湘南香花岭锡铅锌多金属矿田的云母类型及对成矿的指示

高粉粉，李凯旋，冷成彪

1) 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室，南昌，330013；2) 东华理工大学地球科学学院，南昌，330013

内容提要: 湘南癞子岭花岗质复式岩体是香花岭锡铅锌多金属矿田的主要成矿岩体，其中云母广泛出现在各期次岩(矿)体之中。笔者等在对癞子岭岩体岩相学研究的基础上，开展全岩主微量元素地球化学分析，同时对岩浆成因云母(花岗岩中的云母)、热液成因云母(矿化云英岩、晶洞矿物集合体以及条纹岩中的云母)进行了电子探针分析。结果表明，癞子岭岩体为一套高钾钙碱性—钾玄质、准铝质—过铝质花岗岩，癞子岭岩体中的云母主要为铁锂云母，从早期到晚期，呈现出FeO和Al2O3含量降低，K2O、F、MnO和Rb2O含量升高，且Pb、Zn、Fe等成矿元素含量逐渐增加的特征。热液成因云母分为以下两种： ① 产于矿化云英岩和晶洞矿物集合体中的云母主要形成于流体出溶的早期，无围岩组分参与，云母类型由铁锂云母演化为锂云母，主要沉淀Fe、Zn、Pb、Mo等成矿元素；② 产于条纹岩中的云母晚于矿化云英岩和晶洞矿物集合体中的云母，有围岩组分参与，云母类型由黑鳞云母变为富镁黑云母和富铁黑云母再变为金云母，主要沉淀Fe、Sn和W等成矿元素。随着流体演化，云母呈现SiO2、F、K2O含量逐渐降低，MgO含量逐渐升高，相应的成矿元素从富Fe 、Zn、Pb、Mo逐渐过渡到富Fe 、Sn和W。

香花岭矿田位于湘南临武县城以北约20 km处，区内蕴含着丰富的锡、钨、铅、锌等矿产资源，同时伴生锂、铍、铌、钽、铷等稀有金属，是华南钨锡多金属资源的重要矿产基地。癞子岭岩体是香花岭地区出露面积最大的岩体，在时间上、空间上与多金属矿化密切相关，被认为是成矿母岩(钟江临等，2006；Yuan Shunda et al., 2008；余雪戈等，2018)。以往对香花岭多金属矿田及成矿岩体的研究主要集中在岩石成因及分带(陈德潜，1984；徐玉琳，1988；张德全等，1988；Xiong Xiaolin et al., 2002；朱金初等，2011；王正军等，2018；覃莉茜等，2021)、矿床成因(李诚等，2005；钟江临等，2006；钟江临，2014；王婵等，2016；文春华等，2017；Xie Lei et al., 2018；余雪戈等，2018)、以及年代学(邱瑞照等，2003；Yuan Shunda et al., 2008；朱金初等，2011；轩一撒等，2014；Yang Lizhi et al., 2018)等方面，但在癞子岭成矿岩浆—热液演化过程中，对云母成分的变化尚未开展系统研究。

云母类矿物既可结晶于岩浆阶段也可形成于热液阶段，其成分变化范围大，对结晶介质条件比较敏感。云母特殊的TOT层结构(T—四面体，O—八面体)还可以容纳多种碱金属阳离子，如Li、Nb、Ta、Sn、Rb、Cs等，成为稀有金属元素的载体矿物，能为稀有金属矿化潜力评价提供信息。因此，云母类型、化学组成以及矿物共生组合特征等信息能够指示岩体演化过程及结晶条件(Tindle et al., 1990；Tischendorf et al., 1997；Förster et al., 1999；Henry et al., 2005；Van Lichtervelde et al., 2007，2008；薛云兴等，2007；吕林素等，2012；蒋华等，2018)。

图1 湖南香花岭地区癞子岭地质简图Fig. 1 Geological map of the Laiziling area in the Xianghualing region, Hunan(a)华南铜钨多金属矿床分布图(修改自毛景文等，2011)；(b)湖南香花岭Sn—Be—多金属矿田区域地质图(修改自蔡宏渊, 1991)；(c)癞子岭地质简图(修改自余雪戈等，2018)(a)map showing the distribution of Cu—W polymetallic ore deposit of South China(modified from Mao Jingwen et al., 2011&);(b)regional geological map of the Xianghualing Sn—Be—polymetallic orefield, Hunan Province(modified from Cai Hongyuan, 1991#);(c)geological map of the Laiziling area(modified from Yu Xuege et al., 2018&)

在野外地质考察中，笔者等发现癞子岭复式岩体中云母普遍出现于岩浆阶段(花岗岩)和热液阶段(矿化云英岩、晶洞矿物集合体、条纹岩)。笔者等在详细矿物成分鉴定的基础上，对癞子岭不同岩相岩浆岩进行主微量元素分析，对不同阶段云母进行电子探针分析，以期查明岩浆—热液阶段云母的类型及成分变化特征，进而探讨癞子岭岩体成岩、成矿过程中成矿元素的沉淀次序。

1 地质背景

香花岭矿田在大地构造位置上处于华夏板块与扬子板块之间的钦杭成矿带中段、东西向南岭岩浆—构造带的中段北缘(图1a)，区域构造上处于北东向郴州—临武与近南北向耒阳—临武断裂的交汇处。

矿区出露地层主要为下寒武统、中—上泥盆统、下石炭统。下寒武统为一套浅变质的浅海相板岩和变质砂岩。中泥盆统跳马涧组(D2t)为陆源滨海相的砂岩、砂砾岩、砂页岩组合，与下寒武统呈角度不整合接触，沿不整合面发育矽卡岩型锡矿体。中泥盆统棋梓桥组(D2q)和上泥盆统佘田桥组(D3s)以浅海相碳酸盐沉积为主，岩性为泥灰岩、白云岩、碳质灰岩、竹叶状灰岩等。下石炭统孟公坳组(C1m)和石磴子组(C1s)与泥盆系整合接触，为一套碳酸盐岩沉积，岩性为白云质灰岩、灰岩和泥灰岩。矿区构造强烈，以岩浆底劈穹隆和两侧发育的南北向压性断层为主。穹隆轴向近南北，核部为寒武系，两翼为泥盆系和石炭系。穹隆内部断裂发育，以北东向和北西向两组共轭断裂及派生的次级断裂为主；其中北东向断裂及其派生的次级断裂为主要控矿构造(图1c)。

表1 湖南香花岭地区癞子岭不同岩相矿物组合特征Table 1 Characteristics of mineral assemblages of different lithofacies in Laiziling, Xianghualing area, Hunan

区内以燕山期酸性岩浆活动为主，出露癞子岭、尖峰岭以及通天庙3个岩体(图1b)，它们呈岩株或岩瘤产出，其中癞子岭复式岩体规模最大，出露面积约2.2 km2，呈椭圆状侵入到寒武系、泥盆系之中(图1 c)。该复式岩体显示明显的岩相垂向分带，从下部到上部可大致分成黑云母花岗岩、二云母花岗岩和钠长石花岗岩，其中钠长石花岗岩中产出矿化云英岩囊状体和晶洞矿物集合体。复式岩体的锆石U-Pb年龄为155～154 Ma(徐玉琳, 1988; 朱金初等,2011; Li Huan et al., 2018; Wu Jinghua et al., 2018; Xiao Changhao et al., 2019)，与矿石中锡石U-Pb年龄(157～154 Ma，Yuan Shunda et al., 2008)一致，指示其为成矿母岩。癞子岭复式岩体北西侧与中泥盆统棋梓桥组白云质灰岩呈侵入接触，发生交代作用，形成条纹岩和Be、Sn矿化(图1c)。

2 样品采集与测试方法

本文样品均采自癞子岭复式岩体及围岩接触带附近，包括花岗岩(分为花岗岩体和细粒花岗岩脉)、矿化云英岩、晶洞矿物集合体以及条纹岩(脉状蚀变岩)(表1)，采集位置见图1c。

在详细岩相学和矿物学观察的基础上，对花岗岩样品进行全岩主量元素和微量元素分析，对花岗岩、矿化云英岩、晶洞矿物集合体和条纹岩样品中的云母开展电子探针测试分析。具体分析测试流程描述如下：

主、微量元素分析在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完成。首先将样品研磨至200目以下粉末样，在80℃下烘干。称取粉末样品0.7 g和复合助溶剂Li2B4O7 7 g混合均匀，在DY501型电热熔融设备上制成玻璃片，然后上机进行测试，分析仪器为X射线荧光光谱仪，型号为PANalytical AXIOS，分析精度优于3%。称取约1 g粉末样品，在马弗炉1000℃下灼烧1 h，测定样品烧失量(LOI)。称取50 mg样品于Teflon坩埚中，加入1 mL HF 和1 mL HNO3，密封放入不锈钢套中，置于烘箱中于190℃加热24 h以上消解样品。取出冷却后，置于低温电热板上蒸干，加入0.5 mL HNO3，继续蒸干完全。之后，加入1 mL 0.5 μg/mL的Rh内标溶液、2 mL HNO3及去离子水，重新置于钢套中，于150℃加热5 h。冷却后取出坩埚，摇匀，取0.4 mL溶液至离心管中，加蒸馏水定容至10 mL，上机进行微量元素测定，分析仪器为电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，型号为ELAN-DRC-e ICP-MS，分析精度优于5%，具体操作步骤见参考文献(Qi Liang et al., 2000)。

云母电子探针波谱分析在东华理工大学核资源与环境国家重点实验室完成。仪器型号为JEOL JXA-8530F，测试过程中加速电压为15.0 kV，电流为10 μA，电子束斑直径为5 μm。各元素特征峰的测量时间为10 s，前后背景的测量时间为5 s，所有测试数据均进行了ZAF矫正。所采用的标样有：黄玉(F)、硬玉(Si、Na)、黑云母(Al、K、Mg、Fe)、钛的氧化物(Rb)、硼酸盐(Ba、Sr)、蔷薇辉石(Mn)、金红石(Ti)、透辉石(Ca)、铍方钠石(Cl)、NiO(Ni)、Cr2O3(Cr)。

表2 湖南香花岭地区癞子岭不同岩相矿物生成顺序表Table 2 Mineral formation sequence of different lithofacies in Laiziling, Xianghualing area, Hunan

3 岩相学特征

3.1 花岗岩

(1)花岗岩体：癞子岭花岗岩主要矿物成分为石英、钾长石、钠长石、云母。其中，石英呈他形，少数包裹有钾长石；钾长石呈半自形—他形，一般发育蚀变，表面浑浊；钠长石呈自形—半自形板状，具有聚片双晶，少量发育蚀变，表面浑浊；云母呈片状—鳞片状，少量发育蚀变，表面浑浊。副矿物常见有萤石、金红石、锆石、稀土矿物、锡石、黑钨矿、钼铅矿等，其中，稀土矿物多包裹于萤石中，钼铅矿成脉状充填于钠长石和钾长石裂隙中。

根据颜色及主要矿物相对含量差异，将癞子岭花岗岩分为3类：①花岗岩-Ⅰ，灰白色，中—细粒结构，块状构造(图2a—f)，主要矿物为石英(40%～45%)、钾长石(30%～40%)、钠长石(10%～12%)和云母(6%～8%)。②花岗岩-Ⅱ，灰白色，中—细粒结构，块状构造(图2g—l)，主要矿物有石英(40%～45%)、钾长石(15%～20%)、钠长石(15%～20%)和云母(8%～10%)。③花岗岩-Ⅲ，肉红色，粗粒结构，块状构造(图3a—f)，主要矿物有石英(40%～50%)、钠长石(20%～30%)、钾长石(10%～15%)和云母(6%～10%)。从花岗岩-Ⅰ到花岗岩-Ⅲ，钠长石含量逐渐增多(表2)。

图2 湖南香花岭地区癞子岭岩体典型花岗岩-Ⅰ和花岗岩-Ⅱ样品及镜下显微照片Fig. 2 Typical granite-Ⅰ and granite-Ⅱ samples and micrographs of the Laiziling pluton, Xianghualing area, Hunan(a)—(f)花岗岩-Ⅰ手标本和正交偏光及BSE图片；(g)—(l)花岗岩-Ⅱ手标本和正交偏光及BSE图片。Ab—钠长石，Bas—氟碳铈矿，Fl—萤石，Kfs—钾长石，Mc—云母，Qtz—石英，Rt—金红石，Sam—铌钇矿，Tho—钍石，Wol—黑钨矿，Ytt—钙钇矿，Zr—锆石(a)—(f)granite-Ⅰhand specimen and cross-polarized light and BSE images;(g)—(l)granite-Ⅱhand specimen and cross-polarized light and BSE images. Ab—albite, Bas—bastnaesite, Fl—fluorite, Kfs—K-feldspar, Mc—mica, Qtz—quartz, Rt—rutile, Sam—samarskite, Tho—thorium, Wol—wolframite, Ytt—yttrium, Zr—zircon

(2)细粒花岗岩脉：灰白色，块状构造，细粒结构(图3g—i)。主要矿物有石英(45%～50%)、钠长石(25%～30%)、钾长石(8%～10%)、云母(5%～8%)。石英呈他形；钠长石呈自形—半自形板状；钾长石呈半自形—他形，表面混浊；云母颜色呈片状—鳞片状，见钠长石和萤石被包裹于云母中。副矿物常见锆石、萤石、稀土矿物等。细粒花岗岩脉主要矿物成分相对含量与花岗岩-Ⅲ相当(表2)。

图3 湖南香花岭地区癞子岭岩体典型花岗岩-Ⅲ和脉状花岗岩样品及镜下显微照片Fig. 3 Typical granite-Ⅲ and veined granite samples and micrographs of the Laiziling pluton, Xianghualing area, Hunan(a)—(f)花岗岩-Ⅲ手标本和正交偏光及BSE图片；(g)—(i)脉状花岗岩野外图片和手标本照片及BSE图片。Ab—钠长石，Bas—氟碳铈矿，Cst—锡石，Fl—萤石，Gn—方铅矿，Kfs—钾长石，Mc—云母，Qtz—石英，Sp—闪锌矿，Wol—黑钨矿，Zr—锆石(a)—(f)granite-Ⅲ hand specimen and cross-polarized light and BSE images;(g)—(i)veined granite field pictures and hand specimen pictures and BSE images. Ab—albite, Bas—bastnaesite, Cst—cassiterite, Fl—fluorite, Gn—galena, Kfs—K-feldspar, Mc—mica, Qtz—quartz, Sp—sphalerite, Wol—wolframite, Zr—zircon

3.2 矿化云英岩

矿化云英岩依据矿化强度可分为两类：矿化云英岩-Ⅰ、矿化云英岩-Ⅱ。①矿化云英岩-Ⅰ呈深灰色，粒状结构，块状构造(图4b和图4d、e)。金属矿物主要为闪锌矿(10%～15%)，单偏光下呈棕红色，包裹有黄铁矿；其次有少量黄铁矿、毒砂、磁铁矿。脉石矿物主要为石英(40%～50%)、云母(～30%)，其次有少量萤石和极少量稀土矿物。其中石英呈半自形—他形，云母呈片状—鳞片状，发生一定蚀变。②矿化云英岩-Ⅱ呈灰白色，粒状结构，块状构造(图4c和图4f—i)。金属矿物主要为闪锌矿(6%～8%)、方铅矿(～5%)，其次有少量毒砂、黄铁矿、黄铜矿。脉石矿物主要为石英(40%～45%)、云母(20%～25%)、黄玉(8%～10%)，其次为萤石。其中石英呈半自形—他形，云母呈片状—鳞片状，他形，发生一定蚀变，黄玉呈长柱状。

图4 湖南香花岭地区癞子岭岩体典型矿化云英岩样品及镜下显微照片Fig. 4 Typical mineralized greisen samples and micrographs of the Laiziling pluton, Xianghualing area, Hunan(a)矿化云英岩野外照片；(b)、(d)、(e)矿化云英岩-Ⅰ手标本和BSE图片；(c)、(f)—(i)矿化云英岩-Ⅱ手标本和BSE图片和反射光图片。Bas—氟碳铈矿；Ccp—黄铜矿；Fl—萤石；Gn—方铅矿；Mag—磁铁矿；Mc—云母；Py—黄铁矿；Qtz—石英；Sp—闪锌矿；Tho—钍石；Toz—黄玉(a)Field photos of mineralized greisen;(b)，(d) and (e)mineralized greisen -Ⅰhand specimen and BSE images;(c) and (f)—(i)mineralized greisen -Ⅱhand specimen and BSE images and reflected light pictures. Bas—bastnaesite; Ccp—chalcopyrite; Fl—fluorite; Gn—galena; Mag—magnetite; Mc—Mica; Py—pyrite; Qtz—quartz; Sp—sphalerite; Tho—thorium; Toz—topaz

3.3 晶洞矿物集合体

晶洞矿物集合体沿着花岗岩洞壁往外生长，粒度由细到粗变化，属热液成因。矿物组合上构成以云母为主要矿物和以石英为主要矿物的不同类型条带(图5a)。其中，以粗粒云母为主要矿物的条带含云母70%～75%、石英15%～20%、闪锌矿2%～5%、绢云母～5%；以粗粒石英为主要矿物的条带含石英50%～60%、云母25%～30%、闪锌矿～5%、绢云母6%～8%。基于产状差异，本文将云母分为晶洞云母-Ⅰ和晶洞云母-Ⅱ两种类型，其中前者呈片状—鳞片状粗粒云母(粒径1～3 cm)(图5b—d)，主要分布于粗粒云母条带中；后者呈细粒叶片状(图5e)，主要分布于粗粒石英条带中。次要矿物常见磁铁矿、毒砂、辉钼矿、黄铜矿、萤石、锡石、磷钇矿、锆石等。

3.4 条纹岩

癞子岭条纹岩总体以灰绿色为主，灰黑色次之，条带状构造，一般分为深色条带与浅色条带相间排列。根据矿物组成可分为3类：

(1)条纹岩-Ⅰ：灰绿色，深色条带主要由萤石(50%～55%)和云母(45%～50%)组成，其中萤石为绿色或紫色，云母呈黑色，粒度较粗(图6a、b)，蚀变严重，被萤石脉穿插。次要矿物为稀土矿物、毒砂、钍石等，主要分布于云母中。

(2)条纹岩-Ⅱ：灰黑色，黑色条带主要由磁铁矿组成，浅色条带主要由萤石(55%～65%)、云母(25%～30%)和磁铁矿(～15%)组成(图6c—f)，云母呈细粒鳞片状，发生一定蚀变。次要矿物常见铋华、碳酸盐矿物、氟镁石、锡石等，铋华充填于云母和萤石裂隙中。

(3)条纹岩-Ⅲ：灰绿色，绿色条带主要由绿泥石组成，浅色条带主要由碳酸盐矿物(～20%)、萤石(～35%)、云母(8%～10%)、氟镁石(10%～15%)、韭闪石(8%～10%)、绿泥石(～10%)、磁铁矿(1%～5%)、黄铁矿(2%～5%)、毒砂(2%～5%)、锡石(1%～2%)组成(图7a～j)。萤石呈细粒，云母呈细粒鳞片状，少数发生蚀变；氟镁石呈粒状，单偏光下呈无色透明；韭闪石呈板条状，单偏光下呈无色透明，粒间充填有磁铁矿和萤石；绿泥石呈粒状，单偏光下呈墨绿色，此外还有极少量黄铜矿和白钨矿。

4 分析结果

4.1 全岩主微量元素

癞子岭复式岩体主微量元素分析结果见表3。总体上，癞子岭花岗岩具有高SiO2、Al2O3、K2O、Na2O，贫MgO、CaO、TFe2O3、MnO、TiO2、P2O5的特征。其中，花岗岩-Ⅰ的SiO2含量为72.0%～72.8 %，平均72.4%；Al2O3为13.6%～13.9%，平均13.7%；K2O为6.17%～7.20%，平均6.69%；Na2O为2.85%～3.07%，平均2.96%，A/CNK值为0.97～1.03，平均1.00，属准铝质花岗岩；里特曼指数(σ)为2.86～3.48，属钙碱性系列岩石。花岗岩-Ⅱ的SiO2含量为74.0%～74.9%，平均74.4%；Al2O3为13.7%～14.1%，平均13.9%；K2O为4.28%～4.83%，平均4.60%、Na2O为3.48%～4.30%，平均3.94%，A/CNK值为1.05～1.20，平均1.13，属准铝质-过铝质花岗岩；σ值为2.13～2.67，属钙碱性系列岩石。花岗岩-Ⅲ的SiO2为72.5%～74.6%，平均73.5%；Al2O3为13.5%～15.3%，平均14.3%；K2O为3.74%～5.21%，平均4.36%；Na2O为3.25%～4.48%，平均3.75% ，A/CNK值为1.14～1.30，平均1.18，属过铝质花岗岩；σ值为1.57～2.55，属钙碱性系列岩石。SiO2—K2O图解显示，花岗岩-Ⅰ落在钾玄岩系列区域，花岗岩-Ⅱ和花岗岩-Ⅲ落在高钾钙碱性系列区域(图8d)。花岗岩铁指数(Fe#)平均含量为0.86，在SiO2—TFe2O3/(TFe2O3+MgO)图解上，所有样品均落在铁质花岗岩区域(图8c)，在TAS图解上样品点均落在花岗岩区域(图8a)。

表3 湖南香花岭地区癞子岭花岗岩全岩主量元素(%)和微量元素分析结果(×10-6)Table 3 Analysis results of major elements (%) and trace elements (×10-6) of the whole rock of Laiziling granite in Xianghualing area, Hunan

n(K2O)]；LOI为烧失量；σ为里特曼指数；Fe#为铁指数，n(Fe#)=n(TFe2O3)/[n(TFe2O3)+n(MgO)]

癞子岭花岗岩稀土含量变化范围较大(花岗岩-Ⅰ的∑REE为509×10-6～655×10-6，平均582 ×10-6；花岗岩-Ⅱ的∑REE为238×10-6～413×10-6，平均330×10-6；花岗岩-Ⅲ的∑REE为152×10-6～352×10-6，平均292×10-6)，从早到晚稀土总量呈逐渐降低趋势，这可能与岩浆演化过程中降温矿物的晶出、熔体相的减少、晶体相和流体相的增加以及射气分异作用的发生等有关(邱瑞照等，2002)。轻稀土相对富集(LREE=118×10-6～485×10-6)，重稀土相对亏损(HREE=34.3×10-6～170×10-6)，LREE/HREE=2.15～4.19，铕负异常明显(δEu为0.002～0.046，平均0.011)，具有弱四分组效应(TE1, 3值平均为1.10)。粒陨石标准化的稀土元素配分模式图呈对称“海鸥型”(图9a)，微量元素原始地幔标准化蛛网图显示，癞子岭花岗岩富集Rb、Th、U、Nb、Ta，亏损Ba、Sr元素(图9b)。

4.2 云母电子探针分析结果4.2.1 云母类型

云母主量元素含量和相关计算结果见表4，云母电子探针分析测试总计210个点，其中Li2O、H2O以及阳离子数以22个氧原子为基础计算所得(Tindle et al., 1990)。在云母分类图上(Tischendorf et al., 1997)，花岗岩中的云母为铁锂云母(图10a)，矿化云英岩和晶洞矿物集合体中的云母以铁锂云母为主，并有向锂云母演化的趋势(图10b～c)。条纹岩中的云母类型较复杂，有铁叶云母、黑鳞云母、富镁黑云母、富铁黑云母以及金云母(图10c)。

4.2.2云母成分变化特征

岩浆阶段云母和热液阶段云母主量元素含量差异较大(表4)。岩浆云母具有较高的SiO2(41.51%～48.28%，平均45.03%)、FeO(12.50%～20.58%，平均15.83%)、K2O(8.98%～10.08%，平均9.68%)、F(2.86%～7.23%，平均5.64%)，低的MnO(0.54%～2.18%，平均0.93%)、MgO(0～0.51%，平均0.08%)、Rb2O(0.75%～1.65%，平均1.07%)。随着岩浆演化，岩浆云母呈现K2O、F、MnO、Rb2O含量升高，而Al2O3和FeO含量降低的规律，且在(Mg-Li)—(Fetot+Mn+Ti-AlVI)图解中，花岗岩-Ⅰ、花岗岩-Ⅱ和花岗岩-Ⅲ在云母成分纵向上呈现逐渐升高趋势(图10a)。

在热液阶段，矿化云英岩和晶洞矿物集合体中云母的SiO2、K2O、F含量较高，FeO、MnO、MgO、Rb2O含量较低，条纹岩中云母的SiO2、FeO、K2O、F含量较低，MgO含量较高。其中，矿化云英岩云母的SiO2为40.80%～49.99%，平均44.87%；晶洞矿物集合体云母的SiO2为42.55%～53.45%，平均45.27%；条纹岩云母的SiO2为33.67%～45.44%，平均39.17%。矿化云英岩云母的K2O为7.73%～10.12%，平均9.61%；晶洞矿物集合体云母的K2O为9.45%～10.58%，平均9.90%；条纹岩云母的K2O为6.23%～10.37%，平均9.42%。矿化云英岩云母的F含量为0.74%～7.478%，平均5.812%；晶洞矿物集合体云母的F为0.85%～6.82%，平均5.78%；条纹岩云母的F为0～5.368%，平均1.96%。矿化云英岩云母的FeO为1.99%～20.2%，平均13.51%；晶洞矿物集合体云母的FeO为2.66%～14.77%，平均12.85%；条纹岩云母的FeO为1.60%～18.34%，平均11.32%。矿化云英岩云母的MnO为0.05%～3.05%，平均1.14%；晶洞矿物集合体云母的MnO为0.19%～1.77%，平均1.06%；条纹岩云母的MnO为0.07%～3.99%，平均1.50%。花岗岩、矿化云英岩以及晶洞矿物集合体云母的MgO含量多数低于检测值，条纹岩云母的MgO为0.38%～26.72%，平均11.52%。矿化云英岩云母的Rb2O为0.18%～1.34%，平均0.98%；晶洞矿物集合体云母的Rb2O为0.52%～1.53%，平均0.82%；条纹岩云母的Rb2O为0.48%～2.10%，平均1.28%。从花岗岩到矿化云英岩到晶洞矿物集合体再到条纹岩，其云母的SiO2、F、FeO、K2O含量逐渐降低，MgO、MnO、Rb2O含量逐渐升高。

图7 湖南香花岭地区癞子岭岩体典型条纹岩-Ⅲ样品及镜下显微照片Fig. 7 Typical striated rock-Ⅲ samples and micrographs of the Laiziling pluton, Xianghualing area, HunanApy—毒砂，Cal—方解石，Ccp—黄铜矿，Chl—绿泥石，Cst—锡石，Fl—萤石，Mag—磁铁矿，Mc—云母，Prg—韭闪石，Py—黄铁矿，Sch—白钨矿，Sel—氟镁石，Wol—黑钨矿Apy—arsenopyrite, Cal—calcite, Ccp—chalcopyrite, Chl—chlorite, Cst—cassiterite, Fl—fluorite, Mag—magnetite, Mc—mica, Prg—pargasite, Py—pyrite, Sch—scheelite, Sel—sellaite, Wol—wolframite

表4 湖南香花岭地区癞子岭岩体云母电子探针分析结果(%)Table 4 EPMA analysis results of mica in the Laiziling pluton in Xianghualing area, Hunan (%)

图8 湖南香花岭地区癞子岭花岗岩TAS(a，据Abdel-Rahman, 1994)、 A/CNK—A/NK(b，据Maniar and Piccoli, 1989)、SiO2—TFe2O3/(TFe2O3+MgO)(c，据Frost et al., 2001)和SiO2—K2O(d，据Peccerillo et al., 1976)图解Fig. 8 TAS (a, after Abdel-Rahman, 1994), A/CNK—A/NK (b, after Maniar and Piccoli, 1989), SiO2—TFe2O3 —(TFe2O3+MgO)(c, after Frost et al., 2001) and SiO2 — K2O (d, after Peccerillo et al., 1976) plots for the Laiziling granite, Xianghualing area, Hunan

图9 湖南香花岭地区癞子岭花岗岩稀土配分图(a)和微量元素蛛网图(b)(标准化值据Sun and McDonough, 1989)Fig. 9 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized multielement spider diagrams (b) for the Laiziling granite, Xianghualing area, Hunan (normalizing data after Sun and McDonough, 1989)

图10 岩浆—热液演化云母类型(底图据Tischendorf et al., 1997)Fig. 10 Mica types of magmatic—hydrothermal evolution (after Tischendorf et al., 1997)

图11 湖南香花岭地区癞子岭复式岩体全岩主微量元素哈克图解Fig. 11 Hake diagram of major and trace elements in the whole-rock of the Laiziling composit pluton in Xianghualing area, Hunan

5 讨论

5.1 花岗岩演化与成矿

癞子岭复式岩体在全岩主量元素上，从花岗岩-Ⅰ到花岗岩-Ⅱ再到花岗岩-Ⅲ，其SiO2、Al2O3、Na2O含量逐渐增加，K2O含量逐渐降低，铝饱和指数A/CNK值逐渐增大(图11)，逐渐从准铝质花岗岩向过铝质花岗岩演化。全岩微量元素方面，三者的∑REE含量依次降低，Li含量逐渐升高，W、Sn、Zn、Ta等成矿元素随着Li含量的升高而升高(图11)，球粒陨石标准化稀土配分模式曲线呈对称的“海鸥型”(图9a)，具有明显的负铕异常(δEu为0.002～0.046，平均0.011)，弱四分组效应(TE1, 3值平均为1.10)，(Gd/Yb)N、Zr/Hf、Nb/Ta、Th/U值降低，表明癞子岭花岗岩具有高分异高演化特征(Bau, 1996; Linnen et al., 2002; Ballouard et al., 2016)。

云母成分上，铁锂云母成分在纵向上表现为逐渐增高的趋势(图10a)，从花岗岩-Ⅰ到花岗岩-Ⅱ到花岗岩-Ⅲ演化，云母表现为FeO和Al2O3含量降低，K2O、F、MnO和Rb2O含量逐渐升高(图12)，显示线性相关。因此，癞子岭花岗岩从花岗岩-Ⅰ到花岗岩-Ⅱ再到花岗岩-Ⅲ发生明显演化，演化过程中钠长石含量升高，从准铝质花岗岩过渡到过铝质花岗岩，相应的Li、W、Sn、Zn、Ta等成矿元素逐渐增加，云母的FeO、Al2O3、K2O、F、MnO等成分发生系统性变化。

图12 湖南香花岭地区癞子岭岩浆云母主量元素变化关系图解Fig. 12 Diagrams of the relationship between major elements of magma mica in Laiziling, Xianghualing area, Hunan

5.2 热液云母成分变化对成矿的指示

矿化云英岩和晶洞矿物集合体云母类型主要为铁锂云母，其次为锂云母、条纹岩-Ⅰ云母类型主要为黑鳞云母、条纹岩-Ⅱ云母类型主要为富镁黑云母和富铁黑云母、条纹岩-Ⅲ云母类型主要为金云母(图10b～c)。电子探针分析数据显示(表4)，矿化云英岩和晶洞矿物集合体在云母类型和云母成分上多数与岩浆型云母类似，仅少数存在差异，表明矿化云英岩和晶洞矿物集合体为流体演化早期产物，且矿化云英岩和晶洞矿物集合体的云母主要与闪锌矿、方铅矿、毒砂、辉钼矿密切共生，同时伴生磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和锡石等金属矿物。当岩浆分异出来的富F流体与围岩中的钙和镁结合时，会形成大量的萤石和氟镁石等矿物(李裕祖，1990；郑大中等，1999)，条纹岩-Ⅰ阶段未见有氟镁石矿物出现，条纹岩-Ⅱ阶段氟镁石以副矿物出现，条纹岩-Ⅲ氟镁石以主要矿物出现(图7)，从条纹岩-Ⅰ到条纹岩-Ⅱ再到条纹岩-Ⅲ，氟镁石矿物逐渐增多(表2)，云母成分上镁含量在条纹岩-Ⅲ中达到最高值(26.72%)，表明条纹岩形成晚于矿化云英岩阶段和晶洞矿物集合体，且条纹岩-Ⅲ晚于条纹岩-Ⅰ和条纹岩-Ⅱ。

因此，流体演化分为两种趋势，一种是以矿化云英岩和晶洞矿物集合体为代表的没有围岩组分参与的，主要沿着图13中的A方向演化，云母类型由铁锂云母演化为锂云母，矿化云英岩阶段主要沉淀闪锌矿、方铅矿、毒砂，伴有磁铁矿和黄铁矿等金属矿物沉淀(图4)，晶洞矿物集合体阶段主要沉淀闪锌矿、辉钼矿、毒砂，伴有黄铜矿和锡石等金属矿物沉淀(图5)；另一种是以条纹岩为代表的有围岩组分参与的，主要沿着B方向演化(图13)，云母类型由黑鳞云母变为富镁黑云母和富铁黑云母再变为金云母，条纹岩-Ⅰ阶段金属矿物极少，仅出现少量稀土矿物和毒砂等金属矿物(图6a，b)，条纹岩-Ⅱ阶段主要沉淀磁铁矿，伴有铋华和锡石等金属矿物沉淀(图6c—f)，条纹岩-Ⅲ主要沉淀磁铁矿、黄铁矿、毒砂、锡石，伴有黄铜矿和白钨矿等金属矿物沉淀(图7)。随着流体演化，云母主量成分上呈现明显的SiO2、F、K2O含量降低，而MgO含量增高的趋势(图13)，相应的成矿元素从富Fe 、Zn、Pb、Mo逐渐过渡到富Fe 、Sn和W。

图13 湖南香花岭地区癞子岭岩浆云母和热液云母主量元素变化关系图解(A为无围岩组分参与，B为有围岩组分参与)Fig. 13 Diagrams of the relationship between the major elements of magmatic mica and hydrothermal mica in Laiziling, Xianghualing area, Hunan (A represents no surrounding rock component, and B represents surrounding rock component)

6 结论

(1)癞子岭复式岩体显示高演化的特征，从早到晚逐渐向钠化、过铝质花岗岩演化，Li、W、Sn、Zn、Ta等成矿元素逐渐增加。

(2)岩浆成因云母从早到晚，呈现出FeO和Al2O3含量降低，K2O、F、MnO和Rb2O含量逐渐升高；当体系由岩浆阶段向热液阶段演化时，云母在成份上则表现为MgO、MnO、Rb2O含量逐渐升高，SiO2、K2O、F、FeO含量逐渐降低。

(3)流体演化呈现两种趋势。一种是以矿化云英岩和晶洞矿物集合体为代表，形成于流体出溶的早期，无围岩组分参与，云母类型由铁锂云母演化为锂云母，主要沉淀Fe、Zn、Pb、Mo等金属；另一种是以条纹岩为代表，形成晚于矿化云英岩和晶洞矿物集合体，有围岩组分参与，云母类型由黑鳞云母变为富镁黑云母和富铁黑云母再变为金云母，主要沉淀Fe、Sn和W等金属。随着流体演化，成矿元素从富Fe、Zn、Pb、Mo逐渐过渡到富Fe、Sn和W。

致谢：感谢合肥工业大学张达玉教授提出的宝贵修改意见。感谢东华理工大学任志、赵严、王艳军、刘飞、陈喜连、张静静、陈涛亮等在野外和室内的大力支持和帮助。