武當(dāng)隆起西段新元古代牌樓花崗巖中黑云母成分特征及成巖指示意義

張維峰，彭練紅，徐大良，鄧 新，劉 浩，金鑫鏢，譚 靖

(1. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心， 湖北 武漢 430205； 2. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心， 湖北 武漢 430205)

黑云母屬于三八面體結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物，分子式一般為IM3T4O10A2(其中I=K, Na, Ca, Ba; M=Li, Fe2+, Fe3+, Mg, AlⅥ, Ti, Mn; T=AlⅣ, Fe3+, Si; A=OH, F, Cl)，是花崗巖中常見(jiàn)的暗色礦物之一(Riederetal., 1998)。由于其結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分對(duì)巖漿的溫度、壓力、氧逸度等物理化學(xué)條件十分敏感，熱動(dòng)力學(xué)條件的變化可以控制其復(fù)雜的化學(xué)成分，因此，對(duì)黑云母展開(kāi)礦物化學(xué)成分的研究可以有效地反映出寄主巖體的成巖條件、演化過(guò)程及巖漿物質(zhì)來(lái)源等方面的信息(Wones and Eugster, 1965; Beane, 1974; Zhu and Sverjensky, 1992; Henryetal., 2005; Uchidaetal., 2006)。有關(guān)黑云母化學(xué)成分的地質(zhì)意義已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于厘定巖漿演化、成巖過(guò)程和含礦性評(píng)價(jià)等方面的研究之中(De Albuquerque, 1973; Rasmussenetal., 2013; Parsapooretal., 2015; Sarjoughianetal., 2015; Zhangetal., 2015; 葉茂等, 2017; 楊陽(yáng)等, 2017; 周云等, 2017)。

牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖出露于南秦嶺武當(dāng)隆起構(gòu)造的西段，鋯石U-Pb年代學(xué)結(jié)果表明其形成于667.2±3.5 Ma(張維峰等, 2018)?；趲r石地球化學(xué)特征和鋯石原位Lu-Hf同位素等方面的分析，前人對(duì)其源區(qū)和地球動(dòng)力學(xué)背景進(jìn)行了探討(張維峰等, 2018)。然而，由于缺乏礦物學(xué)研究，其成巖過(guò)程的物理化學(xué)條件仍未查明。事實(shí)上，越來(lái)越多的研究表明，與巖漿活動(dòng)有關(guān)的Cu、Au、Mo和Sn成礦作用往往受巖漿的氧逸度和溫度等物理化學(xué)條件的控制(Linnenetal., 1996; Mungall, 2002; Sunetal., 2015)。野外調(diào)查中，未見(jiàn)與牌樓二長(zhǎng)花崗巖有關(guān)的礦化蝕變現(xiàn)象，是什么因素制約了牌樓巖體的成礦作用仍不清楚。黑云母作為牌樓花崗巖基質(zhì)中的重要組成礦物之一，其礦物地球化學(xué)數(shù)據(jù)可以為巖漿固結(jié)的物理化學(xué)參數(shù)(壓力、溫度和氧逸度等)和巖石成因類(lèi)型等提供直接的證據(jù)。因此，本文擬利用電子探針技術(shù)，通過(guò)對(duì)牌樓花崗巖中的黑云母進(jìn)行系統(tǒng)的礦物化學(xué)成分研究，查明其結(jié)晶的物化參數(shù)和成巖過(guò)程，分析探討其未能成礦的關(guān)鍵控制因素，并從礦物化學(xué)成分的角度為巖石成因類(lèi)型和形成的構(gòu)造背景提供佐證。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

武當(dāng)隆起位于南秦嶺的東端(圖1a)，出露面積約8 000 km2，為典型的隆升構(gòu)造，新元古代拉伸紀(jì)武當(dāng)群出露于抬升區(qū)域的核部，四周被新元古代成冰紀(jì)耀嶺河組、埃迪卡拉紀(jì)和顯生宙地層環(huán)繞(圖1b， Lingetal., 2010)。其中，武當(dāng)群的主要巖性有兩組，包括變質(zhì)火山-沉積巖組合和變質(zhì)沉積巖組合，耀嶺河組則以變玄武質(zhì)火山巖(熔巖、火山碎屑巖或凝灰?guī)r)為主, 夾少量變酸性火山巖和變泥質(zhì)巖(張業(yè)明等, 2001; Lingetal., 2010; Wangetal., 2016)。區(qū)域內(nèi)新元古代巖漿活動(dòng)發(fā)育，巖石類(lèi)型多樣，從基性到酸性均有分布，如桃源輝長(zhǎng)巖(679±3 Ma)、泰山廟閃長(zhǎng)巖(631.6±0.6 Ma)、五里坪花崗巖(630.4±0.6 Ma)、竹溝口花崗巖(632.2±0.7 Ma)以及大規(guī)模出露的輝綠巖脈(Lingetal., 2008; Zhuetal., 2015; Wangetal., 2016)。

牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖出露于十堰竹山縣牌樓以北2 km轉(zhuǎn)盤(pán)橋一帶，巖體大致呈不規(guī)則條帶狀近東西向展布，長(zhǎng)約1 400 m，寬約200 m，呈巖枝形式侵位于武當(dāng)群副變質(zhì)巖中。該區(qū)域內(nèi)發(fā)育兩組斷裂，近北東向的斷裂被后期近東西向斷裂切割錯(cuò)斷。大量基性巖脈侵入到武當(dāng)群中，少量輝長(zhǎng)巖因區(qū)域變質(zhì)作用而形成斜長(zhǎng)角閃巖。除此之外，還出露有花崗閃長(zhǎng)巖和牌樓花崗巖等酸性侵入巖(圖1c)。

2 樣品描述和分析方法

牌樓花崗巖具灰白色細(xì)粒似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2a)。斑晶含量約占15%，主要組成礦物為斜長(zhǎng)石(10%)、角閃石(4%)以及少量黑云母(<1%)。斜長(zhǎng)石發(fā)育聚片雙晶或卡鈉復(fù)合雙晶；角閃石多呈長(zhǎng)柱狀，單偏光下呈墨綠色-綠色多色性，正交鏡下呈一級(jí)橙黃干涉色，部分角閃石顆粒因自身顏色的掩蓋在正交鏡下呈現(xiàn)深綠色，大部分角閃石可見(jiàn)一組平行于長(zhǎng)軸方向的解理，少數(shù)呈半自形的六邊形結(jié)構(gòu)，發(fā)育“角閃石式”解理(圖2b、2c)?；|(zhì)為顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母和角閃石組成(圖2d、2e)。石英多為他形結(jié)構(gòu)；鉀長(zhǎng)石以半自形條紋結(jié)構(gòu)為主(圖2e)，少數(shù)可見(jiàn)格子雙晶；斜長(zhǎng)石主要為半自形聚片雙晶?；|(zhì)中鉀長(zhǎng)石含量高于斜長(zhǎng)石。基質(zhì)中黑云母為自形-半自形片狀結(jié)構(gòu)，單偏光鏡下呈棕黃色-棕黑色多色性，正交鏡下因自身顏色覆蓋而呈現(xiàn)微弱的紫紅-黃綠色干涉色(圖2d、2e)；角閃石則為長(zhǎng)柱狀和六邊形結(jié)構(gòu)。該巖體中還可見(jiàn)磁鐵礦、鋯石等副礦物呈半自形-他形結(jié)構(gòu)產(chǎn)出于基質(zhì)中。根據(jù)其野外產(chǎn)狀和巖相學(xué)特征定名為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖。

圖 1 秦嶺-桐柏-大別構(gòu)造簡(jiǎn)圖(a， 據(jù)吳元保等, 2013)、武當(dāng)隆起大地構(gòu)造位置圖[b， 據(jù)Ling 等(2008)修編]和牌樓花崗巖出露位置圖(c)Fig. 1 Schematic geological map of the Qinling-Tongbai-Dabie orogenic belt (a， modified after Wu Yuanbao et al., 2013)， geological map of Wudang uplift (b, modified after Ling et al., 2008) and geological map of Pailou granite (c)

為了限定花崗巖形成的物化參數(shù)，本文選取基質(zhì)中普遍發(fā)育的黑云母，利用電子探針技術(shù)對(duì)其進(jìn)行礦物化學(xué)成分分析。分析測(cè)試在武漢地質(zhì)調(diào)查中心的EPMA-1600型電子探針儀器上完成，具體工作條件如下：加速電壓15 kV，探針電流20 nA，束斑直徑1 μm，根據(jù)元素強(qiáng)度和性質(zhì)不同，元素峰分析時(shí)間選擇在7～60 s間，絕大部分元素峰分析的時(shí)間為10 s，檢測(cè)限為100×10-6～300×10-6。標(biāo)樣采用SPI公司的硅酸鹽及氧化物標(biāo)樣，測(cè)試完成后對(duì)所有數(shù)據(jù)利用ZFT修正法進(jìn)行處理，分析精度優(yōu)于1%～2%。

圖 2 牌樓二長(zhǎng)花崗巖手標(biāo)本(a)及鏡下特征(b～e)圖(b、d為單偏光； c、e分別為b、d對(duì)應(yīng)的正交偏光)Fig. 2 Hand specimen (a) and microscopic photos (b～e) of the Pailou monzogranite (b and d: plainlight; c and e: crossed nicols)Bt—黑云母； Hb—角閃石； Kfs—鉀長(zhǎng)石； Pl—斜長(zhǎng)石； Qz—石英Bt—biotite; Hb—hornblende; Kfs—K-feldspar; Pl—plagioclase; Qz—quartz

3 礦物化學(xué)特征

牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖中的黑云母SiO2含量變化于32.76%～34.41%之間，TiO2含量介于1.86%～2.08%之間，Al2O3含量分布于11.89%～13.68%之間，F(xiàn)eOT含量變化于35.02%～37.56%之間，MgO含量變化于0.23%～0.29%之間，MnO含量在0.52%～0.75%之間，Na2O和K2O含量分別為0.03%～0.25%和7.37%～8.72%，Cl含量為0～0.05%，并且CaO和F含量可以忽略不計(jì)(表1)。

黑云母的結(jié)構(gòu)式是基于22個(gè)氧原子計(jì)算獲得的，而Fe3+和Fe2+采用林文蔚等(1994)的迭代法獲得。計(jì)算的原子數(shù)結(jié)果表明，牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖中的黑云母富Fe2+而貧Mg，XMg[Mg/(Mg+FeT)]值為0.011～0.015。除此之外，黑云母AlⅥ原子數(shù)較低(0.128～0.395)，而Ti原子數(shù)適中(0.236～0.267)，在云母成分分類(lèi)圖解中，全部落入鐵葉云母區(qū)域(圖3， Foster, 1960)。

表 1 牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖黑云母化學(xué)成分特征Table 1 Representative chemical compositions of biotite from the Pailou monzogranite

4 討論

4.1 黑云母的成因類(lèi)型

按照其成因，黑云母可以劃分為巖漿黑云母和熱液黑云母(Jacobs and Parry, 1976)。 巖漿黑云母形成于巖漿結(jié)晶過(guò)程中；熱液黑云母常見(jiàn)于斑巖型、矽卡巖型和IOCG型等礦床的熱液蝕變過(guò)程中，可進(jìn)一步細(xì)分為平衡再結(jié)晶黑云母和熱液新生黑云母(Jacobs and Parry, 1976, 1979)。巖漿黑云母和熱液黑云母不僅在巖相學(xué)上存在較大的差異，在礦物化學(xué)性質(zhì)方面也有較大差別。通過(guò)對(duì)北美斑巖銅礦中的黑云母對(duì)比研究，Beane (1974) 指出中酸性巖體中的巖漿黑云母Mg/Fe<0.1，蝕變黑云母Mg/Fe>1.5且Fe3+/Fe2+<0.3。除此之外，巖漿黑云母還具有更高的TiO2(>3%)和更低的Al2O3(<15%)含量(Nachitetal., 2005)，兩者可以用TiO2-FeOT+MnO-MgO三元圖解很好地區(qū)分開(kāi)來(lái)(Nachitetal., 2005)。

圖 3 云母分類(lèi)圖解(據(jù)Foster, 1960)Fig. 3 The classification diagram of mica (after Foster, 1960)

牌樓花崗巖中的黑云母呈彌散狀、自形-半自形片狀產(chǎn)出，具有鋸齒狀、散口等特征(圖2e、2f)，未見(jiàn)脈狀集合體形式，其巖相學(xué)特征與巖漿黑云母相似(唐攀等, 2017)。化學(xué)成分結(jié)果顯示，這些黑云母Mg/Fe值遠(yuǎn)小于0.1，Al2O3含量介于11.89%～13.68%之間，也與巖漿黑云母相符。然而，牌樓二長(zhǎng)花崗巖黑云母的TiO2含量約為2 %，在相關(guān)判別圖解上落入堿性花崗巖黑云母和平衡再結(jié)晶黑云母相交的區(qū)域內(nèi)，有別于大多數(shù)巖漿黑云母(圖4)。已有的巖石地球化學(xué)研究結(jié)果表明，牌樓二長(zhǎng)花崗巖具有高含量的FeOT(張維峰等, 2018)。黑云母和角閃石作為牌樓二長(zhǎng)花崗巖的主要賦Fe礦物，不可避免繼承其寄主巖石屬性。同時(shí)，由于黑云母礦物晶格中普遍存在TiⅥ與(Fe, Mg)Ⅵ類(lèi)質(zhì)同像替代(Abrecht and Hewitt, 1988)，黑云母中高含量的Fe勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致較低含量的Ti。事實(shí)上，很多研究實(shí)例顯示，富FeOT的堿性花崗巖中的黑云母不一定都含有高含量的TiO2(Nachitetal., 2005)。綜合上述分析，認(rèn)為用于成分分析的黑云母都屬于巖漿黑云母，因而其化學(xué)成分可以用于探討牌樓花崗巖形成的物理化學(xué)條件及成巖過(guò)程。

圖 4 黑云母的10 TiO2-FeOT+MnO-MgO成因分類(lèi)圖解(據(jù)Nachit et al., 2005)Fig. 4 Genetic classification of biotite using 10 TiO2-FeOT+ MnO-MgO diagram (after Nachit et al., 2005)

4.2 黑云母結(jié)晶的物理化學(xué)條件

實(shí)驗(yàn)研究表明，隨著巖漿系統(tǒng)氧逸度增加，熔體的Fe3+/Fe2+值增加，就會(huì)導(dǎo)致有更少的Fe2+與Mg2+競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入黑云母礦物的晶格中(Wones and Eugster, 1965)，因此黑云母分子格架中Mg2+、Fe3+和Fe2+離子的相對(duì)含量可以用于估算巖漿結(jié)晶時(shí)的氧逸度。目前利用該實(shí)驗(yàn)所提出的相對(duì)氧逸度圖解已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于花崗巖或者斑巖型礦床的研究中(Parsapooretal., 2015; Zhangetal., 2015; Zhangetal., 2016; 楊陽(yáng)等, 2017)。如前文所述，牌樓二長(zhǎng)花崗巖基質(zhì)中廣泛發(fā)育有石英、黑云母、鉀長(zhǎng)石及少量磁鐵礦，其巖石礦物組合符合黑云母氧逸度圖解的使用條件。礦物化學(xué)特征顯示，牌樓花崗巖中的黑云母Mg2+、Fe3+和Fe2+原子數(shù)分布范圍分別為0.057～0.075、0.256～0.462和4.518～5.135，在相關(guān)圖解上落入NNO(鎳-氧化鎳)和FMQ(鐵橄欖石-磁鐵礦-石英)氧逸度緩沖線(xiàn)之間(圖5)，在Wones和Eugster (1965) 的黑云母logfO2-t圖解(圖6)中，可以看出牌樓花崗巖的logfO2約為-18.1～-17.4，指示其中黑云母形成于較低的氧逸度環(huán)境。

黑云母的TiO2含量受溫度控制靈敏，并且Ti的含量又控制著黑云母的反射色(Robert, 1976)，因此Ti的含量可以有效地估算火成巖和變質(zhì)巖中黑云母形成溫度(Robert, 1976; Douce, 1993)。牌樓二長(zhǎng)花崗巖中的黑云母單偏光鏡下呈棕黃色，暗示其形成溫度較高。通過(guò)對(duì)美國(guó)529組巖漿黑云母化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，Henry等(2005) 得出黑云母Ti含量與溫度和XMg的經(jīng)驗(yàn)公式。近些年，這一經(jīng)驗(yàn)公式也被拓展到斑巖系統(tǒng)有關(guān)的熱液黑云母中，并取得了良好的應(yīng)用效果(Parsapooretal., 2015; Sarjoughianetal., 2015)。該非線(xiàn)性方程適用的范圍為XMg=0.275～1.000, Ti=0.04～0.60,t=480～800℃(以22個(gè)O原子為基準(zhǔn))。牌樓二長(zhǎng)花崗巖黑云母的XMg值為0.011～0.015，不符合該方程的使用條件。為了定量估算其成巖溫度，筆者選取logfO2-t圖解，根據(jù)氧逸度緩沖區(qū)域及黑云母分子式中100 Fe/(Fe+Mg)值，估算牌樓二長(zhǎng)花崗巖黑云母形成溫度范圍為640～710°C(圖6)。

圖 5 黑云母的Fe3+-Fe2+-Mg2+圖解(據(jù)Wones 和Eugster, 1965)Fig. 5 The Fe3+-Fe2+-Mg2+ diagram of biotite (after Wones and Eugster, 1965)

圖 6 黑云母log fO2-t圖解(據(jù)Wones和 Eugster, 1965)Fig. 6 The log fO2-t diagram of biotite (after Wones and Eugster, 1965) MH、NNO、FMQ和IW為氧逸度緩沖曲線(xiàn)，虛線(xiàn)為黑云母100 Fe/ (Fe+Mg)等值線(xiàn)The solid curves of MH, NNO, FMQ and IW are oxygen fugacity buffer, and the dashed curves are isograms of 100 Fe/(Fe+Mg) in biotite

基于花崗巖中黑云母AlT與角閃石AlT壓力計(jì)和閃鋅礦地質(zhì)壓力計(jì)標(biāo)定的成巖壓力存在良好的線(xiàn)性關(guān)系，Uchida 等(2006) 提出了花崗巖中黑云母AlT與固結(jié)壓力的經(jīng)驗(yàn)方程：p(0.1 GPa)=3.03 AlT-6.53(±0.33)，其中AlT為黑云母以22個(gè)氧原子計(jì)算所得的Al 陽(yáng)離子總數(shù)。該公式基于的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)自于日本地區(qū)的I型或者I-S型花崗巖。近幾年，這一經(jīng)驗(yàn)公式也逐漸被拓展到A型花崗巖中，并取得了良好的運(yùn)用效果(Lanetal., 2015; Caoetal., 2016)。通過(guò)上述方程換算，得出牌樓二長(zhǎng)花崗巖黑云母形成壓力范圍為0.9～1.7 GPa。侵位深度利用p=ρgH進(jìn)行換算，其中ρ取大陸地殼的平均密度2 700 kg/m3，g=10 m/s2，對(duì)應(yīng)的深度相當(dāng)于3.2～6.2 km。由于侵位深度離地表較近，巖漿與外界的熱擴(kuò)散作用較為強(qiáng)烈，礦物在快速冷卻環(huán)境下往往來(lái)不及充分結(jié)晶，形成較為細(xì)粒的結(jié)構(gòu)，這也與巖相學(xué)觀(guān)察的牌樓花崗巖為細(xì)粒結(jié)構(gòu)這一特征相符(圖2)。

4.3 巖石成因類(lèi)型和構(gòu)造環(huán)境

大量的研究已經(jīng)證明黑云母成分除了可以估算氧逸度、地質(zhì)壓力和地質(zhì)溫度以外，在某些情況下，還可以用于判斷巖石成因類(lèi)型及構(gòu)造背景(Abdel-Rahman, 1994; Shabanietal., 2003; Dahlquistetal., 2010; Zhangetal., 2015; 葉茂等, 2017)。通過(guò)對(duì)造山和非造山巖系中黑云母成分的系統(tǒng)對(duì)比研究，Abdel-Rahman (1994) 指出造山鈣堿性巖系(I型花崗巖)中的黑云母相對(duì)富Mg，過(guò)鋁質(zhì)S型花崗巖中黑云母明顯富Al，而非造山堿性巖系(A型花崗巖)中黑云母富Fe、成分近鐵云母。在此結(jié)論的基礎(chǔ)上，Dahlquist 等(2010) 研究指出，黑云母成分中的Fe2+/(Fe2++Mg)>0.8是區(qū)分A型與I、S型花崗巖的重要判別指標(biāo)。

牌樓花崗巖中的黑云母均表現(xiàn)為富Fe貧Mg的特征，F(xiàn)e2+/(Fe2++Mg)值介于0.985～0.989之間，屬于鐵葉云母(圖3)。在黑云母MgO-FeOT-Al2O3和Fe2+/(Fe2++Mg)-F對(duì)巖石成因類(lèi)型的判別圖解中，牌樓二長(zhǎng)花崗巖中的黑云母成分均落入非造山堿性巖套范圍內(nèi)(圖7)，指示牌樓二長(zhǎng)花崗巖屬于A(yíng)型花崗巖。這也與前人對(duì)其展開(kāi)的巖石地球化學(xué)研究結(jié)果一致(張維峰等， 2018)。全巖主、微量元素特征表明，牌樓二長(zhǎng)花崗巖屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石，F(xiàn)e3+/(Fe3++Fe2+) 值遠(yuǎn)大于0.153，富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb和Ta，具有較高的Zr+Nb+Y+Ce含量以及10 000 Ga/Al、FeOT/(FeOT+MgO)值，顯示出A型花崗巖的特征(張維峰等， 2018)。

圖 7 黑云母MgO-FeOT-Al2O3(a,據(jù)Abdel-Rahman, 1994)和F-Fe2+/(Fe2++ Mg)圖解(b,據(jù)Dahlquist et al., 2010)Fig.7 The MgO-FeOT-Al2O3 (a, after Abdel-Rahman, 1994) and F- Fe2+/(Fe2++ Mg) (b, after Dahlquist et al., 2010) diagrams of biotite

牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖的形成年齡為667.2±3.5 Ma，與武當(dāng)隆起地區(qū)桃源輝長(zhǎng)巖、泰山廟閃長(zhǎng)巖、五里坪花崗巖、竹溝口花崗巖的形成年代相近(Lingetal., 2008; Wangetal., 2016)，都屬于新元古代中晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。巖石地球化學(xué)和同位素特征表明這些巖石均與俯沖板片斷裂或回撤后的伸展作用有關(guān)(Lingetal., 2008; Wangetal., 2016)。綜合考慮區(qū)域同時(shí)代巖漿活動(dòng)屬性及本次研究獲得的牌樓二長(zhǎng)花崗巖黑云母化學(xué)成分的指示意義，本文認(rèn)為牌樓二長(zhǎng)花崗巖也形成于非造山伸展體系下。

4.4 成礦潛力分析

近些年，越來(lái)越多的研究表明，巖漿巖自身的氧逸度和溫度等物化條件是決定其能否形成Cu、Au、Mo和Sn礦化的關(guān)鍵控制因素之一(Linnenetal., 1996; Mungall, 2002; Sunetal., 2015)。由于在高氧逸度條件下，S以SO42-或SO2的形式存在于硅酸鹽熔體中，就會(huì)導(dǎo)致在巖漿演化的早期階段不易發(fā)生硫化物的沉淀，從而使得Cu、Au和Mo等親硫元素在殘余熔體中逐步富集，為后續(xù)的礦化蝕變提供充足的物質(zhì)來(lái)源(Sunetal., 2015)。目前，普遍認(rèn)為與Cu、Au和Mo成礦作用有關(guān)的致礦巖體具有較高的氧逸度，其氧逸度多在NNO和HM氧逸度緩沖曲線(xiàn)之間(Parsapooretal., 2015)或大于FMQ+2(Mungall, 2002)。牌樓似斑狀二長(zhǎng)花崗巖中黑云母所限定的氧逸度均落入FMQ和NNO所夾區(qū)域內(nèi)(圖5)，暗示較低的氧逸度可能是導(dǎo)致其不能形成Cu、Au和Mo礦化的決定因素。

實(shí)驗(yàn)研究表明，氧逸度和溫度是制約Sn在流體/熔體間分配及錫成礦的主要控制因素(temprok, 1990; Linnenetal., 1996)。在較高氧逸度條件下，Sn以Sn4+形式存在，由于其離子半徑與Ti4+相似，因而在巖漿結(jié)晶過(guò)程中，Sn4+常類(lèi)質(zhì)同像替代Ti4+進(jìn)入早期結(jié)晶的礦物，如磁鐵礦、角閃石、黑云母等；而在低氧逸度條件下，Sn以+2價(jià)形式存在，由于其離子半徑較大，更傾向于在巖漿結(jié)晶分異晚期的熔體和流體中富集。通過(guò)系統(tǒng)的總結(jié)研究，temprok (1990) 指出SnO2在花崗質(zhì)巖漿中的溶解度和溫度呈正相關(guān)關(guān)系，即熔體溫度越高，富集的SnO2的濃度越高。因此，低氧逸度和高溫的花崗質(zhì)巖漿有利于晚期分異出的流體形成錫礦化。雖然牌樓花崗巖具有較低的氧逸度(圖5)，然而未見(jiàn)錫礦有關(guān)的礦化，可能與熔體形成溫度較低，不利于錫在熔體中富集有關(guān)。

5 結(jié)論

(1) 牌樓花崗巖中的黑云母為巖漿黑云母，具有富鐵貧鎂的特征，屬于鐵葉云母亞類(lèi)；

(2) 黑云母的結(jié)晶溫度為640～710℃，巖體的固結(jié)壓力為0.9～1.7 GPa，logfO2變化于-18.1～-17.4之間，形成于較低氧逸度條件；

(3) 牌樓二長(zhǎng)花崗巖屬于A(yíng)型花崗巖，形成于非造山伸展構(gòu)造背景；

(4) 巖漿的氧逸度較低是導(dǎo)致牌樓二長(zhǎng)花崗巖不具有Cu、Au和Mo成礦潛力主要控制因素，而缺乏Sn礦化可能與巖漿溫度較低有關(guān)。

致謝衷心感謝武漢地質(zhì)調(diào)查中心魏運(yùn)許教授在野外的大力幫助以及審稿專(zhuān)家和編委的建設(shè)性意見(jiàn)。