張 振，段曉俠，陳 斌，王志強，孫克克，嚴(yán) 翔

(1. 合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院， 安徽 合肥 230009； 2. 南方科技大學(xué)， 廣東 深圳 518055； 3. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)， 北京 100083)

不同礦床類型與不同巖漿體系之間的內(nèi)在聯(lián)系是礦床學(xué)研究的熱點之一，例如與銅礦和鎢礦相關(guān)的巖漿體系在揮發(fā)分特征、氧逸度和巖漿性質(zhì)及演化程度等方面存在顯著差別(Blevin and Chappell, 1992； Sunetal., 2015)。近年來成巖礦物的精細(xì)研究表明，單礦物成分可以反映寄主巖石的地球化學(xué)特征并指示巖石成因及熱液過程。例如，黑云母礦物化學(xué)特征對巖漿性質(zhì)、熱液蝕變以及成礦過程具有重要的指示意義(Rasmussen and Mortensen， 2013； Zhangetal., 2016)。黑云母是花崗質(zhì)巖石中普遍存在的成巖礦物，主要由Si、Fe、Mg、Ti、F、Cl等元素組成。巖漿成因黑云母的化學(xué)成分對早期巖漿及其隨后的熱液階段的物理化學(xué)條件十分敏感，其Al、Mg、Fe、Ti等元素的配分行為可以反映巖漿結(jié)晶過程中的p-t-X條件以及巖漿氧逸度(Munoz, 1992； Abdel-Rahman, 1994, 1996； Fleet, 2003)。花崗質(zhì)巖漿中的黑云母是巖漿氧逸度的良好指示因子(Wones and Eugster, 1965； Munoz, 1984)，巖漿的氧逸度進(jìn)而可以反映巖漿的源區(qū)和形成時的構(gòu)造環(huán)境，氧化性巖漿(如Ⅰ型花崗巖)通常與地幔物質(zhì)或者板片俯沖過程有關(guān)，而S型花崗巖則與地殼物質(zhì)熔融相關(guān)(Blevin and Chappell, 1992)。另外，黑云母晶體結(jié)構(gòu)中OH位置可容納F和Cl元素，能夠記錄巖漿及流體中F和Cl等鹵素的化學(xué)行為，并廣泛用于示蹤巖漿揮發(fā)分特征及巖漿熱液的成分變化(Boomerietal., 2010； Zhangetal., 2016)。

為了揭示不同成礦巖漿體系的差異，本文以黑云母礦物地球化學(xué)特征為切入點，選擇武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦為對象對比研究銅礦和鎢礦成礦巖漿體系的差異。武山銅礦為長江中下游成礦帶九瑞銅金礦集區(qū)的典型礦床，而竹溪嶺鎢(鉬)礦是江南造山帶東北端的皖南鎢礦集區(qū)的典型礦床，兩者空間上相鄰，時間上相近，與成礦相關(guān)的巖漿巖均為花崗閃長斑巖，具有可比性。前人對武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦與成礦相關(guān)的巖漿巖研究多基于全巖分析(蔣少涌等， 2008； 陳雪霏等， 2013； Xuetal., 2014； 黃馬， 2017)，缺乏單礦物的研究。本文通過EMPA和LA-ICP MS等分析手段對武山銅礦和竹溪嶺鎢礦的黑云母進(jìn)行礦物學(xué)研究，分析其與成礦相關(guān)的巖漿巖的性質(zhì)和特征，旨在揭示與黑云母相平衡的侵入巖的巖漿性質(zhì)、揮發(fā)分、氧逸度等特征差異，并探討其對成礦差異性的影響。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

長江中下游成礦帶位于揚子板塊北緣的長江斷裂帶內(nèi)，是從湖北省東南部到江蘇省南部并沿著長江分布的一個狹長地帶，北側(cè)和西側(cè)由襄樊-廣濟(jì)斷裂帶、郯城-廬江斷裂帶限定，南側(cè)至陽新-常州斷裂帶(周濤發(fā)等， 2008)。該區(qū)自晉寧期以來，經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，受特提斯構(gòu)造域、古太平洋構(gòu)造域和深部殼幔作用過程復(fù)合形成的中生代轉(zhuǎn)換構(gòu)造背景控制，形成了以銅、金、鐵、鉬等特色的重要多金屬成礦帶，富集了超過200處的金屬礦床(點)(周濤發(fā)等， 2008)。該成礦帶自西向東由鄂東、九瑞、安慶、廬縱、銅陵、寧蕪和寧鎮(zhèn)7個礦集區(qū)組成(圖1)，主要地層組合為新元古界低級變沉積巖及變火山巖夾層、新元古界到中三疊統(tǒng)海相碎屑沉積巖和碳酸鹽巖、上三疊統(tǒng)到侏羅系湖相-沼澤相沉積巖及含煤夾層、白堊系蒸發(fā)巖、紅層及陸源火山巖組成。長江中下游地區(qū)發(fā)育多期巖漿活動及相關(guān)的成礦事件： ① 148～135 Ma(鋯石U-Pb年齡， Lietal., 2010； Yangetal., 2011； Xieetal., 2011)中酸性鈣堿性侵入巖漿活動，主要由輝長巖、閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖以及對應(yīng)的斑巖組成，相關(guān)的成礦作用主要集中在九瑞、鄂東、銅陵等礦集區(qū)斑巖型Cu-Au-Mo多金屬礦床； ② 135～127 Ma(鋯石U-Pb年齡， Wangetal., 2006； Zhouetal., 2008, 2011)富Na鈣堿性侵入巖系列，主要由輝石閃長斑巖、閃長斑巖以及相應(yīng)的噴出巖(如橄欖玄粗巖和次火山巖)組成，相關(guān)的成礦作用以寧蕪、寧鎮(zhèn)、廬縱礦集區(qū)的磁鐵礦-磷灰石礦床為主； ③ 127～123 Ma(鋯石U-Pb年齡， 范裕等， 2008； 周濤發(fā)等， 2008) A型花崗巖系列，主要由石英正長巖、正長巖、石英二長巖、堿性花崗巖以及相應(yīng)的響巖，與Au、U和Pb-Zn礦化密切相關(guān)；④ 110～100 Ma(鋯石U-Pb年齡， 王小龍等， 2014)中酸性鈣堿性侵入巖，與寧鎮(zhèn)地區(qū)的銅-多金屬成礦相關(guān)。

圖 1 長江中下游成礦帶和江南造山帶示意圖及研究區(qū)位置(修改自Xu et al., 2014)

近年來皖南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了50余處鎢和鎢鉬礦床，形成一個WO3儲量達(dá)到30萬噸以上的新興的大型鎢礦集區(qū)(丁寧， 2012)，富集有東源W-Mo礦、竹溪嶺W-Mo礦、百丈巖W-Mo礦、高家榜W-Mo礦等礦床(Zhangetal., 2017)。這些礦床的Re-Os等時線或Os模式年齡顯示鎢鉬礦化集中在152～143 Ma(周翔等， 2011； 李雙等， 2012； 陳子薇等，2013)，與同期的侏羅紀(jì)巖漿活動(152～139 Ma)存在成因聯(lián)系。皖南鎢礦集區(qū)位于江南造山帶的東北端。江南造山帶代表揚子板塊和華夏地塊俯沖碰撞區(qū)域，北以NE向江南斷裂為界與長江中下游南緣相鄰(圖1)，南以江山-紹興縫合帶與華夏板塊相連。該區(qū)經(jīng)歷了不同構(gòu)造層次多期疊加變形，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，各期運動形成了一系列不同規(guī)模的褶皺、斷裂。區(qū)內(nèi)出露的地層由前寒武紀(jì)基底和顯生宙巖石組成。前寒武紀(jì)基底主要由中元古界片巖、晚元古界火山碎屑巖系列、中晚元古界沉積巖以及江南造山帶東部的蛇綠巖套組成。上覆的顯生宙地層包括志留系到早三疊統(tǒng)的海相碎屑巖和碳酸鹽巖、中三疊統(tǒng)到早侏羅統(tǒng)的淺海碎屑巖、中晚侏羅統(tǒng)的沉積巖及火山巖以及一系列陸源裂谷盆地中發(fā)育的白堊系紅層砂巖。江南造山帶巖漿活動事件以晉寧期和燕山期花崗巖侵入為特征。晉寧期(～821 Ma)侵入巖主要是黑云母花崗閃長巖和細(xì)?；◢弾r，如晚元古代的九嶺、徐村、歙縣和休寧巖體。燕山期侵入巖分為2期： ① 149～136 Ma與W礦相關(guān)的花崗類巖石，包括二長花崗巖和一些花崗閃長巖及堿性花崗巖； ② 129～102 Ma與W-Sn礦相關(guān)的花崗類巖石，主要由二長花崗巖組成(Wuetal., 2006)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 武山銅礦床

武山銅礦位于九瑞礦集區(qū)，構(gòu)造位置處于長江中下游“弓形構(gòu)造”轉(zhuǎn)換部位(圖2)。九瑞礦集區(qū)發(fā)育有武山、城門山、東雷灣等多個大型Cu-Au礦床，武山銅礦是其中最大的一個，銅儲量137 萬噸，平均品位1.17%。該地區(qū)出露的地層是奧陶系碳酸鹽巖、志留系-泥盆系碎屑沉積巖和石炭系-三疊系碳酸鹽巖。鋯石U-Pb測年顯示九瑞地區(qū)的巖漿活動集中在早白堊世，活動峰期在148～142 Ma(Yangetal., 2011)。巖漿巖組成主要為花崗閃長斑巖和石英閃長斑巖，并含有少量的閃長巖、煌斑巖、花崗斑巖、二長花崗巖和石英斑巖，多呈小的巖株和巖墻(<1.5 km2)的形式沿著斷層或者在斷層與斷層、褶皺與褶皺的交叉部位分布。前人鋯石U-Pb年代學(xué)分析顯示武山礦區(qū)的花崗閃長巖年齡為148.0～145.4 Ma，基性巖脈及煌斑巖年齡為144.5～143.6 Ma，酸性巖脈年齡為142.6 Ma，該地區(qū)巖漿巖年齡均集中在145 Ma左右(Yangetal., 2011)。

武山銅礦發(fā)育矽卡巖型、斑巖型和層控型3種礦化類型，分別形成不同礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合和蝕變類型的礦體。礦化在空間上分為南北兩個礦帶。北部礦帶以層控型礦體為特征，礦體賦存于硅質(zhì)碎屑巖和上覆的中石炭統(tǒng)黃龍組之間或黃龍組碳酸鹽巖中的斷裂內(nèi)。礦體受層間擠壓斷裂帶控制，呈似層狀產(chǎn)出，與圍巖地層產(chǎn)狀基本一致。其中礦石礦物以黃鐵礦、黃銅礦、膠黃鐵礦為主，還含有少量方鉛礦、閃鋅礦等，脈石礦物以石英、白云石、方解石為主，Cu 品位平均為1.69%。南部礦帶主要是矽卡巖型和斑巖型礦體，礦體沿著二疊系-石炭系碳酸鹽巖地層和斑巖體的接觸帶展布或賦存于花崗閃長斑巖的外部。礦石礦物組成比較復(fù)雜，其中金屬礦物以黃鐵礦為主，其次為少量的黃銅礦、磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等，脈石礦物主要有石英、方解石和石榴子石等，Cu 品位平均為1.04%。前人積累了大量與成礦年代、成礦流體及礦床地球化學(xué)等礦床成因相關(guān)的成果(李進(jìn)文等， 2007； 孔凡斌等， 2012； Xuetal., 2015)。在巖石成因方面，基于年代學(xué)、地球化學(xué)、同位素等數(shù)據(jù)，多認(rèn)為該區(qū)花崗閃長斑巖是強烈殼幔相互作用的產(chǎn)物，很有可能是由拆沉的加厚下地殼發(fā)生部分熔融并在其上升過程中與地幔物質(zhì)發(fā)生強烈相互作用而形成的(蔣少涌等， 2008； Xuetal., 2014)。李進(jìn)文等(2007)Re-Os等時線定年顯示成礦年齡為146.4±2.6 Ma，與花崗閃長斑巖年齡145±3.9 Ma一致，說明花崗閃長巖是與矽卡巖型銅成礦密切相關(guān)的巖體。

圖 2 江西武山銅礦床地質(zhì)圖及采樣點位置(據(jù)江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局， 2006)(1)江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局. 2006. 江西省瑞昌縣武山銅礦地形及地質(zhì)圖(內(nèi)部報告).

2.2 竹溪嶺鎢(鉬)礦床

竹溪嶺鎢(鉬)礦位于江南造山帶的東北端，該地區(qū)出露的地層自新至老分別為奧陶系鈣質(zhì)泥巖(印渚埠組O1y)；寒武系泥灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，細(xì)分為西陽山組(4x)、華嚴(yán)寺組(3h)、楊柳崗組(2y)、大陳嶺組(1d)、荷塘組(1-2ht)；下元古界震旦系條帶狀硅質(zhì)巖、碳質(zhì)板巖夾白云質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r，分為蘭田組(Z1l)和皮園村組(Z2p)；南沱組(Nh2n)含礫粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖(圖3)。礦區(qū)被績溪和虎嶺關(guān)-岳灘斷層所切割，并形成一個NE-SW向構(gòu)造格局，斷裂構(gòu)造方向主要為 NE、NW 和近EW向，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。竹溪嶺礦區(qū)出露的巖漿巖主要有花崗閃長巖、花崗閃長斑巖和花崗斑巖巖脈，鋯石U-Pb年齡分別為139.8 Ma、141～140 Ma、143.3 Ma(黃馬， 2017)。竹溪嶺礦區(qū)主礦種為鎢、銀、鉬3元素，以鎢元素為主。成礦作用發(fā)育在花崗閃長斑巖體內(nèi)部(斑巖型和脈型)以及斑巖和蘭田組泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r的接觸部位(矽卡巖型)。矽卡巖型白鎢礦體分布于竹溪嶺巖體的北、北西部接觸帶外側(cè)。前人資料相對有限，主要涉及成巖年代學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)、成礦流體等方面(陳雪霏等， 2013； 黃馬， 2017； Wangetal., 2017)。已有研究指示竹溪嶺鎢(鉬)礦的花崗質(zhì)巖漿巖源區(qū)主要為殼源物質(zhì)(陳雪霏等， 2013)。竹溪嶺鎢(鉬)礦體賦存在花崗閃長斑巖及接觸帶，花崗閃長斑巖是鎢(鉬)成礦相關(guān)的巖體(黃馬， 2017)。

圖 3 皖南竹溪嶺W-Mo礦床大地構(gòu)造簡圖(a)和礦區(qū)地質(zhì)圖(b)[據(jù)安徽省地質(zhì)調(diào)查局332地質(zhì)隊(2003)(3) 安徽省地質(zhì)勘查局332地質(zhì)隊. 2003. 竹溪嶺鎢(鉬)礦勘查報告(內(nèi)部報告).]

3 樣品及分析方法

3.1 樣品及特征

根據(jù)礦床地質(zhì)特征和礦物組合情況，選擇2組武山與銅成礦相關(guān)的花崗閃長斑巖體樣品開展測試：第1組(記為WS-I組)樣品G3和G5采自北部礦帶的工程鉆孔N410-E71，第2組(WS-II組)樣品SG-1和 S310-G6分別取自南部礦帶井下410 m中段及鉆孔S310-S2。竹溪嶺礦床與成礦相關(guān)的花崗閃長斑巖在鉆孔及地表中采取的多組樣品礦物組成及成分基本無差異，故選取地表新鮮露頭ZXL-G2、ZXL-G1(記為ZXL組)開展測試，采樣位置見圖2和圖3。樣品巖相學(xué)特征如下。

武山銅礦WS-I組為北部礦帶樣品，巖性為花崗閃長斑巖，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要是斜長石、石英和少量的黑云母、鉀長石，含量為30%～40%，基質(zhì)主要由石英、鉀長石和少量的角閃石、黑云母組成，含量為40%～50%。副礦物有榍石、鋯石、磁鐵礦和磷灰石等。斑晶中的黑云母，多呈自形到半自形細(xì)粒狀(長0.1～0.6 mm)，內(nèi)部多包裹有磁鐵礦和磷灰石晶體，部分黑云母蝕變嚴(yán)重，其邊緣及解理縫多發(fā)生綠泥石化及不規(guī)則的白云母化(圖4a)。基質(zhì)中的黑云母多呈半自形到它形，均發(fā)生綠泥石化，正交偏光下呈現(xiàn)異常的靛藍(lán)到丁香紫干涉色。斜長石斑晶多呈自形到半自形，絹云母化強烈，僅保留長石的外形，粒徑為1～3 mm。發(fā)育有黃鐵礦等硫化物，多分布在黑云母和斜長石斑晶之間，少量在黑云母斑晶裂隙中。武山WS-Ⅱ組為南部礦帶樣品，與WS-I組結(jié)構(gòu)和礦物組成相似，但整體較新鮮，發(fā)育輕微的硅化。黑云母斑晶呈自形到半自形，粒徑為1～2 mm，內(nèi)部多包含磷灰石斑晶和石英晶體(圖4b、4c)。斜長石晶體呈自形，具明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，少量的絹云母化(圖4d)。

竹溪嶺樣品(ZXL)巖性為花崗閃長斑巖，具有典型的斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶和基質(zhì)的組成與武山地區(qū)相近，但礦物粒徑普遍較武山樣品粗大。樣品較為新鮮，斜長石的絹云母化和黑云母的綠泥石化弱。黑云母斑晶呈自形到半自形，粒徑為0.5～2 mm(圖4e)，少量黑云母在其解理縫和礦物邊緣發(fā)生綠泥石化和絹云母化現(xiàn)象，黑云母斑晶中見少量自形的磁鐵礦、黃鐵礦(圖4e)和磷灰石晶體(圖4f)。

圖 4 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦巖漿巖手標(biāo)本及顯微照片

3.2 測試及條件

基于上述礦物學(xué)和巖相學(xué)觀察結(jié)果，本研究針對不同產(chǎn)狀的黑云母開展了EMPA主量元素和原位LA-ICP MS微量元素分析測試。

黑云母的主量元素分析在合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院的電子探針實驗室完成。測試使用JEOL JXA-8900R型號的電子探針，以TAP、PET和LIF晶體作為標(biāo)樣，空間分辨率為2 μm，采用波長色散(WDS)方法。具體的分析測試環(huán)境如下：每個巖石薄片樣品中每種礦物平均測試2～5個顆粒，單顆粒測試時間大約120 s，儀器激發(fā)電壓15 kV，射束電流10 nA，電子光斑直徑10 μm。相關(guān)元素峰值及背景計算時間為：F和Cl峰值均為40 s，背景時間為20 s，而其他元素的峰值為20 s，背景時間為10 s。F和Cl兩元素的檢測限分別為0.08%和0.01%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

黑云母的原位LA-ICP MS微量元素測試在合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院的激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜分析實驗室完成。測試直接在巖石薄片上進(jìn)行原位分析。儀器型號為安捷倫7900(四級桿)ICP-MS系統(tǒng)，配合采用PhotonMachines Analyte HE(193 nm ArF Excimer)激光系統(tǒng)。激光束斑直徑為30 μm，頻率為10 Hz，輸出能量為每脈沖0.01～0.1 mJ，積分通量約為4 J/cm2。每次分析的結(jié)果均由30 s的背景值和60 s的樣品值組成。稀土元素的駐留時間為3 ms，其他元素的駐留時間均為5 ms。每分析運行10～15個測試點至少插入兩個外部標(biāo)準(zhǔn)分析(NIST610)用于檢驗LA-ICP MS分析結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度，數(shù)據(jù)的內(nèi)標(biāo)采用從EPMA數(shù)據(jù)中獲得黑云母的Si元素含量。數(shù)據(jù)處理采用ICP-MS DataCal 軟件。

4 結(jié)果與分析

黑云母電子探針分析共獲得69個有效測試數(shù)據(jù)，氧化物含量之和介于92.1%～ 97.9%之間，個別測試點總量偏低，可能受強烈蝕變影響，絕大多數(shù)在含“水”礦物黑云母電子探針數(shù)據(jù)的允許誤差范圍之內(nèi)，結(jié)果列于表1。按照黑云母的陽離子總數(shù)8、陰離子負(fù)電價23 的理論值，參考林文蔚等(1994)的計算方法計算了黑云母的Fe2+、Fe3+，并以22個氧原子為基礎(chǔ)計算了黑云母的陽離子數(shù)及部分參數(shù)(表1)。

4.1 黑云母主量元素

竹溪嶺ZXL樣品的黑云母FeOT含量介于19.2%～21.3%，平均值為20.1%；MgO含量較低，介于9.2%～10.7%，平均值為10.1%，XFe值集中在0.51～0.56之間，標(biāo)準(zhǔn)差為0.01。相比而言，武山WS-Ⅰ組的黑云母中FeOT含量較低，介于9.6%～15.2%，平均值11.5%；MgO含量較高，介于13.5%～16.7%，平均值為15.4%，XFe值為0.24～0.38，標(biāo)準(zhǔn)差為0.04。WS-Ⅱ組的黑云母中FeOT含量為11.6%～14.9%，平均值為13.1%；MgO含量為14.3%～17.0%，平均值為15.3%，其XFe值為0.28～0.37，標(biāo)準(zhǔn)差為0.03。竹溪嶺ZXL樣品黑云母Al2O3含量為13.2%～14.5%；武山WS-Ⅰ組黑云母Al2O3含量為13.2%～14.4%，略高于WS-Ⅱ組12.7%～14.4%；竹溪嶺樣品黑云母∑Al(apfu)值(均值2.57)高于武山樣品(WS-Ⅱ組均值2.39，WS-Ⅰ組均值2.46)，說明其更加富鋁。武山和竹溪嶺樣品均富集TiO2和MnO，其中WS-Ⅰ組TiO2和MnO的含量分別為4.26%～5.05%和0.08%～0.33%，略高于WS-Ⅱ組(TiO2和MnO的含量分別為4.02%～4.71%和0.09%～0.42%)。竹溪嶺樣品TiO2含量略低(4.07%～4.78%)但MnO含量高(0.41%～1.30%)(圖5a)。

綜合TiO2、FeO+MnO以及MgO多組分含量的三角圖(圖5a)可有效判別原生、再平衡及熱液新生黑云母(Nachitetal., 2005)。竹溪嶺樣品具有較高的TiO2值和較低的MgO值，投圖在原生黑云母區(qū)域，表明竹溪嶺巖體測試黑云母主要為原生巖漿黑云母(圖5a)，而且黑云母XFe值分布非常集中(標(biāo)準(zhǔn)差0.01)，也指示黑云母未遭受后期流體改造(Stone， 2000)。相比而言，武山樣品的黑云母數(shù)據(jù)主要分布在原生黑云母區(qū)和再平衡黑云母區(qū)之間(圖5a)，暗示黑云母成分遭受了少量改造。高溫條件下形成的巖漿成因黑云母相比次生熱液黑云母通常具有更高的Ti的含量，因此Ti含量是區(qū)別巖漿黑云母和次生熱液黑云母的指標(biāo)之一(Stussi and Cuney, 1996), 武山黑云母的TiO2含量較高(4.02%～

表 1 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦黑云母EPMA主量元素數(shù)據(jù)統(tǒng)計 wB/%

注：fo=Fe3+/(Fe3++Fe2+)；Mg#=Mg/(Mg+Mn+Fe2+)；XFe=Fe2+/(Fe2++Mg)；XMg=Mg/(Fe+Mg)； H2O*代表基于分子式計算的水含量。

5.05%)，表現(xiàn)出原生巖漿黑云母特征，另外其黑云母CaO含量大多數(shù)低于檢測限，顯示出無鈣或貧鈣特征，表明其不受或很少受大氣流體循環(huán)或巖漿期后初生變質(zhì)引起的綠泥石化和碳酸鹽化影響。因此雖然經(jīng)歷了少量的改造，但本文認(rèn)為武山黑云母依然可以作為巖漿成因黑云母代表。

根據(jù)國際礦物協(xié)會的分類方法(IMA)(Riederetal., 1998)，武山樣品黑云母多投在黑云母-金云母的過渡線附近(圖5b)，WS-Ⅰ組的金云母組分含量較WS-Ⅱ組高，與WS-Ⅰ組相對具有較高的XMg值是一致的。而竹溪嶺樣品中黑云母多分布在黑云母區(qū)域內(nèi)。Mg-(AlⅥ+ Fe3++ Ti)-Fe2++ Mn黑云母分類圖解中(圖5c)，武山樣品的黑云母落在鎂質(zhì)云母的區(qū)域，而竹溪嶺樣品的黑云母落在鎂質(zhì)云母和鐵質(zhì)云母的界線上，表明兩地的黑云母都具有富鎂、貧鐵的特征，均屬于原生鎂質(zhì)云母，但武山黑云母較竹溪嶺的黑云母更富鎂質(zhì)成分。

4.2 黑云母揮發(fā)組分

基于分子式計算，武山WS-Ⅰ組的黑云母中H2O含量為3.40%～3.85%，平均值為3.64%，WS-Ⅱ組的H2O含量為3.49%～3.81%，平均值為3.66%，兩組數(shù)據(jù)基本無差別。竹溪嶺樣品ZXL黑云母H2O含量略低于武山樣品，其H2O含量為3.24%～3.86%，平均值為3.51%。所有樣品黑云母相對富F而Cl含量很低，這與F、Cl替代OH位置的難易有關(guān)。由于Cl的離子半徑(1.81 ?)比F離子半徑(1.31 ?)和OH離子半徑(1.38 ?)大，黑云母OH位置上的Cl置換量要明顯少于F(Munoz, 1984)。武山WS-Ⅰ組和WS-Ⅱ組的黑云母F含量分別是0.29%～1.28%和0.23%～1.13%，而Cl含量分別為0.10%～0.28%、0.11%～0.23%。竹溪嶺樣品黑云母F的含量為0.05%～1.23%，而Cl的含量很低(0.01%～0.14%)，數(shù)據(jù)多低于檢測限，總體F和Cl含量呈負(fù)相關(guān)(圖6a)。

log(Cl/OH)-XMg圖(圖6b)顯示武山黑云母具有更高的鎂而且log(Cl/OH)值更高，說明武山黑云母相對竹溪嶺黑云母更富Mg富Cl。黑云母OH位置上鹵族元素置換的程度受Mg/Fe值影響，高M(jìn)g/Fe值的黑云母傾向于富集F，而低的Mg/Fe值則更有利于Cl元素的富集(Munoz， 1984)。這種相關(guān)性是由“Fe-F規(guī)避”和“Mg-Cl規(guī)避”的晶體化學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致的。為了校正“Fe-F”和“Mg-Cl”規(guī)避效應(yīng)，并準(zhǔn)確反映黑云母中各揮發(fā)組分的相對富集程度，本文根據(jù)Munoz(1984)計算了截距值參數(shù)Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)和Ⅳ(F/Cl)，公式如下：

Ⅳ(F)= 1.52Xphl+0.42Xann+0.20Xsid-

log(XF/XOH)

Ⅳ(Cl)= -5.01-1.93Xphl-log(XCl/XOH)

Ⅳ(F/Cl)=Ⅳ(F)-Ⅳ(Cl)

其中Xphl=Mg/(八面體位置上陽離子總數(shù))；Xsid=[(3-Si/Al)/1.75](1-Xphl)；Xann=1-(Xphl+Xsid)，截距值越小代表黑云母中該鹵族元素的富集程度越高。武山WS-Ⅰ組的Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)及Ⅳ(F/Cl)分別為1.82～2.51(均值2.12)、-4.47～-4.00(均值-4.24)、5.98～6.97(均值6.36)。WS-Ⅱ組的IV(F)、Ⅳ(Cl)及Ⅳ(F/Cl)分別為1.93～2.55(均值2.17)、-4.39～-4.08(均值-4.25)、6.09～6.90(均值6.42)，兩者F及Cl富集程度基本一致。竹溪嶺ZXL組的Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)及Ⅳ(F/Cl)分別為1.57～3.06(均值1.92)、-3.81～-2.69(均值-3.47)、4.43～6.50(均值5.38)。竹溪嶺黑云母Ⅳ(F)值低于武山，而武山黑云母Ⅳ(Cl)低于竹溪嶺(圖6c)，表明竹溪嶺黑云母更加富集F元素，而武山黑云母更加富集Cl元素。

4.3 黑云母微量元素

黑云母的微量元素測試數(shù)據(jù)見表2?？傮w而言，黑云母富集Ba、Rb、Cr、V、Co、Ni等元素，稀土元素含量很低。WS-Ⅱ組相容元素Ni、Co含量(均值分別為202.7×10-6、32.1×10-6)較WS-Ⅰ組高(均值分別為93.5×10-6、6.7×10-6)，Ba、Sr含量較低(WS-Ⅱ組的均值分別為3 572.0×10-6、7.9×10-6；WS-Ⅰ組的均值分別為3 884.0×10-6、13.8×10-6)，而Ti、Cr、V等含量基本無差異。除了Co外，竹溪嶺黑云母的Cr、Ni、V等相容元素普遍低于武山(圖7a、7b)，竹溪嶺樣品較武山樣品明顯富集不相容元素如Li、Nb、Sn、Sc、Ta等(圖7c、7d)，例如武山WS-Ⅰ組的不相容元素Ta、Li的平均含量分別為0.6×10-6、77.1×10-6，WS-Ⅱ組分別為0.6×10-6、59.2×10-6。竹溪嶺ZXL組的不相容元素Ta、Li含量較高，平均含量分別為1.2 ×10-6、272.0×10-6。金屬元素含量方面，竹溪嶺樣品具有較高的Zn(均值712.5×10-6)和Sn含量(均值11.1×10-6)，高于武山樣品的Zn(均值85.3×10-6)和Sn含量(均值2.9×10-6)(圖7e、7f)。兩地黑云母中Cu、Mo含量很低，幾乎接近檢測限。總體而言，竹溪嶺鎢(鉬)礦床的黑云母相對富集Li、Nb、Sc、Ta等不相容元素，而武山銅礦的黑云母相對Ni、V、Ti等相容元素。

圖 6 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦黑云母鹵族元素富集特征圖(據(jù)Munoz, 1984)

表 2 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦黑云母LA-ICP MS微量元素數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 wB/%

圖 7 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦黑云母微量元素圖解

5 討論

5.1 巖石成因的指示

黑云母是各類花崗質(zhì)巖石中最普遍的鎂鐵質(zhì)礦物之一，前人研究表明黑云母的化學(xué)組成能夠示蹤巖漿演化的分異程度，對判別巖石成因類型、寄主巖漿源區(qū)及流體作用等都具有很好的指示作用(Reneetal., 2008)。為了說明黑云母單礦物的成巖指示意義，本文先從傳統(tǒng)上最常用于巖石成因分析的全巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)角度解譯武山和竹溪嶺成礦巖漿體系的性質(zhì)，并以此為基礎(chǔ)從全巖和單礦物兩個角度進(jìn)行對比。全巖數(shù)據(jù)顯示武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦的成礦花崗閃長巖均為高鉀鈣堿性系列(Duanetal., 2019)。武山巖漿巖A/CNK-A/NK值大部分落在準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖區(qū)，而竹溪嶺樣品具有高A/CNK值，顯示弱過鋁質(zhì)性質(zhì)。竹溪嶺巖體樣品的P2O5與SiO2顯示出明顯的負(fù)相關(guān)性，這與Ⅰ型花崗巖特征相符。通常在Ⅰ型花崗巖演化過程中，P2O5含量隨著SiO2含量增加而降低，而在S型花崗質(zhì)巖漿中，磷灰石一直處于不飽和狀態(tài)，P2O5含量隨著SiO2增加表現(xiàn)為不變或者稍微增加的趨勢(Chappell, 1999)。另外，Th和Y隨巖漿結(jié)晶分異演化的趨勢也可區(qū)分S和Ⅰ型巖漿，S型巖漿中Th、Y在演化早期就進(jìn)入獨居石等富Th、Y的礦物，因此S型花崗巖Th、Y含量低，并隨著Rb含量增加而降低。相反，分異的Ⅰ型花崗巖Th、Y含量高，并隨結(jié)晶分異Rb增加而增加。竹溪嶺和武山巖體均顯示出Rb和Y的負(fù)相關(guān)性，表明兩者均為Ⅰ型花崗巖。綜上，雖然竹溪嶺巖體顯示出弱過鋁質(zhì)特征，但是并非S型花崗巖，而是與武山巖體一樣屬于Ⅰ型花崗巖。武山巖體具有很高的MgO含量和Mg#值(Mg#=57～62)，富集Co、V、Ni等相容元素，指示其巖漿源區(qū)具有顯著的地幔物質(zhì)加入。相比而言，竹溪嶺巖體具有低的MgO含量和Mg#值(Mg#=35～42)，Co、Ni、V等相容元素含量低，結(jié)合其弱過鋁質(zhì)特征，指示其巖漿主要是殼源成因。

在不含石榴子石、堇青石和Al2SiO5同質(zhì)多像體的花崗類巖石中，黑云母是過剩Al最重要的載體(Fleet， 2003)。因此，與硅酸鹽熔體相平衡的黑云母的Al含量可以反映熔體的鋁飽和指數(shù)。相比于武山黑云母，竹溪嶺黑云母∑Al值更高(圖5b)，這與竹溪嶺全巖顯示的高ACNK值及弱過鋁性質(zhì)是一致的。Abdel-Rahman(1994)研究認(rèn)為，非造山堿性組合中的黑云母大部分是富鐵的，過鋁質(zhì)(包括S型)組合中的黑云母偏鐵葉云母成分，而鈣堿性造山組合中的黑云母是富鎂的。FeO*-MgO-Al2O3圖解(圖8a)中，武山黑云母均落在鈣堿性組合區(qū)域，竹溪嶺黑云母落在鈣堿性與過鋁質(zhì)組合的邊界，這與其弱過鋁質(zhì)全巖地球化學(xué)特征相符。

圖 8 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦黑云母判別圖解(a據(jù)Abdel-Rahman, 1994； b據(jù)周作俠， 1986)

黑云母成分可進(jìn)一步判定巖漿巖性質(zhì)(Ⅰ型/S型/A型)： ① 前人研究表明Ⅰ型花崗巖中的黑云母相對富鎂，S型花崗巖中的黑云母相對富鋁，而A型花崗巖中的黑云母則明顯富鐵(Abdel-Rahman, 1994)，武山和竹溪嶺黑云母都具有富鎂、貧鐵的特征，初步暗示兩地的成礦花崗巖為Ⅰ型花崗巖。 ② Whalen and Chappell(1988)認(rèn)為Ⅰ型花崗巖中的黑云母具有較低的AlⅥ值(0.144～0.224)，而S型花崗巖中的黑云母具有較高的AlⅥ值(0.353～0.561)。武山WS-Ⅰ組黑云母的AlⅥ值為0～0.23，WS-Ⅱ組AlⅥ值為0.02～0.13，竹溪嶺黑云母的AlⅥ值為0.02～0.21，武山和竹溪嶺黑云母AlⅥ值都較低，顯示出Ⅰ型花崗巖的性質(zhì)。 ③ 黑云母的氧化系數(shù)和鎂質(zhì)率Mg#也可作為劃分Ⅰ型與S型花崗巖的依據(jù)，前者黑云母具有較高的氧化系數(shù)fo(0.252～0.121)及較高的Mg#(0.384～0.626)，而后者的則較低(徐克勤等，1986)。武山和竹溪嶺黑云母顯示高的氧化系數(shù)和Mg#： 武山WS-Ⅰ組黑云母的氧化系數(shù)fo為0.45～0.53(平均值0.51)，Mg#平均值0.83；WS-Ⅱ組的fo為0.43～0.50(平均值0.47)，Mg#平均值0.78；竹溪嶺ZXL組的fo為0.35～0.41(平均值為0.37)，Mg#平均值0.58。同樣指示兩地的成礦巖體均屬于Ⅰ型花崗巖。因此，雖然竹溪嶺巖體具有富鋁特征，但通過黑云母地球化學(xué)顯示其為弱過鋁質(zhì)Ⅰ型花崗巖，并非S型花崗巖，與全巖地球化學(xué)結(jié)果相符。另外竹溪嶺巖體巖相學(xué)觀察未見白云母、石榴石等S型花崗巖特有的礦物，這也與地球化學(xué)分析結(jié)果相一致。

研究認(rèn)為黑云母可以反映巖漿源區(qū)性質(zhì)(周作俠，1986)。FeOT/(MgO+FeOT)-MgO判別圖解顯示(圖8b)，武山巖體黑云母更加富MgO, 具有殼?；旌铣梢虻奶攸c，源區(qū)存在地幔物質(zhì)加入，而竹溪嶺巖體的源區(qū)以殼源物質(zhì)為主體，這與前人通過全巖地球化學(xué)及Sr-Nd-Hf同位素示蹤的結(jié)果相符(蔣少涌等，2008；陳雪霏等，2013；Xuetal., 2014)。另外黑云母微量元素數(shù)據(jù)顯示，武山黑云母相對富集V、Ti、Cr、Ni等相容元素，而竹溪嶺黑云母明顯富集Li、Nb、Sn、Sc、Ta等不相容元素，這也符合武山巖漿源區(qū)存在幔源組分加入而竹溪嶺巖漿主要以殼源為主的源區(qū)特征。

對比黑云母和全巖分析結(jié)果可知，黑云母反映出的全巖鋁飽和指數(shù)、I/S型花崗巖以及巖漿源區(qū)性質(zhì)等均與全巖數(shù)據(jù)結(jié)果一致，說明黑云母成分特征可作為反映巖漿巖巖石成因的良好指示。

5.2 巖漿成礦的指示

5.2.1 巖漿氧逸度

研究顯示黑云母的成分可以指示其母巖漿的氧逸度條件(Wones and Eugster, 1965； Zhangetal., 2016)。Wones and Eugster(1965)研究表明在巖漿冷卻結(jié)晶過程中，黑云母的結(jié)晶會因巖漿氧逸度的不同而產(chǎn)生向富鐵端員或者富鎂端員傾斜的趨勢，黑云母XFe值主要受巖漿和熱液流體的logfO2控制，兩者呈負(fù)相關(guān)，因為氧逸度增加，F(xiàn)e3+/Fe2+值變大，導(dǎo)致更少的Fe2+與Mg2+競爭進(jìn)入黑云母晶體結(jié)構(gòu)位置從而造成XFe值降低。因此，隨著氧逸度增加，黑云母的XFe值降低，XMg值增加，不受全巖的Fe /Mg值影響(Andersonetal., 2008)。

利用黑云母化學(xué)成分進(jìn)行氧逸度計算或評估的方法主要分為2類： 一類是基于黑云母中Fe3+與Fe2+的相對含量的估算，以Wones和Eugster(1965)提出的Fe3+-Fe2+-Mg 氧逸度圖解最具代表性；另一類是基于黑云母中Fe2+/(Fe2++Mg)值的估算，以Anderson等(2008)的AlⅣ-Fe2+/(Fe2++Mg)圖解為代表。Fe3+-Fe2+-Mg2+圖解顯示(圖9a)，WS-Ⅰ組、WS-Ⅱ組及ZXL組黑云母均落在HM界限附近，表明兩地成礦巖體都形成于中高氧逸度環(huán)境下。相對而言，武山黑云母的Fe3+/Fe2+值為0.73～1.05，明顯高于竹溪嶺(0.53～0.69)，說明武山成礦巖體的氧逸度較竹溪嶺巖體高。另外，ZXL組黑云母XFe值(0.51～0.56)顯著高于武山樣品(0.24～0.38)，同樣指示武山巖體具有更高的氧逸度。Fe2+/(Fe2++Mg)-AlⅣ圖解中(圖9b)，竹溪嶺樣品落在高fO2與中fO2界限處，顯示竹溪嶺成礦巖體形成在中高氧逸度環(huán)境，而武山黑云母均落在高fO2區(qū)域，說明武山成礦巖體形成于高氧逸度環(huán)境。全巖Fe3+/Fe2+值常用于巖漿氧逸度指示，全巖的log(Fe2O3/FeO)-FeO*氧化分類圖指示，武山成礦巖體落在強氧化區(qū)，而竹溪嶺成礦巖體主要落在中等氧化-強氧化之間(圖9c)。對比發(fā)現(xiàn)，黑云母反映的氧化還原狀態(tài)與全巖地球化學(xué)指示的結(jié)果高度吻合。

氧逸度對決定巖漿體系的成礦屬性至關(guān)重要，成礦元素對氧逸度的依賴性從高到低為：Au、Cu、Mo、W、Sn，與Cu-Au-Mo成礦相關(guān)的花崗巖常形成于氧化性巖漿，而與W礦相關(guān)的花崗巖既可形成于氧化性巖漿也可形成于還原性巖漿，與Sn成礦相關(guān)的花崗巖通常是還原性的(Blevin and Chappell, 1992)。氧逸度不僅能控制W、Mo在鎂鐵質(zhì)礦物與熔體之間的分配行為，而且會影響這些金屬元素從巖漿體系出溶進(jìn)入成礦流體的能力。具有高的W/Mo值的成礦體系是相對還原的，而具有低的W/Mo值的成礦體系是相對氧化的(Candela and Bouton, 1990)。綜上，黑云母成分分析指示武山銅礦的巖漿巖具有高的氧逸度，而竹溪嶺巖漿巖氧逸度相對低，這與前人研究長江中下游成礦帶斑巖-矽卡巖型銅礦的成礦巖漿巖是氧化性而皖南地區(qū)富鎢巖漿巖具有相對低的氧逸度一致(Zhangetal., 2017)。

5.2.2 巖漿揮發(fā)分

黑云母中F和Cl的含量可以反映與之相關(guān)的巖漿和流體的鹵素的逸度(Boomerietal., 2010； Rasmussen and Mortensen, 2013； Zhangetal., 2016)。硅酸鹽熔體中的鹵素強烈影響巖漿及巖漿熱液體系的演化，F(xiàn)和Cl含量對巖漿體系成礦至關(guān)重要： ① 巖漿中的揮發(fā)組分的活動性和含量增加，將對熔體、礦物、離子的行為產(chǎn)生強烈的影響，主要表現(xiàn)為降低巖漿的固相線溫度以及解聚相關(guān)熔體并使其釋放高價離子。這些效應(yīng)會增加某些金屬元素的活動性，并使某些金屬元素進(jìn)入流體相中。 ② 很多的揮發(fā)組分扮演著中性或低價電荷配體的角色，如NH3、H2O、Cl-、OH-和HS-。這些配體與金屬陽離子結(jié)合形成可溶性絡(luò)合物，當(dāng)金屬元素在巖漿中表現(xiàn)出不相容的性質(zhì)時，金屬絡(luò)合物的形成使得金屬元素分離并聚集進(jìn)入流體相或者蒸汽溶液中，最終從熔體中出溶。出溶的巖漿流體從巖漿中萃取Cu、Zn、Au、Mo和W等金屬元素的能力可能主要受控于這些配體。

圖 9 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦氧逸度圖解

根據(jù)Munoz(1992)的公式和黑云母與熱液流體之間F-Cl-OH的修正的配分系數(shù)(Zhu and Sverjensky, 1991)，本文計算了與黑云母相平衡的熔/流體的log(fH2O/fHF)、log(fH2O/fHCl)和log(fHF/fHCl)的逸度比值。

log(fH2O/fHF)fluid=1 000/T(2.37+1.1Xphl)+
0.43-log(XF/XOH)biotite
log(fH2O/fHCl)fluid=1 000/T(1.15-0.55Xphl)+
0.68-log(XCl/XOH)biotite
log(fHF/fHCl)fluid=1 000/T(1.22+1.65Xphl)+
0.25+log(XF/XCl)biotite(1)

其中Xphl是黑云母八面體位置上Mg的摩爾分?jǐn)?shù)，XF、XCl和XOH分別是黑云母羥基位上的F、Cl、OH的摩爾分?jǐn)?shù)，T是鹵素交換反應(yīng)的溫度(單位K)。前人研究使用鋯石的Ti溫度計數(shù)據(jù)用于T計算(Zhangetal., 2016)，但考慮到該公式的T代表與黑云母相平衡的溫度，本文采用Wu和Chen(2015)的黑云母Ti溫度計計算平衡溫度：

ln[t(℃)]=6.313+0.224 lnXTi-0.288 lnXFe-

0.449 lnXMg+0.15p(GPa) (2)

p(GPa)=(3.03TAl-6.53±0.33)/10 (3)

公式(2)中Xj=j/(Fe+Mg+AlⅥ+Ti)，該公式假設(shè)黑云母中Fe2+占全鐵成分的11.6%，溫度的計算誤差在±50℃。公式(3)中TAl是黑云母中以22個氧原子為基準(zhǔn)計算到的Al陽離子數(shù)總數(shù)。根據(jù)計算，武山WS-Ⅰ組與黑云母結(jié)晶相平衡的巖體平均溫度為622℃，平均壓力為91 MPa，WS-Ⅱ組的平均溫度為592℃，平均壓力為71 MPa。竹溪嶺黑云母平均溫度為612℃，平均壓力為124 MPa(表1)。

基于上述數(shù)據(jù)計算的揮發(fā)分逸度數(shù)據(jù)顯示，武山WS-Ⅰ組與黑云母相平衡熔/流體的log(fH2O/fHF)、log(fH2O/fHCl)、log(fHF/fHCl)范圍分別為4.52～5.27、3.30～3.70、-1.94 ～ -0.86，其均值分別為4.89、3.54、-1.35而WS-Ⅱ組的范圍分別為4.78～5.50、3.39～3.71、-1.96 ～ -1.10，其均值分別為5.06、3.55、-1.51，兩組數(shù)據(jù)很接近。相比于武山樣品，竹溪嶺樣品具有更低的log(fH2O/fHF)值(4.38～5.85，均值4.72)，更高的log(fH2O/fHCl)值(3.71～4.85，均值為4.06)和log(fHF/fHCl)值(-1.77～0.33，均值為-0.66)(圖10a、10b)，總體上武山和竹溪嶺樣品的log(fHF/fHCl)值均為負(fù)值，說明巖漿中HCl逸度高于HF，但是武山樣品相對竹溪嶺log(fHF/fHCl)值更負(fù)，暗示其比竹溪嶺巖漿更加富Cl。竹溪嶺樣品較高的fHF/fHCl值和低的fH2O/fHF值可能反映其巖漿是相對富HF，可能對應(yīng)于更高的演化程度。巖漿體系演化過程中，當(dāng)發(fā)生脫氣或流體出溶，Cl元素強烈傾向于分配進(jìn)入流體相，而F元素表現(xiàn)出相反的配分行為，即F更傾向進(jìn)入巖漿中的礦物相而非流體(Coulsonetal., 2001)，因此巖漿HF/HCl值和F/H2O值通常隨著演化程度增加而增高(Yang and Lentz, 2005)。

圖 10 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦與黑云母平衡的熔/流體揮發(fā)組分圖解

前文指出，竹溪嶺黑云母Ⅳ(F)值低于武山，表明竹溪嶺黑云母相對武山更加富集F，而武山黑云母Ⅳ(Cl)低于竹溪嶺，且其log(Cl/OH)更高(圖6b，6c)，表明武山黑云母相對更富Cl。富Cl巖漿體系對形成Cu(Pb-Zn)礦床非常關(guān)鍵，因為Cl是高度不相容元素，在板片脫水過程中會優(yōu)先進(jìn)入流體相，富Cl流體對親銅元素的遷移具有重要作用，巖漿流體中親銅元素的含量隨著Cl含量增加顯著提升(Bai and Groos, 1999； Archibaldetal., 2002)。盡管F、Cl能否通過形成W-F絡(luò)合物和W-Cl絡(luò)合物協(xié)助W的運移，或者能否促進(jìn)富W流體相的出溶等問題還存在爭議，但富F巖漿促進(jìn)W、Sn和其他高場強元素在熔體中的富集(Wood and Samson, 2000)。與典型斑巖型Cu礦、Sn-W-Be礦和斑巖型Mo礦的黑云母數(shù)據(jù)(Munoz， 1984)比對顯示(圖11)，竹溪嶺礦區(qū)黑云母明顯富集F的特征，與Sn-W-Be礦床相吻合，而武山黑云母則顯示Cl富集的特征，其Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)和Ⅳ(F/Cl)值與世界上的斑巖型銅礦床的特征[Ⅳ(F)：1.1～3.0， Ⅳ(Cl)： 5.0～2.7， Ⅳ(F/Cl)： 4.60～7.0](Selby and Nesbitt, 2000； Boomerietal., 2010)相一致。

圖 11 黑云母Ⅳ(F/HCl)-Ⅳ(F)圖解(其中與斑巖Cu礦、Sn-W-Be、斑巖Mo礦相關(guān)的黑云母組成引自Munoz， 1984)

綜上，武山銅礦與黑云母相平衡的巖漿體系或流體是富Cl、高氧逸度的，有利于Cu的富集及運移，形成Cu礦；竹溪嶺的巖漿體系或流體是高F、低氧逸度的，演化程度更高，有利于W、Mo等元素的富集和遷移并形成相關(guān)的多金屬W(Mo)礦床。

6 結(jié)論

(1) 武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦花崗閃長斑巖中黑云母屬原生鎂質(zhì)黑云母，顯示富鎂貧鐵特征，武山樣品較竹溪嶺的黑云母更富鎂。竹溪嶺鎢(鉬)礦床的黑云母相對富集不相容元素Li、Nb、Ta、Sn等，而武山銅礦的黑云母富集Ni、Ti、V等相容元素。

(2) 對比黑云母和全巖分析結(jié)果可知，黑云母反映出的全巖鋁飽和指數(shù)、I/S型花崗巖、氧逸度、揮發(fā)分特征以及巖漿源區(qū)等均與全巖數(shù)據(jù)結(jié)果一致，說明黑云母成分特征可作為反映巖漿巖性質(zhì)的良好指示。

(3) 通過黑云母成分獲得了巖漿巖體系的揮發(fā)分特征(鹵族元素逸度以水含量等)、氧逸度等關(guān)鍵信息，結(jié)合武山銅礦和竹溪嶺鎢(鉬)礦的成巖及成礦地質(zhì)背景，包括礦床地質(zhì)特征、礦床成因、成巖成礦動力學(xué)背景等方面的信息，初步建立了成巖體系與成礦體系的聯(lián)系：武山銅礦與黑云母相平衡的巖漿體系或流體是高Cl、高氧逸度的，有利于Cu的富集及運移，形成Cu礦；竹溪嶺巖漿體系或流體是高F、低氧逸度的，演化程度更高，有利于W、Mo等元素的富集和遷移并形成W(Mo)礦床。