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1、矿 床 地 质 2012 年 MINERAL DEPOSITS 第 31 卷 增刊 碱长花岗岩与液态分异及钨多金属矿成矿作用 祝新友1,2，王艳丽3，程细音2，傅其斌4 （1 北京矿产地质研究院，北京 100012；2 中色地科矿产勘查股份有限公司，北京 100012； 3 有色金属矿产地质调查中心，北京 100012；4 昆明理工大学，云南 昆明 650093） 南岭地区钨矿床的成矿作用主要与燕山早期花岗岩成因演化有关。南岭花岗岩是我国研究程度最高的地质学领域之一，大量的研究工作尤其关注于岩浆岩成因的研究，早在 80 年代初已建立起重熔、同熔型岩浆岩的成因理论，近年来有关其 A 型、S 型的
2、成因也一直争论不休，但对于这些花岗岩名称等一些基本地质问题长期被忽视。南岭花岗岩系列包括斑状黑云母花岗岩、细粒斑状花岗岩、花岗斑岩等。对南岭地区瑶岗仙、杮竹园、黄沙坪、新田岭等 20 余处钨矿区系统的岩浆岩分析测试工作发现，这些矿区与成矿有关花岗岩主要造岩矿物长石均为碱性长石，钠长石 An10，碱长花岗岩中的早期花岗岩包体也属二长花岗岩。 本文得到全国危机矿山接替资源找矿项目“湘南-粤北地区锡钨多金属矿床成矿规律总结研究” (20089927)、国家科技支撑课题“湖南锡田地区深部成矿岩体空间结构与成矿预测” (2011BAB04B08)、广西“地质工程中心重点实验室建设”项目(11-031-2
3、0-K2)联合资助 第一作者简介 祝新友，男，1965 年生，教授级高工，主要从事矿产勘查与研究，Email： 416 矿 床 地 质 2012 年 2 碱长花岗岩晚期的液态不混溶作用 有关花岗岩的岩浆分异，大多数研究只承认结晶分异作用，即便那些强调液态分异的观点，也多认为 结晶分异是花岗岩的主要分异机制。南岭地区钨矿区碱长花岗岩中存在广泛的不混溶现象，如： 不同 结构碱长花岗岩间的不混溶接触，二者是近同时形成的，无冷凝边或烘烤边，接触面呈不规则弯曲状，界 面呈快速过渡状，显示脉体侵入后发生了流动破坏； 岩体边部发育似伟晶岩与细晶岩，部分呈包裹体 （析离体）出现，似伟晶岩与细晶岩正是碱长花岗岩
4、液态分异的产物； 块状云英岩及云英岩包体，块 状云英岩主要赋存于岩体顶部附近，其中含有黑钨矿、辉钼矿化，岩石结构既有花岗岩结构，也有热液结 构。云英岩包体指赋存于岩体顶部附近岩体内的云英岩析离体，外环为花岗岩结构，主要矿物长石、石英， 富含辉钼矿，核部为云英岩，主要矿物白云母、石英，不含长石，富含黑钨矿。块状云英岩与云英岩包体 与花岗岩界线明显，但结晶时间相同或相近，也是花岗岩岩浆过程中分离的产物； 不混溶流体包裹体， 在上述不混溶作用形成的岩矿石中，均存在大量的不混溶流体包裹体现象，包括固相硅酸盐（玻璃质）与 气液相流体。 碱长花岗岩的分异作用主要以液相分异机制为主，至少晚期富含挥发分的分异
5、机制如此。碱长花岗岩 与深部二长花岗岩（黑云母花岗岩）岩基的关系可能也属于液态分异过程，分异形成的富 Li-F 挥发分碱长 花岗岩浆上侵至浅部结晶，之后上侵的花岗斑岩脉或石英斑岩脉的矿物学特点明显不同于碱长花岗岩，斜 /钠长石 An 值较高，而且 REE 及微量元素配分组合也不同，而相似于区域大花岗岩岩基，也就是说，花岗 斑岩或石英斑岩岩浆可能代表了深部未结晶的岩浆房，进而可推断，之前上侵的碱长花岗岩岩浆自深部岩 浆房的分异属于液态分异过程，即此时深部的岩浆房并未结晶。 3 液态不混溶作用过程中的钨、锡、钼、铋等成矿元素的富集与成矿 碱长花岗岩经历强烈的液态不混溶作用，演化晚期在岩浆顶部形成大
6、规模的富含挥发分的岩浆液化， 逐渐演化形成浆液过渡态流体，这类浆液过渡态流体形成的岩石同时具备花岗结构或热液交代结构，其中 富含成矿物质，是钨锡多金属矿成矿的重要机制。 石英脉型钨矿床（以瑶岗仙为例）中，碱长花岗岩的造岩矿物结晶顺序为钠长石钾长石石英，石 英残留至最后，其中含有少量黑钨矿。在岩体上部，局部可出现花岗岩型钨锡铌钽矿化，其中有少量的白 云母，这是以岩浆为主的流体作用的产物。再往上，出现云英岩包体，其中最高 Mo5%、WO3 20%，边 部以岩浆为主，核部表现为热液作用特点，整体表现出富热液的浆液过渡态流体。在岩体顶部，出现块状 或脉状云英岩，其中可含少量长石，主体为白云母、石英、黄
7、玉等，含黑钨矿、辉钼矿，属富流体的浆液 过渡态流体产物。再往上部，为黑钨矿石英脉，与云英岩之间以二者混生在一起过渡，属以热液为主的浆 液过渡态流体的产物。整个石英脉型钨矿床成矿系统，由下部以岩浆为主的矿化向上逐渐演化为以热液为 主的浆液过渡态流体发生的矿化，它是由岩浆不断的液态分异作用形成，这一过程中，大量成矿物质在晚 期流体中逐步富集。 矽卡岩型矿床（以杮竹园为例）中，碱长花岗岩的造岩矿物结晶顺序为钠长石石英钾长石，岩浆 晚期，随着大规模隐爆作用的发生，液态分异形成富挥发分的岩浆进入大理岩，形成花岗岩岩脉，脉体边 部存在钾长石萤石边，当这类钾长石-萤石边在脉中的比例变大时，就形成碱交代脉（钾
8、长石萤石矿化 脉） ，沿隐爆裂隙分布于大理岩中，由于花岗岩中不发育这类脉体，因此可以断定隐爆发生于岩浆固结之 前， 即形成碱交代脉的浆液过渡态流体属于碱长花岗岩液态不混溶的产物。 早阶段碱交代脉核部为花岗岩， 边部为热液交代形成的钾长石、萤石、石英边，富含黑钨矿，显然这类脉体具有浆液过渡态流体作用的特 点，其与花岗岩连通，由岩体供给成矿物质和成矿流体，与大理岩作用，在碱交代脉的边部形成矽卡岩， 并在石榴子石中存在熔融包裹体和流体包裹体。晚阶段碱交代脉是早阶段脉的继续，核部不含或少含花岗 岩，边部热液组分进一步扩大，形成大规模的钾长石-萤石网脉，脉内富含白钨矿和钼铋锡等的硫化物，脉 体发育规模与矿石质量呈正比。因此，浆液过渡态流体及其演化制约着矽卡岩型钨矿的形成与演化，而这 类浆液过渡态流体正是岩浆晚期液态不混溶作用的结果，钨矿床的形成也并非岩浆期后热液的产物，其形 成开始于岩浆晚期的液态分异过程，矽卡岩与矿化大规模开始时，岩浆并未固结，浆液过渡态流体正是自 岩浆分异的结果。
