新疆阿尔泰柯鲁木特112号钠长石-锂辉石伟晶岩脉的岩浆-热液演化与Nb-Ta成矿过程:来自云母成分变化的启示

伟晶岩岩浆-热液演化中流体出溶时间和铌钽矿化过程还存在争议。针对上述科学问题,本文选择了中国新疆阿尔泰造山带柯鲁木特112号钠长石-锂辉石型伟晶岩脉作为研究对象,在野外观察和室内岩相学研究的基础上,以云母的结构和主量成分为切入点,为该伟晶岩脉的结晶演化和铌钽矿化过程提供了一些新约束。112号脉主要发育以下5个结构单元:钠化微斜长石-石英带(I)、白云母-石英-钠长石集合体(II)、钠化块体微斜长石带(III)、石英-钠长石-锂辉石带(IV)和糖晶状钠长石集合体(V)。它具有弱的分带:I和II多出现在脉体边缘或外侧,是贫矿的伟晶岩的“壳”;III是贫矿的富巨晶微斜长石的中间上部带;IV是富巨晶锂辉石的中间下部带;V是富铌铁族矿物(CGM)的晚期岩浆残余相。在不同的分带/集合体中共识别出3类白云母:Type A,原生成分均一白云母;Type B,原生被改造的成分变化白云母(BSE下具有亮暗分带);Type C,次生成分均一白云母。研究结果表明,112号脉历经了3个演化阶段:(1)早期流体出溶和流体-围岩(二云母花岗岩)相互作用;围岩发生云英岩化,围岩中黑云母分解产生的部分Fe进入伟晶岩岩浆(围岩混染)。(2)熔体内部分离结晶与钠长石化;外侧I带中部分Type A白云母和所有Type B白云母的亮部具有全脉最高的FeO^(T)含量(5.20%~5.73%),反映了一阶段的云英岩化过程中围岩Fe的贡献;而从I带至V集合体,Type A白云母和Type B白云母的亮部的FeO^(T)和MgO含量整体递减,指示分异演化程度增强。(3)二次流体出溶;晶体-流体相互作用导致Type B白云母中的Fe、Mg和F释放进入流体,形成了亮暗成分分带;同时,致使FeO^(T)、MgO和F含量较低的Type C白云母以交代的形式生长在原生矿物内部。最后,本文认为:一阶段中围岩混染Fe的加入为CGM的沉淀提供了Fe源;二阶段中磷灰石的分离结晶对熔体中F的消耗促进了CGM的沉淀;三阶段中晶体-流体反应会引起已结晶矿物释放Fe或Mn,含Fe或Mn流体与富Nb或Ta熔体结合促使CGM晶出。