石英脈型黑鎢礦是一種重要的熱液礦床類(lèi)型，通常出現于經(jīng)受不同程度熱液作用的花崗巖巖體，因而其形成過(guò)程被認為與長(cháng)英質(zhì)巖漿的分異演化及熱液流體交代作用密切相關(guān)。然而對于成礦元素的富集機制一直存在爭議。一種觀(guān)點(diǎn)認為，成礦元素主要是在巖漿分異過(guò)程中不斷聚集，然后通過(guò)巖漿流體萃取后富集成礦；另一種觀(guān)點(diǎn)則認為成礦元素主要是外部（變質(zhì)流體或大氣降水）流體交代先存花崗巖體，使成礦元素被釋放出來(lái)并逐漸富集成礦。
針對上述問(wèn)題，同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室博士李潔（現工作單位為自然資源部第二海洋研究所）、黃小龍研究員及其合作者利用原位分析手段對我國華南地區西華山鎢礦（圖1）不同巖性花崗巖（包括：黑云母花崗巖、二云母花崗巖、白云母花崗巖）和云英巖中云母和菱鐵礦（圖2）進(jìn)行精細的礦物學(xué)研究，刻畫(huà)了成礦元素在花崗巖巖漿分異和流體運移中的遷移和富集過(guò)程。
圖1 研究區地質(zhì)背景圖
圖2 西華山花崗巖和云英巖中的云母背散射電子圖像
圖3 西華山花崗巖和云英巖中的云母成分變化
BG-黑云母花崗巖；TMG-二云母花崗巖；MG-白云母花崗巖；T.T.-三八面體變化趨勢；D.T.-二八面體變化趨勢
研究發(fā)現：（1）從黑云母花崗巖到二云母花崗巖再到白云母花崗巖，云母中K/Rb和Nb/Ta比值降低（圖3e），Rb和Cs含量增加（圖3b-c），表明巖漿演化程度逐漸升高，同時(shí)云母中W含量逐漸增加（圖3g），表明成礦元素在巖漿演化過(guò)程中逐漸富集；
（2）白云母花崗巖和云英巖中出現菱鐵礦（圖2c-d），表明在巖漿演化后期存在富Fe、Mn和CO2流體；與白云母花崗巖相比，云英巖中云母具有較高的F含量和較低的Fe3+/Fe2+比值（圖3h），表明形成云英巖的流體具有較高的F含量且氧逸度相對較低；
（3）云英巖中云母邊部W含量高于核部（圖3g），表明鎢成礦與外來(lái)流體和巖漿流體間混合作用密切相關(guān)，具體過(guò)程如圖4所示。在云英巖化過(guò)程中流體pH值升高，使流體中聚合鎢酸鹽分解形成WO42-，富WO42-溶液與富Fe、Mn外流體的混合物最終在有利位置沉淀為脈狀黑鎢礦，因此云英巖化過(guò)程對鎢成礦起著(zhù)關(guān)鍵作用；
圖4 鎢成礦過(guò)程示意圖
（4）熱液型云母與巖漿成因云母具有不同的Li、F含量關(guān)系，由此提出根據熱液型云母的F含量計算其Li2O含量的新公式（Li2O=0.0748×F2+0.0893×F ）。
該研究受重點(diǎn)研發(fā)計劃（2016YFC0600204）和國家自然科學(xué)基金（41625007，U1701641）共同資助，近期發(fā)表于國際礦物學(xué)著(zhù)名期刊《American Mineralogist》。
論文信息：Li J., Huang X.L.*, Fu Q., Li W.X. (2021). Tungsten mineralization during evolution of a magmatic–hydrothermal system: mineralogical evidence from the Xihuashan rare-metal granite in South China. American Mineralogist, 106 (3): 443–460.
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