滇西姚安金礦床正長斑巖角閃石、黑云母化學(xué)特征及其地質(zhì)意義*

鄭瑜林，周癸武，張長青，胡金盟，張盼盼

（1中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037；2合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽合肥230009；3云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，云南昆明650000；4東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

斑巖型礦床是世界上銅、金、鉬的重要儲庫（Lu et al.，2013；Mao et al.，2017），其成礦作用與過程一直是礦床學(xué)家研究的熱點(diǎn)（Richards，2015；Mao et al.，2017）。前人大量的研究資料顯示，大型-超大型斑巖礦床多與高氧逸度、富水的淺層侵位中酸性巖漿密切相關(guān)（Richards，2003；Hou et al.，2015），因此，對中酸性侵入巖的氧化狀態(tài)、富水性的研究是評價其成礦潛力的重要手段。黑云母和角閃石在大多數(shù)長英質(zhì)巖漿巖中分布廣泛，豐富的類質(zhì)同象作用使得其對巖漿的物理化學(xué)條件變化非常敏感（Speer，1984）。黑云母和角閃石中的F、Cl含量可以指示流體中鹵素的活度（Zhang et al.，2001）；Fe3+/Fe2+比值可以用來估算巖漿的氧逸度（Li et al.，2017）；全鋁含量可用來計算壓強(qiáng)（Ridolfi et al.，2008）；因此，許多斑巖礦床已用黑云母和角閃石的化學(xué)成分來研究礦床成因（沈陽等，2018），劃分出富礦與貧礦巖體。由此可見，黑云母和角閃石的化學(xué)成分對其形成時巖漿的物理化學(xué)條件有重要的指示意義（Wones et al.，1965）。

金沙江-哀牢山富堿斑巖帶是中國重要的銅、金、鉛、鋅等金屬資源集中區(qū)（Lu et al.，2013；Mao et al.，2017），帶內(nèi)發(fā)育眾多新生代富堿斑巖。姚安金礦床正是位于此富堿斑巖帶中段，區(qū)內(nèi)發(fā)育富礦正長斑巖與貧礦正長斑巖，前人對姚安金礦床富礦正長斑巖的年代學(xué)、巖相學(xué)、地球化學(xué)、成礦流體和物質(zhì)來源方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了豐富的成果（葛良勝等，2002；畢獻(xiàn)武等，2005；錢祥貴等，2000；Bi et al.，2002；Yan et al.，2018）。如Bi等（2002）將成礦分為早期硫化物階段和晚期氧化物階段2個期次，金主要賦存于晚期氧化物(鏡鐵礦脈)之中。礦體的產(chǎn)出與富堿斑巖在時間、空間上關(guān)系密切，且根據(jù)礦石礦物鉀長石、磁鐵礦、鏡鐵礦與正長斑巖具有相似的稀土元素配分模式，得出正長斑巖演化釋放出的流體提供了金成礦所必須的流體。同時，正長斑巖侵位后至金成礦前，區(qū)內(nèi)再無其他巖漿活動，所以金成礦僅與正長斑巖有關(guān)。然而，前人研究對貧礦正長斑巖關(guān)注較少，正長斑巖含礦性差異的原因尚不明確，姚安正長斑巖結(jié)晶時的物理化學(xué)條件也缺乏礦物學(xué)方面的證據(jù)。據(jù)此，本文以姚安金礦區(qū)貧礦正長斑巖中的角閃石和黑云母為研究對象，利用巖相學(xué)和礦物微區(qū)分析，探討了貧礦正長斑巖結(jié)晶時的氧逸度、形成溫度與壓力，并與成礦帶內(nèi)其他富礦與貧礦巖體進(jìn)行對比，識別出富堿斑巖成礦的差異性，探討了斑巖體的成礦潛力。本文的研究成果不僅有助于完善該地區(qū)成巖與成礦作用過程的認(rèn)識，同時也為后續(xù)區(qū)域上的找礦勘查工作起到良好的指示意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與礦區(qū)地質(zhì)特征

三江斑巖成礦帶區(qū)域上屬于三江特提斯成礦域，其先后經(jīng)歷了古生代古特提斯洋的消減閉合、中-新生代新特提斯洋的開啟-閉合，以及新生代以來印亞大陸的俯沖碰撞造山的強(qiáng)烈改造，從而形成了目前三江地區(qū)獨(dú)特的構(gòu)造格局（侯增謙等，2004）。三江成礦帶位于印-亞大陸碰撞形成的青藏高原東南緣，在晚碰撞（40～26 Ma）壓扭與張扭轉(zhuǎn)換期，為調(diào)節(jié)吸收印-亞大陸碰撞應(yīng)力，先后形成了一系列NNW-NW向走滑剪切及深大斷裂，如金沙江-紅河斷裂帶（張玉泉等，1987）。沿斷裂帶發(fā)育一系列與富堿斑巖有關(guān)的銅、金、鉬、鉛、鋅礦床（圖1a、b），如玉龍超大型銅鉬礦床（侯增謙等，2009）、北衙超大型金-鉛-鋅礦床（Xu et al.，2007；Lu et al.，2013；He et al.，2015）、馬廠菁金-銅-鉬礦床（侯增謙等，2004；Lu et al.，2013）、姚安金礦床（畢獻(xiàn)武等，2005；張準(zhǔn)等，2002）、哈播銅-鉬-金礦床（祝向平等，2012；Zhu et al.，2013）。

圖1 揚(yáng)子克拉通西緣構(gòu)造格架圖（a）和滇西新生代富堿斑巖分布簡圖(b，據(jù)Lu et al.，2013修改)Fig.1 Tectonic framework of western margin of the Yangtze Craton（a）and distribution of Cenozoic Alkali-rich porphyries in West Yunnan（b,modified after Lu et al.,2013）

姚安金礦床正處于富堿斑巖帶中段，礦區(qū)內(nèi)地層出露較為簡單（圖2），由古到新主要有下白堊統(tǒng)高峰寺組，巖性主要為中厚層長石石英砂巖；下白堊統(tǒng)普昌河組，巖性為紫色泥巖、砂泥巖夾少量砂巖、細(xì)砂巖；上白堊統(tǒng)馬頭山組，巖性為灰色細(xì)礫巖、底礫巖和紫紅色中厚層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，夾黃褐色泥巖；上白堊統(tǒng)江底河組，雜色泥巖夾細(xì)粒長石石英砂巖；以及第四系，巖性為蒸發(fā)式含鹽建造，局部含有火山噴發(fā)巖。區(qū)內(nèi)斷裂與褶皺較為發(fā)育，主要為老街子格苴坪復(fù)式背斜，軸向NNW向；斷裂縱橫交叉，互相切割，斷裂主要分為NNW向、NWW向、NE向和EW向。構(gòu)造活動具有多期、多階段的性質(zhì)，其中，NE向?yàn)榈V區(qū)主要控巖控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，巖漿巖組合復(fù)雜，噴出相為粗面巖和假白榴石斑巖，侵入相主要為黑云母正長斑巖與石英正長斑巖和晚期煌斑巖。前人對姚安地區(qū)堿性雜巖進(jìn)行了大量的鋯石U-Pb同位素定年研究，年齡范圍33～36 Ma（張玉泉，1987；Yan et al.，2018）。

圖2 姚安礦區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)Bi et al.，2002）Fig.2 Simplified geologic map of the Yaoan gold deposit（after Bi et al.，2002）

2 正長斑巖巖石學(xué)特征

姚安礦區(qū)正長斑巖主要分布于白馬苴和小菜園等地，呈不規(guī)則狀侵入于沉積巖之中，其中，白馬苴正長斑巖為富礦巖體，小菜園正長斑巖未發(fā)現(xiàn)礦化。

本文的正長斑巖采自小菜園地區(qū)，其巖相學(xué)特征為：呈灰白色，弱風(fēng)化，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3a），斑晶含量20%～35%，主要為正長石、黑云母和角閃石，其中，正長石斑晶占斑晶含量的80%～85%，手標(biāo)本下呈白色，板狀，鏡下為自形-半自形結(jié)構(gòu)，單偏光下無色，可見裂紋，負(fù)低突起，正交偏光下可見卡斯巴雙晶，部分包裹有黑云母或鋯石，粒度0.5～3.0 mm；黑云母，手標(biāo)下呈黑色鱗片狀，珍珠光澤，手剝易掉落，鏡下長條狀自形晶，可見完全解理，微紅-棕色，多色性明顯，中正突起，少量見有鋯石或磷灰石包裹體，粒度0.5～2.0 mm；角閃石手標(biāo)本下呈黑色，短柱狀，鏡下具有深淺不等的墨綠色-棕褐色，部分輕微風(fēng)化，自形-半自形粒狀，六邊形橫截面可見2組呈56°夾角的解理，中-高正突起，有時可見榍石、磁鐵礦包裹體，粒度0.5～1.5 mm。基質(zhì)成分與斑晶成分相似。副礦物可見磷灰石、磁鐵礦等（圖3b～d）。

圖3 姚安正長斑巖手標(biāo)本及鏡下照片a.正長斑巖手標(biāo)本照片；b～d.正長斑巖鏡下照片Or—正長石；Q—石英；Ap—磷灰石；Mt—磁鐵礦；Bt—黑云母；Hb—角閃石Fig.3 Hand specimen and microscopic characteristic of Yaoan syenite porphyry a.Hand specimen of syenite porphyry;b～d.Microscopic characteristic of syenite porphyry Or—Orthoclase;Q—Quartz;Ap—Apatite;Mt—Magnetite;Bt—Biotite;Hb—Hornblende

3 樣品測試與分析方法

測試的黑云母和角閃石采自姚安金礦區(qū)小菜園地區(qū)，通過顯微鏡下鑒別，選擇干涉色均一且在背散射上顯示化學(xué)成分均一的角閃石和黑云母進(jìn)行電子探針分析。電子探針測試在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，黑云母與角閃石成分分析采用日本電子JOEL公司生產(chǎn)的JXA-8230型電子探針分析儀，加速電壓為15 kV，束流為20 nA，束斑大小為5 μm，數(shù)據(jù)校正采用ZAF校正程序，測試項(xiàng)包括SiO2、Al2O3、TiO2、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、F、Cl等，主量元素檢出限為0.01%，F(xiàn)的檢出限為0.01%，Cl的檢出限為0.02%。主量元素分別為Na、Al、Si（硬玉）、Ti（金紅石）、Fe（赤鐵礦）、Mg（鎂橄欖石）、F（黃玉）、K（鉀長石）、Ca（硅灰石）等。

4 測試結(jié)果

4.1 角閃石成分特征

表1 為角閃石電子探針化學(xué)成分和相關(guān)計算結(jié)果。其中，以23個氧原子為標(biāo)準(zhǔn)計算角閃石的陽離子數(shù)，采用電差法（鄭巧榮，1983）求出Fe3+的值，角閃石的CaO和FeO含量較高，CaB=1.81～1.86，（Na+K）A=0.63～0.72。

按照國際礦物學(xué)協(xié)會角閃石專業(yè)委員會提出的命名法則，姚安正長斑巖中角閃石屬于鈣質(zhì)角閃石（CaB＞1.50）。按鈣質(zhì)角閃石的進(jìn)一步分類，角閃石Si=6.68～6.83，而Mg/（Mg+Fe2+）=0.61～0.65，在角閃石Si-Mg/（Mg+Fe2+）分類命名圖解（圖4a）中，全落在鎂閃石范圍內(nèi)（Leake et al.，1997）。姚安正長斑巖中的角閃石富MgO（11.82%～12.93%）、CaO（11.25%～11.58%）、K2O（1.09%～1.37%）、Na2O（1.99%～2.21%）；此外，分析發(fā)現(xiàn)角閃石組分中的全堿陽離子含量（Na+K）與Si值具有負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖4b）。

圖4 姚安正長斑巖角閃石分類圖（a，據(jù)Leake et al.，1997）和Si-（Na+K）化學(xué)成分圖（b）Fig.4 Hornblende classification（a,after Leake et al.，1997）and Si-（Na+K）diagram（b）for the Yaoan barren syenite porphyry

4.2 黑云母成分特征

表2 為姚安正長斑巖中黑云母電子探針化學(xué)成分和相關(guān)計算結(jié)果。黑云母的Fe3+和Fe2+值采用林文蔚（1994）計算方法獲得，并以22個氧原子為標(biāo)準(zhǔn)計算黑云母的陽離子數(shù)及相關(guān)參數(shù)。

表2 姚安金礦床黑云母電子探針測試結(jié)果Table 2 Composition of biotites in barren syenite porphyry from the Yaoan gold deposit

姚安正長斑巖黑云母w（SiO2）為35.76%～39.03%，平 均 值38.07%；w（MgO）為14.36%～18.01%，平均16.75%；（AlVI+Fe3++Ti）變化范圍0.60～0.83，平均值0.67；（Fe2++Mn）變化范圍1.70～1.87，平均 值1.41；w（FeOT）為11.76%～15.62%，平 均 值13.26%；w（TiO2）為3.79%～4.85%，平均值3.97%；w（CaO）低，大多數(shù)位于檢測限以下。將黑云母投在10TiO2-FeO-MgO圖解（圖5a）中，顯示所有黑云母均落在原生黑云母區(qū)域，指示黑云母為原生巖漿黑云母，這與鏡下觀察黑云母多為自形-半自形，完全解理清晰可見相一致。在Mg-（AlVI+Fe3++Ti）-（Fe2++Mn）圖解（圖5b）中，黑云母成分均落在鎂質(zhì)黑云母范圍內(nèi)。黑云母的Mg/（Mg+Fe2+）變化范圍0.66～0.77，平均值0.73，表示其具有富鎂的特征。黑云母的Fe2+/（Mg+Fe2+）比值為0.23～0.34，平均值0.27（圖6a），F(xiàn)e2+/（Mg+Fe2+）比值變化范圍小，表明黑云母未遭受后期流體的改造（Stone，2000）。在FeO/（FeO+MgO）-MgO圖解（圖6b）中，黑云母成分投點(diǎn)位于殼?；旌显磪^(qū)，反映該巖體具有殼?；旌蟻碓刺卣鳌?/p>

圖5 姚安正長斑巖黑云母成因圖解（a,據(jù)Nachit et al.,2005）和黑云母分類圖解（b,據(jù)Foster,1960）Fig.5 Genesis（a,after Nachit et al.,2005）and classification（b,after Foster,1960）diagram of biotite from Yaoan barren syenite porphyry

圖6 姚安正長斑巖黑云母Fe2+/（Mg+Fe2+）-FeOT（a）和FeO/（FeO+MgO）-MgO圖解（b，據(jù)郭耀宇等，2015）Fig.6 Biotite Fe2+/（Mg+Fe2+）-FeOT（a）and FeO/（FeO+MgO）-MgO diagram（b,after Guo et al.，2015）from Yaoan barren syenite porphyry

5 討論

5.1 角閃石黑云母溫度壓力計

續(xù)表1Continued Table 1

角閃石的化學(xué)成分除受母巖漿的成分影響外，很大程度與巖漿的結(jié)晶條件（溫度、壓力、氧逸度以及含水量等）有關(guān)（Ridolfi et al.，2008；2010）。因此，Ridolfi等（2008）通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M提出角閃石分子式計算其結(jié)晶溫度的公式，其于2010年隨后對溫度公式進(jìn)行了校正：t=-151.487Si*+2041。據(jù)此公式，計算出姚安正長斑巖中角閃石結(jié)晶溫度822.47～850.26℃，平均840.01℃。

實(shí)驗(yàn)研究表明，角閃石的全鋁含量和結(jié)晶時的壓力呈正比（Johnson et al.，1989），這是確定含有角閃石巖體固結(jié)壓力的一種有效方法。Ridolfi等（2008）在前人研究的基礎(chǔ)上綜合考慮各種主要因素，通過實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)再次模擬并校正了角閃石全鋁壓力計公式（Ridolfi et al.，2010）。因此，本文采用Ridolfi等（2010）經(jīng)過校正的角閃石全鋁壓力計公式，即p（×100 MPa）=19.201e（1.438Al）（R2=0.99）計算出姚安正長斑巖固結(jié)時的壓力112.69～151.21 MPa，平均134.56 MPa，按照100 MPa=3.3 km計算，正長斑巖侵位深度為3.72～5.44 km，平均4.44 km。

基于大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，富Al黑云母的穩(wěn)定場隨著溫度的降低而擴(kuò)大，Ti、Mg的溶解度卻隨著溫 度 的 增 加 而 增 加（Patino，1993；Henry et al.，2005）。Henry等（2005）提出基于黑云母Ti和Mg/（Mg+Fe）溫度計算公式：t={[ln（Ti）-a-c（XMg）3/b}0.333，其中，t單位為℃，Ti表示以22個氧原子為標(biāo)準(zhǔn)計算出的黑云母陽離子數(shù)中Ti的含量，XMg=Mg/（Mg+Fe），a=-2.3594，b=4.6482×10-9，c=-1.7283，且XMg=0.275～1.000，Ti=0.04～0.60，在溫度t=400～800℃時結(jié)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。當(dāng)溫度（t）低于600℃時，其精度為±24℃，當(dāng)溫度（t）大于800℃，為±12℃。通過計算得出姚安正長斑巖中黑云母結(jié)晶溫度為719.69～738.78℃，平均729.14℃（圖7）。

圖7 姚安正長斑巖黑云母Ti-Mg/（Mg+Fe）等溫線圖（據(jù)Henry et al.，2005）Fig.7 Biotite Ti-Mg/（Mg+Fe）diagram（after Henry et al.，2005）from Yaoan barren syenite porphyry

黑云母的全鋁含量與礦物結(jié)晶壓力存在較好的線性關(guān)系（Uchida et al.，2007），Uchida等提出黑云母壓力計算公式為：p（×100 MPa）=3.03×TAl-6.33（±0.33）。利用此公式，計算黑云母結(jié)晶壓力為51.15～178.35 MPa，平均93.63 MPa，對應(yīng)巖體侵位深度為1.69～5.89 km，平均3.09 km。

由此可以看出，姚安正長斑巖角閃石和黑云母全鋁壓力計算巖體侵位深度均大于3 km，均為中等侵位深度。

5.2 氧逸度和含水量

除溫度和壓力等物理化學(xué)條件外，巖漿的氧逸度和含水量也是影響巖漿演化過程的關(guān)鍵因素（Candela et al.，1984；Richard，2003）。角閃石含有變價元素Fe，其Fe3+/Fe2+比值對氧逸度f(O2)的變化是非常敏感的。Ridolfi等（2008）通過實(shí)驗(yàn)研究，提出根據(jù)角閃石分子式計算巖漿結(jié)晶氧逸度的公式，并隨后對公式進(jìn)行了校正（Ridolfi et al.，2010）：△NNO=1.644 Mg*-4.01。根據(jù)上述公式計算出姚安正長斑巖中角閃石結(jié)晶時氧逸度變化范圍介于△NNO+0.20到△NNO+0.91，平均為△NNO+0.60，在Ni-NiO出溶線之上（圖8a），表明其形成氧逸度較低。

此外，Ridolfi等（2008）也提出根據(jù)角閃石分子式計算其結(jié)晶時巖漿含水量的公式，并且對公式進(jìn)行了校正（Ridolfi et al.，2010）：H2Omelt=5.215Al*+12.28，用上述公式計算出正長斑巖的巖漿含水量變化范圍為2.54%～3.02%，平均2.82%（圖8b），含水量也較低。

圖8 姚安正長斑巖角閃石t-logf（O2）圖解（a,據(jù)Leak，1997）和t-H2Omelt圖解（b）Fig.8 Hornblendes t-logf（O2）diagram（a，after Leak，1997）and t-H2Omelt diagram（b）from Yaoan barren syenite porphyry

前人研究顯示，黑云母的Fe2+、Fe3、Mg2+值可以估算氧逸度（Wones et al.，1965；Barriere，1979；Albu‐querque，1973；Lin et al.，1994）。黑 云 母 的Fe3+/（Fe3++Fe2+）比值范圍0.14～0.18，在Fe3+-Fe2+-Mg2+圖解（圖9a）中，姚安正長斑巖中黑云母樣品點(diǎn)均落在NNO緩沖線附近，同時，根據(jù)Wones等（1965）提出的在p（H2O）=207 MPa的條件下基于黑云母穩(wěn)定度[100×Fe/（Fe+Mg）]的logf（O2）-t的圖解結(jié)合黑云母Ti所計算出的黑云母結(jié)晶溫度，估算氧逸度logf（O2）為-14.51～-16.97，同樣投點(diǎn)位于NNO緩沖線附近，表示其氧逸度較低。Lalonde等（1993）研究顯示，單偏光下黑云母的顏色也可以用來識別巖漿氧化和還原狀態(tài)，微紅色-棕色表明其形成時巖漿環(huán)境偏還原環(huán)境，與前面計算的結(jié)果一致。

圖9 黑云母Fe3+-Fe2+-Mg2+圖解（a）和t-logf（O2）圖解（b，據(jù)Wones et al.，1965）（姚安富礦巖體數(shù)據(jù)引自Bi et al.，2009；馬廠菁數(shù)據(jù)引自沈陽等，2018；六合數(shù)據(jù)引自周曄等，2018）Fig.9 Biotite Fe3+-Fe2+-Mg2+（a）diagram and t-logf（O2）diagram（b，after Wones et al.，1965）from Yaoan barren syenite porphyry（data of bearing-ore pluton of Yaoan are after Bi et al.,2009；Machangqing are after Shen et al.,2018;Liuhe are after Zhou et al.,2018）

5.3 氧逸度和含水量對成礦的指示意義

角閃石和黑云母是姚安正長斑巖中主要的富水礦物。根據(jù)巖相學(xué)觀察，角閃石和黑云母均呈斑晶產(chǎn)出，角閃石形成的溫度和深度（840.01℃，4.44 km）高于黑云母形成的溫度和深度（729.14℃，3.09 km），表明角閃石形成早于黑云母。

角閃石結(jié)晶時巖漿氧逸度△FMQ為1.16～1.87，平均1.56；黑云母結(jié)晶時巖漿氧逸度為logf（O2）為-14.51～-16.97。大型-超大型斑巖Cu礦多與高氧逸度、富水的淺侵位中酸性巖漿密切相關(guān)（Richard，2003；Hou et al.，2015）。巖漿的氧化性對金，銅元素在熔體中的賦存狀態(tài)具有至關(guān)重要的作用（Rich‐ards，2003；Qiu et al.，2017）。金屬元素的溶解遷移需要巖漿具有較高的氧逸度，低的氧逸度環(huán)境下，硫以S2-的形式存在，在巖漿結(jié)晶分異過程中，金屬元素會與硫形成硫化物沉淀下來。高的氧逸度情況下，S以的形式存在，有利于金屬元素的在巖漿或流體中的遷移富集。Sun等（2015）認(rèn)為，斑巖礦床巖漿氧逸度△FMQ應(yīng)該大于2，在三江成礦帶，古新世—中新世不含礦巖漿氧逸度較低△FMQ小于1，如六合正長斑巖角閃石結(jié)晶時巖漿氧逸度△FMQ為1.12～1.27（周曄等，2018）；富礦巖漿巖氧逸度較高，如姚安富礦正長斑巖的氧逸度logf（O2）為-11～-12，位于HM緩沖線附近及以上（Bi et al.，2009）；馬廠菁花崗斑巖黑云母的氧逸度為logf（O2）為-14～-12（沈陽，2018）。而本文測得姚安不成礦正長斑巖角閃石氧逸度與六合正長斑巖相似，在姚安礦區(qū)內(nèi)，低于成礦巖體的氧逸度。在成礦帶上，黑云母和角閃石氧逸度低于馬廠菁和北衙成礦巖體黑云母和角閃石的氧逸度（圖10a、b），表明姚安不成礦正長斑巖氧逸度較低。

圖10 姚安、北衙、馬廠菁、六合角閃石含水量和氧逸度對比圖解（a）和姚安、馬廠菁、六合黑云母形成深度和氧逸度對比（b）Fig.10 Diagram of water content and oxygen fugacity of hornblendes from Yao'an,Beiya,Machangjing and Liuhe（a）and diagram of formation depth and oxygen fugacity of biotite from Yao'an,Machangjing and Liuhe（b）

此外，巖漿高含水量是控制斑巖銅礦床形成的另 一 個 重 要 因 素（Richards，2003；Kelley et al.，2009），并且?guī)r漿的含水量和氧逸度具有正相關(guān)關(guān)系（Kelly et al.，2009）。富水巖漿可以使流體相中金屬元素組分的含量達(dá)到最大值（Candela et al.，2005）。高含水量導(dǎo)致巖漿在上升至地殼淺部過程中流體易于達(dá)到飽和，有利于銅等成礦元素進(jìn)入流體相進(jìn)行遷移（Candela et al.，1984；Richard，2009），同時，巖石富水性質(zhì)也會提升巖漿的氧逸度（Imai et al.，1993）。Bi等（2009）利用姚安富礦巖體中的角閃石計算出巖漿含水量w（H2O）為2.57%～3.3%；沈陽等（2018）根據(jù)角閃石化學(xué)成分計算出馬廠菁Cu礦成礦巖體花崗斑巖含水量（H2O）為3.24%～4.05%；鮑新尚等（2019）同樣計算出北衙成礦二長花崗斑巖含水量w（H2O）為3.81%～4.1%。而本文測得貧礦正長斑巖w（H2O）為2.54%～3.02%（圖10a、b），略低于馬廠菁和北衙成礦巖體含水量（圖10a），雖然六合貧礦巖體w（H2O）較高，為5.66%～6.41%，但是其較低的氧逸度表明金屬元素在巖漿早期已經(jīng)呈硫化物沉淀，導(dǎo)致其不成礦。

此外，姚安不成礦正長斑巖其形成深度較深＞3 km，較深的侵位深度意味著較大圍巖的壓力，使得更難產(chǎn)生對成礦有利的流體出溶。加之低的氧逸度和含水量，所以其不具備成礦潛力。

6 結(jié)論

（1）姚安貧礦正長斑巖中的黑云母為巖漿原生黑云母，其氧逸度logf（O2）為-15.42～-14.74，結(jié)晶溫度719.69～738.78℃，壓力51.15～178.35 MPa，結(jié)晶深度1.69～5.89 km。角閃石為鎂質(zhì)角閃石，其氧逸度△FMQ為1.16～1.87，結(jié)晶溫度822.47～850.26℃，結(jié)晶壓力112.69～151.21 MPa，結(jié)晶深度3.72～5.44 km，估算出巖漿含水量為2.54%～3.02%。上述這些特征表明，姚安貧礦巖體原始母巖漿具有低氧逸度，低含水量和較深的結(jié)晶深度的特點(diǎn)。

（2）相較于同礦區(qū)的姚安富礦巖體以及成礦帶上的馬廠箐、北衙富礦巖體、姚安貧礦巖體顯示出低的氧逸度和含水量。低的含水量降低了金屬在熔體中的溶解度，低的氧逸度致使金屬元素早期以硫化物形式沉淀，難以隨熔體運(yùn)移，加之較深的侵位深度和圍巖壓力，使得成礦流體難以從熔體中出溶。以上原因是其貧礦的關(guān)鍵因素。