热液蚀变特征

发布网友发布时间：2022-05-01 16:35

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热心网友时间：2022-06-19 15:32

由于斑岩体的侵位，矿区范围发育广泛的热液蚀变，主要有黑云母化、钾长石化、硅化、绿泥石化、绢云母化、伊利石-水白云母化、高岭土化等。蚀变具有一定的分带性（图 4-68）（范新等，2011）。由含矿斑岩中心向外可划分出钾硅化带（其中又分出了强钾硅化蚀变带）、粘土化蚀变带，沿着斑岩体发育了一条硅化带。

同世界典型斑岩钼矿床类似（Lowell et al.，1970；Gustafson and Hunt，1975），明则钼矿也显示了明显的钾硅酸盐蚀变（钾长石-黑云母化），以及晚期粘土化蚀变（石英-绢云母-绿泥石-粘土化），晚期的粘土化蚀变叠加早期的钾硅酸盐蚀变。但是明则矿区没有见到青磐岩化蚀变。以下对这两类蚀变进行详细阐述。

图4-68 明则矿区0线剖面蚀变分带图虚线部分表示叠加于钾化带的粘土化

（一）钾硅酸盐化蚀变

钾硅酸盐化蚀变是明则矿区最早的蚀变类型，以钾长石、黑云母等含钾矿物的发育为特征，同时伴随着少量的碳酸盐等矿物。钾长石化和黑云母化完全套合。

钾长石化主要位于钾长花岗岩中，其蚀变主要有两种形式，分别为弥散状、细脉状。弥散状钾长石蚀变几乎覆盖了整个矿床，蚀变规模较大。主要表现为基质中长石类矿物的钾长石化，蚀变形式主要是原生钾长石的次生加大，在原长石颗粒的边部，生长出新的长石即次生钾长石。伴随钾长石化，同时可以观察到有大量石英的形成，新生的石英沿着原石英颗粒的边部生长，或者直接愈合原石英颗粒中的裂隙。强弥散状钾长石蚀变位于蚀变带的内部（图4-68），主要产于与成矿有关的斑岩体与钾长花岗岩接触部位，规模较小。发生强烈弥散状钾长石化的钾长花岗岩中的钾长石呈现深肉红色（图4-69），次生的钾长石因受后期蚀变的叠加，部分发生了粘土化（图4-68）。

呈细脉状形式出现的钾长石化在整个矿区除了矽卡岩部分都有发育，为明则矿区最主要的钾长石化类型。主要以石英-钾长石脉产出（图4-69A），绝大部分细脉中可以见到硫化物，宽大的钾长石脉则往往不含矿（图4-69B，D）。部分脉体中的钾长石结晶颗粒粗大，达2cm。部分钾长石因遭受后期粘土化蚀变而呈现白色。

图4-69 明则矿区钾硅酸盐化蚀变特征

黑云母化主要和钾长石化一起发生，黑云母主要以星点状在岩体中产出（图4-70A）。呈脉状产出的黑云母化（图4-70C），在石英-钾长石脉中主要产出于脉壁边部，以及呈星点状产出在脉体中。在超过5cm宽的石英-钾长石脉（图4-70B）中偶见团斑状黑云母。正交偏光以及单偏光下蚀变黑云母（图4-70D，E）为黄褐色、颗粒较大，解理不明显或者没有解理，具有明显的多色性，呈团块状集聚在一起。而岩浆黑云母具有清晰的解理，并且单颗粒产出。

在石英-钾长石-黑云母脉两侧，常常见到次生黑云母大面积交代围岩中的斜长石以及原生黑云母颗粒，即弥散状黑云母蚀变（图4-70A）。

图4-70 明则矿区黑云母化蚀变特征

（二）粘土化蚀变

粘土化蚀变叠加在新鲜岩石及早期的钾硅酸盐蚀变带（见图4-68中虚线部分）上。蚀变矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、高岭土、黄铁矿以及少量的磷灰石、磁铁矿等。

明则矿区的蚀变可细分为强粘土化蚀变、粘土化蚀变及弱粘土化蚀变。强粘土化蚀变主要发育在热液角砾岩上部，这部分岩石颜色发白，结构松散，钾长石和斜长石全部或大部分被蚀变成高岭土、地开石等粘土矿物（图4-71A），斑岩及钾长花岗岩的结构因为强烈的蚀变完全模糊，不可分辨。弱粘土化蚀变主要是长石中的部分发生了蚀变（图4-71D），钾长石和斜长石的颗粒依然可以分辨，主要产于钾长花岗岩的上部。

中等程度的粘土化蚀变如图4-71E，粘土化蚀变分布于大部分的花岗斑岩及钾长花岗岩中，是粘土化带的主体部分。长石完全被蚀变成绢云母±粘土矿物，但是原岩的结构仍清晰可见。

图4-71 明则钼矿区粘土化带蚀变特征

在矿区尺度，长石分解蚀变强烈叠加了钾硅酸盐蚀变，它影响了斑岩的全部以及大部分的围岩，包括钾长花岗岩，以及似斑状二长花岗岩。花岗斑岩全岩发生粘土化蚀变，认为粘土化蚀变发生在斑岩体侵位之后。粘土化蚀变在矿床浅部以绢云母-水白云母化、高岭土化为特征，而矿床中深部特别是似斑状二长花岗岩部分岩石颜色明显发绿（伊利石化为主），进入矿床深部绿泥石化明显增强。次生绿泥石多为交代黑云母形成，显微镜下可以见到交代残余结构。

由于多期蚀变叠加，给判断产出于长石分解蚀变带中的浸染状、细脉状的辉钼矿，以及少量的黄铜矿化到底形成于哪个蚀变阶段带来了困难。

（三）蚀变矿物的成分特征

为研究蚀变矿物的物质组成和成分特征，进一步深入研究蚀变带特征，对各蚀变带矿物（钾长石、钠长石、黑云母、绿泥石）进行了探针片切片，并挑取其中现象较好且与成矿关系密切的探针片进行了电子探针（EMPA）分析，以反演明则矿区的热液演化及其矿化过程。分析测试在核工业分析测试中心完成，使用仪器型号为JXA-8100型电子探针，工作条件：加速电压为20kV，电流为20nA。

1.钾长石

钾长石电子探针数据表明，其成分及其质量分数：SiO₂在63.44％～65.04％范围之内，K₂O为14.20％～15.52％，A1₂O₃为17.94％～18.62％，Na₂O在7.75％～11.88％，Or为 85.2％～92.4％，Ab在7.2％～14.5％之间，属于钾长石（图4-72）。钾长石主要交代斜长石斑晶和基质形成次生钾长石，或者产于钾长石-石英细脉中。

图4-72 明则矿区侵入岩长石Or-Ab-An三角投图

2.钠长石

钠长石电子探针数据表明。其成分及其质量分数：SiO₂在65.26％～66.39％范围之内，CaO为0.31％～2.11％，Al₂O₃为19.67％～20.86％，Na₂O为10.52％～11.88％，FeO为0.03％～0.09％。其Ab的牌号在89.5～98.0（图4-72）。钠长石主要沿斜长石边部和裂隙交代形式产出，在斑岩蚀变体系中属于最早阶段的蚀变。

3.黑云母

明则矿区的蚀变黑云母主要以两种方式产出：一种是后期形成的岩石中的黑云母，一种是钾长石-黑云母脉。

似斑状二长花岗岩中的黑云母电子探针（EMPA）研究表明，其成分及其质量分数： SiO₂在34.13％～38.43％范围之内，FeO为13.04％～15.28％，Al₂O₃为13.14％～15.32％，MnO为0.13％～0.35％，MgO为14.55％～18.80％，Fe₂O₃为2.16～3.65％，TiO₂ 为0.65％～3.97％范围之内，Na₂O为0.04％～0.16％，K₂O为4.16％～9.87％。黑云母中还含有一定量的C1（质量分数为0.02％～0.10％）。

两种产出的黑云母有比较一致的成分（图4-73A）。w（MgO）/w（FeO）的范围为0.98～1.26，X_Mg值在0.60～0.66。黑云母的w（Fe）/w（Fe＋Mg）值在0.34～0.40 之间。图4-73A所示，在w（Mg）-w（A1^VI＋FE^3＋＋Ti）-w（FE^3＋＋Mn）黑云母分类图解（Foster，1960）上，明则矿区的蚀变黑云母属于富Mg的黑云母。

图4-73 明则矿区的黑云母分类图以及w（TiO₂）-w（FeOtotal＋MnO）-w（MgO），w（Mg）-w（FE₃＋）-w（Fe2＋）图解

Mg-FE^3＋-Fe^2＋图解可以估计黑云母形成时氧逸度状态（Wongs et al.，1965）。图4-73C所示，明则矿区的次生黑云母都处于NNO与HM两种缓冲剂线之间，说明黑云母形成时岩浆-热液的氧逸度是比较高的，是在氧化性的条件下形成的。

在10w（TiO₂）-w（FeO_total＋MnO）-w（MgO）图上可以判断原生黑云母与次生黑云母。明则矿区的黑云母呈现非常好的从原生黑云母向次生黑云母过渡的趋势线（图4-73B）。T-Xphl投图得到黑云母的形成温度在355～385℃之间（图4-74）。

图4-74 明则矿区的黑云母T-Xphl图解

通过黑云母的F，C1和H₂O质量分数可以计算流体的逸度（Munoz，1992）。公式为：

Log（f_H2O）/f_{（HCl）fluid}=1000/T（1.15＋0.55（X_Mg）bio＋0.68-log（X_Cl/X_OH）bio）；log（f_H2O）/f（_HF）fluid=1000/T（2.37＋1.1（X_Mg）bio＋0.43-log（X_P/X_OH）bio；log（f_HF）/f_{（HCl）fluid}= -1000/T（1.22＋1.65（X_Mg）bio＋0.25＋log（X_F/X_Cl）bio。

计算出流体的log（f_H2O）/f_{（HCl）fluid}在4.99～5.28之间。log（f_H2O）/f_{（HF）fluid}在6.220～6.875之间。log（f_HF）/f_{（HCl）fluid}在-2.607～-1.937之间。

4.绿泥石

绿泥石是明则矿区侵入岩中比较常见的蚀变矿物，本次研究分析含有绿泥石的样品主要来自于钻孔中的似斑状黑云母二长花岗岩以及花岗斑岩。岩相学镜下观察发现，绿泥石分布广泛，在各蚀变带都发育；主要交代黑云母、角闪石等铁镁矿物。似斑状二长花岗岩中的绿泥石电子探针（EMPA）研究表明，其成分及其质量分数：SiO₂在29.11％～29.75％范围之内，FeO为13.92％～18.37％，Al₂O₃为16.65％～18.32％，MnO为 0.60％～0.85％，MgO为19.75％～22.57％，Fe₂O₃为0.52％～1.03％，TiO2在0.09％～0.76％范围之内。对花岗斑岩中绿泥石的电子探针（EMPA）研究表明（只有1个），其成分及其质量分数：SiO₂为33.17％，FeO为15.49％，Al₂O₃为16.29％，MnO为0.43％，MgO为17.74％，Fe₂O₃为3.52％，TiO₂为0.38％。

通过对绿泥石电子探针数据进行分类投图可知（图4-75），似斑状二长花岗岩中的绿泥石为密绿泥石，花岗斑岩中的绿泥石为铁叶绿泥石，主要由黑云母和角闪石蚀变而成。

根据Al，Fe，Mg在四面体和八面体中原子数与形成温度的关系方程计算绿泥石的形成温度（Cathelineau，1988；Jowett，1991），两种方法计算出的温度非常一致。在似斑状二长花岗岩中绿泥石的形成温度区间为251.88～269.36℃，在花岗斑岩中绿泥石的蚀变温度为167.23～169.86℃，温度相对比较低，暗示花岗斑岩中的绿泥石蚀变可能是成矿热液活动最晚阶段的产物。

图4-75 明则矿区侵入岩中绿泥石分类图解（底图据Hey，1954）