南岭东段北部花岗岩的萤石成矿专属性研究

方贵聪, 王登红, 陈振宇, 陈郑辉, 赵 正, 郭娜欣

(1.桂林理工大学 地球科学学院, 广西 桂林 541004; 2.中国地质科学院, 北京 100037; 3.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产 资源研究所, 北京 100037)

南岭东段北部花岗岩的萤石成矿专属性研究

方贵聪1,2, 王登红3, 陈振宇3, 陈郑辉3, 赵 正3, 郭娜欣2

(1.桂林理工大学 地球科学学院, 广西 桂林 541004; 2.中国地质科学院, 北京 100037; 3.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院 矿产 资源研究所, 北京 100037)

为了探讨花岗岩的萤石成矿专属性 特征, 在系统搜集前人成果基础上, 对南岭东段北部产萤石花岗 岩和非产萤石花岗岩开展了元素地球化学测试和黑云母电子探针分析(EPMA)与对比。结果表明: 产萤石花岗岩主要为黑云母花岗岩,属于高钾钙碱性系列, 副矿物组合中常见萤石; 加里东期、印支期和燕山期的花岗岩均具有形成萤石矿床的可能性, 以燕山早期花岗岩的潜力最大。与非产萤石花岗岩相比, 产萤石花岗岩具较高的 Mo 含量和较低的 Th/U 比值; 其黑云母主要为铁质黑云母和铁叶云母, 比非产萤石花岗岩的黑云母(主要为铁白云母和铁叶云母)更富 TiO2、MgO、Cl、F 而贫 Al2O3、FeO+Fe2O3; 黑云母的 F 与 Cl 含量呈正相关, 而与 Al2O3含量呈负相关; 产萤石花岗岩形成于相对高温、低压和高氧逸度的环境, 岩浆来源主要为地壳, 但有少量幔源, 与钨多金属矿床关系较为密切。

南岭; 萤石矿; 花岗岩; 地球化学; 黑云母; 电子探针; 成矿专属性

萤石矿是我国战略性及优势矿产资源, 国务院办公厅[2010]1 号文件宣布对萤石矿的开采和生产进行控制, 体现了国家对萤石资源储备的重视, 萤石矿的勘查和发现也因此而具有重要的战略意义。数十年来, 前人对我国萤石矿床的地质特征、成矿规律、矿床成因等做了不少研究, 为萤石找矿勘查提供了 重要参考 (曹 俊臣, 1987, 1994; 吴自强 等 , 1989; 许成和黄智龙, 2001; 张兴阳等, 2006; 郑大中和郑若锋, 2006; 徐有华, 2008; 聂凤军等, 2008;许东青, 2009; Sun et al., 2010; 李晖, 2010; 王和平等, 2012; Claude et al., 2013; 曾昭法等, 2013)。然而,前人研究多集中在萤石矿本身, 极少涉及岩体; 我国大部分萤石矿床集中在东部和东南部岩浆活动强烈地带(曹俊臣, 1987), 萤石矿床与岩浆岩的密切关系不言而喻, 岩浆岩的萤石成矿专属性特征将是寻找萤石矿床的重要线索。

南岭东段北部指西起湖南桂东, 东到福建龙岩,北自江西宁都, 南到江西全南的广大地区(图 1), 是我国重要的萤石矿床聚集区, 也是环太平洋萤石成矿带的重要组成部分, 区内的赣南兴国县因萤石资源丰富而享有“萤石王国”美称。该区花岗岩分布广泛, 根据岩体与萤石矿床空间关系, 大体可分为产萤石花岗岩体和非产萤石花岗岩体。产萤石花岗岩体与萤石矿床具有密切关系, 表现为绝大多数萤石矿床均产于花岗岩体内或接触带附近, 如黄上、石寮、两江等萤石矿床产在花岗岩体内部, 隆平、窑下、江头、黄梅亭、店木前等萤石矿床紧靠接触带产出, 少数萤石矿床位于接触带之外 1～5 km 处, 如谢坊和筠门岭萤石矿床。此外, 还有部分岩体中萤石是其中的组成矿物之一, 如湖南洞二长花岗岩体和大坪二长花岗岩体。而非产萤石花岗岩体内部或附近均未发现萤石矿床, 如赣南鹅婆、万田、白鹅、陡水、油山等岩体。本研究对两类花岗岩体开展了元素地球化学测试和黑云母电子探针分析,并结合前人研究成果, 试图总结花岗岩的萤石成矿专属性特征, 以期为萤石矿床勘查提供有利指导。

1 岩体地质概况

南岭东段北部分布花岗岩大小岩体 500 余处,总面积约 36000 km2, 呈带状分布, 主要侵入于震旦系、寒武系和泥盆系, 以岩基、岩株、岩枝、岩瘤等形式产出, 侵入界线较为清楚(图 1)。各岩体展布形态明显受到 NE 向、EW 向、SN 向断裂带控制, 以NE 向断裂带的控制最为明显, 导致多数岩体长轴多呈北东向(如大埠岩体、古田岩体、鹅婆岩体、江背岩体、弹前岩体), 局部地区 EW 向和 SN 向断裂对岩体的展布影响较大, 如诸广山岩体呈东西向延伸, 万洋山岩体呈近南北向展布。部分岩体受到不同方向断裂构造的联合控制而同时呈现出不同的分布形迹, 如良村岩体主体呈 NNW 向, 而南端转为NE向。

图 1 南岭东段北部花岗岩及萤石矿床分布图(据王登红等, 2013①王登红, 陈振宇等. 2013. 南岭岩浆岩成矿专属性研究报告.简化)Fig.1 Map showing the distribution of the granites and fluorite deposits in the northern part of the eastern Nanling region

该区发育各时期花岗岩, 自加里东期至燕山期均有出露, 以侏罗纪花岗岩分布最为广泛, 规模最大, 与矿化最为密切, 数量众多的钨、锡、钼、铋等矿床一般都产在侏罗纪花岗岩体的内外接触带, 与之表现出密切的空间、时间和成因关系。各岩体一般具有多期次、多阶段侵入特征, 形成“体中体”型的复式岩体, 内部往往表现出不同的岩性差别。

2 地质特征对比

区内产萤石花岗岩体 20 余处(表 1、表 2), 出露总面积约 7000 km2, 岩体规模大小不等, 大者超过1000 km2, 如万洋山、弹前等岩体, 小则不足 20 km2,如赣南笔架山岩体、山贯岩体和铜坑嶂岩体。这些岩体的内外接触带上均有萤石矿床产出, 而且不同规模的岩体均可以形成大型的萤石矿床, 表明岩体的剥蚀程度不会明显影响萤石矿床的产出及规模,不存在“小岩体成大矿, 大岩基不成矿”的情况。黑云母花岗岩是产萤石矿的主要岩石类型, 多数大中型萤石矿均产在黑云母花岗岩中, 由于其中某些矿物成份或岩石结构上的变化, 黑云母花岗岩局部也会过渡为二长花岗岩、钾长花岗岩、二云母花岗岩、花岗斑岩等, 一般为深成、中深成岩石, 呈灰白至浅肉红色 , 多 显典型 的花 岗 结构 和 似斑 状结构 , 少 数岩石呈斑状结构、二长结构等, 其中以中粗粒似斑状结构的岩石最为常见, 如宁化岩体的灰白-浅肉红色似斑状中粗粒黑云母花岗岩、大富足岩体的中粗粒似斑状黑云母花岗岩等, 也有部分岩石为中粒或细粒结构, 如江背岩体的中细粒黑云母二长花岗岩和大埠岩体的中细粒黑云母二长花岗岩。在似斑状结构的岩石中, 斑晶主要由浅肉红色钾长石组成,少量为斜长石和石英, 未蚀变的岩体其钾长石呈完好的自形厚板状, 部分为板条状, 卡式双晶发育。钾长石斑晶在岩石中的体积分数一般在 5%～17%, 在少数多斑结构的岩石中可达 25%～45%之多, 斑晶大小一般(5～15) mm×(15～25) mm, 巨斑可达(20～30) mm× (40～70) mm。副矿物较复杂, 以磁铁矿、锆石、磷灰最为常见, 次有钛铁矿、锐钛矿、金红石、尖晶石、石榴石等, 褐钇铌矿、磷钇矿、独居石等稀土矿物及黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等金属硫化矿物在部分岩体中也常见, 不少岩体如湖南洞、宁化、清溪、铜坑嶂等可见萤石(图 2)。

表 1 南岭东段北部部分产萤石和非产萤石花岗岩总体特征简表Table 1 General characteristics of the granites in the northern part of the eastern Nanling region

表 2 南岭东段北部部分产萤石和非产萤石花岗岩体矿物组成特征表Table 2 Mineral compositions of the granites in the northern part of the eastern Nanling region

众所周知, 产钨多金属矿花岗岩体绝大多数形成于燕山早期(陈毓川等, 1989; 毛景文等, 2007; 王登红等, 2010), 而产萤石花岗岩体形成年龄与之不同, 其年代跨度较大, 不仅有燕山早期, 也有加里东期和印支期, 如产出铜坑嶂伴生萤石矿的铜坑嶂花岗岩体形成于 138 Ma(苏慧敏等, 2010), 产出筠门岭萤石矿的水头岩体形成于 142.7 Ma(于扬等, 2012a); 产出朱婆坑和小溪萤石矿的清溪岩体形成于 229.3 Ma(于扬等, 2012b), 产出谢坊、石下、桥背坑等萤石矿的大富足岩体形成于 233.4 Ma(黄凡等, 2012); 岩体中含萤石的湖南洞岩体形成于 447.2 Ma(王永磊等, 2012), 产出中沙、杨坊和安远萤石矿的宁化岩体形成于 448.2 Ma(张爱梅等, 2010)。这些数据表明, 燕山期、加里东期和印支期的花岗岩体均具有形成萤石矿床的可能性, 但以燕山早期花岗岩体产萤石数量最多, 潜力最大。

非产萤石花岗岩体, 如会同、鹅婆、油山、万田、陡水等岩体, 一般出露面积在 100～500 km2, 岩性多样, 如鹅婆岩体为混合黑云母花岗岩, 油山和万田岩体为黑云母花岗岩, 陡水岩体为白云母花岗岩, 主要矿物成分与产萤石花岗岩大同小异, 副矿物组合也较为复杂, 但其中难以见到萤石。

图 2 弹前花岗岩体锆石、磷灰石(a)和湖南洞花岗岩萤石(b)显微照片Fig.2 Microphotographs of zircon and apatite in the Tanqian granite (a) and fluorite in the Hunandong granite (b)

3 地球化学特征对比

3.1 样品采集与分析

用于主量、微量和稀土元素测试的样品采于 2处产萤石花岗岩体(大坪、良村)及 6 处非产萤石花岗岩体(弹前、白鹅、万田、陡水、油山、鹅婆)。产萤石岩体中可见脉状萤石, 萤石一般呈紫色或绿色,而非产萤石岩体内部或附近均未见萤石矿床, 岩石中也未见萤石。测试工作在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成, 岩石样品碎成 200 目以下的粉末后, 主量元素采用 XRF 法在 X 荧光光谱仪(3080E)上测定, 稀土元素和除 Sr、Ba 之外的微量元素采用等离子质谱(Excell)ICP-MS 测定, Sr、Ba采用等离子光谱(IRIS)ICP-AES 法测定, 测试结果见表 3。

用于电子探针分析的样品采自大坪、清溪、良村、攸镇 4 处产萤石花岗岩体(7 件探针片)及草林、小溪洞、金山银背、中村等 12 处非产萤石花岗岩体(12件探针片), 分析测试在中国地质科学院矿产资源研究所的成矿作用与资源评价重点实验室完成。所选黑云母均呈半自形、片状、中粗粒, 镜下显褐色-褐黄色的多色性, 很少有变质变形现象, 测定点数达110 点。所用仪器为日本电子 JOEL 公司生产的JXA-823V 型电子探针分析仪, 实验中的加速电压为 15 kV, 束流为 2.0×10-8A, 束斑大小为 5 μm。

表 3 产萤石与非产萤石花岗岩体的主要化学成分含量(%)、微量和稀土元素含量(×10-6)及相关地球化学参数Table 3 Contents of major (%) and trace elements (×10-6) of the granites

续表 3:

3.2 主要化学成分特征

图 3 和表 3 显示, 产萤石花岗岩体 SiO2= 72.38% ～75.87%, Al2O3=11.19%～14.19%, CaO=0.38%～0.96%, Na2O=1.56%～3.82%, K2O=4.35%～4.42%, 在 TAS 图解中落于花岗岩区域; 里特曼指数σ=1.06～2.31, 属于高钾钙碱性系列; 全碱含量(Na2O+K2O)=5.91%～ 8.24%, Na2O/K2O=0.36～0.86, 铝饱 和 指数 A/CNK= 1.11～1.4, 为 过 铝 质 花 岗 岩 。 非 产 萤 石 岩 体 SiO2= 67.21%～79.7%, Al2O3=8.79%～15.48%, CaO=0.15%～1.17%, Na2O=0.55%～2.98%, K2O=3.73%～ 5.76%, 在TAS 图解中大部分落于花岗岩的区域, 少部分落于花 岗 闪 长 岩 区 域 , 其 里 特 曼 指 数 σ =0.5～0.75 或1.93～2.16, 属 于 钙碱 性系 列或钾 玄岩 系列; 全 碱含量(Na2O+K2O)=4.28%～8.24%, Na2O/ K2O=0.15～0.57,铝饱和指数 A/CNK=1.01～1.57, 为过铝质岩石。

图 3 产萤石与非产萤石花岗岩的 TAS 分类图解(a, 底图据 Middlemost, 1994)、岩石系列 SiO2-K2O 图解(b, 底图据Peccerillo and Taylor, 1976)和 A/CNK-A/NK 图解(c, 底图据 Maniar and Piccoli, 1989)Fig.3 TAS (a), SiO2vs. K2O (b) and A/CNK vs. A/NK (c) diagrams of the granites

3.3 微量元素及稀土元素地球化学特征

产萤石花岗岩体和非产萤石花岗岩体的微量元素含量(表 3、图 4)显示, 两者的微量元素特征相似,均呈现 Sr、P 和 Ti明显亏损, 其中 Sr 亏损指示斜长石分离结晶, 因为 Sr2+与 Ca2+化学性质相似, 相容于斜长石; P 亏损指示磷灰石的分离结晶; Ti亏损指示钛铁矿的分离结晶, 也指示岩浆物质主要来源于地壳, 因为 Ti 不易进入熔体而残留在源区; 两者的Sr/Ba、Nb/Tb 和 Zr/Hf 也未显示明显差别。但两者的个别微量元素特征存在明显差别, 如产萤石花岗岩中 Mo 含量 3.57×10-6～7.28×10-6, 而非产萤石花岗岩 Mo 含量大多数都小于 2×10-6; 产萤石花岗岩Th/U=2.3～3.68, 而大部分非产萤石花岗岩 Th/U 比值均大于4。

产萤石岩体与非产萤石岩体的稀土元素含量特征相似, ΣREE=98.36×10-6～292.71×10-6, 轻稀土富集, 重稀土亏损, 稀土元素球粒陨石标准化曲线呈右倾形式(LaN/YbN=1.15～15.10), 均具有明显的负铕异常(δEu=0.09～0.77)。

3.4 黑云母标型特征

云母是花岗岩中的重要造岩矿物, 因含有亲铁、亲氧(Si、Al、K 等)和亲气(F)元素以及有“中间层”的晶体结构特点而具有荷集多种类型元素的能力, 因此它的某些特征是判别花岗岩岩浆来源、成岩环境和成岩成矿演化的良好标志(洪大卫, 1982;杨文金等, 1986)。本区产萤石和非产萤石花岗岩体中黑云母的电子探针分析结果及根据剩余氧计算法(郑巧荣, 1983)计算出的阳离子系数列于表 4。

黑云母类型上, 产萤石和非产萤石花岗岩具有较明显差别, 前者主要为铁质黑云母, 部分为铁叶云母, 而后者主要为铁白云母和铁叶云母, 仅个别为铁质黑云母(图 5)。

图 4 产萤石与非产萤石花岗岩体微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素球粒陨石标准化分布型式图(球粒陨石和原始地幔标准化值据 Sun and McDonough, 1989)Fig.4 Primitive mantle-normalized trace element spidergrams (a) and chondrite-normalized REE patterns (b) for the granites

图 5 产 萤 石 和非 产萤 石 花岗 岩体 黑 云母 Mg-(AlⅥ+ Fe3++Ti)-(Fe2++Mn)分类图解(底图据 Foster, 1960)Fig.5 Mg-(AlⅥ+Fe3++Ti)-(Fe2++Mn) diagram of biotite from the granites

化学成分上, 从 TiO2、MgO、Cl与 F 的相关图解(图 6a、b、c)中可以看出, 产萤石的花岗岩多数落在非产萤石花岗岩右(上)方, 而在 Al2O3与 F 的相关图解(图 6d)中则相反, 产萤石的花岗岩多数落在非产萤石花岗岩左(上)方; 表 4 显示, 产萤石花岗岩中黑云母的含铁系数(F′=0.58～0.78), 总体上比非产萤石花岗岩(F′=0.64～0.91)略低, 而前者含镁系数(M′= 0.22～0.42, MF=0.245～0.475)总体比后者(M′=0.13～0.36, MF=0.085～0.385)高。可见, 产萤石花岗岩的黑云母具有富 TiO2、MgO、Cl、F 而贫 Al2O3、Fe 的特征。从图 6c 和图 6d 还可以发现, 产萤石花岗岩的黑云母中 F 与 Cl 含量呈明显正相关关系, 而与Al2O3含量呈负相关关系。地矿部南岭项目花岗岩专题组(1989)研究表明, 黑云母的 F 含量在一定程度上反映了花岗岩可能存在的矿化类型及强度, 南岭与钨、锡、铌钽及重稀土矿化有关的花岗岩黑云母F 含量在 1%以上, 而与铜、轻稀土矿化有关的花岗岩的黑云母 F 含量一般为 0.1%～0.8%, 本区产萤石花岗岩黑云母 F 含量除个别外, 均大于 1%, 而非产萤石花岗岩 F 含量大部分小于 1%, 少部分大于 1% (表 4), 表明产萤石花岗岩与钨、锡、铌钽及重稀土矿较为密切。较高的 F 含量不仅有利于形成萤石矿,也有利于钨多金属元素的迁移和富集, 众多钨多金属矿床中产大量伴生萤石矿的地质现象支持了这一观点, 尤以湖南柿竹园钨矿为突出, 伴生萤石矿储量高达 4500 万吨, 占全国伴生萤石矿储量的 76%,为世界罕见; 在赣南盘古山钨矿和上坪钨矿中也常见矿脉中伴生有萤石。

在 岩 浆来 源 上, 由 MgO-(Fe2O3+FeO)/(Fe2O3+ FeO+MgO)图解(图 7)可见, 所测花岗岩中的黑云母主要为壳源, 相关研究(毛景文, 1995; 沈渭洲和王德滋, 1995)也表明, 与柿竹园超大型萤石矿床有关的千里山花岗岩主要来自地壳。但图 7 显示, 产萤石岩体中的黑云母总体上落于靠近壳幔源一侧, 而非产萤石岩体中的黑云母落在相对远离壳幔源一侧,表明产萤石花岗岩的形成可能有少量幔源参与。

表 4 产萤石和非产萤石花岗岩体的黑云母电子探针成分(%)及阳离子系数Table 4 Compositions (%) and calculated cation numbers of the biotites from the granites

成岩环境上, 黑云母形成时的温度和压力受其含铁度的制约, 一般情况下含铁度高者其形成温度较低、压力较高、氧逸度低, 含铁度低者其形成温度高、压力低、氧逸度高(程启芬等, 1987), 压力降低、氧逸度和硫逸度升高通常使从岩浆晶出的黑云母成分向富镁方向转变(Eugster and Wones, 1962),产萤石花岗岩中黑云母的含铁系数(F′=0.58～0.78)总体上比非产萤石花岗岩(F′=0.64～0.91)低, 而含镁系数(M′=0.22～0.42)总体比后者(M′=0.13～0.36)高(表 4),在 Fe3+-Fe2+-Mg2+图解(图 8)中, 产萤石岩体多数位于 NNO 线附近或之上, 而非产萤石岩体多数落于QFM 线之下, 表明产萤石花岗岩比非产萤石花岗岩形成于相对高温、低压、高氧逸度的环境。De Albuquerque (1973)和 Buddington and Lindsley (1964)研究表明, 黑云母的高钛和结构式中低 AlⅥ指示其形成于相对高温和高氧逸度的介质环境, 杨文金等(1986)也指出, 温度较高时 Al 易进入四面体, 温度较低时 Al易进入八面体。本次研究显示, 产萤石花岗岩黑云母具有高 TiO2、AlⅣ而低 AlⅥ的特征(表 4),而非产萤石花岗岩的 AlⅣ和 AlⅥ差异不明显, 也表明了产萤石花岗岩的形成温度和氧逸度较高。

图 6 产萤石和非产萤石花岗岩体黑云母中 F 与各成分含量相关图解Fig.6 TiO2, MgO, Cl and Al2O3vs. F diagrams of the biotites from the granites

图 7 产萤石和非产萤石花岗岩黑云母 MgO-(Fe2O3+ FeO)/(Fe2O3+FeO+MgO)图 解 (底 图 据 张 玉 学 , 1982)Fig.7 MgO vs. (Fe2O3+FeO)/(Fe2O3+FeO+MgO) diagram of the biotites from the granites

图 8 产萤石和非产萤石花岗岩黑云母 Fe3+-Fe2+-Mg2+图解(底图据 Wones and Eugster, 1965)Fig.8 Fe3+-Fe2+-Mg2+diagram of the biotites from the granites

4 花岗岩的萤石成矿专属性特征

上述花岗岩地质、岩石学、年代学、地球化学及黑云母化学成分的对比表明, 南岭东段北部花岗岩具有如下萤石成矿专属性特征:

(1) 产萤石花岗岩主要为黑云母花岗岩, 属于高钾钙碱性系列, 副矿物组合中常见萤石。

(2) 燕山期、加里东期和印支期的花岗岩均具有形成萤石矿床的可能性, 但以燕山早期花岗岩产萤石数量最多, 潜力最大。

(3) 与 非 产 萤 石 花 岗 岩 相 比 , 产 萤 石 花 岗 岩中 Mo 含量较高, Th/U 比值较低; 其黑云母主要为铁质黑云母和铁叶云母, 而非产萤石花岗岩中的黑云母主要为铁白云母和铁叶云母, 前者比后者更富 TiO2、MgO、Cl、F 而贫 Al2O3、Fe; 黑云母的 F 与 Cl含量呈正相关, 而与 Al2O3含量呈 负相关;

(4) 黑云母化学成分表明, 产萤石花岗岩的岩浆来源主要为地壳, 可能有少量幔源物质参与, 岩体形成于相对高温、低压和高氧逸度的环境, 与钨多金属矿床的关系比较密切。

5 找矿建议

理论源于实践, 也应服务实践。通过本次研究,笔者对下一步萤石找矿勘查提出以下几点建议:

(1) 产 萤石花岗 岩 一般属于 高 钾钙碱性 系 列,萤石是常见副矿物之一, 因此对于由变质作用产生的钾长石化现象及镜下可见萤石的花岗岩应引起重视。

(2) 产萤石花岗岩与钨多金属矿床的关系较为密切, 应注意在钨多金属矿床及周边寻找萤石矿床;但与钨多金属矿床有关的花岗岩绝大多数形成于燕山早期, 而与萤石矿床有关的花岗岩既有燕山期的,也有加里东期和印支期的岩体, 因此以往不常见钨多金属矿床的加里东期、印支期岩体分布区, 仍值得开展萤石矿的勘查工作。

(3) 产萤石花岗岩中 Mo 含量较高, 也不乏伴生萤 石矿 的 钼矿 床, 如赣 南铜 坑 嶂钼 矿, 因此 对于有钼矿床产出的岩体, 应注意寻找独立萤石矿或者与钼伴生的萤石矿。另外, Mo 的化探异常也值得重视。

(4) 萤石矿床在 大 岩体和小 岩 体中均有产 出,不受岩体剥蚀程度的影响, 也不存在“小岩体成大矿, 大岩基不成矿”的情况, 因此不应根据岩体的出露规模来判断萤石成矿的可能性。

(5) 花岗岩中 黑 云母的成矿 专 属性较为显 著,萤石找矿过程中应加以运用。

致谢: 长江大学路远发教授在审稿过程中提出了很多建设性意见。同时, 特别感谢我们的导师——陈毓川院士, 他治学严谨, 学识渊博, 无论实践还是理论, 也无论学术研究还是为人处世, 一直以来都给予了我们悉心指导和教育, 老先生为了让学生及时 完 成 论 文 采 样 工 作 , 曾 多 次 亲 临 野 外 下 井 穿 巷 ,不辞劳苦, 值他八十大寿来临之际, 真心祝愿他老人家身体健康, 寿比南山！

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Metallogenetic Specialization of the Fluorite-bearing Granites in the Northern Part of the Eastern Nanling Region

FANG Guicong1,2, WANG Denghong3, CHEN Zhenyu3, CHEN Zhenghui3, ZHAO Zheng3and GUO Naxin2
(1. College of Earth Science, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi, China; 2. Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

Fluorite deposits in the northern part of the eastern Nanling region are intimately associated with granitic intrusions. To investigate their fluorite-metallogenetic specialization, the chemical compositions of biotites and whole rock of the granites were analyzed. The granites are divided into two groups: fluorite-bearing and fluorite-barren granites. The fluorite-bearing granites are mainly biotite granites, high potassium calc-alkaline, whose accessory minerals commonly include fluorite. The fluorite-bearing granites have higher Mo contents and lower Th/U ratios than those of the fluorite-barren counterparts. Biotite in the fluorite-bearing granites is ferruginous biotite and siderophyllite biotite, which are characterized by higher contents of TiO2, MgO, Cl, and F and lower contents of Al2O3, TFe2O3than those of the fluorite-barren granites. F and Cl contents of the fluorite-bearing granites show an obvious positive correlation, while the F and Al2O3contents negatively correlated. The compositions of the biotites indicate that the fluorite-bearing granites were mainly derived from crustal sources with involvement of the mantle, and crystallized at conditions of high temperature, low pressure and high fO2.

the Nanling region; fluorite deposit; granite; geochemistry; biotite; electron probe microanalysis; metallogenetic specialization

P612; P595

A

1001-1552(2014)02-0312-013

2013-10-23; 改回日期: 2013-12-08

项目资助: 国家深部探测技术与实验研究专项“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”(编号: SinoProbe-03-01)、中国地质大调查项目“南岭地区岩浆岩成矿专属性研究”(编号: 1212011120989)、国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室开放研究项目“南岭科学钻(SP-NLSD-2)花岗岩-云英岩化带-钨矿石英脉: 地球化学特征及岩浆-流体演化”、“我国重要矿产和区域成矿规律研究”课题(编号: 1212010633903)、“南岭于都-赣县矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范”课题(编号: 201011048)和中国地质大调查项目“广东诸广山南部整装勘查区铀多金属矿成矿地质条件与综合找矿方法研究”(编号: 12120113090500)资助。

方贵聪(1985-), 男, 博士研究生, 成矿规律和成矿预测研究方向。Email: fanggcong@163.com

陈振宇(1978-), 男, 副研究员, 主要从事矿物学与微束分析研究。Email: czy7803@126.com