川西甲基卡花崗偉晶巖型鋰礦床中熔體、流體包裹體固相物質(zhì)研究

熊 欣，李建康，王登紅，劉麗君，代洪章

(1. 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所， 自然資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100037; 2. 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院， 北京 100083)

作為巖漿-熱液階段的產(chǎn)物，花崗偉晶巖型礦床的成礦熔體、流體通常經(jīng)歷了巖漿、巖漿-熱液和熱液3個階段的演化(Cuneyetal., 1992; Schwartz, 1992; Raimbaultetal., 1995; Yinetal., 1995; Helbaetal., 1997；李建康等， 2007； Li and Chou, 2016)，花崗巖-偉晶巖內(nèi)往往發(fā)育大量熔體、富晶體的多相流體包裹體(London, 1986； 盧煥章等， 1996； 朱金初等， 2000； 李兆麟等， 2000； 李建康等， 2006， 2007； Li and Chou, 2016， 2017)，如加拿大Tanco鋰鈹?shù)V床(London， 1984， 1986， 2018; Andersonetal., 2001)、川西可爾因鋰礦床(李建康等， 2007)、新疆阿爾泰可可托海3號偉晶巖脈(盧煥章等， 1996； 朱金初等， 2000)。花崗巖內(nèi)的熔體包裹體及偉晶巖內(nèi)的富晶體流體包裹體分別直接記錄了花崗巖熔體及分異作用形成的富揮發(fā)分的偉晶巖流體(熔體)的物理化學(xué)條件與化學(xué)組成(London, 1986; Thomasetal., 2000， 2006)，是研究偉晶巖流體(熔體)形成、遷移、變化及其伴隨地球化學(xué)過程的最直接樣品(胡圣虹等， 2001； Stefanovaetal., 2014)。因此，弄清熔體、流體包裹體成分對于認(rèn)識花崗偉晶巖型礦床的成礦熔體、流體的遷移與富集過程具有重要意義。

川西甲基卡花崗偉晶巖型鋰礦田因規(guī)模大(超大型)、共伴生礦產(chǎn)多(Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Sn)、找礦潛力好，近年來備受國內(nèi)礦床學(xué)家的關(guān)注(張?jiān)葡娴龋?1996； 李建康等， 2007； 王登紅等， 2013； 劉麗君等， 2016)。前人研究成果表明，甲基卡礦田花崗巖-偉晶巖體系內(nèi)石英、綠柱石、鋰輝石發(fā)育大量的熔體和流體包裹體，較為完整地記錄了巖漿活動與成礦作用過程的許多信息，是研究花崗偉晶巖型鋰礦床成礦過程的理想對象(李建康等， 2006a, 2006b， 2007； Li and Chou, 2016; Lietal., 2017)。但是，已有的甲基卡成礦流體的研究工作主要聚焦在流體包裹體的溫壓性質(zhì)方面，對成礦流體的固相物質(zhì)的研究較為薄弱。本次工作主要利用激光拉曼光譜(LRM)和掃描電鏡-能譜儀(SEM-EDS)方法，分析了甲基卡內(nèi)不同寄主礦物(不同期次)的熔體、流體包裹體內(nèi)的固相物質(zhì)。本研究將有助于查明成礦熔體、流體性質(zhì)與演化特征，從而揭示甲基卡花崗偉晶巖型鋰礦田的富集機(jī)制與成礦過程，同時對于豐富花崗偉晶巖型成礦理論具有重要的意義，從而為指導(dǎo)區(qū)域的進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)特征

甲基卡花崗偉晶巖型鋰礦田位于四川西部(唐國凡等， 1984)?，礦田規(guī)模大(超大型)，共伴生礦產(chǎn)多(Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Sn)，是川西偉晶巖型鋰輝石礦床的典型代表(王登紅等， 2013， 2016)。礦區(qū)出露地層為三疊系西康群砂頁巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)作用而形成的黑云母石英片巖、二云母石英片巖和紅柱石十字石石英片巖等中淺變質(zhì)巖系。二云母花崗巖巖體是礦區(qū)出露的唯一侵入巖體(圖1， 李建康等， 2007)，巖體的Rb-Sr等時線年齡為214.65±1.66 Ma(唐國凡等， 1984)?唐國凡， 吳盛先. 1984. 四川省康定縣甲基卡花崗偉晶巖鋰礦床地質(zhì)研究報(bào)告.，屬于印支晚期的產(chǎn)物。

空間上，甲基卡花崗偉晶巖脈環(huán)繞二云母花崗巖成群、成組分布。花崗偉晶巖與二云母花崗巖在地球化學(xué)上具有一定的相似性與繼承性，花崗偉晶巖是二云母花崗巖分異演化的派生物(鞠天應(yīng)等， 2016)。自巖體接觸帶向外，依次出現(xiàn)微斜長石型偉晶巖(Ⅰ)→微斜長石-鈉長石型偉晶巖(Ⅱ)→鈉長石型偉晶巖(Ⅲ)→鈉長石-鋰輝石型偉晶巖(Ⅳ)→鈉長石-鋰(白)云母型偉晶巖(Ⅴ)→石英脈，具有良好的礦田分帶性(圖1)。鋰輝石主要分布在鈉長石型和鋰輝石型偉晶巖脈內(nèi)，這兩種偉晶巖脈通?？梢源笾路譃閮蓚€帶，即內(nèi)部鈉長石-鋰輝石帶和外部鈉長石-微斜長石帶。

圖 1 川西甲基卡礦田地質(zhì)簡圖(Li and Chou, 2016)Fig. 1 Geological sketch map of the Jiajika orefield in western Sichuan Province (Li and Chou, 2016)1—二云母花崗巖； 2—微斜長石型偉晶巖； 3—微斜長石-鈉長石型偉晶巖； 4—鈉長石型偉晶巖； 5—鈉長石-鋰輝石型偉晶巖； 6—鈉長石-鋰云母型偉晶巖； 7—偉晶巖脈編號； 8—類型分帶線； 9—類型分帶編號： Ⅰ—微斜長石偉晶巖帶； Ⅱ—微斜長鈉長石帶； Ⅲ—鈉長石帶； 石-Ⅳ—鋰輝石帶； Ⅴ—鋰(白)云母帶； 10—采樣位置1—two-mica granite; 2—microcline pegmatite; 3—microcline-albite pegmatite; 4—albite pegmatite; 5—albite-spodumene pegmatite; 6—albite lepidolite pegmatite; 7—pegmatite vein number; 8—type zoning line; 9—serial number of type zoning line: Ⅰ—microcline pegmatite belt; Ⅱ—micro-cline-albite zone; Ⅲ—albite zone; Ⅳ—spodumene zone; Ⅴ—lepidolite (muscovite) zone; 10—sampling location

308號偉晶巖脈是甲基卡礦區(qū)最大的鈉長石-鋰輝石型偉晶巖脈，長約1 090 m，寬約700 m(李建康等， 2007)，圍繞二云母花崗巖體分布，距巖體約為0.5 m。308號偉晶巖脈具有一定的分帶性，從脈邊部至內(nèi)主要可以分為兩個帶： 微斜長石-鈉長石帶和鈉長石-鋰輝石帶，主體為鈉長石-鋰輝石帶(約占整條偉晶巖脈的90%)。綠柱石于微斜長石-鈉長石帶和鈉長石-鋰輝石帶內(nèi)均有產(chǎn)出，呈淺綠色粒狀，主要與石英、鈉長石共生(李建康等， 2007)。鋰輝石主要產(chǎn)于鈉長石-鋰輝石帶內(nèi)，呈淺綠色或灰白色板狀，通常與石英、鈉長石、白云母共生。

2 含硅酸鹽子礦物包裹體的特征

本次工作主要針對甲基卡二云母花崗巖體及偉晶巖308號脈開展，分別于二云母花崗巖及308號偉晶巖脈內(nèi)的微斜長石-鈉長石帶和鈉長石-鋰輝石帶采樣，采樣位置見圖1。

按常溫下包裹體中各相態(tài)成分、比例、組合關(guān)系及均一時相態(tài)，可在二云母花崗巖及偉晶巖的綠柱石、鋰輝石中觀察到熔體、富晶體(L+V+S)流體包裹體，具體描述如下。

在二長花崗巖的石英顆粒內(nèi)，主要發(fā)育熔體包裹體。熔體包裹體大小一般在5～20 μm之間，主要成群規(guī)則分布于石英顆粒的中心，具原生熔體包裹體的特征。包裹體內(nèi)?？梢娒黠@脫玻璃化呈網(wǎng)狀結(jié)晶相，沒有明顯的氣泡(圖2a)。

圖 2 甲基卡偉晶巖型鋰礦田花崗巖偉晶巖體系內(nèi)石英熔體-流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig .2 Photos of melt inclusion and fluid inclusions under microscope in Jiajika pegmatite type lithium deposita—二云母花崗巖石英內(nèi)熔體包裹體；b—偉晶巖脈內(nèi)綠柱石的流體包裹體，其中富子晶的流體包裹體(L6)與NaCl-CO2-H2O流體包裹體(L9)共存；c—偉晶巖脈內(nèi)鋰輝石的流體包裹體，其中富子晶的流體包裹體(L10、L12)與NaCl-CO2-H2O流體包裹體(L11)共存；S—待測定的子礦物； Ab—鈉長石； Ms—白云母； Qtz—石英； Zab—扎布耶石； Crs—方石英； Spd—鋰輝石a—melt inclusions hosted in quartz of two-mica granite; b—fluid inclusions hosted in beryl of pegmatite vein, showing the crystal-rich fluid inclusions (L6) coexistent with the NaCl-CO2-H2O fluid inclusions (L9); c—fluid inclusions hosted in spodumene, showing the crystal-rich fluid inclusions (L10, L12) coexistent with the NaCl-CO2-H2O fluid inclusions (L11); S—the crystal to be determined； Ab—albite； Ms—muscovite； Qtz—quartz； Zab—zabuyelite； Crs—cristobalite； Spd—spodumene

綠柱石內(nèi)常發(fā)育富晶體包裹體，包裹體成群分布，大小不一，主要約為10～40 μm。在室溫下，呈現(xiàn)出固體硅酸鹽子礦物、氣態(tài)CO2、液態(tài)CO2和水溶液四相。晶體礦物一般自形程度較好，主要呈圓形、橢圓形或立方體形生長在包裹體中，占包裹體的體積比多小于20%(圖2b)，CO2相所占比例為20%～60%。雖然并非所有包裹體都顯示出相同的晶體/流體比和CO2體積比，但是在同一個包裹體組(FIA)中，含晶體流體包裹體通常具有相似的晶體/流體比和CO2體積比，具原生包裹體的特征。

在鋰輝石節(jié)理面內(nèi)常發(fā)育富晶體的包裹體，室溫下呈現(xiàn)出固相硅酸鹽子礦物、氣態(tài)CO2、液態(tài)CO2和水溶液四相。晶體礦物一般自形程度較好，呈圓形、橢圓形或立方體形生長在包裹體中，占包裹體的體積比多小于20%，多位于包裹體邊緣，CO2相所占比例為20%～60%(圖2c)。雖然并非所有包裹體都顯示出相同的晶體/流體比和CO2體積比，但是在同一個包裹體組(FIA)中，富晶體流體包裹體通常具有相似的晶體/流體比和CO2體積比，具原生包裹體的特征。富晶體流體包裹體的均一溫度約為500～720℃(Li and Chou, 2016， 2017)。

3 實(shí)驗(yàn)方法

本文主要對甲基卡典型花崗巖、308號偉晶巖脈不同結(jié)構(gòu)帶的代表性巖石樣品為研究對象，分別磨制光薄片開展熔體、流體包裹體的固相物質(zhì)分析。通過鏡下觀察后，選取二云母花崗巖石英、偉晶巖鋰輝石內(nèi)的原生熔體、流體包裹體進(jìn)行激光拉曼測試。由于大部分綠柱石和鋰輝石內(nèi)原生富晶體流體包裹體內(nèi)的固相物質(zhì)在拉曼光譜測試過程中信號較弱，所以選擇對其進(jìn)行掃描電鏡的測試。

3.1 激光拉曼分析

激光拉曼探針(LRM)分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所成礦流體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，分析儀器為英國Renishaw公司產(chǎn)System 2000型顯微共焦激光拉曼光譜儀，激光波長514.53 nm，激光功率20 mW，最小激光束斑直徑1 μm，掃描范圍100～4 500 cm-1，分辨率1～2 cm-1，分析樣品為雙面拋光薄片。

3.2 掃描電鏡-能譜儀分析

SEM/EDS測試在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，測試儀器為場發(fā)射掃描電子顯微鏡，電鏡分辨率1.0 nm，加速電壓30 kV，最大放大倍數(shù)30萬倍；能譜儀為Oxford X-Max 20型電制冷能譜儀，精度0.1%～0.3%。

選擇含熔體包裹體及流體包裹體的石英、綠柱石、鋰輝石包裹體片，將熔體及流體包裹體拋光至表面，通過顯微鏡對包裹體進(jìn)行詳細(xì)觀察，了解其相態(tài)特征，作為實(shí)驗(yàn)分析參考。

將包裹體片鍍完碳后固定在樣品臺上并放入掃描電鏡樣品室，分析時首先在較低倍數(shù)(500倍左右)下沿樣品表面從左到右、從上到下的方向觀察，尋找礦物(石英、綠柱石和鋰輝石)表面的空洞，發(fā)現(xiàn)空洞后提高放大倍數(shù)(2 000～8 000倍)確定空洞內(nèi)是否有固相物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)空洞內(nèi)的固相物質(zhì)后，仔細(xì)觀察其外形及其與空洞壁的接觸關(guān)系，初步判斷其是否為流體包裹體的固相物質(zhì)。初步確定其可能為固相物質(zhì)后先進(jìn)行能譜分析，然后再利用掃描電鏡進(jìn)行照相。進(jìn)行能譜分析時，對空洞內(nèi)礦物、周圍固體顆粒及主礦物分別進(jìn)行分析。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 二云母花崗巖石英熔體包裹體中的固相物質(zhì)

對樣品JY-3進(jìn)行了拉曼光譜掃描，發(fā)現(xiàn)除了主礦物石英(465 cm-1)的峰值外，還分別出現(xiàn)了磷灰石(特征峰為964 cm-1)和白云母(284 和352 cm-1)的峰值(圖3a)。

對樣品JY-6進(jìn)行了拉曼光譜掃描，發(fā)現(xiàn)除了主礦物石英(465 cm-1)的峰值外，還分別出現(xiàn)了白云母(284 和352 cm-1)和鈉長石(647、669和749 cm-1)的峰值(圖3b)。

對樣品JY-12-2進(jìn)行了拉曼光譜掃描，發(fā)現(xiàn)除了主礦物石英(465 cm-1)的峰值外，還分別出現(xiàn)了白云母(284和352 cm-1)和石墨(1 367和1 568 cm-1)的峰值(圖3c)。

據(jù)此得出石英中熔體包裹體的脫?；Y(jié)晶相組合主要為磷灰石+白云母、白云母+鈉長石和白云母+石墨等。

4.2 偉晶巖脈綠柱石包裹體中的子礦物

對樣品YG-163-8-1點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1綠柱石的干擾后，點(diǎn)2的Al∶Si值近似為1∶2，據(jù)此判斷其為鋰輝石；點(diǎn)3的Si∶O值近似為1∶2，據(jù)此判斷其為石英；點(diǎn)4 的Al∶Si值為1∶1(表1、圖4a)，推測其可能為鋰綠泥石。

對樣品YG141-4-1點(diǎn)1、 點(diǎn)2進(jìn)行測試， 排除點(diǎn)1綠柱石的干擾， 得出Al∶O值近似為2∶3,據(jù)此判斷其為剛玉(表1、 圖4b)。

圖 3 甲基卡白云母二長花崗巖內(nèi)熔體包裹體激光拉曼分析結(jié)果Fig. 3 Laser Raman spectra of melt inclusions in quartz of muscovite granite in the Jiajika lithium deposit Mus—白云母； Ap—鋰輝石； Ab—鈉長石； Gr—石墨Mus—muscovite； Ap—apatite； Ab—albite； Gr—graphite

對樣品YG-163-8-2點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4、點(diǎn)5、點(diǎn)6進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1綠柱石的干擾后，點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4均存在一定的Al、Fe、Si、O(表1、圖4c)，可以確定其為富鋁鐵硅酸鹽，但無法進(jìn)一步確定具體礦物類型；點(diǎn)5的Al∶O值近似為2∶3，據(jù)此判斷其為剛玉；點(diǎn)6的Al∶Si值近似為1∶2，據(jù)此判斷其為鋰輝石。

表 1 偉晶巖綠柱石礦物中流體包裹體子礦物掃描電鏡分析結(jié)果 wB/%Table 1 Microprobe analyses of daughter minerals in fluid inclusions of beryl from Jiajika pegmatite

圖 4 甲基卡偉晶巖綠柱石、鋰輝石中富晶體包裹體的電子背散射照片F(xiàn)ig.4 The back scatter electron image for crystal-rich fluid inclusions in beryl and spodumene of pegmatitea—偉晶巖綠柱石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為鋰輝石、石英、鋰綠泥石(樣品YG-163-8-1)； b—偉晶巖綠柱石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為剛玉(樣品YG141-4-1)； c—偉晶巖綠柱石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為富鋁鐵硅酸鹽+剛玉+鋰輝石(樣品YG163-8-2)； d—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為磁鐵礦(樣品Y-2-2)； e—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為磁鐵礦(樣品YG-89-22)； f—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為錫石(樣品YG-89-22)； g—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為石英、鋰綠泥石、鈉長石(樣品YG-89-22)； h—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為鈉長石、鋰綠泥石(樣品YG-89-22)； i—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為螢石(樣品Y-3-1)；j—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為石英、富鈣鎂硅酸鹽、富鐵鋁硅酸鹽、富鐵硅酸鹽(樣品Y-3-2)； k—偉晶巖鋰輝石內(nèi)流體包裹體，晶體礦物為磷灰石(樣品YG-308-1)a—the crystals of fluid inclusions in beryl are spodumene, quartz and lithium chlorite (sample YG-163-8-1); b—the crystal of fluid inclusions in beryl is corundum (sample YG141-4-1); c—the crystals of fluid inclusions in beryl are alumina-rich ferrosilicate, corundum and spodumene (sample YG163-8-2); d—the crystal of fluid inclusion in spodumene is magnetite (sample Y-2-2); e—the crystal of fluid inclusion in spodumene is magnetite (sample YG-89-22); f—the crystals of fluid inclusion in spodumene are cassiterite (sample YG-89-22); g—the crystals of fluid inclusion in spodumene are quartz, lithium chlorite and albite (sample YG-89-22); h—the crystals of fluid inclusion in spodumene are lithium chlorite and albite (sample YG-89-22); i—the crystals of fluid inclusion in spodumene in fluorite (sample Y-3-1); j—the crystal of fluid inclusion in spodumene are quartz, calcium-magnesium-rich silicate, alumina-rith ferrosilicate and ferrosilicate (sample Y-3-2); k—the crystal of fluid inclusion in spodumene is apatite (sample YG-308-1)

本文對甲基卡偉晶巖綠柱石具有原生特征的富晶體流體包裹體進(jìn)行的掃描電鏡分析結(jié)果顯示，綠柱石流體包裹體內(nèi)礦物組合為鋰輝石+石英+鋰綠泥石、剛玉、富鋁鐵硅酸鹽+剛玉+鋰輝石。

4.3 偉晶巖脈鋰輝石包裹體中的子礦物

對樣品Y-2-2和YG-89-22點(diǎn)1、點(diǎn)2進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，點(diǎn)2的Fe∶O值近似為3∶4，據(jù)此推測其為磁鐵礦(圖4d、4e、表2)。

表 2 偉晶巖鋰輝石礦物中流體包裹體子礦物掃描電鏡分析結(jié) wB/%Table 2 Microprobe analyses of daughter minerals in fluid inclusions of spodumene from Jiajika pegmatite

對樣品YG89-22點(diǎn)2進(jìn)行測試，Sn∶O比值為1∶2(表2)，判斷其為錫石(SnO2)(圖4f)。

對樣品YG89-22點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，點(diǎn)2的Si∶O值為1∶2，據(jù)此判斷其為石英； 點(diǎn)3的Na∶Al∶Si值近似為1∶1∶3(圖4g、表2)，據(jù)此判斷其為鈉長石；點(diǎn)4的Al: Si值為1∶1(表2)，據(jù)此推測其可能為鋰綠泥石。

對樣品YG89-22點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，點(diǎn)2 的Al∶Si值為1∶1(表2)，推測其可能為鋰綠泥石；點(diǎn)3的Na∶Al∶Si值近似為1∶1∶3(圖4h、表2)，據(jù)此判斷其為鈉長石。

對樣品Y-3-1點(diǎn)1、點(diǎn)2進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，點(diǎn)2的Ca ∶F值近似為1∶2，據(jù)此判斷其為螢石(圖4i、表2)。

對樣品Y-3-2點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4、點(diǎn)5進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，根據(jù)點(diǎn)2、點(diǎn)3、點(diǎn)4的元素比值，可以確定其為富鈣鎂硅酸鹽+富鐵鋁硅酸鹽+富鐵硅酸鹽，但無法確定具體的礦物類型；點(diǎn)5的Si∶O值近似于1∶2，據(jù)此推斷其為石英(圖4j、表2)。

對樣品YG-308-1點(diǎn)1、點(diǎn)2進(jìn)行測試，排除主礦物點(diǎn)1鋰輝石的干擾后，點(diǎn)2的Ca∶P∶O值約為5∶3∶12(表2)，據(jù)此判斷其為磷灰石(圖4k)。

總的來看，鋰輝石流體包裹體內(nèi)礦物組合為磁鐵礦、螢石、富鈣鎂硅酸鹽+富鐵鋁硅酸鹽+富鐵硅酸鹽+石英、石英+鈉長石+鋰綠泥石、鈉長石+鋰綠泥石、錫石、磷灰石(表3)。

表 3 甲基卡熔體包裹體、富晶體流體包裹體的固相物質(zhì)組合Table 3 Mineral assemblages in melt and fluid-melt inclusion from the Jiajika lithium deposit

5 討論

5.1 花崗偉晶巖巖漿熔體性質(zhì)

偉晶巖的形成可以分為巖漿階段和巖漿-熱液階段。這兩個階段與花崗巖-偉晶巖通過巖漿結(jié)晶分異形成的內(nèi)部礦物共生結(jié)構(gòu)帶基本上是對應(yīng)的，其中花崗巖對應(yīng)于巖漿階段，巖漿-熱液過渡階段對應(yīng)于微斜長石-鈉長石帶、鈉長石-鋰輝石帶。因此，甲基卡礦床的花崗巖內(nèi)的熔體包裹體為巖漿階段產(chǎn)物，而偉晶巖微斜長石-鈉長石帶的綠柱石、鈉長石-鋰輝石帶的鋰輝石富晶體流體包裹體為巖漿-熱液過渡階段的產(chǎn)物。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，熔體包裹體、富晶體包裹體內(nèi)均發(fā)育石英、磷灰石、鈉長石等礦物，剛玉、鋰輝石只出現(xiàn)在綠柱石為主礦物的富晶體流體包裹體中，螢石、磁鐵礦、錫石只出現(xiàn)在主礦物為鋰輝石的包裹體中，鋰綠泥石、硅酸鹽礦物在綠柱石、鋰輝石富晶體包裹體中均有發(fā)育。因此，由二云母花崗巖→偉晶巖微斜長石-鈉長石帶→偉晶巖鈉長石-鋰輝石帶，隨著溫度、壓力緩慢下降，發(fā)生了巖漿結(jié)晶分異作用，在包裹體中首先析出的是熔點(diǎn)高的礦物如綠柱石、云母、剛玉、磷灰石、磁鐵礦、鋰輝石等，其后為石英及鈉長石，最后為熔漿殘余物質(zhì)即不同成分的鋰綠泥石、鋁硅酸鹽。這反映了偉晶巖為二云母花崗巖巖漿結(jié)晶分異作用的產(chǎn)物(李兆麟等，1999，2000)。

同一結(jié)構(gòu)帶內(nèi)同一種礦物產(chǎn)出的包裹體中晶體礦物組成不同，如綠柱石可產(chǎn)出石英+富鈣鎂鋁硅酸鹽和石英+鋰綠泥石的礦物組合，鋰輝石可產(chǎn)出錫石、磁鐵礦等不同的礦物。樣品中一個包裹體群中不同包裹體內(nèi)的固相物質(zhì)種類繁多，如樣品YG-89-22中出現(xiàn)鈉長石+鋰綠泥石、磁鐵礦、錫石等不同種類的晶體礦物。

偉晶巖綠柱石、鋰輝石的富晶體包裹體內(nèi)均發(fā)育有大量的硅酸鹽礦物，它們在包裹體中多呈不規(guī)則狀分布，大部分無完好晶面，表面不平。硅酸鹽礦物成分變化很大，流體內(nèi)捕獲的鋁硅酸鹽熔融體按其主要成分可分為富鈣鋁硅酸鹽(Ca達(dá)36.14%)、富鐵鋁硅酸鹽(FeO達(dá)20.90%)及富鋁硅酸鹽(Al2O3達(dá)14.17%)。它屬于包裹體捕獲偉晶巖漿結(jié)晶分異后的殘余巖漿成分，在包裹體中常與結(jié)晶質(zhì)的晶體形成不同礦物組合。偉晶巖礦物(主礦物)與包裹體中晶體礦物及鋁硅酸鹽玻璃的化學(xué)成分存在一定的差異，與包裹體中主礦物(鋰輝石)成分相比，一般含F(xiàn)e、Mg、Ca較高，而Na 、Si、Al含量較低，具早期巖漿性質(zhì)(表2、表3)。以上表明包裹體捕獲熔體時熔體成分呈現(xiàn)不均一性，即熔體或流體為不混溶狀態(tài)。因此，巖漿結(jié)晶分異作用和巖漿的不混溶共同控制了偉晶巖脈各帶成礦熔體、流體的形成。

5.2 成礦熔體、流體組分演化

結(jié)合前人對甲基卡成礦流體性質(zhì)的分析(李建康等， 2006a， 2006b, 2007； Lietal., 2009, 2013)，本文認(rèn)為花崗巖-偉晶巖體系成礦熔體、流體主要經(jīng)歷了以下兩個階段：

(1) 巖漿階段，主要溫度為600～850℃(Sowerby and Keppler， 2002)，表現(xiàn)為偉晶巖熔體(流體)從花崗巖內(nèi)分離。由于二云母花崗巖內(nèi)脫?；Y(jié)晶相主要為鈉長石、石英、白云母、磷灰石、石墨，參考前人甲基卡二云母花崗巖的地球化學(xué)分析結(jié)果(李建康等， 2007)，推斷早期花崗巖漿以高溫、富鐵鎂、富硅酸鹽為特征。

(2) 巖漿-流體過渡階段，主要溫度為300～700℃(李建康等，2007)，形成偉晶巖綠柱石富晶體的流體(500～700℃)和鋰輝石富晶體的流體(500～600℃)及偉晶巖石英中的CO2-NaCl-H2O(300～450℃)(李建康等， 2006a， 2006b， 2007； Lietal., 2009, 2013)。偉晶巖脈內(nèi)綠柱石的晶體礦物主要為剛玉、石英、鈉長石、含硅鋁酸鹽，表明了成礦流體具富Al、Ca、Fe的特征；偉晶巖脈內(nèi)鋰輝石的晶體礦物主要為方石英、鈉長石、螢石、錫石、鋰綠泥石、磁鐵礦、磷灰石，以富Al、Sn、P，高Li，富硅酸鹽，富F為特征。

因此，早期花崗巖漿→富Be、Li偉晶巖巖漿→富Li偉晶巖巖漿，成礦熔體、流體總體呈現(xiàn)出Na、Si、Al含量增高，F(xiàn)e、Mg、Ca降低的特征，這與前人在可可托海、哀牢山的研究成果(冷成彪等，2007；李兆麟等，2000)一致。

實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)表明，揮發(fā)分對于花崗偉晶巖型稀有金屬礦床的遷移、富集與沉淀至關(guān)重要(Keppler, 1993; Thomasetal., 2005; 張德會， 2005； 李建康等， 2008)。本次分析結(jié)果顯示，綠柱石、鋰輝石內(nèi)的礦物組合內(nèi)存在磷灰石和螢石，因此可以推斷稀有金屬偉晶巖熔體相對Cl更富集F(Fenn, 1986; London, 1986)。因此，甲基卡內(nèi)Li+在熱液中呈可能呈LiF或LiBeF3化合物或絡(luò)合物遷移(牟保壘, 1999)，但這不排除成礦熔體或流體也可能存在Cl 的絡(luò)合物運(yùn)移。同時，富F 貧Cl 特征也可能是甲基卡成礦熔體在高壓條件下出溶的流體鹽度不高的原因(鹽度<7%)。包括甲基卡在內(nèi)的許多花崗偉晶巖型鋰礦床的成礦流體富含CO2(London, 1985; Ruggieri and Lattanzi, 1992; Smerekanicz and Dudás, 1999; Fuertes-Fuenteetal., 2000; Thomasetal., 2011; Weseucha-Birczyńskaetal., 2011; Li and Chou, 2016, 2017)，甚至可在富晶體包裹體內(nèi)檢測到扎布耶石(Li2CO3)和方解石(CaCO3)(Andersonetal., 2001; Ackermanetal., 2007; Alfonso and Melgarejo, 2008; Li and Chou, 2016)。前人關(guān)于CO2與花崗偉晶巖型稀有金屬礦床的關(guān)系研究較少，也不確定CO2在花崗偉晶巖熔體中的存在形式(Higgins, 1980; Keppler and Wyllie, 1990)，通常認(rèn)為硅酸鹽熔體中CO2的溶解度有限(Walther and Orville, 1983)，CO2對成礦熔體內(nèi)稀有金屬溶解度可能影響不大(Ridley and Diamond, 2000)。Lowenstern(2001)認(rèn)為CO2可加強(qiáng)成礦巖漿的不混溶作用和獨(dú)立氣相分離作用，可調(diào)節(jié)成礦熔體或流體體系中的酸堿度，使得金屬發(fā)生遷移沉淀。

因此，花崗偉晶巖階段礦質(zhì)元素的富集條件主要是：① 相對封閉的條件，有利于揮發(fā)組分含量增加(如H2O、F、C1、CO2等)，從而有利于鋰的遷移和重新分配；② 堿金屬Na元素濃度的增加。

6 結(jié)論

(1) 運(yùn)用掃描電鏡對甲基卡偉晶巖鋰礦床熔融包裹體及流體包裹體進(jìn)行的成分分析結(jié)果顯示，甲基卡花崗巖石英內(nèi)熔體包裹體的礦物組合主要為磷灰石+白云母、白云母+鈉長石、白云母+石墨；偉晶巖綠柱石富晶體流體包裹體內(nèi)的礦物組合主要為剛玉、富鋁鐵硅酸鹽+剛玉+鋰輝石、鋰輝石+石英+鋰綠泥石；偉晶巖鋰輝石富晶體流體包裹體內(nèi)的子礦物主要為磷灰石、錫石、磁鐵礦、石英+鈉長石+鋰綠泥石、螢石、富鈣鎂硅酸鹽+富鐵鋁硅酸鹽+富鐵硅酸鹽+石英。

(2) 礦物中熔融包裹體及流體包裹體中捕獲的偉晶巖漿，其結(jié)晶過程存在局部巖漿分異作用，在同一礦物的熔融包裹體或流體-熔融包裹體中存在不同的礦物組合及化學(xué)成分上的差異，表明巖漿具不混溶性和非均勻性。

(3) 甲基卡成礦熔體、流體相對富集F、CO2，貧Cl，成礦熔體、流體可能處于堿性環(huán)境，以LiF或LiBeF3化合物或絡(luò)合物形式遷移。