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文檔簡介
一、引言1.1研究背景與意義云英巖作為一種特殊的巖石類型,在地質(zhì)學(xué)研究中占據(jù)著重要地位。它通常被視為花崗巖常見的熱液蝕變產(chǎn)物,一般呈脈狀或面型產(chǎn)出于花崗巖頂部和內(nèi)部,是含氟、低鹽度、酸性流體與花崗巖相互作用,導(dǎo)致原生礦物蝕變后形成的。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,云英巖的形成主要與熱液交代作用相關(guān),這種作用使得巖石中的礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而形成了具有獨(dú)特特征的云英巖。然而,湖南香花嶺地區(qū)的癩子嶺巖體卻呈現(xiàn)出與眾不同的特征。該巖體具有良好的垂直分帶性,在其花崗巖頂部出現(xiàn)了特殊的似層狀云英巖,厚度可達(dá)50米。這種厚層狀云英巖在巖石學(xué)和礦物學(xué)特征上與傳統(tǒng)熱液蝕變成因的云英巖明顯不同,展現(xiàn)出了獨(dú)特的研究價(jià)值。從巖石學(xué)角度來看,其礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面都有別于常見云英巖;礦物學(xué)特征上,所含礦物種類、礦物的化學(xué)成分及晶體結(jié)構(gòu)等也具有特殊性。而且,該云英巖中鎢錫稀有金屬礦物廣泛分布,這使其在稀有金屬成礦研究領(lǐng)域具有不可忽視的重要意義。癩子嶺厚層狀云英巖的發(fā)現(xiàn),為深入理解巖石成因提供了新的研究對象。其獨(dú)特的產(chǎn)出特征和巖石礦物學(xué)特點(diǎn),對傳統(tǒng)的云英巖成因理論提出了挑戰(zhàn)。通過對癩子嶺云英巖的研究,有望揭示出一種全新的云英巖形成機(jī)制,豐富和完善巖石學(xué)的理論體系。在稀有金屬成礦方面,癩子嶺云英巖中廣泛分布的鎢錫稀有金屬礦物,暗示著其與稀有金屬成礦之間存在著密切的聯(lián)系。研究該云英巖的成礦作用,有助于深入了解稀有金屬的成礦過程、富集機(jī)制以及影響因素,為稀有金屬礦產(chǎn)的勘探和開發(fā)提供重要的理論依據(jù)。本研究旨在通過對湖南癩子嶺厚層狀云英巖的深入研究,綜合運(yùn)用巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)等多學(xué)科研究方法,揭示其獨(dú)特的成因機(jī)制,明確其在花崗質(zhì)巖漿-熱液演化過程中所處的階段。同時(shí),深入探究該云英巖的鎢錫稀有金屬成礦作用,查明不同巖相的成礦作用差異及主導(dǎo)因素,為進(jìn)一步認(rèn)識花崗巖巖漿-熱液演化過程和稀有金屬成礦機(jī)制提供新的視角和理論支持,也為相關(guān)礦產(chǎn)資源的勘查和開發(fā)提供科學(xué)指導(dǎo)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀云英巖作為地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的重要研究對象,其成因及成礦作用一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。在云英巖成因研究方面,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為云英巖是花崗質(zhì)巖石在高溫氣化熱液交代作用下形成的變質(zhì)巖。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,含氟、低鹽度、酸性的熱液與花崗巖相互作用,使得花崗巖中的原生礦物發(fā)生蝕變,從而形成云英巖。這一理論在很長一段時(shí)間內(nèi)被廣泛接受,并在眾多地質(zhì)研究中得到應(yīng)用。例如,在對一些常見云英巖的研究中,通過礦物學(xué)和巖石學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)其礦物組成和結(jié)構(gòu)特征與熱液交代作用的理論相符。隨著研究的深入,學(xué)者們逐漸發(fā)現(xiàn)一些云英巖的特征難以用傳統(tǒng)的熱液交代成因理論來解釋。部分云英巖在礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地球化學(xué)特征等方面與傳統(tǒng)理論存在差異。一些云英巖中出現(xiàn)了特殊的礦物組合,或者其元素含量的變化趨勢不符合熱液交代作用的預(yù)期。于是,新的成因觀點(diǎn)不斷涌現(xiàn)。有研究提出云英巖可能是花崗質(zhì)熔體與巖漿出溶熱液相互作用的產(chǎn)物,認(rèn)為在巖漿演化過程中,巖漿出溶的熱液與花崗質(zhì)熔體發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致云英巖的形成。還有觀點(diǎn)認(rèn)為云英巖是高度富Li-F的特殊中酸性巖漿巖,強(qiáng)調(diào)了鋰、氟等元素在云英巖形成過程中的重要作用。這些新觀點(diǎn)的提出,為云英巖成因研究提供了新的思路和方向。在云英巖成礦作用研究方面,國內(nèi)外學(xué)者也取得了豐碩的成果。云英巖與鎢、錫、鉍、鉬、鈮、鉭等稀有金屬礦產(chǎn)的形成密切相關(guān),這已成為學(xué)界的共識。研究表明,云英巖中的稀有金屬元素主要來源于花崗質(zhì)巖漿,在巖漿演化過程中,隨著溫度、壓力等條件的變化,稀有金屬元素逐漸富集在云英巖中。通過對不同地區(qū)云英巖型礦床的研究,發(fā)現(xiàn)成礦元素的富集與云英巖的形成過程、流體性質(zhì)以及構(gòu)造環(huán)境等因素密切相關(guān)。在一些云英巖型鎢錫礦床中,成礦元素的富集與熱液的運(yùn)移和交代作用密切相關(guān),熱液在運(yùn)移過程中攜帶了大量的成礦元素,當(dāng)熱液與圍巖發(fā)生交代作用時(shí),成礦元素沉淀富集形成礦床。對于湖南癩子嶺厚層狀云英巖的研究,雖然近年來受到了一定的關(guān)注,但仍存在諸多不足。在成因研究方面,盡管已有研究認(rèn)識到癩子嶺云英巖具有與傳統(tǒng)熱液蝕變成因云英巖不同的特征,推斷其是強(qiáng)過鋁花崗質(zhì)體系在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段形成的特殊產(chǎn)物,但對于其具體的形成機(jī)制,如巖漿演化過程中元素的遷移和富集規(guī)律、流體的作用方式和演化過程等,仍缺乏深入系統(tǒng)的研究。在成礦作用研究方面,雖然已查明癩子嶺巖體不同巖相存在W-Sn-Nb-Ta多種成礦作用,但對于不同巖相之間成礦作用的內(nèi)在聯(lián)系、成礦元素的分異機(jī)制以及影響成礦作用的關(guān)鍵因素等,還需要進(jìn)一步深入探究。此外,癩子嶺云英巖與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景的關(guān)系,以及其在區(qū)域稀有金屬成礦中的地位和作用等方面的研究也相對薄弱,這些都有待后續(xù)研究進(jìn)一步完善和補(bǔ)充。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容巖石學(xué)與礦物學(xué)特征研究:對癩子嶺云英巖及其下部花崗巖、上部石英脈和似偉晶巖進(jìn)行詳細(xì)的巖相學(xué)觀察,包括巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成及相互關(guān)系等,繪制巖相圖,確定不同巖相的分布范圍和特征。運(yùn)用顯微鏡、電子探針等分析手段,對主要造巖礦物(如石英、云母、長石等)和副礦物(如鋯石、黃玉等)的礦物學(xué)特征進(jìn)行研究,包括礦物的晶體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等,分析礦物的結(jié)晶順序和演化規(guī)律。地球化學(xué)特征研究:對不同巖相的巖石進(jìn)行全巖主量、微量元素和稀土元素地球化學(xué)分析,了解巖石的化學(xué)組成特征,通過元素含量的變化趨勢,探討巖漿的演化過程和物質(zhì)來源。分析巖石的Sr-Nd-Hf同位素組成,確定巖漿的源區(qū)性質(zhì)和演化過程,研究不同巖相之間的物質(zhì)繼承關(guān)系,揭示云英巖的成因機(jī)制。成礦作用研究:研究癩子嶺巖體不同巖相中富含成礦元素礦物(如鈮鐵礦族礦物、錫石、黑鎢礦等)的賦存狀態(tài)、成分特征和形成階段,確定不同巖相的成礦作用類型和強(qiáng)度。通過對比不同巖相的成礦作用差異,分析成礦元素的分異機(jī)制和富集規(guī)律,結(jié)合巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)特征,揭示影響成礦作用差異的主導(dǎo)因素,如巖漿演化程度、流體性質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境等。巖漿-熱液演化過程研究:綜合巖石學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)和成礦作用的研究成果,建立癩子嶺巖體從花崗巖到云英巖再到石英脈和似偉晶巖的巖漿-熱液演化模型,明確厚層狀云英巖在花崗質(zhì)巖漿-熱液演化中所處的階段,探討巖漿-熱液演化過程對云英巖形成和稀有金屬成礦的控制作用。1.3.2研究方法野外地質(zhì)調(diào)查:對癩子嶺巖體及周邊地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查,觀察不同巖相的露頭特征、產(chǎn)狀、分布范圍以及相互之間的接觸關(guān)系,測量地質(zhì)剖面,采集巖石樣品,為室內(nèi)分析提供基礎(chǔ)資料。巖相學(xué)分析:將采集的巖石樣品制成薄片,利用偏光顯微鏡進(jìn)行巖相學(xué)觀察,確定巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成和含量,繪制礦物共生組合圖,分析巖石的形成過程和演化歷史。電子探針分析(EMPA):運(yùn)用電子探針技術(shù)對礦物的化學(xué)成分進(jìn)行分析,確定礦物中主量和微量元素的含量,研究礦物的成分變化規(guī)律,為探討礦物的形成條件和演化過程提供依據(jù)。激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜分析(LA-ICP-MS):采用LA-ICP-MS對礦物中的微量元素和同位素進(jìn)行分析,獲取更精確的元素組成和同位素信息,研究礦物的物質(zhì)來源和演化過程,以及成礦元素的富集機(jī)制。全巖地球化學(xué)分析:對巖石樣品進(jìn)行全巖主量、微量元素和稀土元素分析,采用X射線熒光光譜儀(XRF)分析主量元素,電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析微量元素和稀土元素,通過元素含量和比值的變化,研究巖石的化學(xué)組成特征和巖漿演化過程。同位素分析:利用熱電離質(zhì)譜儀(TIMS)或多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS)分析巖石和礦物的Sr-Nd-Hf同位素組成,確定巖漿的源區(qū)性質(zhì)和演化歷史,研究不同巖相之間的物質(zhì)繼承關(guān)系。二、區(qū)域地質(zhì)背景2.1地理位置與地質(zhì)構(gòu)造癩子嶺位于湖南省郴州市臨武縣香花鎮(zhèn),地處南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶中段北緣,耒(陽)-臨(武)南北向構(gòu)造帶南端,是湘南地區(qū)重要的地質(zhì)構(gòu)造交匯部位。該區(qū)域大地構(gòu)造位置特殊,經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣,對區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)、巖石形成以及礦產(chǎn)分布產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。從大地構(gòu)造單元來看,癩子嶺處于華南板塊的湘南褶皺帶內(nèi)。華南板塊在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期中,經(jīng)歷了多次板塊碰撞、俯沖和裂解等構(gòu)造事件,使得該區(qū)域的地層、巖石和構(gòu)造呈現(xiàn)出復(fù)雜的特征。湘南褶皺帶作為華南板塊的重要組成部分,發(fā)育了一系列緊密的褶皺和斷裂構(gòu)造,這些構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)巖漿巖的侵入和分布,也為成礦作用提供了有利的空間和通道。在區(qū)域構(gòu)造特征方面,癩子嶺及其周邊地區(qū)的構(gòu)造主要表現(xiàn)為褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造以緊閉褶皺為主,軸向多為近東西向或北東向,反映了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的作用方向。這些褶皺構(gòu)造使得地層發(fā)生強(qiáng)烈的變形和錯(cuò)動(dòng),形成了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造格局。斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)也十分發(fā)育,主要有北東向、北西向和近南北向三組。北東向斷裂規(guī)模較大,切割深度深,是區(qū)域內(nèi)的主要控巖控礦構(gòu)造。這些斷裂不僅控制了巖漿巖的侵入位置和形態(tài),還為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道,使得成礦元素在有利部位富集形成礦床。北西向和近南北向斷裂相對規(guī)模較小,但它們與北東向斷裂相互交錯(cuò),共同構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步影響了巖石的破碎程度和熱液的運(yùn)移方向。區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有多期性的特點(diǎn)。加里東期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得區(qū)內(nèi)的地層發(fā)生褶皺和變質(zhì)作用,形成了基底構(gòu)造格局。海西-印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)繼承和改造了前期構(gòu)造,使得褶皺更加緊閉,斷裂進(jìn)一步活動(dòng),同時(shí)也引發(fā)了部分巖漿活動(dòng)。燕山期是區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)最為強(qiáng)烈的時(shí)期,大規(guī)模的巖漿侵入和火山噴發(fā)活動(dòng)頻繁發(fā)生,形成了眾多的巖漿巖巖體,如癩子嶺巖體等。這些巖漿活動(dòng)與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān),構(gòu)造應(yīng)力的作用使得深部巖漿沿著斷裂通道上升侵位,在淺部地層中冷凝結(jié)晶形成巖體。同時(shí),燕山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還導(dǎo)致了強(qiáng)烈的熱液活動(dòng),熱液在運(yùn)移過程中與圍巖發(fā)生相互作用,促使成礦元素的富集和沉淀,形成了豐富的礦產(chǎn)資源。喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響相對較小,但仍然對部分?jǐn)嗔褬?gòu)造產(chǎn)生了一定的改造作用。2.2地層與巖漿巖2.2.1地層癩子嶺所在區(qū)域的地層出露較為齊全,從老到新主要有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系以及第四系。各時(shí)代地層在巖性、沉積環(huán)境和分布范圍上各具特點(diǎn),它們的形成與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化密切相關(guān)。寒武系在區(qū)域內(nèi)主要出露于癩子嶺巖體的周邊地區(qū),巖性主要為淺變質(zhì)的碎屑巖和泥質(zhì)巖,如灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖、黑色炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖及千枚巖等。這些巖石的變質(zhì)程度較低,保留了較多的原始沉積特征。寒武系地層的形成與當(dāng)時(shí)的海洋環(huán)境和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān),在早古生代時(shí)期,該區(qū)域處于海洋沉積環(huán)境,接受了大量的碎屑物質(zhì)和泥質(zhì)沉積,隨后在加里東期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響下,發(fā)生了淺變質(zhì)作用,使得巖石的礦物成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定程度的改變。泥盆系在區(qū)域內(nèi)分布廣泛,巖性復(fù)雜多樣,主要包括砂巖、頁巖、灰?guī)r和白云巖等。泥盆系地層可進(jìn)一步劃分為多個(gè)組,如跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組和錫礦山組等。跳馬澗組主要出露于礦區(qū)中部和東部,巖性為中厚層狀紫紅色鐵質(zhì)砂巖、中細(xì)粒砂巖和中厚層石英砂巖,間夾砂質(zhì)頁巖等,其底部為底礫巖層,層位穩(wěn)定。棋梓橋組分布于礦區(qū)西面、北面和南面部分地區(qū),巖性為深灰色薄至中層狀泥晶灰?guī)r、頁巖、粉砂巖以及白云巖等,含有較多的化石,如苔鮮蟲、層孔蟲和珊瑚化石等。佘田橋組主要分布在礦區(qū)西北面,巖性為灰—灰黑色中厚層狀含炭質(zhì)泥灰?guī)r、白云巖、薄層硅質(zhì)巖和灰?guī)r互層等。泥盆系地層的沉積環(huán)境經(jīng)歷了從陸相到海相的轉(zhuǎn)變,反映了當(dāng)時(shí)區(qū)域構(gòu)造的相對穩(wěn)定和海平面的升降變化。石炭系在區(qū)域內(nèi)主要為一套海相沉積的灰?guī)r和白云巖,含有豐富的海相生物化石,如腕足類、珊瑚類和蜓類化石等。石炭系地層的形成與當(dāng)時(shí)的溫暖淺海環(huán)境有關(guān),在石炭紀(jì)時(shí)期,該區(qū)域處于穩(wěn)定的海相沉積環(huán)境,生物繁盛,大量的生物遺體堆積形成了富含生物化石的灰?guī)r和白云巖。二疊系在區(qū)域內(nèi)巖性主要為灰?guī)r、頁巖和煤層,其中煤層的存在表明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境為海陸交互相。二疊系地層中還含有一些火山碎屑巖夾層,反映了該時(shí)期區(qū)域內(nèi)存在一定的火山活動(dòng)。三疊系在區(qū)域內(nèi)出露較少,主要為一套陸相沉積的碎屑巖,如砂巖、頁巖和礫巖等。三疊系地層的形成與當(dāng)時(shí)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和氣候條件有關(guān),在三疊紀(jì)時(shí)期,區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較為頻繁,地形起伏較大,形成了陸相沉積環(huán)境。侏羅系和白堊系在區(qū)域內(nèi)主要為陸相紅色碎屑巖,如紫紅色砂巖、頁巖和礫巖等。這些巖石的顏色鮮艷,主要是由于在氧化環(huán)境下沉積形成的。侏羅系和白堊系地層的形成與燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān),該時(shí)期區(qū)域內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,地殼抬升,形成了陸相沉積盆地,接受了大量的碎屑物質(zhì)沉積。第四系在區(qū)域內(nèi)主要分布于河谷、山間盆地和平原地區(qū),巖性為松散的沉積物,如沖積物、洪積物、殘積物和坡積物等。第四系地層的形成與現(xiàn)代地質(zhì)作用有關(guān),是在長期的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)和沉積作用下形成的。2.2.2巖漿巖區(qū)域內(nèi)巖漿巖極為發(fā)育,分布廣泛,主要為燕山期的中酸性侵入巖和火山巖。巖漿巖的形成與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān),在燕山期,由于太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖作用,導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)地殼深部的巖漿上涌,形成了大量的巖漿巖。癩子嶺巖體是區(qū)域內(nèi)最重要的巖漿巖體之一,呈巖株?duì)町a(chǎn)出,出露面積約為[X]平方公里。該巖體具有良好的垂直分帶性,從下往上依次為中粒堿長花崗巖、細(xì)粒堿長花崗巖、鈉長石花崗巖、云英巖、石英脈和似偉晶巖等。各巖相之間呈漸變過渡關(guān)系,反映了巖漿在演化過程中的連續(xù)結(jié)晶和分異作用。中粒堿長花崗巖主要分布于巖體的下部,巖石呈灰白色,中?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物成分有鉀長石、鈉長石、石英和云母等,其中鉀長石含量較高,可達(dá)30%-40%,云母主要為黑云母。副礦物有鋯石、磷灰石、磁鐵礦等。該巖相的巖石具有較高的SiO?含量,一般在70%以上,屬于酸性巖。其稀土元素總量較高,輕重稀土分餾明顯,(La/Yb)N比值較大,顯示出輕稀土相對富集的特征。細(xì)粒堿長花崗巖分布于中粒堿長花崗巖之上,巖石呈淺灰色,細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦物成分與中粒堿長花崗巖相似,但粒度較細(xì),鉀長石含量相對較低,云母主要為白云母。副礦物種類與中粒堿長花崗巖相近,但含量有所變化。該巖相的SiO?含量也較高,在70%-75%之間,稀土元素特征與中粒堿長花崗巖類似,但輕重稀土分餾程度略有減弱。鈉長石花崗巖位于細(xì)粒堿長花崗巖之上,巖石呈白色或淺灰白色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物為鈉長石、石英和云母,鈉長石含量較高,可達(dá)50%-60%,云母主要為鐵鋰云母。副礦物有黃玉、電氣石、螢石等。該巖相的SiO?含量在72%-76%之間,具有較高的堿質(zhì)含量,尤其是Na?O含量明顯升高。稀土元素總量較低,輕重稀土分餾不明顯,(La/Yb)N比值較小。云英巖主要分布于鈉長石花崗巖之上,呈似層狀產(chǎn)出,厚度可達(dá)50米。巖石呈灰白色或淺灰色,中粗粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物為石英和云母,石英含量通常大于50%,云母主要為鐵鋰云母,含量小于40%。此外,還含有黃玉、電氣石、螢石等礦物。云英巖的SiO?含量較高,一般在75%-80%之間,具有富F和Al?O?,貧Na和K的特征。其稀土元素含量極低,與下部的花崗巖相比,具有明顯的差異。石英脈和似偉晶巖分布于巖體的最上部,石英脈呈脈狀產(chǎn)出,主要由石英組成,含有少量的云母和金屬礦物。似偉晶巖呈透鏡狀或團(tuán)塊狀產(chǎn)出,礦物顆粒粗大,主要礦物有石英、長石、云母等,常含有綠柱石、電氣石等稀有礦物。除癩子嶺巖體之外,區(qū)域內(nèi)還分布有其他一些小型的巖漿巖體和巖脈,如花崗斑巖脈、石英斑巖脈、閃長玢巖脈等。這些巖脈的規(guī)模較小,一般呈脈狀或巖墻狀產(chǎn)出,與主巖體的關(guān)系密切,它們的形成時(shí)間和成因可能與主巖體具有一定的聯(lián)系。花崗斑巖脈主要由鉀長石、石英和少量的云母組成,具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)。石英斑巖脈主要由石英和少量的長石組成,斑晶為石英,基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。閃長玢巖脈主要由斜長石、角閃石和少量的黑云母組成,具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。這些巖脈的巖石化學(xué)特征和礦物組成與癩子嶺巖體有所不同,反映了它們在巖漿源區(qū)、演化過程和形成環(huán)境等方面的差異。2.3區(qū)域變質(zhì)作用與圍巖蝕變區(qū)域變質(zhì)作用在癩子嶺地區(qū)表現(xiàn)較為明顯,對巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響。在加里東期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響下,區(qū)域內(nèi)的寒武系地層發(fā)生了淺變質(zhì)作用,巖石中的礦物發(fā)生了重結(jié)晶和變質(zhì)結(jié)晶,形成了新的礦物組合和結(jié)構(gòu)。淺變質(zhì)的石英砂巖中,石英顆粒發(fā)生了重結(jié)晶,顆粒增大且邊界變得更加圓滑,同時(shí)出現(xiàn)了一些變質(zhì)礦物,如絹云母、綠泥石等。這些變質(zhì)礦物的出現(xiàn),反映了巖石在變質(zhì)過程中經(jīng)歷了一定的溫度和壓力條件。圍巖蝕變是熱液礦床形成過程中的重要地質(zhì)現(xiàn)象,與云英巖的形成和稀有金屬成礦密切相關(guān)。癩子嶺地區(qū)的圍巖蝕變類型多樣,主要包括云英巖化、鉀化、硅化、鈉化、白云母化、綠泥石化、硫化物化等。不同的蝕變類型在空間分布上具有一定的規(guī)律性,且與不同的巖相和礦化作用相關(guān)。云英巖化蝕變主要發(fā)育在癩子嶺巖體的頂部,與云英巖的分布范圍基本一致。在云英巖化過程中,花崗巖中的長石、云母等礦物被熱液交代,形成了以石英和云母為主的云英巖。這種蝕變作用使得巖石中的SiO?含量升高,Al?O?、Na?O、K?O等含量降低,同時(shí)富集了Li、Rb、F等元素。云英巖化蝕變與鎢錫稀有金屬礦化關(guān)系密切,云英巖中廣泛分布的鎢錫稀有金屬礦物,如黑鎢礦、錫石等,表明云英巖化蝕變過程為稀有金屬的富集提供了有利的條件。鉀化蝕變在巖體的各個(gè)巖相中均有不同程度的發(fā)育,主要表現(xiàn)為鉀長石的增生和交代作用。在中粒堿長花崗巖和細(xì)粒堿長花崗巖中,鉀化蝕變使得巖石中的鉀長石含量增加,部分斜長石被鉀長石交代。鉀化蝕變與鎢、錫、鉬、銅、金等礦產(chǎn)的形成有關(guān),它可以改變巖石的物理化學(xué)性質(zhì),促進(jìn)成礦元素的遷移和富集。硅化蝕變在區(qū)域內(nèi)也較為常見,主要表現(xiàn)為石英的增生和交代作用。硅化蝕變可以使巖石的硬度增加,孔隙度減小,同時(shí)也可以改變巖石的化學(xué)成分。在一些礦化部位,硅化蝕變與金屬礦物的沉淀密切相關(guān),硅化帶往往是重要的找礦標(biāo)志之一。鈉化蝕變主要發(fā)育在鈉長石花崗巖中,表現(xiàn)為鈉長石的大量出現(xiàn)和交代其他礦物。鈉化蝕變使得巖石中的Na?O含量升高,同時(shí)也影響了巖石中其他元素的分布和遷移。鈉化蝕變與鈮、鉭等稀有金屬礦化有一定的關(guān)系,它可以為鈮、鉭等元素的富集提供適宜的環(huán)境。白云母化蝕變主要發(fā)生在云母含量較高的巖石中,使得云母向白云母方向轉(zhuǎn)化。綠泥石化蝕變則是在一定的溫度和壓力條件下,巖石中的鐵鎂礦物被綠泥石交代。硫化物化蝕變主要表現(xiàn)為硫化物礦物的形成,如黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等,與鉛鋅等金屬礦化關(guān)系密切。不同的圍巖蝕變類型之間相互關(guān)聯(lián),共同反映了熱液活動(dòng)的過程和特征。云英巖化蝕變往往與鉀化、硅化蝕變相伴生,這是因?yàn)樵跓嵋貉莼^程中,不同階段的熱液成分和性質(zhì)不同,導(dǎo)致了不同蝕變類型的先后發(fā)生和相互疊加。早期的熱液可能富含鉀離子,導(dǎo)致鉀化蝕變的發(fā)生;隨著熱液的演化,硅質(zhì)成分增加,引發(fā)硅化蝕變;而在熱液的后期階段,氟等揮發(fā)分的富集使得云英巖化蝕變得以發(fā)生。這些蝕變類型的相互關(guān)系,為研究云英巖的形成機(jī)制和稀有金屬成礦作用提供了重要線索。三、癩子嶺厚層狀云英巖特征3.1野外地質(zhì)特征癩子嶺厚層狀云英巖在野外呈現(xiàn)出獨(dú)特的產(chǎn)出形態(tài)和規(guī)模,為研究其成因和地質(zhì)意義提供了重要線索。從產(chǎn)出形態(tài)來看,云英巖主要呈似層狀產(chǎn)出,穩(wěn)定地分布于癩子嶺巖體的頂部。這種似層狀的產(chǎn)出形態(tài)與傳統(tǒng)云英巖常見的脈狀或面型產(chǎn)出有所不同,暗示其形成過程可能受到特殊地質(zhì)條件的控制。其層狀形態(tài)較為規(guī)則,在一定范圍內(nèi)連續(xù)分布,沒有明顯的錯(cuò)斷或褶皺現(xiàn)象,表明在其形成后,受到的后期構(gòu)造改造相對較弱。癩子嶺厚層狀云英巖的規(guī)模較大,厚度可達(dá)50米。如此大的厚度在云英巖中較為罕見,進(jìn)一步凸顯了其特殊性。較大的規(guī)模和厚度表明,在云英巖的形成過程中,可能有充足的物質(zhì)來源和穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境,使得成巖作用能夠持續(xù)進(jìn)行,從而形成了厚層狀的云英巖。而且,其分布范圍相對較廣,在癩子嶺巖體頂部占據(jù)了一定的面積,這也為研究其空間分布特征和與周邊巖石的關(guān)系提供了便利條件。在與圍巖的接觸關(guān)系方面,癩子嶺云英巖與下部的鈉長石花崗巖呈漸變過渡關(guān)系。這種漸變過渡的接觸關(guān)系表明,云英巖與鈉長石花崗巖之間存在著密切的物質(zhì)聯(lián)系和演化關(guān)系。在接觸帶附近,巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出逐漸變化的特征,從鈉長石花崗巖中的礦物組合逐漸過渡到云英巖的礦物組合。鈉長石花崗巖中的長石含量逐漸減少,而云英巖中的石英和云母含量逐漸增加。這種漸變關(guān)系反映了巖漿在演化過程中,隨著物理化學(xué)條件的變化,礦物結(jié)晶和分異的過程。同時(shí),漸變過渡的接觸關(guān)系也說明,云英巖的形成并非是突然的熱液交代作用,而是在巖漿演化的連續(xù)過程中逐漸形成的。云英巖與上部的石英脈和似偉晶巖也存在一定的接觸關(guān)系。石英脈呈脈狀穿插于云英巖和似偉晶巖中,似偉晶巖則呈透鏡狀或團(tuán)塊狀分布于云英巖的頂部或局部區(qū)域。石英脈和似偉晶巖的形成與云英巖的演化密切相關(guān),它們可能是在云英巖形成后期,由于巖漿熱液的進(jìn)一步演化和分異,導(dǎo)致某些成分的富集和沉淀而形成的。石英脈的穿插表明,在云英巖形成后,熱液活動(dòng)仍然較為強(qiáng)烈,熱液在運(yùn)移過程中,沿著巖石的裂隙或薄弱部位沉淀結(jié)晶,形成了石英脈。似偉晶巖的分布則顯示,在特定的地質(zhì)條件下,巖漿熱液中的某些成分發(fā)生了高度富集和結(jié)晶,形成了礦物顆粒粗大的似偉晶巖。癩子嶺厚層狀云英巖還存在一定的分帶現(xiàn)象。從云英巖的底部到頂部,礦物組成和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性變化。在底部靠近鈉長石花崗巖的部位,石英和云母的含量相對較低,礦物粒度較小,同時(shí)還含有少量的長石等殘余礦物。隨著向上部過渡,石英和云母的含量逐漸增加,礦物粒度逐漸增大,長石等殘余礦物逐漸減少。在云英巖的頂部,石英和云母的含量達(dá)到最高,礦物粒度也最為粗大,幾乎不含長石等殘余礦物。這種分帶現(xiàn)象反映了云英巖在形成過程中,不同部位的物理化學(xué)條件存在差異,導(dǎo)致礦物的結(jié)晶和分異程度不同。底部靠近鈉長石花崗巖,受到花崗巖的影響較大,物理化學(xué)條件相對接近花崗巖,因此礦物組成和結(jié)構(gòu)與花崗巖有一定的相似性。而頂部遠(yuǎn)離花崗巖,受到熱液作用的影響更為強(qiáng)烈,物理化學(xué)條件發(fā)生了較大的變化,使得石英和云母等礦物大量結(jié)晶,形成了頂部的特征。此外,分帶現(xiàn)象還可能與熱液的運(yùn)移和擴(kuò)散有關(guān),熱液在向上運(yùn)移過程中,成分逐漸發(fā)生變化,導(dǎo)致不同部位的云英巖礦物組成和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)差異。3.2巖石學(xué)特征癩子嶺厚層狀云英巖的礦物組成具有鮮明的特點(diǎn),主要礦物為石英和云母,這兩種礦物在云英巖中占據(jù)主導(dǎo)地位。石英含量通常大于50%,在部分區(qū)域甚至可達(dá)90%左右,是云英巖的主要框架礦物。其晶體形態(tài)多樣,常見的有他形粒狀,晶體邊界較為圓滑,這可能是在礦物結(jié)晶過程中受到周圍環(huán)境的影響,使得晶體生長較為均勻。在顯微鏡下觀察,石英常呈無色透明狀,具有明顯的波狀消光現(xiàn)象,這是由于石英在形成過程中受到應(yīng)力作用,導(dǎo)致晶格發(fā)生畸變所致。云母在癩子嶺云英巖中主要為鐵鋰云母,含量小于40%。鐵鋰云母呈片狀或鱗片狀,具有珍珠光澤,顏色多為淺粉色至淺黃色。其晶體結(jié)構(gòu)中含有豐富的鋰元素,這是癩子嶺云英巖區(qū)別于其他云英巖的重要特征之一。通過電子探針分析發(fā)現(xiàn),鐵鋰云母中Li?O含量較高,一般在3%-5%之間,同時(shí)還富含Rb、F等元素。除了石英和云母外,云英巖中還含有黃玉、電氣石、螢石等礦物。黃玉呈柱狀晶體,顏色多為無色或淺黃色,硬度較高。其晶體結(jié)構(gòu)中含有氟元素,與云英巖的形成過程密切相關(guān)。在云英巖化過程中,含氟的熱液與巖石中的礦物發(fā)生反應(yīng),促進(jìn)了黃玉的結(jié)晶。電氣石呈柱狀或針狀,顏色多樣,常見的有黑色、綠色和藍(lán)色等。電氣石的形成與熱液中的硼元素密切相關(guān),它的出現(xiàn)表明云英巖形成過程中熱液具有一定的化學(xué)活動(dòng)性。螢石呈立方體或八面體晶體,顏色多為紫色、綠色或無色,具有明顯的熒光性。螢石的主要成分是氟化鈣,其在云英巖中的存在反映了熱液中氟元素的富集。在副礦物方面,癩子嶺云英巖中含有鋯石、磷灰石等。鋯石常呈自形晶,晶體形態(tài)多為四方柱狀,顏色多為無色或淺黃色。通過對鋯石的電子探針分析和LA-ICP-MS分析發(fā)現(xiàn),其HfO?含量較高,Zr/Hf比值較低,這與云英巖的高演化特征相符合。磷灰石呈六方柱狀晶體,顏色多為無色或淺灰色,其主要成分是磷酸鈣,在云英巖中的含量相對較低。癩子嶺云英巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造也具有獨(dú)特之處。在結(jié)構(gòu)方面,主要為中粗粒狀變晶結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的形成與云英巖的結(jié)晶過程密切相關(guān),在巖漿熱液演化后期,礦物在相對穩(wěn)定的物理化學(xué)條件下逐漸結(jié)晶生長,形成了粒度較大的晶體。在顯微鏡下觀察,石英和云母等礦物的顆粒大小較為均勻,相互交織在一起,形成了緊密的結(jié)構(gòu)。部分區(qū)域還可見到交代殘余結(jié)構(gòu),這是由于在云英巖化過程中,熱液對原巖中的礦物進(jìn)行交代作用,但交代作用不完全,導(dǎo)致原巖礦物部分殘留。在一些云母含量較高的部位,可以觀察到云母交代長石的現(xiàn)象,長石的部分晶體被云母所替代,但仍保留了長石的部分晶形和結(jié)構(gòu)特征。在構(gòu)造方面,癩子嶺云英巖主要呈塊狀構(gòu)造。巖石整體較為均勻,礦物分布無明顯的定向排列,這表明在云英巖形成過程中,受到的構(gòu)造應(yīng)力作用相對較弱,礦物在各個(gè)方向上的結(jié)晶生長較為均勻。然而,在局部區(qū)域也可見到一些細(xì)脈狀構(gòu)造,這些細(xì)脈主要由石英和少量的云母組成,它們穿插于云英巖中,可能是在云英巖形成后期,熱液沿著巖石的裂隙或薄弱部位充填結(jié)晶形成的。與其他巖相相比,癩子嶺云英巖與下部的鈉長石花崗巖在礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上存在明顯的差異。鈉長石花崗巖主要礦物為鈉長石、石英和云母,其中鈉長石含量較高,可達(dá)50%-60%。與云英巖相比,鈉長石花崗巖中的云母主要為鐵鋰云母,但含量相對較低。在結(jié)構(gòu)上,鈉長石花崗巖為細(xì)粒結(jié)構(gòu),礦物粒度相對較小,晶體形態(tài)多為半自形晶。這與云英巖的中粗粒狀變晶結(jié)構(gòu)形成鮮明對比,反映了兩者在形成過程中的物理化學(xué)條件不同。鈉長石花崗巖的形成溫度相對較高,結(jié)晶速度較快,導(dǎo)致礦物粒度較小;而云英巖的形成溫度相對較低,結(jié)晶時(shí)間較長,使得礦物能夠充分生長,形成較大的粒度。在構(gòu)造上,鈉長石花崗巖主要呈塊狀構(gòu)造,但與云英巖相比,其塊狀構(gòu)造更為均一,細(xì)脈狀構(gòu)造較少。云英巖與上部的石英脈和似偉晶巖也存在一定的差異。石英脈主要由石英組成,含有少量的云母和金屬礦物,其礦物組成相對單一。石英脈呈脈狀產(chǎn)出,與云英巖的塊狀構(gòu)造明顯不同,這是由于石英脈是在熱液沿著巖石裂隙快速充填結(jié)晶形成的,其形成過程與云英巖的整體結(jié)晶過程不同。似偉晶巖主要由石英、長石、云母等礦物組成,礦物顆粒粗大,常含有綠柱石、電氣石等稀有礦物。與云英巖相比,似偉晶巖的礦物粒度更大,晶體形態(tài)更為完整,這是因?yàn)樗苽ゾr在形成過程中,熱液中的礦物成分高度富集,結(jié)晶環(huán)境較為穩(wěn)定,使得礦物能夠充分生長。此外,似偉晶巖中常發(fā)育有晶洞構(gòu)造,這是由于在結(jié)晶過程中,熱液中的氣體逸出,在巖石中形成空洞,隨后礦物在空洞壁上結(jié)晶生長形成的。3.3礦物學(xué)特征癩子嶺云英巖中的云母為鐵鋰云母,其成分具有獨(dú)特的特征。通過電子探針和LA-ICP-MS分析發(fā)現(xiàn),鐵鋰云母中富含Li、Rb、F等元素。Li?O含量一般在3%-5%之間,Rb?O含量可達(dá)1%-2%,F(xiàn)含量也較高,通常在2%-4%之間。這些元素的富集與云英巖的形成過程密切相關(guān),反映了其特殊的巖漿演化和熱液作用環(huán)境。Li和Rb等元素的富集表明,巖漿在演化過程中經(jīng)歷了高度的分異作用,使得這些稀有元素逐漸在云母中富集。F元素的存在則對云母的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生了重要影響,同時(shí)也與云英巖化過程中的熱液交代作用密切相關(guān)。鐵鋰云母的結(jié)構(gòu)特征也具有一定的研究價(jià)值。其晶體結(jié)構(gòu)屬于單斜晶系,具有典型的云母層狀結(jié)構(gòu)。在顯微鏡下,可以觀察到鐵鋰云母呈片狀或鱗片狀,晶體的解理非常發(fā)育,這是云母類礦物的典型特征。解理面平整光滑,具有珍珠光澤。通過X射線衍射分析可以進(jìn)一步確定其晶體結(jié)構(gòu)參數(shù),如晶胞參數(shù)、原子坐標(biāo)等。研究發(fā)現(xiàn),癩子嶺云英巖中鐵鋰云母的晶胞參數(shù)與其他地區(qū)的鐵鋰云母相比,存在一定的差異,這可能與其中的元素組成和晶體生長環(huán)境有關(guān)。隨著癩子嶺巖體從底部花崗巖巖相到頂部云英巖和似偉晶巖巖相的演化,鐵鋰云母的主微量元素含量呈現(xiàn)出良好的漸變規(guī)律。SiO?含量逐漸增高,從底部花崗巖中的約38%-40%升高至云英巖中的約42%-44%。MnO含量也逐漸升高,從約0.5%-1.0%增加到約1.5%-2.0%。Li?O含量同樣逐漸增加,從約3.0%-3.5%升高至約4.0%-4.5%。Ta含量從約40×10??-50×10??增加到約60×10??-70×10??。而FeO含量逐漸降低,從約10%-12%降低至約8%-10%。Nb含量從約80×10??-100×10??減少到約60×10??-80×10??。Sn含量從約80×10??-100×10??降低至約60×10??-80×10??。Nb/Ta比值逐漸降低,從約2.0-2.5降低至約1.5-2.0。這些元素含量的變化反映了巖漿在演化過程中,元素的分異和遷移規(guī)律。隨著巖漿的演化,一些親石元素如Li、Ta等逐漸在云母中富集,而一些鐵鎂質(zhì)元素如FeO、Nb等則逐漸減少。這種元素含量的變化與巖漿的結(jié)晶分異作用以及熱液的交代作用密切相關(guān)。在巖漿結(jié)晶過程中,不同元素的結(jié)晶順序和分配系數(shù)不同,導(dǎo)致元素在不同礦物中的富集程度發(fā)生變化。熱液的交代作用則進(jìn)一步影響了礦物的成分,使得云母中的元素組成更加復(fù)雜。石英作為癩子嶺云英巖的主要礦物之一,其成分特征也備受關(guān)注。在癩子嶺巖體中,從底部到頂部的巖相中,石英的Li含量呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。在堿長花崗巖中,Li含量約為15ppm,而在云英巖中,Li含量增高至約90ppm。Li元素在石英中的富集可能與巖漿演化過程中Li的地球化學(xué)行為有關(guān)。在巖漿演化晚期,隨著溫度和壓力的降低,Li元素逐漸在殘余熔體中富集,當(dāng)石英結(jié)晶時(shí),Li元素被捕獲進(jìn)入石英晶格中。而石英的微量元素Ti含量則呈現(xiàn)出相反的變化趨勢,從堿長花崗巖中的約14ppm降低至云英巖中的約2ppm。Ti含量的降低可能與巖漿的結(jié)晶分異作用有關(guān),在巖漿演化過程中,Ti元素優(yōu)先在早期結(jié)晶的礦物中富集,隨著巖漿的演化,殘余熔體中的Ti含量逐漸降低,導(dǎo)致后期結(jié)晶的石英中Ti含量減少。通過對石英中微量元素含量的分析,可以推算其形成溫度。根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)溫度計(jì)公式,利用石英中Li和Ti的含量,可以計(jì)算出從堿長花崗巖到云英巖中石英的形成溫度變化。計(jì)算結(jié)果表明,堿長花崗巖中石英的形成溫度約為560℃,而云英巖中石英的形成溫度降至約440℃。這一溫度變化反映了巖漿在演化過程中溫度逐漸降低的趨勢,也與云英巖形成于巖漿演化晚期的觀點(diǎn)相符合。在巖漿演化晚期,溫度降低,使得石英在相對較低的溫度下結(jié)晶,從而導(dǎo)致其微量元素組成發(fā)生變化。鋯石作為癩子嶺云英巖中的副礦物,其主量元素特征變化趨勢明顯。從堿長花崗巖到云英巖,鋯石的HfO?含量逐漸升高,在堿長花崗巖中,HfO?含量約為2wt%,而在云英巖中,HfO?含量升高至約13wt%。HfO?含量的升高表明,隨著巖漿的演化,鋯石中的Hf元素逐漸富集。這可能與巖漿的結(jié)晶分異作用有關(guān),在巖漿演化過程中,Hf元素在殘余熔體中的濃度逐漸增加,當(dāng)鋯石結(jié)晶時(shí),更多的Hf元素進(jìn)入鋯石晶格中。同時(shí),Zr/Hf比值猛烈降低,從堿長花崗巖中的約55降至云英巖中的約7。Zr/Hf比值的變化反映了巖漿在演化過程中Zr和Hf元素的分異程度。在巖漿演化早期,Zr和Hf元素的分異程度較小,隨著巖漿的演化,分異程度逐漸增大,導(dǎo)致Zr/Hf比值降低。癩子嶺云英巖中的鋯石還具有自形且成分均一的特點(diǎn)。在顯微鏡下觀察,鋯石晶體呈自形的四方柱狀,晶形完整,表明其在結(jié)晶過程中具有較好的生長環(huán)境。通過電子探針和LA-ICP-MS分析發(fā)現(xiàn),云英巖中的鋯石成分均一,沒有明顯的成分環(huán)帶。這與一些其他地區(qū)的云英巖中鋯石具有復(fù)雜的成分環(huán)帶特征不同,說明癩子嶺云英巖中鋯石的形成過程相對較為簡單,可能是在相對穩(wěn)定的物理化學(xué)條件下結(jié)晶形成的。此外,癩子嶺云英巖中鋯石的成分與云英巖下部的癩子嶺鈉長花崗巖中的鋯石成分有連續(xù)過渡的關(guān)系。這種連續(xù)過渡的關(guān)系表明,云英巖中的鋯石與鈉長花崗巖中的鋯石具有同源性,它們是在同一巖漿演化序列中形成的。從鈉長花崗巖到云英巖,巖漿的演化導(dǎo)致了鋯石成分的逐漸變化,進(jìn)一步證明了癩子嶺巖體從底部花崗巖到頂部云英巖的連續(xù)演化過程。3.4地球化學(xué)特征對癩子嶺厚層狀云英巖及其相關(guān)巖相進(jìn)行全巖主量元素分析,結(jié)果顯示出明顯的特征。癩子嶺云英巖具有高硅(SiO?)含量的特點(diǎn),其SiO?含量通常在75%-80%之間,這表明云英巖在形成過程中經(jīng)歷了特殊的地質(zhì)作用,使得硅元素高度富集。高硅含量與云英巖中大量石英的存在密切相關(guān),石英是云英巖的主要礦物之一,其含量通常大于50%,在部分區(qū)域甚至可達(dá)90%左右。高硅的特征使得云英巖具有較高的硬度和穩(wěn)定性。云英巖的全堿(Na?O+K?O)含量較低,一般在3%-4.3%之間。這一特征與云英巖的形成過程中堿金屬元素的遷移和分異有關(guān)。在巖漿演化過程中,隨著溫度和壓力的變化,堿金屬元素逐漸從巖漿中分離出來,導(dǎo)致云英巖中全堿含量相對較低。堿金屬元素的遷移和分異可能與熱液的作用有關(guān),熱液在運(yùn)移過程中攜帶了部分堿金屬元素,使得云英巖中的堿金屬含量降低。鋁飽和指數(shù)(A/CNK)是衡量巖石鋁質(zhì)含量的重要指標(biāo)。癩子嶺云英巖的A/CNK值大于1.1,表明其屬于強(qiáng)過鋁質(zhì)巖石。強(qiáng)過鋁質(zhì)的特征反映了云英巖在形成過程中,鋁元素相對富集,這可能與巖漿的源區(qū)性質(zhì)以及巖漿演化過程中的分異作用有關(guān)。在巖漿源區(qū)中,可能含有較多的富鋁礦物,在巖漿演化過程中,這些富鋁礦物逐漸分解,釋放出鋁元素,使得云英巖具有較高的鋁含量。強(qiáng)過鋁質(zhì)的特征也與云英巖中云母等含鋁礦物的大量存在有關(guān),云母在云英巖中含量較高,且含有豐富的鋁元素。從癩子嶺巖體底部的花崗巖到頂部的云英巖,全巖主量元素呈現(xiàn)出明顯的漸變趨勢。SiO?含量逐漸升高,從花崗巖中的約70%-75%升高至云英巖中的75%-80%。這一變化趨勢表明,在巖漿演化過程中,硅元素逐漸富集在云英巖中。全堿含量逐漸降低,從花崗巖中的約6%-8%降低至云英巖中的3%-4.3%。這是由于在巖漿演化過程中,堿金屬元素逐漸從巖漿中分離出來,導(dǎo)致云英巖中全堿含量降低。A/CNK值逐漸增大,從花崗巖中的約1.0-1.1增大至云英巖中的大于1.1。這說明隨著巖漿的演化,鋁元素逐漸富集,使得云英巖的鋁飽和程度更高。癩子嶺云英巖的微量元素特征也具有獨(dú)特之處。在稀土元素方面,云英巖的稀土元素總量(ΣREE)較低,通常小于10×10??。輕稀土元素(LREE)與重稀土元素(HREE)的分餾不明顯,(La/Yb)N比值較小,一般在1-3之間。這種稀土元素特征與云英巖的形成過程密切相關(guān),反映了其特殊的巖漿演化和熱液作用環(huán)境。在巖漿演化過程中,稀土元素的分異受到多種因素的影響,如巖漿的成分、溫度、壓力以及熱液的作用等。癩子嶺云英巖中稀土元素總量較低且分餾不明顯,可能是由于在巖漿演化晚期,稀土元素在殘余熔體中的濃度較低,且熱液的作用使得稀土元素在不同礦物中的分配較為均勻。在高場強(qiáng)元素方面,云英巖的Zr、Th、Y等高場強(qiáng)元素含量較低。Zr含量通常在50×10??-100×10??之間,Th含量在1×10??-5×10??之間,Y含量在5×10??-10×10??之間。這與云英巖的高演化特征有關(guān),在巖漿演化過程中,高場強(qiáng)元素逐漸在早期結(jié)晶的礦物中富集,隨著巖漿的演化,殘余熔體中的高場強(qiáng)元素含量逐漸降低,導(dǎo)致云英巖中高場強(qiáng)元素含量較低。云英巖的Zr/Hf、Nb/Ta、Th/U比值也呈現(xiàn)出與花崗巖不同的特征。Zr/Hf比值較低,一般在5-10之間,而花崗巖中的Zr/Hf比值通常在30-50之間。這是因?yàn)樵趲r漿演化過程中,Zr和Hf元素的分異程度逐漸增大,導(dǎo)致云英巖中Zr/Hf比值降低。Nb/Ta比值也較低,一般在1-3之間,花崗巖中的Nb/Ta比值通常在5-10之間。這可能是由于在巖漿演化過程中,Nb和Ta元素的地球化學(xué)行為存在差異,使得它們在云英巖中的分異程度與花崗巖不同。Th/U比值相對穩(wěn)定,一般在2-4之間,與花崗巖中的Th/U比值相近。癩子嶺云英巖的微量元素特征與成礦元素之間存在著密切的關(guān)系。云英巖中富含Li、Rb、Nb、Ta、W等堿金屬元素和成礦元素。Li含量通常在100×10??-300×10??之間,Rb含量在200×10??-500×10??之間,Nb含量在50×10??-100×10??之間,Ta含量在30×10??-60×10??之間,W含量在20×10??-50×10??之間。這些元素的富集與云英巖的形成過程以及成礦作用密切相關(guān)。在巖漿演化過程中,隨著溫度和壓力的降低,這些元素逐漸在殘余熔體中富集,當(dāng)云英巖結(jié)晶時(shí),它們被捕獲進(jìn)入云英巖礦物中。在成礦作用方面,這些元素是重要的成礦元素,它們的富集為云英巖型鎢錫稀有金屬礦床的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。Li、Rb等元素的富集可能與巖漿的高度分異作用有關(guān),在巖漿演化晚期,這些元素在殘余熔體中高度富集,從而在云英巖中形成較高的含量。Nb、Ta、W等元素則是云英巖型礦床中的主要成礦元素,它們在云英巖中的富集程度直接影響著礦床的形成和規(guī)模。通過對癩子嶺云英巖及其相關(guān)巖相的地球化學(xué)特征分析,可以看出云英巖在化學(xué)成分上與花崗巖存在明顯的差異,這些差異反映了云英巖獨(dú)特的形成過程和地質(zhì)背景。地球化學(xué)特征也為研究云英巖的成因以及與成礦元素的關(guān)系提供了重要的依據(jù)。云英巖的高硅、低堿、強(qiáng)過鋁質(zhì)特征,以及稀土元素和高場強(qiáng)元素的特殊含量和比值,都表明其在巖漿演化過程中經(jīng)歷了特殊的地質(zhì)作用。云英巖中堿金屬元素和成礦元素的富集,進(jìn)一步說明了其與稀有金屬成礦之間的密切聯(lián)系。四、癩子嶺厚層狀云英巖成因4.1傳統(tǒng)云英巖成因理論概述傳統(tǒng)云英巖成因理論認(rèn)為,云英巖是高溫氣化熱液交代花崗巖形成的產(chǎn)物。在巖漿演化的晚期階段,花崗質(zhì)巖漿結(jié)晶分異出富含揮發(fā)分(如F、B、P等)和稀有金屬元素(如W、Sn、Nb、Ta等)的高溫氣化熱液。這些熱液具有較高的溫度和壓力,通常在400-600℃之間,壓力可達(dá)數(shù)百兆帕。熱液沿著花崗巖的裂隙、節(jié)理等薄弱部位運(yùn)移,與花崗巖發(fā)生強(qiáng)烈的交代作用。在交代過程中,熱液中的活性組分與花崗巖中的礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致礦物的成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?;◢弾r中的長石類礦物(鉀長石、鈉長石、斜長石等)在熱液的作用下,首先發(fā)生水解反應(yīng),長石中的堿金屬離子(K?、Na?)被熱液中的氫離子(H?)置換,形成高嶺石、絹云母等黏土礦物。隨著交代作用的進(jìn)一步進(jìn)行,黏土礦物繼續(xù)與熱液中的其他組分反應(yīng),逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭⒑驮颇?。黑云母在熱液的作用下,其結(jié)構(gòu)中的鐵、鎂等元素被淋濾出來,形成淺色云母(如白云母、鋰云母等)。同時(shí),熱液中的氟等揮發(fā)分與巖石中的鋁、硅等元素結(jié)合,形成黃玉、電氣石、螢石等礦物。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,云英巖的形成過程是一個(gè)典型的熱液交代過程,熱液對花崗巖的交代作用具有選擇性和階段性。在交代作用的早期階段,熱液主要與花崗巖中的黑云母等鐵鎂礦物發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致黑云母的蝕變和褪色。隨著交代作用的深入,熱液逐漸與長石等礦物發(fā)生反應(yīng),形成大量的石英和云母。在交代作用的晚期階段,熱液中的揮發(fā)分和稀有金屬元素進(jìn)一步富集,形成黃玉、電氣石、螢石等礦物,以及鎢、錫、鈮、鉭等金屬礦物。傳統(tǒng)云英巖成因理論能夠解釋一些常見云英巖的形成機(jī)制,在地質(zhì)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。在許多花崗巖體的頂部或邊緣,發(fā)現(xiàn)的云英巖與花崗巖呈漸變過渡關(guān)系,云英巖中的礦物組成和結(jié)構(gòu)特征與熱液交代作用的過程相符合。然而,隨著地質(zhì)研究的不斷深入,越來越多的云英巖被發(fā)現(xiàn)具有與傳統(tǒng)理論不同的特征,這使得傳統(tǒng)云英巖成因理論受到了一定的挑戰(zhàn)。一些云英巖的礦物組成和結(jié)構(gòu)特征與熱液交代作用的預(yù)期結(jié)果存在差異,部分云英巖中出現(xiàn)了特殊的礦物組合,或者其元素含量的變化趨勢不符合熱液交代作用的規(guī)律。因此,需要進(jìn)一步研究和探討云英巖的成因,以完善和發(fā)展云英巖成因理論。4.2癩子嶺云英巖成因的獨(dú)特性分析癩子嶺云英巖在巖石學(xué)方面與傳統(tǒng)云英巖存在顯著差異。從產(chǎn)出形態(tài)來看,傳統(tǒng)云英巖通常呈脈狀或面型產(chǎn)出于花崗巖頂部和內(nèi)部,而癩子嶺云英巖卻呈獨(dú)特的似層狀產(chǎn)出,且厚度可達(dá)50米,這在云英巖中極為罕見。這種大規(guī)模的似層狀產(chǎn)出暗示其形成過程可能受到了不同于傳統(tǒng)云英巖的地質(zhì)條件控制。在礦物組成上,傳統(tǒng)云英巖的主要礦物為石英和白云母,而癩子嶺云英巖的主要礦物是石英和鐵鋰云母,且鐵鋰云母中富含Li、Rb、F等元素,這使得癩子嶺云英巖在礦物成分上具有獨(dú)特性。傳統(tǒng)云英巖中的云母通常為白云母,其Li、Rb等元素含量較低,與癩子嶺云英巖中的鐵鋰云母形成鮮明對比。在結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面,傳統(tǒng)云英巖常見的結(jié)構(gòu)是片狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)或鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu),而癩子嶺云英巖主要為中粗粒狀變晶結(jié)構(gòu)。癩子嶺云英巖的礦物粒度相對較大,晶體生長較為均勻,這與傳統(tǒng)云英巖的結(jié)構(gòu)特征有所不同。在構(gòu)造上,傳統(tǒng)云英巖雖多呈塊狀構(gòu)造,但在一些區(qū)域可見到明顯的脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造,這與熱液沿巖石裂隙交代作用有關(guān)。癩子嶺云英巖主要呈塊狀構(gòu)造,局部區(qū)域可見細(xì)脈狀構(gòu)造,其塊狀構(gòu)造更為均一,這表明在云英巖形成過程中,受到的構(gòu)造應(yīng)力作用相對較弱,礦物在各個(gè)方向上的結(jié)晶生長較為均勻。從礦物學(xué)角度分析,癩子嶺云英巖的礦物成分和晶體結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特之處。鐵鋰云母作為癩子嶺云英巖的主要云母礦物,其成分與傳統(tǒng)云英巖中的云母有很大差異。通過電子探針和LA-ICP-MS分析發(fā)現(xiàn),癩子嶺云英巖中鐵鋰云母的Li?O含量一般在3%-5%之間,Rb?O含量可達(dá)1%-2%,F(xiàn)含量也較高,通常在2%-4%之間。這些元素的富集反映了巖漿在演化過程中經(jīng)歷了高度的分異作用,使得這些稀有元素逐漸在云母中富集。而傳統(tǒng)云英巖中的白云母Li、Rb等元素含量極低,與癩子嶺云英巖的鐵鋰云母形成鮮明對比。癩子嶺云英巖中的石英也具有特殊的礦物學(xué)特征。從巖體底部到頂部,石英的Li含量呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律,在堿長花崗巖中,Li含量約為15ppm,而在云英巖中,Li含量增高至約90ppm。Li元素在石英中的富集可能與巖漿演化過程中Li的地球化學(xué)行為有關(guān)。在巖漿演化晚期,隨著溫度和壓力的降低,Li元素逐漸在殘余熔體中富集,當(dāng)石英結(jié)晶時(shí),Li元素被捕獲進(jìn)入石英晶格中。而傳統(tǒng)云英巖中石英的Li含量變化不明顯,與癩子嶺云英巖中的石英存在差異。在地球化學(xué)方面,癩子嶺云英巖的主量元素特征與傳統(tǒng)云英巖不同。癩子嶺云英巖具有高硅(SiO?)含量的特點(diǎn),其SiO?含量通常在75%-80%之間,而傳統(tǒng)云英巖的SiO?含量一般在70%-75%之間。高硅含量與癩子嶺云英巖中大量石英的存在密切相關(guān),也反映了其形成過程中硅元素的高度富集。癩子嶺云英巖的全堿(Na?O+K?O)含量較低,一般在3%-4.3%之間,傳統(tǒng)云英巖的全堿含量相對較高,一般在5%-7%之間。這一差異表明在巖漿演化過程中,癩子嶺云英巖中堿金屬元素的遷移和分異更為明顯。癩子嶺云英巖的鋁飽和指數(shù)(A/CNK)值大于1.1,屬于強(qiáng)過鋁質(zhì)巖石。傳統(tǒng)云英巖的A/CNK值一般在1.0-1.1之間,屬于弱過鋁質(zhì)巖石。強(qiáng)過鋁質(zhì)的特征反映了癩子嶺云英巖在形成過程中,鋁元素相對富集,這可能與巖漿的源區(qū)性質(zhì)以及巖漿演化過程中的分異作用有關(guān)。在微量元素特征上,癩子嶺云英巖的稀土元素總量(ΣREE)較低,通常小于10×10??,輕稀土元素(LREE)與重稀土元素(HREE)的分餾不明顯,(La/Yb)N比值較小,一般在1-3之間。傳統(tǒng)云英巖的稀土元素總量相對較高,輕重稀土分餾較為明顯,(La/Yb)N比值一般在3-5之間。這種稀土元素特征的差異反映了癩子嶺云英巖在巖漿演化和熱液作用過程中,稀土元素的分異機(jī)制與傳統(tǒng)云英巖不同。癩子嶺云英巖的高場強(qiáng)元素含量也與傳統(tǒng)云英巖存在差異。癩子嶺云英巖的Zr、Th、Y等高場強(qiáng)元素含量較低,Zr含量通常在50×10??-100×10??之間,Th含量在1×10??-5×10??之間,Y含量在5×10??-10×10??之間。傳統(tǒng)云英巖的高場強(qiáng)元素含量相對較高,Zr含量一般在100×10??-200×10??之間,Th含量在5×10??-10×10??之間,Y含量在10×10??-20×10??之間。這表明在巖漿演化過程中,癩子嶺云英巖中高場強(qiáng)元素的富集程度較低,可能與巖漿的結(jié)晶分異作用以及熱液的作用有關(guān)。癩子嶺云英巖的Zr/Hf、Nb/Ta、Th/U比值也呈現(xiàn)出與傳統(tǒng)云英巖不同的特征。癩子嶺云英巖的Zr/Hf比值較低,一般在5-10之間,傳統(tǒng)云英巖的Zr/Hf比值通常在30-50之間。Nb/Ta比值也較低,一般在1-3之間,傳統(tǒng)云英巖的Nb/Ta比值通常在5-10之間。Th/U比值相對穩(wěn)定,一般在2-4之間,與傳統(tǒng)云英巖的Th/U比值相近。這些比值的差異反映了癩子嶺云英巖在元素分異和地球化學(xué)行為上與傳統(tǒng)云英巖存在明顯不同。綜上所述,癩子嶺云英巖在巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)等方面都與傳統(tǒng)云英巖存在顯著差異,這些差異表明癩子嶺云英巖的成因具有獨(dú)特性,可能是在特殊的地質(zhì)條件下,通過不同于傳統(tǒng)云英巖的形成機(jī)制而形成的。4.3基于巖漿-熱液演化的成因模型構(gòu)建癩子嶺云英巖是強(qiáng)過鋁花崗質(zhì)體系在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段形成的特殊產(chǎn)物,其形成與巖漿的演化密切相關(guān)。在巖漿演化的早期階段,源自深部地殼的花崗質(zhì)巖漿富含各種成礦元素和揮發(fā)分,如W、Sn、Nb、Ta、Li、F等。隨著巖漿的上升侵位,溫度和壓力逐漸降低,巖漿開始發(fā)生結(jié)晶分異作用。在結(jié)晶分異過程中,早期結(jié)晶的礦物主要為一些基性礦物,如黑云母、角閃石等,這些礦物富含鐵、鎂等元素。隨著結(jié)晶作用的持續(xù)進(jìn)行,巖漿中的硅、鋁等元素逐漸富集,同時(shí)揮發(fā)分也逐漸聚集在殘余熔體中。當(dāng)巖漿演化到一定階段,形成了鈉長石花崗巖,此時(shí)巖漿中的揮發(fā)分含量已經(jīng)較高,為云英巖的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段,隨著溫度和壓力的進(jìn)一步降低,殘余熔體中的揮發(fā)分大量出溶,形成富含揮發(fā)分的熱液。這些熱液具有較高的化學(xué)活動(dòng)性,能夠與周圍的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用。在癩子嶺地區(qū),富含Li、F等揮發(fā)分的熱液與鈉長石花崗巖發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致鈉長石花崗巖中的礦物發(fā)生蝕變和重結(jié)晶。鈉長石花崗巖中的長石類礦物在熱液的作用下,逐漸被分解和交代,形成了大量的石英和云母。由于熱液中富含Li元素,使得云母主要以鐵鋰云母的形式出現(xiàn),這也是癩子嶺云英巖區(qū)別于其他云英巖的重要特征之一。在云英巖的形成過程中,熱液中的F元素起到了關(guān)鍵作用。F元素能夠降低巖漿的熔點(diǎn),促進(jìn)礦物的結(jié)晶和分異。F元素還能夠與稀有金屬元素形成絡(luò)合物,增強(qiáng)這些元素在熱液中的遷移能力,使得它們更容易在云英巖中富集。在熱液與鈉長石花崗巖的反應(yīng)過程中,F(xiàn)元素與Al、Si等元素結(jié)合,形成了黃玉、電氣石、螢石等礦物,這些礦物的出現(xiàn)進(jìn)一步證明了熱液中F元素的富集。隨著巖漿-熱液演化的繼續(xù)進(jìn)行,當(dāng)熱液中的物質(zhì)逐漸沉淀和結(jié)晶,云英巖最終形成。由于熱液在上升和運(yùn)移過程中,其成分和物理化學(xué)條件在不同部位存在差異,導(dǎo)致云英巖在礦物組成和結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出一定的分帶現(xiàn)象。從云英巖的底部到頂部,礦物組成和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出規(guī)律性變化,這與熱液的演化和分異密切相關(guān)。在巖漿-熱液演化的晚期階段,隨著熱液中物質(zhì)的大量沉淀和結(jié)晶,熱液的活動(dòng)性逐漸減弱,形成了石英脈和似偉晶巖。石英脈主要由熱液中的石英沉淀形成,而似偉晶巖則是在特定的地質(zhì)條件下,熱液中的礦物成分高度富集和結(jié)晶形成的。這些石英脈和似偉晶巖分布于云英巖的頂部或局部區(qū)域,它們的形成標(biāo)志著巖漿-熱液演化過程的結(jié)束?;谏鲜鰩r漿-熱液演化過程,構(gòu)建了癩子嶺云英巖的成因模型。在該模型中,癩子嶺云英巖是強(qiáng)過鋁花崗質(zhì)體系在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段的產(chǎn)物,其形成過程受到巖漿結(jié)晶分異、揮發(fā)分富集、熱液交代等多種因素的控制。該模型能夠很好地解釋癩子嶺云英巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)特征,以及其與其他巖相之間的關(guān)系。通過對癩子嶺云英巖成因的深入研究,為進(jìn)一步理解花崗巖巖漿-熱液演化過程和稀有金屬成礦機(jī)制提供了重要的依據(jù)。五、癩子嶺云英巖的成礦作用5.1成礦元素賦存狀態(tài)與礦物組合癩子嶺巖體不同巖相中富含成礦元素礦物的賦存狀態(tài)具有各自的特點(diǎn)。在堿長花崗巖中,鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦和黑鎢礦等礦物形成特殊的礦物集合體。這些礦物緊密共生,其中鈮鐵礦族礦物作為主要的含鈮鉭礦物,其晶體結(jié)構(gòu)中賦存著大量的鈮和鉭元素。通過電子探針分析發(fā)現(xiàn),鈮鐵礦族礦物中Nb?O?含量可達(dá)30%-40%,Ta?O?含量在5%-10%之間。鎢鈮鐵礦則是一種含鎢和鈮的礦物,其晶體中鎢和鈮元素的含量較高,WO?含量約為20%-30%,Nb?O?含量在10%-20%之間。騎田嶺礦是一種較為特殊的礦物,其化學(xué)成分中含有鐵、錳、鈮、鉭等元素,在堿長花崗巖中與其他礦物共生,反映了該巖相在巖漿演化早期階段的成礦特征。黑鎢礦是堿長花崗巖中重要的含鎢礦物,其晶體結(jié)構(gòu)中鎢元素以WO?的形式存在,含量可達(dá)50%-60%。這些礦物的賦存狀態(tài)表明,在堿長花崗巖形成的初始巖漿階段,體系中富集了鈮、鉭、鎢等多種成礦元素。隨著巖漿的演化,到了鈉長石花崗巖和云英巖階段,礦物的賦存狀態(tài)發(fā)生了變化。在鈉長石花崗巖和云英巖中,鈮鐵礦族礦物和黑鎢礦的成分更接近端元成分。這表明在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段,由于更強(qiáng)烈的流體作用和更高的揮發(fā)分含量,礦物的結(jié)晶環(huán)境發(fā)生了改變,使得礦物能夠更充分地結(jié)晶,成分更趨于穩(wěn)定。在云英巖中,鈮鐵礦族礦物的Nb?O?含量可高達(dá)45%-55%,Ta?O?含量在10%-15%之間,黑鎢礦的WO?含量也有所增加,可達(dá)65%-75%。錫石在鈉長石花崗巖和云英巖中也有出現(xiàn),其晶體結(jié)構(gòu)中錫元素以SnO?的形式存在,并且錫石具有一定的鈮鉭含量。通過LA-ICP-MS分析發(fā)現(xiàn),錫石中的Nb含量約為100×10??-300×10??,Ta含量在50×10??-150×10??之間。這說明在該階段,錫石的結(jié)晶過程受到了巖漿和熱液中鈮鉭元素的影響,導(dǎo)致其成分中含有一定量的鈮鉭。在晚期熱液階段,主要形成的礦物為黑鎢礦和錫石,它們產(chǎn)出于石英脈及似偉晶巖中。黑鎢礦和錫石在石英脈中呈浸染狀或脈狀分布,與石英等礦物共生。在似偉晶巖中,黑鎢礦和錫石的晶體顆粒較大,常與長石、云母等礦物形成共生組合。此時(shí)還伴有大量硫化物出現(xiàn),如黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。這些硫化物主要呈細(xì)粒狀分布于石英脈和似偉晶巖中,與黑鎢礦和錫石相互穿插或包裹。黃鐵礦的主要成分是FeS?,閃鋅礦的主要成分是ZnS,方鉛礦的主要成分是PbS。硫化物的出現(xiàn)表明,在晚期熱液階段,熱液中含有豐富的硫元素,以及鉛、鋅等金屬元素,這些元素在適宜的條件下結(jié)晶形成了硫化物。癩子嶺巖體不同巖相的礦物組合也存在差異。在堿長花崗巖中,主要礦物組合為鉀長石、鈉長石、石英、云母(主要為黑云母)以及鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦、黑鎢礦等。這種礦物組合反映了堿長花崗巖在巖漿演化早期的特征,此時(shí)巖漿中含有較多的基性礦物和多種成礦元素。隨著巖漿的演化,到了鈉長石花崗巖階段,礦物組合變?yōu)殁c長石、石英、云母(主要為鐵鋰云母)、黃玉、電氣石、螢石以及鈮鐵礦族礦物、黑鎢礦、錫石等。鈉長石含量的增加以及鐵鋰云母、黃玉等礦物的出現(xiàn),表明巖漿的演化程度進(jìn)一步提高,揮發(fā)分含量增加,形成了更有利于稀有金屬礦物結(jié)晶的環(huán)境。云英巖的礦物組合主要為石英、云母(主要為鐵鋰云母)、黃玉、電氣石、螢石以及鈮鐵礦族礦物、黑鎢礦、錫石等。與鈉長石花崗巖相比,云英巖中石英和云母的含量更高,長石含量更低,這是云英巖化作用的結(jié)果。在云英巖化過程中,長石被熱液交代分解,形成了大量的石英和云母。晚期熱液階段的石英脈和似偉晶巖中,礦物組合主要為石英、長石、云母、綠柱石、電氣石以及黑鎢礦、錫石、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。此時(shí),礦物組合中出現(xiàn)了綠柱石等稀有礦物,以及大量的硫化物,反映了晚期熱液階段熱液成分的復(fù)雜性和多樣性。通過對癩子嶺巖體不同巖相的成礦元素賦存狀態(tài)和礦物組合的研究,可以看出隨著巖漿的演化,成礦元素在不同礦物中的賦存狀態(tài)發(fā)生了變化,礦物組合也逐漸變得復(fù)雜。這些變化與巖漿-熱液演化過程密切相關(guān),不同階段的物理化學(xué)條件(如溫度、壓力、流體成分等)的改變,導(dǎo)致了礦物的結(jié)晶和分異,從而形成了不同的成礦元素賦存狀態(tài)和礦物組合。這對于深入理解癩子嶺云英巖的成礦作用具有重要意義。5.2不同巖相的成礦作用差異癩子嶺巖體不同巖相的成礦元素含量存在顯著差異。在堿長花崗巖中,鈮、鉭、鎢等成礦元素含量相對較低。通過對堿長花崗巖樣品的分析,發(fā)現(xiàn)其中鈮的含量約為50×10??-80×10??,鉭的含量在20×10??-40×10??之間,鎢的含量為30×10??-50×10??。在該巖相中,鈮、鉭、鎢等元素主要賦存在鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦和黑鎢礦等礦物集合體中。隨著巖漿的演化,到了鈉長石花崗巖階段,成礦元素含量有所增加。鈉長石花崗巖中鈮的含量可達(dá)到80×10??-120×10??,鉭的含量在40×10??-60×10??之間,鎢的含量為50×10??-80×10??。在該巖相中,鈮、鉭等元素主要賦存在鈮鐵礦族礦物中,鎢元素則主要賦存在黑鎢礦中。云英巖作為癩子嶺巖體中重要的成礦巖相,其成礦元素含量較高。云英巖中鈮的含量通常在100×10??-150×10??之間,鉭的含量在60×10??-90×10??之間,鎢的含量可達(dá)80×10??-120×10??。錫元素在云英巖中的含量也較為可觀,一般在50×10??-80×10??之間。在云英巖中,鈮、鉭主要賦存在鈮鐵礦族礦物中,錫元素主要賦存在錫石中,鎢元素主要賦存在黑鎢礦中。晚期熱液階段形成的石英脈和似偉晶巖中,主要成礦元素為鎢和錫。石英脈中鎢的含量較高,可達(dá)到100×10??-200×10??,錫的含量在80×10??-150×10??之間。似偉晶巖中鎢和錫的含量也相對較高,同時(shí)還含有少量的鈮、鉭等元素。在石英脈和似偉晶巖中,鎢主要以黑鎢礦的形式存在,錫主要以錫石的形式存在。不同巖相的礦物種類也存在明顯差異。堿長花崗巖中主要礦物除了鉀長石、鈉長石、石英和云母等造巖礦物外,還含有鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦和黑鎢礦等成礦礦物。這些礦物在堿長花崗巖中形成特殊的礦物集合體,反映了該巖相在巖漿演化早期階段的成礦特征。鈉長石花崗巖中除了鈉長石、石英、云母等礦物外,還含有黃玉、電氣石、螢石等礦物。黃玉的出現(xiàn)表明巖漿中氟元素的富集,電氣石和螢石的存在則與巖漿中的揮發(fā)分有關(guān)。在該巖相中,鈮鐵礦族礦物和黑鎢礦的成分更接近端元成分,錫石也開始出現(xiàn)。云英巖的礦物種類相對較為簡單,主要礦物為石英和云母(主要為鐵鋰云母),此外還含有黃玉、電氣石、螢石等礦物。與其他巖相相比,云英巖中石英和云母的含量較高,長石含量較低。在云英巖中,鈮鐵礦族礦物、黑鎢礦和錫石等成礦礦物的含量較高,且礦物的結(jié)晶程度較好。晚期熱液階段的石英脈和似偉晶巖中,礦物種類較為復(fù)雜。除了石英、長石、云母等礦物外,還含有綠柱石、電氣石等稀有礦物,以及大量的硫化物,如黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。綠柱石的出現(xiàn)表明晚期熱液中鋰、鈹?shù)仍氐母患?,硫化物的出現(xiàn)則反映了熱液中硫元素以及鉛、鋅等金屬元素的存在。在礦物結(jié)構(gòu)方面,不同巖相也表現(xiàn)出不同的特征。堿長花崗巖中的礦物集合體中,鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦和黑鎢礦等礦物緊密共生,晶體形態(tài)多為半自形晶或他形晶。這些礦物的晶體粒度相對較小,反映了在巖漿演化早期階段,礦物結(jié)晶環(huán)境相對不穩(wěn)定,晶體生長受到一定的限制。鈉長石花崗巖中,鈮鐵礦族礦物和黑鎢礦的晶體形態(tài)相對較為規(guī)則,多為自形晶或半自形晶。這表明在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段,礦物結(jié)晶環(huán)境得到改善,晶體能夠更充分地生長。云英巖中的鈮鐵礦族礦物、黑鎢礦和錫石等礦物晶體粒度較大,多為自形晶。這是由于在云英巖形成過程中,熱液的作用使得礦物結(jié)晶環(huán)境更加穩(wěn)定,有利于晶體的生長。晚期熱液階段的石英脈和似偉晶巖中,黑鎢礦和錫石的晶體形態(tài)多樣,既有自形晶,也有半自形晶和他形晶。硫化物礦物的晶體粒度相對較小,多為他形晶,呈細(xì)粒狀分布于石英脈和似偉晶巖中。癩子嶺巖體不同巖相的成礦作用差異明顯,成礦元素含量、礦物種類和結(jié)構(gòu)的變化與巖漿-熱液演化過程密切相關(guān)。從堿長花崗巖到云英巖再到晚期熱液階段的石英脈和似偉晶巖,成礦元素逐漸富集,礦物種類逐漸增多,礦物結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化。這些差異為深入研究癩子嶺云英巖的成礦作用提供了重要線索。5.3成礦作用的控制因素巖漿演化是影響癩子嶺云英巖成礦作用的重要因素之一。在巖漿演化的早期階段,花崗質(zhì)巖漿富含各種成礦元素和揮發(fā)分,為成礦作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著巖漿的上升侵位和結(jié)晶分異,成礦元素逐漸在巖漿中富集。在堿長花崗巖形成階段,巖漿中富集了鈮、鉭、鎢等多種成礦元素,形成了特殊的礦物集合體,如鈮鐵礦族礦物、鎢鈮鐵礦、騎田嶺礦和黑鎢礦等。這表明在巖漿演化的初始階段,成礦元素已經(jīng)開始在特定的礦物中富集。隨著巖漿的進(jìn)一步演化,到了鈉長石花崗巖和云英巖階段,巖漿的分異程度更高,揮發(fā)分含量增加,使得成礦元素能夠更充分地結(jié)晶和富集。鈉長石花崗巖和云英巖中形成的鈮鐵礦族礦物和黑鎢礦更接近端元成分,錫石也開始出現(xiàn),且具有一定的鈮鉭含量。這說明巖漿的演化程度對成礦元素的賦存狀態(tài)和礦物成分產(chǎn)生了重要影響。流體作用在癩子嶺云英巖的成礦過程中也起著關(guān)鍵作用。在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段,隨著溫度和壓力的降低,巖漿中大量揮發(fā)分出溶形成熱液。這些熱液具有較高的化學(xué)活動(dòng)性,能夠與周圍的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用。熱液中的活性組分與巖石中的礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致礦物的成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而促進(jìn)了成礦元素的遷移和富集。在云英巖的形成過程中,熱液與鈉長石花崗巖發(fā)生反應(yīng),使得鈉長石花崗巖中的礦物發(fā)生蝕變和重結(jié)晶,形成了富含成礦元素的云英巖。熱液中的F元素能夠與稀有金屬元素形成絡(luò)合物,增強(qiáng)這些元素在熱液中的遷移能力,使得它們更容易在云英巖中富集。熱液的運(yùn)移還能夠?qū)⒊傻V元素帶到有利的部位,促進(jìn)成礦作用的發(fā)生。在晚期熱液階段,熱液沿著巖石的裂隙和孔隙運(yùn)移,在石英脈和似偉晶巖中沉淀形成黑鎢礦、錫石等礦物。揮發(fā)分在癩子嶺云英巖的成礦作用中具有重要意義。巖漿中富含的揮發(fā)分,如F、Li、B等,對成礦元素的遷移、富集和礦物的結(jié)晶過程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。F元素是癩子嶺云英巖中重要的揮發(fā)分之一,它能夠降低巖漿的熔點(diǎn),促進(jìn)礦物的結(jié)晶和分異。F元素還能夠與稀有金屬元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,增強(qiáng)這些元素在巖漿和熱液中的溶解度和遷移能力。在云英巖的形成過程中,F(xiàn)元素與Al、Si等元素結(jié)合,形成了黃玉、電氣石、螢石等礦物,這些礦物的出現(xiàn)進(jìn)一步證明了F元素的富集。Li元素也是巖漿中重要的揮發(fā)分,它在巖漿演化過程中逐漸富集,使得癩子嶺云英巖中的云母主要為鐵鋰云母。鐵鋰云母中富含Li、Rb等元素,這些元素的富集與巖漿中Li的地球化學(xué)行為密切相關(guān)。B元素在巖漿中也具有一定的含量,它能夠影響礦物的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì),促進(jìn)某些礦物的結(jié)晶。在癩子嶺云英巖中,電氣石等礦物的形成與B元素的存在有關(guān)。構(gòu)造作用對癩子嶺云英巖的成礦作用也有重要影響。區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了巖漿的侵位和分布,為成礦作用提供了空間和通道。癩子嶺巖體位于南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶中段北緣,耒(陽)-臨(武)南北向構(gòu)造帶南端,是湘南地區(qū)重要的地質(zhì)構(gòu)造交匯部位。該區(qū)域經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得巖石發(fā)生褶皺和斷裂,形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局。北東向、北西向和近南北向的斷裂構(gòu)造為巖漿的上升侵位提供了通道,同時(shí)也為含礦熱液的運(yùn)移提供了空間。在構(gòu)造應(yīng)力的作用下,巖石的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,有利于成礦元素的遷移和富集。在斷裂構(gòu)造附近,巖石的破碎程度較高,熱液能夠更容易地滲透和運(yùn)移,從而促進(jìn)成礦作用的發(fā)生。圍巖性質(zhì)對癩子嶺云英巖的成礦作用也有一定的影響。癩子嶺巖體周圍的圍巖主要為寒武系淺變質(zhì)的碎屑巖和泥盆系的砂巖、頁巖、灰?guī)r等。這些圍巖的化學(xué)成分和物理性質(zhì)對成礦作用產(chǎn)生了重要影響。圍巖中的某些元素能夠與成礦元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),促進(jìn)成礦元素的沉淀和富集。在與灰?guī)r接觸的部位,由于灰?guī)r中富含Ca元素,它能夠與熱液中的某些成礦元素結(jié)合,形成含鈣的礦物,從而促進(jìn)成礦作用的發(fā)生。圍巖的物理性質(zhì),如巖石的孔隙度和滲透率等,也會(huì)影響熱液的運(yùn)移和擴(kuò)散,進(jìn)而影響成礦作用??紫抖群蜐B透率較高的圍巖,有利于熱液的流通,能夠促進(jìn)成礦元素的遷移和富集。六、結(jié)論與展望6.1主要研究成果總結(jié)本研究通過對湖南癩子嶺厚層狀云英巖的深入研究,在巖石學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、成因及成礦作用等方面取得了一系列重要成果。在巖石學(xué)和礦物學(xué)方面,詳細(xì)揭示了癩子嶺云英巖的獨(dú)特特征。癩子嶺云英巖呈似層狀產(chǎn)出,厚度可達(dá)50米,這與傳統(tǒng)云英巖的產(chǎn)出形態(tài)顯著不同。其主要礦物為石英和鐵鋰云母,鐵鋰云母中富含Li、Rb、F等元素,與傳統(tǒng)云英巖中的白云母存在明顯差異。云英巖具有中粗粒狀變晶結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造,礦物粒度較大且晶體生長較為均勻。從巖體底部到頂部,石英的Li含量逐漸增高,鐵鋰云母的主微量元素含量呈現(xiàn)出良好的漸變規(guī)律,如SiO?、MnO、Li?O、Ta含量逐漸升高,F(xiàn)eO、Nb、Sn含量逐漸降低,Nb/Ta比值逐漸降低。鋯石的HfO?含量逐漸升高,Zr/Hf比值猛烈降低,且具有自形且成分均一的特點(diǎn),與云英巖下部的鈉長花崗巖中的鋯石成分有連續(xù)過渡的關(guān)系。地球化學(xué)分析表明,癩子嶺云英巖具有高硅(SiO?含量75%-80%)、低全堿(3%-4.3%)、強(qiáng)過鋁質(zhì)(A/CNK值大于1.1)的特征。稀土元素總量較低,輕稀土與重稀土分餾不明顯,高場強(qiáng)元素含量較低,Zr/Hf、Nb/Ta比值較低。這些地球化學(xué)特征與傳統(tǒng)云英巖存在明顯差異,反映了癩子嶺云英巖獨(dú)特的形成過程和地質(zhì)背景。在成因研究方面,明確了癩子嶺云英巖是強(qiáng)過鋁花崗質(zhì)體系在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段形成的特殊產(chǎn)物。構(gòu)建了基于巖漿-熱液演化的成因模型,在巖漿演化早期,花崗質(zhì)巖漿富含成礦元素和揮發(fā)分,隨著巖漿上升侵位和結(jié)晶分異,形成鈉長石花崗巖,此時(shí)巖漿中揮發(fā)分含量較高。在巖漿-熱液轉(zhuǎn)化階段,揮發(fā)分大量出溶形成熱液,熱液與鈉長石花崗巖發(fā)生反應(yīng),
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