芙蓉锡矿田骑田岭花岗岩黑云母矿物化学组成及其对锡成矿的指示意义.pdf

书书书 芙蓉锡矿田骑田岭花岗岩黑云母矿物化学组成及其 对锡成矿的指示意义 李鸿莉 毕献武胡瑞忠彭建堂双燕 李兆丽 李晓敏 袁顺达 中国科学院地球化学研究所 矿床地球化学国家重点实验室 贵阳 中国科学院研究生院 北京 收稿 改回 摘要芙蓉锡矿田骑田岭复式岩体主要由早阶段角闪石黑云母花岗岩和晚阶段黑云母花岗岩组成 电子探针分析结果 表明角闪石黑云母花岗岩中的黑云母属于铁黑云母黑云母花岗岩中的黑云母属于铁叶云母 相对于黑云母花岗岩角闪石 黑云母花岗岩中黑云母的 含量偏高 含量偏低 矿物化学研究结果显示角闪石黑云母花岗岩中黑云母的结 晶温度氧逸度 分别为 黑云母花岗岩中黑云母的结晶温度氧逸度分别为 从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩岩浆结晶温度和氧逸度逐渐降低 与花岗岩有关的 共存流体性质的研究发现与角闪石黑云母花岗岩共存的热液流体 值 分别为 而与黑云母花岗岩共存的热液流体 值分别为 可见与两种岩石类型共存热液流体的性质存在明显差 岩石学报 中国科学院知识创新工程重要方向项目 编号 国家自然科学基金项目 编号 国家 项目 中国科学院西部之光人才计划项目 中国科学院百人计划项目 第一作者简介 李鸿莉 女 年生 在读博士研究生 矿床地球化学专业 异且热液中 含量变化与岩浆结晶分异指数呈正相关关系 骑田岭岩体从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩随着 岩浆的演化岩浆结晶期后分异出的热液流体向富 和 方向演化 芙蓉锡矿田的成矿流体应主要来源于黑云母花岗岩岩 浆结晶期后分异出的岩浆热液 关键词骑田岭花岗岩 芙蓉锡矿田 黑云母矿物化学 锡成矿 中图法分类号 引言 温度压力氧逸度组分的变化和挥发分含量制约着元 素 等在熔体 流体相中的分配流体体系的 地球化学行为及其成矿效应 因此开展岩浆演化和结晶过程中热化学参 数研究对认识岩浆演化及其与成矿关系具有重要意义 芙蓉锡矿田位于著名的南岭 多金属成矿带中部 是近几年来发现的具有巨大找矿潜力的锡矿田黄革非等 目前已探明的锡矿储量超过 万吨魏绍六等 品位一般在 之间矿石的伴生组分 多样其中有益伴生组分有 近年来 许多学者对该矿田进行了同位素年代学岩石地球化学成 矿流体地球化学等方面的研究工作 研究表明芙蓉锡矿田 骑田岭复式岩体属于壳幔混合产物刘明 朱金初等 蔡锦辉等具多期次多阶段侵入特征为同一 岩浆房演化产物罗郧和蔡锦辉 其 主体成岩时代应为燕山早期 芙蓉矿田成矿时代为 毛景文等与骑田岭岩体成岩时代 刘义茂 朱金初等 付建明等 柏道远等 毕献武等相当成矿流体来源于岩浆结晶期后 分异出的岩浆热液双燕等 李桃叶和刘家齐 汪雄武等 尽管取得上述重要的认识但以往主要是以热液活动产 物蚀变岩石和矿石为研究对象探讨成矿流体与岩浆演化 分异出的流体原始流体之间的关系缺乏对原始流体的性 质和组成的研究 本文通过骑田岭岩体奇古岭斑状角闪石 黑云母花岗岩和五里桥斑状角闪石黑云母花岗岩狗头岭粗 中粒斑状黑云母花岗岩和麻子坪中细粒黑云母花岗岩中黑 云母矿物化学研究结合前人研究成果探讨花岗岩岩浆演 化过程分异出的原始流体的组成特征及其与锡成矿的关系 地质概况 芙蓉锡多金属矿田是华南地区锡多金属矿产资源丰富 的矿区之一它位于南岭中段炎陵郴州蓝山北东向基底 构造岩浆岩带和郴州 邵阳北西向构造岩浆岩带的交汇部 位 大地构造位置属扬子和华夏两板块的海西 印支期的拼 接带与罗宵 武夷隆起和粤北 东江凹陷带的过渡带的复合部 位史明魁等 区域褶皱断裂构造发育以 向为 主导次为 向和 向其中区域性 向断裂控制了锡 矿带的分布次级断裂控制了矿体的形态产状和矿脉的分 布 芙蓉锡多金属矿田出露的地层简单主要为石炭纪的碳 酸盐岩夹粉砂岩砂岩和二叠纪的碳酸盐岩及砂泥质硅质 岩石其中石炭纪的石磴子组 二叠纪的栖霞组 是主要赋矿层位 图 骑田岭花岗岩地质简图据蒋少涌等 骑田岭花岗岩是一个多阶段多期次侵入的复式岩体平 面上呈近等轴状出露面积大于 图 在 世纪 年代以前骑田岭岩体被普遍认为是印支期产物在 世 纪 年代后期至 年代初随着地矿系统区域地质调查工 作的展开将骑田岭岩体划分为菜岭超单元和芙蓉超单元两 个单元从印支期到燕山期都有活动其中菜岭超单元被认 为形成于印支期芙蓉超单元形成于燕山期 近年来随着分 析手段的提高不同学者利用单颗粒锆石 法离子探针 法长石 法等同位素定年方法对菜岭超单元的成岩 时代进行了厘定获得了 的年龄数据表明原划为印支期的菜岭超单元实为燕山早期 朱金初等 付建明等 李金东等与芙蓉 岩石学报 超单元侵位的时间相当骑田岭岩体为燕山期多阶段侵入的 复式岩体 骑田岭花岗岩体主要由中粒斑状角闪石黑云母花岗岩 和中细粒黑云母花岗岩两种岩性组成 中粒斑状角闪石黑 云母花岗岩斑状结构斑晶有石英钾长石斜长石更 中 长石黑云母角闪石副矿物主要有磷灰石榍石锆石磁 铁矿稀土矿物 岩体 含量为 值为 为 为 为 分异指数 为 表 岩 体年龄为 中细粒 黑云母花岗岩斑状结构斑晶和基质成分相同斑晶为石 英钾长石斜长石黑云母副矿物主要有磁铁矿钛铁矿 稀土矿物 岩体 含量为 为 为 为 为 分异指数 为 表 岩 体年龄为 角闪石 黑云母花岗岩成岩早于黑云母花岗岩为同一岩浆房演化产 物罗郧和蔡锦辉 角闪石黑云母花 岗岩是锡成矿母岩毛景文黑云母花岗岩和锡成矿 时间接近与锡成矿关系密切李华芹 近年来在芙蓉矿田已发现不同类型的锡矿体点 多 条个它们成群成带分布由 向 依次划分为 白腊 水安源黑山里麻子坪山门口狗头岭三个 向锡矿 带图 矿体主要产在骑田岭岩体内部以及岩体与石炭 系和二叠纪碳酸岩的接触带上 锡矿化类型主要为构造蚀 变带型蚀变岩体型矽卡岩型和云英岩型黄革非等 其中奇古岭锡矿化属于蚀变岩体型狗头岭锡矿化为 矽卡岩型麻子坪锡矿化为蚀变构造型 矿石类型有锡石矿 石磁铁矿锡石矿石透辉石透闪石锡石矿石方铅 矿闪锌矿锡石矿石等 样品采集和分析 样品采自骑田岭花岗岩体南溪单元奇古岭中粒斑状角 闪石黑云母花岗岩和五里桥中粒斑状角闪石黑云母花岗岩 以及将军寨单元狗头岭中细粒黑云母花岗岩和麻子坪中细 粒黑云母花岗岩中 表 骑田岭花岗岩主量及其相关指数数据表据毕献武 角闪石黑云母花岗岩黑云母花岗岩 奇古岭五里桥狗头岭麻子坪 样品号 标准矿物 石英 钾长石 钠长石 李鸿莉等 芙蓉锡矿田骑田岭花岗岩黑云母矿物化学组成及其对锡成矿的指示意义 图 芙蓉矿田地质图据李华芹 修改 白垩系 二叠纪系 石炭系 矽卡岩 云英岩 燕山晚期第一阶段花岗斑岩 燕山晚期第一阶段细 中粒少斑黑云母钾长花岗岩 燕山早期第三阶段中粒斑状 角闪黑云母二钾长花岗岩 燕山早期中粒斑状角闪黑云 母二长花岗岩 地质界限 不整合界限 实测推测断层 航片解译断层 矿体及编号 采样位置 奇古岭花岗岩斑状结构斑晶有石英钾长石斜长石 黑云母角闪石其中黑云母呈片状含量为 大小 为 呈浅黄绿色 黄褐色多色性强 解理完全 五里桥岩体斑状结构主要矿物为石英钾长 石斜长石黑云母角闪石其中黑云母呈片状鳞片状含 量为 大小为 呈深黄绿 色 褐红色多色性强解理完全 狗头岭岩体斑状结构斑 晶和基质成分相同主要矿物为石英钾长石斜长石黑云 母其中黑云母呈片状含量为 大小为 呈黄绿色 深黄褐色多色性强解理完全 麻子坪花岗岩等粒结构主要矿物为石英钾长石斜长石 黑云母其中黑云母呈片状含量为 大小为 呈浅黄绿色 褐色多色明显解理完全 黑云母成分采用日本岛津公司生产的 型电 子探针分析在中国科学院地球化学研究所矿床国家重点实 验室完成 工作电压 束流 束斑 检 出限 由于样品中黑云母的某些元素超出标样测试 范围故这些元素需用其它标样测试 分析测试中所用标样 主要有黑云母角闪石磷灰石铍方钠石 用黑云母标样测 试样品中的 元素含量用角闪石标样测 试样品中 元素含量 用磷灰石标样测试样品中的 元素含量 用铍方钠石标样测试样品中的 元素含量 黑云母矿物化学及形成条件 黑云母化学成分分析见表 黑云母的 和 值 采用林文蔚 的计算方法获得黑云母的结构式以 为 计算的阳离子数 黑云母矿物化学特征 比值均一是氧化态岩浆的重要标志 黑云母的 比值均一表明其未遭受后期流 体改造 骑田岭花岗岩体角闪石黑云母花岗 岩中黑云母的 分别为 黑云母花岗岩中黑云母的 分别为 各岩体 比值都较均一 表明两种类型的岩石中黑云母未遭受后期流体改造 由表 中数据可以看出角闪石黑云母花岗岩和黑云母 花岗岩中黑云母化学成分具有以下特征 角闪石黑云母花岗岩和黑云母花岗岩中黑云母都具 有富铁特征图 角闪石黑云母花岗岩中黑云母 变化范围为 黑云母花岗岩中黑云母 变化范围为 可见角闪石黑云母花岗岩中 的 明显低于黑云母花岗岩中的比值 据 提出的黑云母命名方法结合 图解 对黑云母进行分类芙蓉矿田花岗岩中的黑云母属于富铁的 黑云母图 可进一步分为两种类型铁黑云母和铁叶云 母其中角闪石黑云母花岗岩的黑云母属于铁黑云母黑云 母花岗岩的黑云母属于铁叶云母 图 骑田岭花岗岩黑云母 图解 据 年 岩石学报 书书书 表骑田岭花岗岩黑云母成分 角闪石黑云母花岗岩黑云母花岗岩 奇古岭五里桥狗头岭麻子坪 样品 芙 蓉 黑 云 母 电 子 探 针 结 果 以 阴 离 子 数 为 计 算 的 阳 离 子 数