石標準化值引自McDonough&Sun(1995))Fig.6 Chondrite normalized REE pattern of the Limu granites(base diagram is from McDonough&Sun(1995))
有關(guān)栗木堿長花崗巖成因,交代論者認為是由黑云母花崗巖強烈“鈉長石化”蝕變的結(jié)果(胡受奚,1975;王玉榮等,1979;袁忠信等,1987)。巖礦鑒定顯示,鈉長石結(jié)晶早于鉀長石和石英,往往被鉀長石、石英等礦物穿切,并非鈉長石化的結(jié)果。結(jié)晶分異成因觀點認為,早期花崗巖先結(jié)晶,富含揮發(fā)份和成礦物質(zhì)的殘余熱液殘留于頂部(朱金初等,1996;陳駿等,2008)。似偉晶巖也多被認為與結(jié)晶分離有關(guān)(Jahns and Burnham,1969)。對栗木礦床似偉晶巖-細晶巖條帶,朱金初等(1996)認為,水溪廟礦區(qū)偉晶巖和細晶巖呈韻律式交替出現(xiàn),與熔漿在巖脈環(huán)境下的分異演化、F含量的漲落和黃玉的周期性晶出以及熔漿結(jié)晶的動力學機制有關(guān);王聯(lián)魁等(2000)認為該構(gòu)造是巖漿不混溶作用的結(jié)果。
近年一些研究認為,南嶺地區(qū)錫鎢多金屬礦區(qū)的花崗巖廣泛發(fā)育巖漿液態(tài)不混溶作用(王聯(lián)魁等,1983,2000;彭省臨等,1995)。巖漿液態(tài)不混溶(亦稱巖漿不混溶、巖漿液態(tài)分離)作用指原來均一的巖漿(或熔體),演化到一定溫度、壓力條件下不再穩(wěn)定,分離成兩種或兩種以上成分不同、互不混溶的巖漿(或熔體)(Barker,1983)。早在20世紀后期,就有人用巖漿不混溶作用的觀點來解釋空間上并列產(chǎn)出而巖性不同的巖石成因,提出巖漿可能分裂成為互不相溶的兩種液體(蘇良赫,1984)。但由于種種原因,直到七十年代末,硅酸鹽液態(tài)不混溶才被列為重要的巖石成因(Yoder,1979)。由于花崗巖質(zhì)巖漿黏性大,長石、石英等礦物與熔漿的比重差別小等,張旗等(1997)認為酸性巖漿幾乎不可能發(fā)生結(jié)晶分異。
對于栗木花崗巖的演化過程,我們不否認結(jié)晶分異作用存在,但僅以結(jié)晶分異機制難以圓滿解釋礦囊、堿長花崗巖條帶、偉晶巖-細晶巖緊密共生等地質(zhì)現(xiàn)象。
栗木礦區(qū)各類堿長花崗巖及花崗巖型礦體,礦物成分及地球化學成分差異并不十分明顯,但各類巖石間界線明顯,無明顯的穿切關(guān)系;堿長花崗巖I、II之K2O/Na2O比值不同,似偉晶巖、細晶巖的K2O、Na2O組合顯現(xiàn)出更深層次的分離,其分離方向符合王聯(lián)魁等(1997,2000)提出的Li-F花崗巖液態(tài)分異的端元演化方向;同時,栗木花崗巖∑REE、δEu的突變性也顯示了與巖漿結(jié)晶分異作用的區(qū)別,而這些特征都可以用巖漿液態(tài)分異來解釋。同時,似偉晶巖-細晶巖呈相伴的脈狀產(chǎn)出于巖體邊部;礦囊不規(guī)則分布于巖漿巖中,其礦物組合與細粒堿長花崗巖相同,只是作為副礦物的鎢、錫、鈮鉭等礦物含量較高;這些均是巖漿發(fā)生液態(tài)分離作用的產(chǎn)物。
有關(guān)巖漿液態(tài)不混溶過程中堿金屬元素的行為,前人開展過大量的研究(李健康等,2008),巖漿不混溶作用共軛兩相的分離導致了Na、Li與K的分離(王聯(lián)魁等,1997,2000)。通過對世界Li-F花崗巖地球化學特征研究(王聯(lián)魁等,2000),認為典型Li-F花崗巖中存在富Na、富K、富Si三端元組分。栗木巖體中K、Na分離的現(xiàn)象也符合巖漿液態(tài)不混溶作用分異演化端元,且從中粒堿長花崗巖I→細粒堿長花崗巖II→細晶巖+似偉晶巖→長石石英脈,巖漿不混溶是一個不斷進行、連續(xù)演化的過程。
似偉晶巖和細晶巖不僅見于栗木堿長花崗巖中,在國內(nèi)湖南瑤崗仙、鄧阜仙、江西西華山(王聯(lián)魁等,1983;張德會,1988)、蕩平(余行禎等,1988)等礦床以及美國達科他和加利福尼亞等地也有廣泛出現(xiàn)(Jahns et al.,1963;Stem et al.,1986;Rockhold et al.,1987)。似偉晶巖中往往含有大量的不混溶流體包裹體,包括熔融包裹體和熔流包裹體(Webster et al.1997;Kovalenko et al.1996;Thomas et al.2000),因此被認為是巖漿晚期不混溶作用的產(chǎn)物。夏衛(wèi)華等(1984)在栗木老虎頭堿長花崗巖的石英中發(fā)現(xiàn)熔融包裹體,為栗木花崗巖液態(tài)不混溶演化提供了更直接的證據(jù)。湖南瑤崗仙多數(shù)礦脈的下部變?yōu)殚L石石英脈,甚至偉晶巖脈(陳依壤,1988),林新多等(1986)據(jù)此提出“上液下漿”的觀點,張德會(1988)認為石英脈是液態(tài)分異作用的結(jié)果。由此,我們初步認為栗木礦床含礦長英質(zhì)脈很可能是巖漿液態(tài)不混溶作用的直接產(chǎn)物。彭省臨等(1995)進行的鎢、錫的流-熔分配和熔-熔分配實驗結(jié)果分析表明,在超臨界條件下,花崗質(zhì)巖漿期后熱液成礦作用難以形成大、中型鎢、錫礦床,而液態(tài)分離作用可以形成富鎢、錫的高硅熔體,是形成鎢、錫礦床的主要成礦作用。
綜上所述,巖漿液態(tài)不混溶作用貫穿于栗木巖漿演化整個過程,是栗木花崗巖的主要分異機制,同時也存在結(jié)晶分異的影響。
在巖漿演化過程中,成礦元素在流/熔體間的交換、分配過程是巖漿熱液礦床形成的重要環(huán)節(jié)。實驗研究表明,W、Sn的流-熔分配系數(shù)很小(彭省臨等,1995;王玉榮等,2007;胡小燕等,2007),Nb、Ta同樣傾向于分散在花崗巖熔漿,但在超臨界狀態(tài)下,Nb、Ta氟絡合物能夠溶于氣熱相中(王玉榮等,1979)。有資料解釋,鎢在殘余熔漿中聚集的原因是鎢對氧有很強的親和力,形成的WO42-具有較大的體積,難于大量進入造巖礦物晶格,導致其在殘余熔漿中大量聚集(李建平,2012)。元素在熔體和流體間的分配特征不僅受到溫度、壓力、氧逸度等條件的制約,流體組成、堿含量、熔體的NBO/T(非橋氧鍵/橋氧鍵)也是制約元素分配行為的重要因素,尤其是揮發(fā)份元素F、Cl等。F傾向于分配進入熔體相中,其分配系數(shù)小于1,熔體中F含量的增加可使錫在熔體中的溶解度增大(Bhalla et al.2004)。
圖7 栗木礦床巖漿液態(tài)不混溶成礦模式Fig.7 A metallogenic model of magma liquid immiscibility for the Limu deposit
南嶺與鎢錫成礦有關(guān)的堿長花崗巖富含Li、F等揮發(fā)份,其中F在巖漿液態(tài)分異過程中發(fā)揮了重要作用,一方面可能作為巖漿不混溶作用的催化劑,另一方面是與成礦元素結(jié)合形成絡合物,促進成礦元素的遷移(李統(tǒng)錦,1994;王玉榮等,2007;Peng,1993)。
在花崗巖巖漿演化過程中,液態(tài)分離作用促使體系中成礦元素及揮發(fā)份在其中一相熔體中的不斷富集。栗木礦床的形成自始至終發(fā)生巖漿液態(tài)不混溶作用,并伴隨著元素的分離和成礦物質(zhì)的富集。與中粒堿長花崗巖I相比,細粒堿長花崗II富含Na2O、P2O5、活潑元素 Li、成礦元素 Cu、Zn、W、Bi、Mo、Sb、Nb、Ta,以及堿土元素 Sr、Rb。此時,巖漿液態(tài)不混溶作用形成了礦化元素在細粒堿長花崗巖II中的第一步富集。
富含成礦元素的細粒堿長花崗巖II經(jīng)巖漿液態(tài)分離作用,礦化進一步富集,又分離出了含礦花崗巖以及稠密浸染狀分布的鈮鉭礦、黝錫礦、錫石等礦囊。在瑤崗仙鎢礦床,除了礦囊的發(fā)現(xiàn)外,還發(fā)現(xiàn)大量代表巖漿液態(tài)分離作用的云英巖包體,包體內(nèi)強烈富集黑鎢礦,含量可達10%以上。
細晶巖和似偉晶巖中成礦元素含量都較高,但Nb、Ta在細晶巖中更為富集,而 Cu、Zn、W、Bi、Mo恰好相反,在似偉晶巖中富集。同時,似偉晶巖中揮發(fā)份F的含量達到了0.23%,這些特征為似偉晶巖巖漿進一步發(fā)生液態(tài)不混溶作用分離出鎢錫礦化長英質(zhì)脈提供了條件,并奠定物質(zhì)基礎。
栗木礦床的形成是巖漿不斷發(fā)生多級液態(tài)分異作用的結(jié)果,從巖漿侵位到形成礦床,都是以液態(tài)分離作用為主線,在巖漿液態(tài)分異過程中,實現(xiàn)了成礦元素的富集和沉淀。不同類型的礦化,對應液態(tài)分離作用的不同階段。值得一提的是,栗木花崗巖巖漿液態(tài)不混溶,并不是純粹上的一分為二,而是原巖一部分(通常是富含揮發(fā)份的熔體)進一步分異,分離出的熔體可以經(jīng)過不混溶作用進一步分異。據(jù)此構(gòu)建了栗木礦床液態(tài)分離成礦模式(圖7)。
(1)巖漿液態(tài)不混溶作用是栗木堿長花崗巖演化的主要機制,制約著巖漿晚期至熱液階段的巖漿分異演化過程。
(2)巖漿液態(tài)不混溶促進成礦元素的富集和沉淀,礦化類型與巖漿不混溶階段有直接聯(lián)系,不同類型的礦化對應巖漿液態(tài)不混溶作用的不同階段。兩類堿長花崗巖之間具有液態(tài)不混溶關(guān)系,頂部的細粒堿長花崗巖II經(jīng)進一步的巖漿不混溶作用,分離出花崗巖型礦化、礦囊;在巖漿頂部的液態(tài)分異作用形成緊密共生的似偉晶巖和細晶巖,似偉晶巖進一步液態(tài)分離可能形成長石石英脈型礦化。
Barker D S.1983.Igneous rocks[J].Prentiee-Hall,N.J.133
Bhalla P,Holtz F,Linnen RL.2004,Solubility ofcassiter-ite in evolved graniticmelts:Effect of T,f O2,and additional volatiles.Lithos,80:387-400
Chen Jun,Lu Jian-jun,Chen Wei-feng,Wang Ru-cheng,Ma Dongsheng,Zhu Jin-chu,Zhang Wen-lan,Ji Jun-feng.2008.W-Sn-Nb-Ta-bearing granites in the Nanling range and their relationship to metallogengesis[J].Geological Journal of China Universities,14(4):459-473(in Chinese with English abstract)
Chen Yi-rang.1988.Geological and geochemical characteristics and diagenetic-minerogenetic processes of Yaogangxian granite[J].Mineral Resources and Geology,2(1):62 -72(in Chinese with English abstract)
Du Shao-hua,Huang Yun-hui.1984.The research of Xianghualing[J].Science in China,Ser.B,11:1039 - 1047(in Chinese with English abstract)
Hu Shou-xi.1975.Metallogenetic specialization of Na-K series igneous rock and ankali metasomatic to the rare elements deposit[J].Memoir collected papers of rare elements conference,(1):91 -94(in Chinese)
Hu Xiao-yan,Bi Xian-wu,Hu Ruizhong,Shang Lin-bo,F(xiàn)an Wen-ling.2007.Advances in Tin Distribution between Granitic Melts and Coexisting Aqueous Fluids and a Review of Tin in Fluids and Melts.Advances in Earth Science,22(3):281 -289(in Chinese with English abstract)
Jahns R H,Tuttle O F.1963.Layered pegmatite-aplite intrusives[J].Mineral Soc Am Spec Paper,1:78 -92
Klemme.2004.Evidence for fluoride melts in Earth's mantle formed by liquid immiscibility[J].Geology,32(5):441 -444.
Kovalenko V I,Tsaryeva G M,Naumov V B,Hervig R L,Newman S.1996.Magma of pegmatites from Volhynia:Composition and crystallization parameters determined by magmatic inclusion studies[J].Petrology,4:277 -290
Li Chang-nian.1992.Trace elements petrology of igneous rock[M].Wuhan:China University of Geoscience Press:1-100(in Chinese)
Li Jian-kang,Zhang De-hui,Wang Deng-hong,Zhang Wen-huai.2008.Liquid immiscibility of fluorine-rich granite magma and its diagenesis and metallogeny[J].Geological Review,54(2):175 -183(in Chinese with English abstract)
Li Jian-ping.2012.The Mineralization characteristics of the Jiangxi Dajishan Tungsten deposit and the Metallogenic prediction of its eastern area[D].Beijing:China University of Geoscience(Beijing):20 -30.(in Chinese)
Li Ren-ke.1993.Tinstone deposit in Guangxi Province[M].Beijing:Geological Publishing Press:82-84(in Chinese)
Li Tong-jin.1994.Tests on interaction of supercritical water fluid and ore-bearing granitic melt and their geological significance[J].Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,(1):4 - 6(in Chinese with English abstract)
Lin Xin-duo,Zhang De-hui,Zhang Chuang-ling.1986.A discussion on the property of ore-forming fluid of the wolframite quartz-vein in the Yaogangxian tungsten deposit,Yizhang county,Hunan province[J].Journal of Earth Science,11(2):153 -160(in Chinese with English abstract)
Peng Sheng-lin,Chen Zi-long,Chen Xu,Yang Mu.1995.New evidence for the liquation mineralization of W and Sn[J].Geological Journal of Central South University of Tecnology,26(2):143 -147(in Chinese with English abstract)
Ren Yun-sheng,Liu Lian-deng,Zhang Hui-huang.2003.Review on genesis of wolframite nests liquation[J].World Geology,22(4):357-360(in Chinese with English abstract)
Rock hold J R,Nabelek P I,Glascock M D.1987.Origin of rhythmic layering in the Calamity Peck satellite pluton of the Hamey Peak Granite,South Dakota:The role of boron[J].Geochim Cosmchim Acta,51:487-496
Stem L A,Brown G E,Bird D K.1986.Mineralogy and geochemical evolution of Little Three pegmatite-aplite layered intrusive,Ramona,California[J].Am Mineral,71:406 - 427
Su Liang-hao.1984.The inprotance of liquid immisciblity in petrology and mineral deposits[J].Journal of Earth Science,(1):1 - 12(in Chinese with English abstract)
Thomas R,Webster J D,Heinrich W.2000.Melt inclusions in pegmatite quartz:complete miscibility between silicate melts and hydrous fluids at low pressure[J].Contrib.Mineral.Petrol.:139,394 -401
Wang Lian-kui,Huang Zhi-long.2000.Liquid immiscibility of Li-F granite magma:Characteristic and experiment[M].Beijing:Science Press:1-236(in Chinese)
Wang Lian-kui,Wang Hui-fen,Huang Zhi-long.2000.Geochemical indicators of trace element in Li-F granite liquid segregation[J].Acta Petrologica Sinica,15(02):145-152(in Chinese with English abstract)
Wang Lian-kui,Wang Hui-fen,Huang Zhi-long.1997.Discovery on the three end-members’components of Li-F granite rock and its liquidstate separation oring[J].Geology and Prospecting,33(3):11 - 20(in Chinese with English abstract)
Wang Lian-kui,Zhu Wei-fang,Zhang Shao-li.1983.Liquid segregationone of the main modes of differentiation of the Nanling Granite[J].Geological Review,29(2):365 -373(in Chinese with English abstract)
Wang Yu-rong Li Jia-tian Lu Jia-lan Fan Wen-ling.1979.Geochemical Mechanism of Nb-,Ta-mineralization During the Stage of Granite Crystallization[J].Geochimica,8(4):283 -291
Wang Yu-rong,H.T.Hoselton,I-Ming Chou.2007.Experimental study on distribution of Sn,F(xiàn)e,W,Pb and Zn between granite magma and coexistent fluid at 850 ℃ and 400 MPa[J].Geochimica,36(4):413-418(in Chinese with English abstract)
Webster J D,Thomas R,Rhede D.1997.Melt inclusions in quartz from an evolved peraluminous pegmatite:Geochemical evidence for strong tin enrichment in fluorine-rich and phosphorus-rich residual liquids[J].Geochemical Cosmochimica Acta,61(13):2589-2604
Xia Wei-hua,Zhang Jin-tong,F(xiàn)eng Zhi-wen,Chen Zi-ying.1989 .Geology character of granite-type rare metals in Nanling district[M].Wuhan:China University of Geoscience Press:1-120(in Chinese)
Xia Wei-hua,Chen Zi-ying.1984.The discovery of melt inclusions in topaz and quartz and its significance to genesis of Ta-Nb granites in southern China[J].Journal of Earth Science,(2):79 -83(in Chinese with English abstract)
Yoder,Jr.,H.S.1979.The Evolution of the Igneous Rocks[M].New York:Dover Publications:1-332
Yu Xing-zhen,Li Pei-lan.1988.Characters of the thermal ore fluids at Xihuashan tungsten field[J].Mineral Resources and Geology,2(1):81-88(in Chinese with English abstract)
Yuan Zhong-xin,Bai Ge,Yang Yue-qing.1987.A discussion on petrogenesis of rare metal granites[J].Mineral Deposits,(1):88 - 94(in Chinese with English abstract)
Zhang De-hui.1988.On the liquid fractionation origin of wolframite quartz veins[J].Geology and Prospecting,(7):15 - 2(in Chinese with English abstract)
Zhang Qi,Pan Guo-qiang,Li Cheng-dong,Jin Wei-jun,Jia Xiu-qin.1997.Does fractional crystallization occur in granitic magma?Some crucial questions on granite study(2)[J].Acta Petrologica Sinica,23(6):1239 -1251(in Chinese with English abstract)
Zhu Jin-chu,Li Ren-ke,Zhou Feng-ying,Wang Ru-cheng,Xiong Xiaolin,Xu Hong-zhong.1996.Genesis of asymmetrically layered pegmatite aplite dykes of shuiximiao mine,Limu district,Guangxi[J].Geochimical,25(1):1 -9(in Chinese with English abstract)
Zhu Jin-chu,Rao Bing,Xiong Xiao-lin.2002.Comparison and genetic interpretation of Li-F rich,rare-metal bearing granitic rocks[J].Geochimica,31(2):141 -152(in Chinese with English abstract)
Zhu Xin-you,Wang Jing-bin,Wang Yan-li,Cheng Xi-yin,He Peng,F(xiàn)u Qi-bin,Li Shun-ting.2013.The characteristics of greisen inclusion in alkali feldspar granite in Yaogangxian tungsten deposit[J].Mineral Deposits,32(3):533-544(in Chinese with English abstract)
[附中文參考文獻]
陳 駿,陸建軍,陳衛(wèi)鋒,王汝成,馬東升,朱金初,張文蘭,季峻峰.2008.南嶺地區(qū)鎢錫鈮鉭花崗巖及其成礦作用[J].高校地質(zhì)學報,14(4):459-473
陳依壤.1988.瑤崗仙花崗巖地質(zhì)地球化學特征與成巖成礦作用[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2(1):62-72
杜紹華,黃蘊慧.1984.香花嶺巖的研究[J].中國科學(B輯),(11):1039-1047
胡受奚.1975.鈉質(zhì)和鉀質(zhì)系列火成巖和堿質(zhì)交代作用對稀有元素的成礦專屬性[C].全國稀有元素會議論文集(第一集),科學出版社:91-94
胡曉燕,畢獻武,胡瑞忠,尚林波,樊文苓.2007.錫在花崗質(zhì)熔體和流體中的性質(zhì)及分配行為研究進展.地球科學進展[J],22(3):281-289
李昌年.1992.火成巖微量元素巖石學[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社:94-95
李健康,張得會,王登紅,張文淮.2008.富氟花崗巖漿液態(tài)不混溶作用及其成巖成礦效應[J].地質(zhì)論評,54(2):175-183
李建平.2012.江西大吉山鎢礦成礦特征及東區(qū)成礦預測[D].北京:中國地質(zhì)大學(北京):20-30
李人科.1993.廣西錫礦[M].北京:地質(zhì)出版社:82-84
李統(tǒng)錦.1994.超臨界水流體與含礦花崗巖熔體相互作用實驗的地質(zhì)意義[J].礦物巖石地球化學通訊,(1):4-6
林新多,張德會,章傳玲.1986.湖南宜章瑤崗仙黑鎢礦石英脈成礦流體性質(zhì)的探討[J].地球科學,11(2):153 -160
彭省臨,陳子龍,陳 旭,楊 牧.1995.鎢、錫液態(tài)分離成礦作用的新證據(jù)[J].中南工業(yè)大學學報,26(2):143-147
任云生,劉連登,張輝煌.2003.黑鎢礦礦囊熔離成因綜述[J].世界地質(zhì),22(4):357-360
蘇良赫.1984.液相不共溶在巖石學及礦床學中的重要性[J].地球科學,(1):1-12
王聯(lián)魁,黃智龍.2000.Li-F花崗巖液態(tài)分離與實驗[M].北京:科學出版社:1-236
王聯(lián)魁,王慧芬,黃智龍.2000.Li-F花崗巖液態(tài)分離的微量元素地球化學標志[J].巖石學報,15(02):145 -152
王聯(lián)魁,王慧芬,黃智龍.1997.鋰氟花崗質(zhì)巖石三端元組分的發(fā)現(xiàn)及其液態(tài)分離成因[J].地質(zhì)與勘探,33(3):11-20
王聯(lián)魁,朱為方,張紹立.1983.液態(tài)分離—南嶺花崗巖分異方式之一[J].地質(zhì)論評,29(2):365-373
王玉榮,H.T.Hoselton,I-Ming Chou.2007.Sn、Fe、W、Pb 和Zn在花崗巖熔體及共存流體相之間的分配實驗研究:850℃和400MPa[J].地球化學,36(4):413-418
王玉榮,李加田,盧家爛,樊文苓.1979.花崗巖漿結(jié)晶過程晚期鈮、鉭富集成礦的地球化學機理探討[J].地球化學,8(4):283-291
夏衛(wèi)華,陳紫英.1984.黃玉石英中熔漿包裹體的發(fā)現(xiàn)及其在華南擔銳花崗巖成因上的意義[J].地球科學-武漢地質(zhì)學報,(2):79-83
夏衛(wèi)華,章錦統(tǒng),馮志文,陳紫英.1989.南嶺花崗巖型稀有金屬礦床地質(zhì)[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社:1-120
余行禎,李佩蘭.1988.西華山鎢礦田成礦熱流體性質(zhì)分析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2(1):81-88
袁忠信,白 鴿,楊岳清.1987.稀有金屬花崗巖型礦床成因討論[J].礦床地質(zhì),(1):88-94
張德會.1988.試論石英脈型黑鎢礦床的液態(tài)分離成因[J].地質(zhì)與勘探,(7):15-20
張 旗,潘國強,李承東,金惟俊,賈秀勤.1997.花崗巖結(jié)晶分離作用問題—關(guān)于花崗巖研究的思考之二[J].巖石學報,23(6):1239-1251
朱金初,李人科,周鳳英,王汝成,熊小林,許紅忠.1996.廣西栗木水溪廟不對稱層狀偉晶巖-細晶巖巖脈的成因討論[J].地球化學,25(1):1-9
朱金初,饒 冰,熊小林.2002.富鋰氟含稀有礦化花崗質(zhì)巖石的對比和成因思考[J].地球化學,31(2):141-152
祝新友,王京彬,王艷麗,程細音,何 鵬,傅其斌,李順庭.2013.石英脈型鎢礦床中云英巖析離體及巖漿液態(tài)分異成礦研究——以湖南瑤崗仙鎢礦床為例[J].礦床地質(zhì),32(3):533-544