李真真 秦克章 裴斌 趙俊興 施睿哲 趙澤龍 韓日

1. 防災(zāi)科技學(xué)院，三河 0652012. 河北省地震動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，三河 0652013. 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，中國(guó)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000294. 中國(guó)科學(xué)院地球科學(xué)研究院，北京 1000295. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 1000496. 內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗銀漫礦業(yè)有限責(zé)任公司，錫林郭勒 0262001.

電氣石在各種巖石類型和熱液礦床中廣泛分布，其特殊的晶體結(jié)構(gòu)使其能夠容納多種不同化學(xué)元素，而且微量元素和同位素的成分對(duì)其所生長(zhǎng)的物理化學(xué)環(huán)境非常靈敏；結(jié)晶之后，電氣石可在比較寬泛的溫度-壓力區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定存在，包括低溫表生風(fēng)化環(huán)境、高溫的巖漿環(huán)境和中-高級(jí)變質(zhì)環(huán)境；在地質(zhì)時(shí)間尺度內(nèi)，其晶間元素的擴(kuò)散作用可以忽略不計(jì)，使顯微結(jié)構(gòu)和成分都能很好保存(Hawthorne and Dirlam, 2011; Marschall and Jiang, 2011; van Hinsbergetal., 2011)。上述特征使電氣石可以作為極佳的指紋礦物，用于重建其所經(jīng)歷的各類地質(zhì)演化史，如指示沉積物源和成巖過(guò)程(Mortonetal., 2005)、記錄變質(zhì)反應(yīng)及變質(zhì)作用發(fā)生的P-T-X變化過(guò)程(Dutrowetal., 1999)、反演巖漿-熱液演化過(guò)程等(Hawthorne and Dirlam, 2011; Slack and Trumbull, 2011)。

在富硼花崗巖-偉晶巖系統(tǒng)及與其相關(guān)的錫鎢多金屬礦床內(nèi)，電氣石是最常見(jiàn)的貫穿性礦物。近年來(lái)，對(duì)電氣石結(jié)構(gòu)、成分和B同位素組成的研究，集中用于以下幾個(gè)方面：(1)示蹤花崗巖內(nèi)富B流體的出溶過(guò)程(Jiangetal., 2003; Trumbulletal., 2008; Drivenesetal., 2015; Yangetal., 2015)和流體的演化與成礦響應(yīng)(Jiangetal., 1999)，如電氣石中Fe3+/Fe2+與高Sn含量之間良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，指示流體氧化還原條件的變化可能是錫沉淀的主要因素(Williamsonetal., 2000; Duchoslavetal., 2017)；(2)早期電氣石與晚期電氣石成分和同位素的變化指示低溫氧化性天水流體與高溫富鐵含金屬巖漿流體的混合是導(dǎo)致錫沉淀的有效機(jī)制(Mlynarczyk and Williams-Jones, 2006)；(3)多種同位素聯(lián)合示蹤(B-Sr、B-O-H)更可以提高對(duì)復(fù)雜熱液系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，有效識(shí)別多脈沖流體補(bǔ)給過(guò)程及可能的流體混合(Suetal., 2019; Zalletal., 2019)。

大興安嶺南段是我國(guó)重要的錫成礦帶之一(王京彬等，2005；Maoetal., 2018)，帶內(nèi)發(fā)育多個(gè)大中型錫多金屬礦床，其中規(guī)模最大的為白音查干Sn-Ag-Zn-Pb礦床。該礦床總體研究程度較低，前期僅有少量工作，如姚磊等(2017)、劉新等(2017a)識(shí)別出成礦巖體為 140～142Ma的 A 型花崗斑巖/石英斑巖，巖漿源區(qū)以含大量幔源的新生地殼物質(zhì)為特點(diǎn)，形成于巖石圈伸展背景；劉新等(2017b)對(duì)礦床成礦階段進(jìn)行初步研究，簡(jiǎn)要分析了成礦熱液體系的演化過(guò)程。但對(duì)其礦床地質(zhì)特征、流體來(lái)源、巖漿-熱液演化過(guò)程等與成礦密切相關(guān)的問(wèn)題仍缺乏限定。

由于大型熱液礦床內(nèi)往往發(fā)育多期次熱液改造作用，原始的礦物生成關(guān)系和流體包裹體等信息可能被破壞，但電氣石卻可以很好的保存下來(lái)(Slack and Trumbull, 2011)，且該礦床花崗斑巖和圍巖地層及礦體中均廣泛發(fā)育電氣石，因此，作為貫通性礦物，電氣石是研究系統(tǒng)內(nèi)從巖漿晚期-熱液成礦期巖漿-熱液流體演化的良好對(duì)象。本文擬通過(guò)對(duì)該礦床不同產(chǎn)狀電氣石結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的研究，初步厘定這些電氣石的成因，并探討其對(duì)巖漿-流體演化過(guò)程的啟示。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大興安嶺南段是中亞造山帶東段的重要組成單元(Xiaoetal., 2003；劉建明等，2004)，其地理范圍主要涵蓋內(nèi)蒙古東部地區(qū)，南北分別以索倫-西拉木倫斷裂和二連-賀根山斷裂為界，東部以嫩江斷裂為界(圖1a)。區(qū)內(nèi)出露最古老的地層為錫林浩特變質(zhì)雜巖，分布范圍有限(圖1b)，巖性包括含角閃石和斜長(zhǎng)石片麻巖、黑云母花崗片麻巖、云母片巖等(Shietal., 2003)。出露面積較廣的為古生代地層(圖1b)，包括奧陶系-志留系、泥盆系和石炭系的變質(zhì)碎屑沉積巖、碳酸鹽巖和火山-沉積巖(Wangetal., 2001)，其中以二疊系大石寨組基性-中酸性火山-沉積巖分布最為廣泛，也是區(qū)內(nèi)眾多金屬礦床的主要賦礦圍巖(趙一鳴，1997；Wangetal., 2001；王京彬等，2005)。中生代地層廣泛分布，覆蓋于古生代地層之上，主要為中基性-中酸性火山-沉積巖(圖1b)。古生代地層被晚古生代-中生代花崗質(zhì)巖體侵入，晚古生代巖體主要為石炭紀(jì)-早中二疊世閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖，與古亞洲洋板片俯沖及俯沖后伸展有關(guān)(Wuetal., 2011; Zhangetal., 2015)。大量中生代巖體在區(qū)內(nèi)沿NE向展布(圖1b)，主要集中于早中三疊世(255～220Ma)、早中侏羅世(184～160Ma)和晚侏羅-早白堊世(155～120Ma)三個(gè)時(shí)代(Wuetal., 2011)，早中三疊世花崗巖的形成與古亞洲洋閉合有關(guān)，中生代巖體則受到古太平洋演化的影響。伴隨晚侏羅-早白堊世花崗質(zhì)巖體侵入，迎來(lái)區(qū)內(nèi)多金屬成礦作用的爆發(fā)(秦克章等，2017)。

區(qū)內(nèi)礦床的礦化金屬組合以Ag-Pb-Zn(白音諾爾、拜仁達(dá)壩、雙尖子山)、Sn-Cu-(W)(道倫達(dá)壩、毛登、安樂(lè))、Sn-Cu-Ag-Pb-Zn(大井、白音查干)、Fe-Sn(黃崗)、Sn-Li-W(維拉斯托)為主，還可見(jiàn)Mo礦化(勞家溝)；成礦類型以熱液脈型、夕卡巖型、斑巖型和花崗巖型為主；礦體主要產(chǎn)于二疊系火山-沉積巖系內(nèi)、部分產(chǎn)于中生代地層和花崗巖內(nèi)，僅少部分產(chǎn)于古老的花崗質(zhì)片麻巖內(nèi)(趙一鳴，1997；王莉娟等，2001；王京彬等，2005；毛景文等，2013；劉翼飛等，2014；Ouyangetal., 2015；Liuetal., 2016；曾慶棟等，2016；劉新等，2017a,b；姚磊等，2017；祝新友等，2017; Zhaietal., 2017, 2019)。研究顯示，本區(qū)成礦特色顯著，以Sn和Ag-Pb-Zn礦化為主，同時(shí)伴生Cu、W、Li等多種金屬礦化，已成為我國(guó)北方最重要的Sn-Ag-Pb-Zn-Cu多金屬成礦帶(秦克章等，2017；Maoetal., 2019)；成礦時(shí)代集中于晚中生代(130～145Ma)(Ouyangetal., 2015)，但也可能存在三疊紀(jì)成礦事件(Zengetal., 2012)；礦床形成常與花崗質(zhì)巖體及次火山巖相關(guān)，但巖漿性質(zhì)與不同金屬礦化組合之間的聯(lián)系尚待查明；認(rèn)識(shí)到Sn礦化與Ag-Pb-Zn礦化可能存在成因聯(lián)系(曾慶棟等，2016；Liuetal., 2016)，但其成礦規(guī)律仍需進(jìn)一步研究。

2 礦床地質(zhì)特征

白音查干礦床位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗巴拉噶爾高勒鎮(zhèn)西90km處。礦區(qū)分為Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)(圖1c)，其中Ⅰ區(qū)和Ⅳ區(qū)以Ag-Zn-Pb礦化為主，Ⅲ區(qū)以Sn-Ag-Zn-Pb-Cu礦化為主，Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)已投產(chǎn)。截止2014年，查明金屬量如下：Sn 22萬(wàn)噸、Zn 175萬(wàn)噸、Pb 26萬(wàn)噸、Ag 10276噸和Cu 4.6萬(wàn)噸，平均品位分別為0.455%、1.38%、0.58%、96.55g/t、0.46%(山東地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，2014)。

礦區(qū)出露地層主要為二疊系下統(tǒng)大石寨組凝灰質(zhì)粉砂巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖及流紋巖(圖1c)。在礦區(qū)西南分布少量白堊系下統(tǒng)大磨拐河組(圖1c)，不整合覆蓋于大石寨組之上，巖性為礫巖和砂巖。主要侵入體為早白堊世花崗斑巖，呈巖株、巖枝狀侵位于大石寨組地層內(nèi)，主體隱伏產(chǎn)出(圖1c，圖2)。礦區(qū)近EW向的斷裂構(gòu)造F1、F3和F4控制了礦體的展布。礦區(qū)內(nèi)共識(shí)別出數(shù)百條礦體，主要呈脈狀產(chǎn)出，近EW向展布，傾角近直立，主要礦體產(chǎn)于花崗斑巖與圍巖的內(nèi)外接觸帶，也有部分礦體產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)部或圍巖中(圖2)。依據(jù)熱液脈系的穿插關(guān)系，我們確定了四個(gè)熱液成礦階段：(1)成礦前電氣石-石英階段，以發(fā)育電氣石-石英為主的細(xì)(網(wǎng))脈(圖3a, c)和以電氣石-石英為主要膠結(jié)物的熱液角礫巖為特征，脈中還常見(jiàn)白云母、螢石、黃玉和毒砂，偶見(jiàn)錫石和閃鋅礦；(2)錫主成礦階段，錫石主要分布在細(xì)(網(wǎng))脈(圖3b)、熱液脈(圖3d)和熱液角礫巖膠結(jié)物(圖3e)中，還有部分在圍巖中呈浸染狀產(chǎn)出，與石英、毒砂和電氣石等共生；(3)銀鋅鉛主成礦階段：多呈寬度不等的平直和不規(guī)則脈產(chǎn)出，也可呈熱液角礫巖膠結(jié)物產(chǎn)出，本階段可分為三個(gè)亞階段，早期鋅鉛礦化階段，以閃鋅礦、黃鐵礦為主(圖3f)，中期銅銀礦化階段，以黃銅礦、黝銅礦、銀黝銅礦、黃錫礦等為主(圖3g, h)，晚期銻礦化階段，以脆硫銻鉛礦為主(圖3i)；(4)成礦晚階段，可見(jiàn)大量玉髓狀石英脈(圖3j)和高嶺石(圖3k)等粘土礦物脈。其中第(1)和第(2)階段脈系在Ⅰ區(qū)不甚發(fā)育，主要見(jiàn)于Ⅲ區(qū)。礦區(qū)圍巖蝕變十分發(fā)育，主要有電氣石化、螢石化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化等?？傮w上，電氣石化在礦床中深部較發(fā)育，而高嶺石化在淺部較發(fā)育，硅化、絹云母化、螢石化在不同部位均較發(fā)育。

3 電氣石產(chǎn)出特征

白音查干礦床內(nèi)電氣石非常發(fā)育，尤其是在白音查干礦床Ⅲ區(qū)。依據(jù)產(chǎn)狀的差異，電氣石可分為四大類：Ⅰ團(tuán)斑狀電氣石；Ⅱ熱液角礫巖膠結(jié)物中電氣石；Ⅲ熱液脈狀電氣石和Ⅳ彌散狀電氣石。

團(tuán)斑狀電氣石僅在與成礦相關(guān)的花崗斑巖內(nèi)發(fā)育， 宏觀上可見(jiàn)電氣石呈浸染狀分布，黑色，且具渾圓狀、長(zhǎng)條狀或不規(guī)則狀外形，含量一般3%～10%，局部可達(dá)約30%(圖4a)。顯微鏡下電氣石呈柱狀、長(zhǎng)柱狀及放射狀集合體產(chǎn)出，聚集呈團(tuán)斑狀。據(jù)其結(jié)構(gòu)差異可細(xì)分為兩種：Ⅰa類電氣石主要見(jiàn)于鉆孔深部及Ⅰ區(qū)鉆孔內(nèi)，其粒度較大、自形，發(fā)育較復(fù)雜的生長(zhǎng)環(huán)帶及震蕩環(huán)帶， 部分電氣石邊緣發(fā)生溶蝕， 且被白云母+黃鐵礦+電氣石交代(圖4c, d)；Ⅰb類電氣石廣泛分布于鉆孔中上部礦化和蝕變較發(fā)育的部位，在團(tuán)斑內(nèi)呈粒度較小的長(zhǎng)條狀或柱狀集合體出現(xiàn)，環(huán)帶不發(fā)育，共生礦物包括石英、螢石、絹云母、毒砂、黃鐵礦、閃鋅礦、碳酸鹽等典型熱液礦物(圖4e, f)。團(tuán)斑狀電氣石與基質(zhì)界限截然、部分呈現(xiàn)橢圓或圓形的外形及其被電氣石細(xì)脈穿切的特征，顯示它們的形成早于成礦前電氣石-石英階段，與巖漿階段或巖漿-熱液過(guò)渡階段相關(guān)。

圖1 大興安嶺南段白音查干礦區(qū)構(gòu)造位置(a、b)及平面地質(zhì)圖(c)

(a)中國(guó)東北地區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖(據(jù)Liuetal., 2017)；(b)大興安嶺南段地質(zhì)簡(jiǎn)圖及主要礦床位置圖(據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991；Ouyangetal., 2015)；(c)白音查干礦床平面地質(zhì)圖 (據(jù)山東地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，2014(1)山東地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì). 2014. 內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗白音查干東山礦區(qū)銅鉛錫銀鋅礦補(bǔ)充勘探報(bào)告. 1-355有修改)，圖中礦體為隱伏礦體在地表的投影

Fig.1 Tectonic location (a, b) and geological map (c) of the Biyinchagan ore district, southern Great Xing’an Range

(a) tectonic subdivision of northeastern China (modified after Liuetal., 2017); (b) geological map of southern Great Xing’an Range showing the locations of representative deposits (modified after BMGRIM, 1991); (c) geological map of the Baiyinchagan ore district, the orebodies in this map representing the vertical projection of the concealed orebodies to the surface

圖2 白音查干礦床3號(hào)勘探線地質(zhì)剖面圖 (據(jù)山東地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，2014，修改)Fig.2 Geological cross section along No.3 prospecting line of Binyinchagan ore district

圖3 白音查干礦區(qū)不同成礦階段代表性手標(biāo)本和顯微鏡下照片 (a)成礦前電氣石-石英階段的電氣石細(xì)網(wǎng)脈；(b)錫主成礦階段的錫石細(xì)網(wǎng)脈；(c)晚期黃銅礦-黝銅礦脈切過(guò)早期毒砂和電氣石脈；(d)錫石-電氣石-黃鐵礦脈；(e)熱液角礫巖的膠結(jié)物主要為毒砂和錫石；(f)銀鋅鉛主成礦階段中較早形成的閃鋅礦和黃鐵礦；(g)黃銅礦和黝銅礦交代閃鋅礦；(h)銀黝銅礦-深紅銀礦-石英細(xì)脈切過(guò)黃銅礦脈；(i)銻礦化階段的脆硫銻鉛礦交代閃鋅礦；(j)成礦晚階段玉髓狀石英脈；(k)成礦晚階段高嶺石脈. Tur-電氣石; Cst-錫石; Aspy-毒砂; Cpy-黃銅礦; Tet-黝銅礦; Py-黃鐵礦; Frag-巖石角礫; Q-石英; Sph-閃鋅礦; Ag-Tet-銀黝銅礦; Pyr-深紅銀礦; Jam-脆硫銻鉛礦; Kao-高嶺石Fig.3 Representative hand specimen and microscopic photos of four mineralization stages from Baiyinchagan deposit (a) tourmaline stockworks at pre-mineralization stage; (b) cassiterite stockworks at tin mineralization stage; (c) later calcopyrite-tetrahedrite vein crosscutting earlier arsenopyrite and tourmaline veins; (d) cassiterite-tourmaline-pyrite vein; (e) arsenopyrite and cassiterite occurring as cement in hydrothermal breccias; (f) sphalerite and pyrite at earlier Ag-Zn-Pb mineralization stage; (g) sphalerite replaced by chalcopyrite and tetrahedrite; (h) Ag-tetrahedrite-pyrargyrite crosscutting caclopyrite vein; (i) sphalerite replaced by jamesonite at Sb mineralization stage; (j) chalcedonic quartz veins at post-mineralization stage; (k) kaolinite vein at post-mineralization stage. Tur-tourmaline; Cst-cassiterite; Aspy-arsenopyrite; Cpy-calcopyrite; Tet-tetrahedrite; Py-pyrite; Frag-fragment; Q-quartz; Sph-shpalerite; Ag-Tet-Ag-tetrahedrite; Pyr-pyrargyrite; Jam-jamesonite; Kao-kaolinite

圖4 白音查干礦床不同產(chǎn)狀電氣石代表性照片 (a)花崗斑巖中團(tuán)斑狀電氣石手標(biāo)本照片；(b)以電氣石為主要膠結(jié)物的熱液角礫巖手標(biāo)本照片；(c、d)花崗斑巖中自形且環(huán)帶發(fā)育的電氣石團(tuán)斑，外圍發(fā)育黃鐵礦+電氣石+白云母；(e)花崗斑巖中橢圓形電氣石團(tuán)斑，發(fā)育窄的石英環(huán)邊；(f)花崗斑巖中電氣石團(tuán)斑，主要由電氣石和閃鋅礦組成；(g)熱液角礫巖中膠結(jié)物主要由細(xì)粒電氣石和晶洞狀電氣石+螢石組成；(h)錫石主成礦階段的電氣石-錫石-毒砂-黃鐵礦脈；(i)圍巖中呈彌散狀分布的電氣石. Flu-螢石Fig.4 Representative photos and microphotos of tourmalines with distinctive occurrences from Baiyinchagan deposit (a) hand specimen photo of tourmaline nodules in granite porphyry; (b) hand specimen photo of hydrothermal breccias cement by tourmaline; (c, d) micrographs of tourmaline nodules showing euhedral and well-developed concentric zoning tourmalines surrounding by pyrite, tourmaline and muscovite; (e) elliptic tourmaline nodule with narrow quartz ring in granite porphyry; (f) tourmaline nodule mainly consisting of tourmaline and sphalerite; (g) fine-grained tourmaline and miarolitic tourmaline and fluorite occurring as cement in breccias; (h) tourmaline-cassiterite- arsenopyrite-pyrite veinlet at tin mineralization stage; (i) disseminated tourmaline in wallrock. Flu- fluorite

圖5 熱液角礫巖膠結(jié)物中和成礦前電氣石-石英階段熱液脈中兩期電氣石結(jié)構(gòu)和成分特征 (a、b)熱液角礫巖中粗粒電氣石膠結(jié)物發(fā)育生長(zhǎng)環(huán)帶，膠結(jié)物中含少量閃鋅礦；(c)早期電氣石-石英-黃玉-白云母脈中電氣石發(fā)育生長(zhǎng)環(huán)帶；(d-f)不同產(chǎn)狀和不同環(huán)帶內(nèi)電氣石成分圖解Fig.5 Texture and chemistry features of tourmalines from hydrothermal breccias and veins at pre-ore mineralization stage (a, b) coarse-grained tourmaline as cement of breccias showing distinctive concentric zoning and some sphalerites within cement; (c) tourmaline from tourmaline-quartz-topaz-muscovite veinlet showing obvious concentric zoning; (d-f) plots of major elements of tourmalines from various occurrences and zonings

以電氣石為主要膠結(jié)物的熱液角礫巖(圖4b)多呈脈狀產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)部或與圍巖接觸帶。其礦物組合主要為電氣石+石英+螢石，可見(jiàn)少量閃鋅礦、黃鐵礦和毒砂等。部分電氣石呈云霧狀或細(xì)小長(zhǎng)柱狀，可見(jiàn)電氣石+螢石呈橢圓狀產(chǎn)于云霧狀電氣石內(nèi)，且邊緣電氣石朝內(nèi)生長(zhǎng)，顯示“晶洞”生長(zhǎng)的特征(圖4g)。部分樣品中膠結(jié)物電氣石圍繞電氣石化的角礫向外生長(zhǎng)，晶體自形且具有內(nèi)黃棕色(Ⅱ-1)、外藍(lán)綠色(Ⅱ-2)的生長(zhǎng)環(huán)帶，顯示多期次生長(zhǎng)(圖5a, b)。熱液角礫巖與網(wǎng)脈狀石英-電氣石漸變過(guò)渡的關(guān)系，其中強(qiáng)電氣石化的圍巖角礫和團(tuán)斑狀電氣石發(fā)育的花崗斑巖角礫發(fā)育，都暗示此類熱液角礫巖形成于成礦前電氣石-石英階段。

熱液脈狀電氣石在圍巖地層和花崗斑巖中均發(fā)育，依成礦階段從早到晚可分為：Ⅲa類，成礦前電氣石-石英階段電氣石，共生礦物以石英、白云母、黃玉、毒砂為主(圖3a、圖5c)，Ⅲb類，錫石主成礦階段電氣石，以電氣石+錫石±毒砂±黃鐵礦脈為主(圖3d、圖4h)，Ⅲc銀鉛鋅主成礦階段電氣石，主要見(jiàn)閃鋅礦-黃銅礦-石英-電氣石脈。脈電氣石主要呈長(zhǎng)柱狀，部分為針狀集合體，顏色主要為綠-藍(lán)色。部分電氣石生長(zhǎng)環(huán)帶發(fā)育，如石英-電氣石-白云母脈中可見(jiàn)電氣石發(fā)育內(nèi)藍(lán)色(Ⅲa-1)、外棕色(Ⅲa-2)的環(huán)帶(圖5c)。

彌散狀電氣石主要產(chǎn)于強(qiáng)蝕變圍巖地層中(圖4i)，花崗斑巖基質(zhì)中也可見(jiàn)，其與成礦前電氣石-石英階段熱液脈系分布范圍較一致，兩者應(yīng)形成于同一時(shí)期?？傮w上，它們主要呈細(xì)粒、他形產(chǎn)出，顏色棕-綠藍(lán)色，其中細(xì)砂巖中的電氣石略粗，呈稠密浸染狀分布，而粉砂巖和凝灰?guī)r中電氣石細(xì)粒，呈云霧狀或面狀分布。

4 測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果

電氣石的主量元素分析測(cè)試在天津地質(zhì)調(diào)查中心使用島津公司生產(chǎn)的EPMA-1600電子探針儀完成，加速電壓為15kV，電流為20nA，束斑直徑采用1～5μm。所有測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了ZAF3處理。實(shí)驗(yàn)所用標(biāo)樣：鎂橄欖石(Mg)、鈉長(zhǎng)石(Na)、鉀長(zhǎng)石(K、Si)、硬玉(Al)、磁鐵礦(Fe)、鐵錳榴石(Mn)、金紅石(Ti)、鈣長(zhǎng)石(Ca)、石鹽(Cl)、螢石(F)。元素掃描時(shí)所用標(biāo)樣與點(diǎn)測(cè)試相同。

總體上，不同產(chǎn)狀電氣石的FeOT、Al2O3、MgO、Na2O含量變化較大，而TiO2、CaO和K2O含量總體較低且變化小，F(xiàn)含量多數(shù)低于檢出限，最高含量0.84%，絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)未檢出Cl。產(chǎn)于花崗斑巖中的團(tuán)斑狀電氣石(Ⅰ類)成分較集中，分子式中Fe2+、Mg、Al和Na分別變化于1.77～3.65apfu(atoms per formula unit)、0～0.75apfu、5.31～6.91apfu和0.17～0.87apfu；作為角礫巖膠結(jié)物產(chǎn)出的Ⅱ類電氣石，其Fe2+、Mg、Al和Na分別變化于1.29～2.62apfu、0.12～0.91apfu、5.73～6.80apfu和0.49～0.89apfu。熱液脈狀(Ⅲ類)和彌散狀電氣石(Ⅳ類)在花崗斑巖中和圍巖中的成分有明顯不同，其Fe2+、Mg、Al和Na分別變化于1.56～2.22apfu、0.08～1.21apfu、6.20～6.87apfu和0.24～0.61apfu及2.01～2.08apfu、0.15～0.49apfu、6.36～6.47apfu和0.55～0.69apfu。

根據(jù)電氣石X位置陽(yáng)離子的占位(Henryetal., 2011)，只有部分熱液脈狀電氣石(產(chǎn)于花崗斑巖中的Ⅲb和Ⅲc類)及個(gè)別其它產(chǎn)狀電氣石落于堿缺位型電氣石區(qū)域，絕大多數(shù)電氣石屬于堿基電氣石(圖6a)。在Henry and Guidotti(1985)提出的Mg-Al-Fe電氣石成因判別圖解中(圖6b)，絕大多數(shù)電氣石落于2區(qū)，暗示它們可能形成于貧鋰的花崗巖/偉晶巖環(huán)境；個(gè)別團(tuán)斑狀電氣石(Ⅰ類)落于3區(qū)，指示富Fe3+的石英-電氣石巖環(huán)境；還有部分熱液脈系電氣石(產(chǎn)于圍巖中的Ⅲb類)落于5區(qū)，代表其形成可能與不含Al飽和礦物的變泥質(zhì)巖相關(guān)。在Fe/(Fe+Mg)-X□/(X□+Na+Ca)電氣石分類圖解中(圖6c)，絕大多數(shù)電氣石屬于富鐵的黑電氣石，且所有產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)的電氣石比產(chǎn)于圍巖中的電氣石更富鐵， 個(gè)別圍巖中熱液脈系電氣石甚至落于鎂電氣石范圍內(nèi)，而熱液角礫巖中的電氣石介于兩者之間。多數(shù)花崗斑巖中熱液脈系電氣石落于福氏電氣石范圍，顯示其X位具有比花崗斑巖內(nèi)團(tuán)斑狀電氣石和彌散狀電氣石更高的堿缺位(X□)，與圖6a的判別結(jié)果一致。

表1 白音查干礦區(qū)不同產(chǎn)狀電氣石電子探針平均成分結(jié)果(wt%)

圖6 白音查干礦床不同產(chǎn)狀電氣石分類圖解 (a)Ca-X□-(Na+K)三元圖解(底圖據(jù)Henry et al., 2011).(b)Al-Fe-Mg圖解(底圖據(jù)Henry and Guidotti, 1985)，圖中1、2區(qū)分別代表富Li和貧Li花崗巖和偉晶巖、細(xì)晶巖; 3區(qū)為富Fe3+的石英-電氣石巖(熱液蝕變花崗巖); 4、5區(qū)分別代表含Al飽和礦物相和不含Al飽和礦物相的變泥質(zhì)巖和變砂屑巖; 6區(qū)代表富Fe3+的石英-電氣石巖、鈣質(zhì)硅酸巖和變泥質(zhì)巖; 7區(qū)代表貧Ca變質(zhì)超鎂鐵巖和富Cr、V的變質(zhì)沉積巖; 8區(qū)代表變質(zhì)碳酸鹽和變質(zhì)輝石巖. (c)Mg/(Fe+Mg)- X□/( X□+Na+K)分類圖解(據(jù)Henry et al., 2011)Fig.6 Tourmaline discrimination diagrams with distinctive occurrences from Baiyinchagan deposit (a) Ca-X□-(Na+K) diagram for tourmaline discrimination (after Henry et al., 2011). (b) plot Al-Fe-Mg for tourmalines from various rock types (after Henry and Guidotti, 1985): 1, Li-rich granitoid pegmatites and aplites; 2, Li-poor granitoids and their associated pegmatites and aplites, 3, Fe3+-rich quartz-tourmaline rocks (hydrothermal altered granites; 4, metapelites and metapsammites coexisting with an Al-saturating phase; 5, metapelites and metapsammites not coexisting with an Al-saturating phase; 6, Fe3+-rich quartz-tourmaline rocks, calc-silicate rocks, and metapelites; 7, low-Ca metaultramafics and Cr-, V-rich metasediments; 8, Metacarbonates and meta-pyroxenites. (c) plot of Mg/(Fe+Mg) vs. X□/(X□+Na+K) for tourmaline discrimination (Henry et al., 2011)

圖7 電氣石中陽(yáng)離子占位及元素置換趨勢(shì)圖解 (a)Y位置Mg-Fe置換圖解;(b)X位置X□與電氣石中總Al圖解;(c)總Fe與總Al圖解;(d)總Fe與X位置X□圖解Fig.7 Binary plot of cation occupancies and exchange vectors in tourmaline (a) plot of Mg vs. Fe in the Y-site; (b) plot of X□ in X-site vs. total Al; (c) plot of total Al vs. total Fe; (d) plot of total Fe vs. X□ in X-site

在Mg-Fe圖上(圖7a)，可見(jiàn)Mg和Fe具有良好的負(fù)相關(guān)性，說(shuō)明Y位置Fe2+和Mg的相互替代是電氣石成分變化的重要因素?？紤]到電氣石中Mn和Li含量較低，且多數(shù)測(cè)點(diǎn)∑(Fe+Mg)<3apfu，部分Al存在于Y位置上。在Al-X□圖上(圖7b)，所有產(chǎn)狀的電氣石均顯示兩者有明顯的正相關(guān)關(guān)系，因此Al在Y位置上主要通過(guò)X□, Al (Na, R2+)-1的替代方式進(jìn)入的?；◢彴邘r內(nèi)電氣石的Al和Fe有良好的負(fù)相關(guān)性(圖7c)，且Fe與X□有較好的負(fù)相關(guān)性(圖7d)，說(shuō)明Al是通過(guò)X□, Al (Na, Fe)-1的替代進(jìn)入Y位置的，而圍巖內(nèi)電氣石中Al可能是通過(guò)X□, Al (Na, Mg)-1的替代進(jìn)入Y位置的，這與前者電氣石富Fe而后者電氣石富Mg的特征一致。此外，熱液角礫巖中電氣石的X□-Al偏離了其它測(cè)點(diǎn)的正相關(guān)趨勢(shì)，說(shuō)明還存在Al,O (R2+, OH)-1的替代方式。在Al-Fe圖中(圖7c)和Mg-Fe圖中(圖7a)，花崗斑巖內(nèi)熱液脈狀電氣石顯示Fe2+, Fe3+(Mg, Al)-1和Fe3+Al-1的替代趨勢(shì)，顯示部分Fe可能是呈Fe3+存在的?？傊?，白音查干礦區(qū)電氣石主量元素的變化主要受控于FeMg-1和X□,Al (Na, R2+)-1的替代，同時(shí)還存在Al,O (R2+, OH)-1和Fe3+Al-1的替代方式。

5 討論

5.1 團(tuán)斑狀電氣石對(duì)巖漿-熱液過(guò)渡過(guò)程的指示

與錫礦化相關(guān)的花崗質(zhì)巖體內(nèi)常發(fā)育電氣石團(tuán)斑(Tourmaline-quartz nodules, Sinclair and Richardson, 1992; Jiangetal., 2003; Trumbulletal., 2008; Drivenesetal., 2015; Lietal., 2020)，典型的電氣石團(tuán)斑具有如下特征：(1)產(chǎn)于花崗質(zhì)巖體的上部-頂部或邊部，呈離散狀分布；(2)大小從幾厘米至幾十厘米不等，多呈近圓形或橢圓形；(3)礦物組合一般為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石等，可見(jiàn)副礦物磷灰石、鋯石、獨(dú)居石、金紅石等；(4)富電氣石核部外常發(fā)育較窄的無(wú)電氣石淺色邊；(5)圍巖花崗巖的蝕變較弱。Rozendaal and Bruwer (1995)對(duì)南非Cape花崗巖中電氣石團(tuán)斑的研究認(rèn)為它們形成于外部富B熱液流體對(duì)花崗巖的交代，但更多的研究表明它們與巖漿演化晚期熔體/流體不混溶過(guò)程有關(guān)，形成于不混溶產(chǎn)生的含水富B硅酸鹽熔體的結(jié)晶(Trumbulletal., 2008; Drivenesetal., 2015; Zhaoetal., 2019; Lietal., 2020)或不混溶富B流體的結(jié)晶(Yangetal., 2015; Duanetal., 2020; 郭佳等, 2020)，Hongetal. (2017)提出了出溶的富B-Fe-Na流體與殘余熔體的相互作用的成因模型。雖然其成因有一定爭(zhēng)議，但學(xué)者們一致認(rèn)為這類結(jié)構(gòu)中的電氣石記錄了從巖漿晚期到熱液早期轉(zhuǎn)變的重要地質(zhì)-成礦信息。

白音查干礦床可見(jiàn)兩類電氣石結(jié)構(gòu)特征不同的電氣石團(tuán)斑，分別產(chǎn)于花崗斑巖的深部(Ⅰa類)和中上部(Ⅰb類)。其中深部Ⅰa類電氣石以粗粒、自形、生長(zhǎng)環(huán)帶發(fā)育為典型特征。單顆粒電氣石自中心向外可識(shí)別出三個(gè)生長(zhǎng)期次(圖8)：(1)核部Ⅰa-1，顯微鏡下呈藍(lán)色，環(huán)帶不發(fā)育，有些顆粒呈渾圓狀，可能與其發(fā)生過(guò)溶蝕有關(guān)；(2)幔部Ⅰa-2，增生在Ⅰa-1之外，兩者之間有明顯的顏色差異，Ⅰa-2發(fā)育良好的震蕩環(huán)帶，環(huán)帶中黑褐色和棕色交替出現(xiàn)；(3)邊部Ⅰa-3，增生于Ⅰa-2之外，呈淺藍(lán)色，不發(fā)育環(huán)帶。中上部Ⅰb類電氣石粒度較細(xì)且環(huán)帶不發(fā)育，團(tuán)斑粒度不超過(guò)1cm，多數(shù)不規(guī)則狀，少數(shù)橢圓形；礦物組合主要為電氣石+石英，部分可見(jiàn)螢石、閃鋅礦、黃鐵礦等熱液礦物，未見(jiàn)斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石；多數(shù)團(tuán)斑不發(fā)育淡色邊，僅有少數(shù)可見(jiàn)狹窄的石英邊；圍巖花崗斑巖見(jiàn)蝕變程度不等的硅化、絹云母化和電氣石化。因此，從電氣石結(jié)構(gòu)與共生礦物組合來(lái)看，本礦床內(nèi)電氣石團(tuán)斑與上述典型電氣石團(tuán)斑有一定不同，它們的成因可能存在差異。

圖8 花崗斑巖中自形電氣石BSE圖及EMPA點(diǎn)位(a)、不同期次電氣石成分剖面(b)及EPMA元素掃面圖(c-f)Fig.8 BSE photo of enhedral tourmaline in granite porphyry and spot locations of EMPA (a), chemical profiles of different generations of tourmaline (b) and major elements scanning maps by EMPA (c-f)

對(duì)Ⅰa類電氣石的剖面分析和元素掃描結(jié)果(圖8)均顯示：從核部到邊部，F(xiàn)e/(Fe+Mg)值先升后降，幔部幾乎不含Mg；Al值則先降后升，與Fe/(Fe+Mg)呈相反的趨勢(shì)；X□/(X□+Na+Ca)先降后升，幔部X位置的空位較少，與Na含量趨勢(shì)相反而與Al含量趨勢(shì)一致，反映出X□,Al (Na, R2+)-1是重要的元素替代方式。核部Ⅰa-1和幔部Ⅰa-2極高的Fe/(Fe+Mg)值和Al值與巖漿成因電氣石相似(van Hinsbergetal., 2011; Yangetal., 2015; Zhaoetal., 2019；郭佳等，2020)，而且Ⅰa-1環(huán)帶不發(fā)育的特征與典型巖漿電氣石一致，Ⅰa-1可能是巖漿演化晚期從巖漿中直接結(jié)晶出來(lái)的。邊部Ⅰa-3與白云母、黃鐵礦和螢石等礦物充填于不同的電氣石顆粒之間，顯示Ⅰa-3與這些熱液礦物可能是近同期的，也表明Ⅰa-3應(yīng)是從熱液流體中結(jié)晶的。從Ⅰa-1到Ⅰa-3，電氣石生長(zhǎng)環(huán)境從巖漿階段轉(zhuǎn)變?yōu)榱藷嵋弘A段，其轉(zhuǎn)變的過(guò)程可能被Ⅰa-2記錄下來(lái)。從Ⅰa-1到Ⅰa-2，F(xiàn)e/(Fe+Mg)值的進(jìn)一步增加，暗示巖漿發(fā)生過(guò)持續(xù)的分異演化(London and Manning, 1995; Yangetal., 2015)。Ⅰa-2內(nèi)震蕩環(huán)帶的發(fā)育暗示其生長(zhǎng)環(huán)境較為動(dòng)蕩，研究表明震蕩環(huán)帶可能是因?yàn)檩^小的范圍內(nèi)流體P-T-x發(fā)生變化(Yardleyetal., 1991)或晶體-流體成分平衡發(fā)生的重復(fù)性變化所致(Torres-Ruiza et al, 2003)。電氣石動(dòng)蕩的生長(zhǎng)環(huán)境可能與巖漿演化晚期流體或熔體的不混溶作用有關(guān)，這一巖漿-熱液過(guò)渡過(guò)程往往伴隨著壓力的變化(Candela, 1997; Veksler, 2004)，富B-Fe-Na等元素的出溶熔體/流體會(huì)導(dǎo)致殘余熔體成分改變，兩者之間的相互作用也會(huì)影響電氣石的成分(Sinclair and Richardson, 1992; Dutrow and Henry, 2000; Drivenesetal., 2015; Hongetal., 2017)，因而Ⅰa-2的形成極有可能與不混溶的富B-Fe-Na的熔體或流體有關(guān)。當(dāng)Ⅰa-3沉淀時(shí)，大規(guī)模富B流體已經(jīng)形成，Ⅰa-3中Fe/(Fe+Mg)的降低可能與同期黃鐵礦的結(jié)晶有關(guān)，而Al的升高則與長(zhǎng)石被交代(可見(jiàn)電氣石交代長(zhǎng)石呈假象)，流體中Al含量升高有關(guān)。

Ⅰb類電氣石具有較高的Fe/(Fe+Mg)值和Y位置高Al的特征，與多數(shù)典型電氣石團(tuán)斑的主量元素特征一致，但礦物組合之間的顯著差異，以及圍巖花崗斑巖的顯著蝕變特征均暗示本礦床電氣石團(tuán)斑可能是熱液成因的，而非不混溶的富B熔體結(jié)晶?？紤]到巖體深部Ⅰa類電氣石所記錄的流體出溶的信息，以及電氣石團(tuán)斑與熱液脈狀電氣石不同的產(chǎn)狀和成分，筆者認(rèn)為Ⅰb類電氣石團(tuán)斑可能是從最早期出溶的流體中結(jié)晶的：巖漿未完全固結(jié)時(shí)，出溶流體在巖體頂部聚集，在流體壓力超過(guò)靜巖壓力之后，大部分流體充填于裂隙中形成了各類脈系，而團(tuán)斑則代表了巖體頂部殘余的早期流體，它們被隨后固結(jié)的巖漿“圈閉”，形成呈離散分布的團(tuán)斑結(jié)構(gòu)。

5.2 熱液角礫巖和熱液脈狀電氣石對(duì)熱液演化過(guò)程的指示

熱液角礫巖膠結(jié)物電氣石(Ⅱ類)中可見(jiàn)顏色和晶型截然不同的兩期生長(zhǎng)現(xiàn)象：早期電氣石(Ⅱ-1)為棕黃色、自形，可見(jiàn)沿電氣石化角礫垂直向外生長(zhǎng)的現(xiàn)象，晚期電氣石(Ⅱ-2)為藍(lán)綠色，在早期電氣石之外形成非常細(xì)的增生邊，多數(shù)呈長(zhǎng)柱狀或它形填充于早期電氣石顆粒之間，共生礦物主要為石英，也可見(jiàn)螢石和閃鋅礦(圖5a,b)。成分分析顯示，邊部晚期電氣石具有較低的Fe/(Fe+Mg)值、X位置有更高X□、以及較低的F含量，Al并無(wú)明顯變化(圖5d-e)。相似的電氣石生長(zhǎng)環(huán)帶也見(jiàn)于成礦早階段石英-電氣石-白云母-黃玉脈內(nèi)電氣石中，核部早期電氣石(Ⅲa-1)為藍(lán)綠色而邊部晚期電氣石(Ⅲa-2)為棕黃色，在成分上，邊部與核部相比，F(xiàn)e/(Fe+Mg)值略低、X位置有顯著低的X□和高的Na值、Y位置Al較低、以及明顯高F含量(圖5d, e)。雖然Ⅱ類和Ⅲa類電氣石同樣形成于成礦前電氣石-石英階段，然而它們的核邊結(jié)構(gòu)卻反映出正好相反的演化趨勢(shì)。

熱液電氣石的核邊結(jié)構(gòu)在錫礦床中也較常見(jiàn)，如葡萄牙Panasqueira W-Sn-Cu礦床，從核部到邊部Fe含量的增加是由于地層流體的加入(Code?oetal., 2017)，在秘魯San Rafael Sn-Cu礦床中被解釋為熱液流體系統(tǒng)的降溫(Mlynarczyk and Williams-Jones, 2006)。F含量的增加則受控于晶體化學(xué)，當(dāng)X位置空位較多時(shí)，無(wú)論流體中F含量高低，F(xiàn)均難以進(jìn)入電氣石晶格，邊部F含量的升高與X位置空位減少直接相關(guān)，與流體中F含量無(wú)直接關(guān)系(Dutrow and Henry, 2011)。上述Ⅱ類和Ⅲa類電氣石均形成于成礦前熱液早階段高水/巖比環(huán)境，且Fe/(Fe+Mg)值(0.71～0.83)更接近巖漿成因的值(London and Manning, 1995; Williamsonetal., 2000)，因此，本階段地層流體參與的程度有限，電氣石成分變化不是由于地層流體加入造成的，同時(shí)也沒(méi)有明確的證據(jù)表明存在流體降溫。巖漿流體的連續(xù)演化也不能解釋上述生長(zhǎng)環(huán)帶的形成，核部和邊部截然的成分變化應(yīng)是由流體成分的突變?cè)斐伞４送?，兩種產(chǎn)狀電氣石X位置的空位與F含量具有較明顯的負(fù)相關(guān)性，故F含量的變化可能與電氣石的晶體化學(xué)有關(guān)，而不是流體成分的直接反映。不同電氣石環(huán)帶的變化趨勢(shì)反映出流體性質(zhì)的復(fù)雜性，可能存在多個(gè)不同脈沖期次流體的疊加作用，且這些流體的成分有一定差異。

5.3 不同產(chǎn)狀電氣石的演化及成分變化的控制因素

白音查干礦床發(fā)育四類不同產(chǎn)狀電氣石，根據(jù)上述分析，與巖漿-熱液過(guò)渡過(guò)程相關(guān)的團(tuán)斑狀電氣石(Ⅰ類)最早形成。隨后流體大規(guī)模出溶與釋放，形成了以熱液角礫巖中以膠結(jié)物產(chǎn)出的電氣石(Ⅱ類)和大規(guī)模成礦前電氣石-石英階段熱液脈狀電氣石(Ⅲa類)，同時(shí)伴隨大規(guī)模圍巖蝕變產(chǎn)生的彌散狀電氣石(Ⅳ類)。最后，伴隨流體的演化，形成大量錫石主成礦階段(Ⅲb)和少量銀鉛鋅主成礦階段熱液脈狀電氣石(Ⅲc)。成礦晚期幾乎未見(jiàn)電氣石發(fā)育。

整體上，不同成礦階段電氣石主量元素的變化主要見(jiàn)于Mg和Fe：早期較富Fe而晚期較富Mg，其它元素變化規(guī)律不明顯(圖6、圖7)。同時(shí)，電氣石成分中Fe與Mg的變化更顯著地與圍巖巖性相關(guān)：花崗斑巖內(nèi)電氣石更富Fe、貧Mg，圍巖地層內(nèi)電氣石更富Mg、貧Fe，熱液角礫巖中電氣石的Fe和Mg成分介于兩者之間(圖7)。此外，圍巖地層中電氣石含Ca較花崗斑巖和熱液角礫巖內(nèi)電氣石高(表1)，三者Al和Na含量總體變化范圍差異不大，僅花崗斑巖內(nèi)熱液脈狀電氣石具有較高的Al和較低的Na含量(圖7b，表1)。因此，無(wú)論是從時(shí)間演化還是從圍巖巖性方面，本礦床內(nèi)電氣石的成分變化都可能與圍巖成分參與有較密切聯(lián)系。這與其它錫礦床中電氣石成分的變化規(guī)律較一致，如電氣石在花崗巖內(nèi)或靠近花崗巖時(shí)是富Fe的，遠(yuǎn)離花崗巖到圍巖沉積巖中則變得更富Mg和Ca(如英國(guó)Cornwall錫礦床，London and Manning, 1995；中國(guó)個(gè)舊錫礦床，Jiaetal., 2010)。

由于白音查干成礦相關(guān)花崗斑巖具有較高的FeOT/(FeOT+MgO)值(FeOT=1.5%～3.0%，MgO=0.1%～0.3%，劉新等，2017a；姚磊等，2017)，花崗斑巖內(nèi)電氣石高的Fe/(Fe+Mg)值應(yīng)繼承了巖漿高FeOT/(FeOT+MgO)值的特征。同為電氣石-錫石-毒砂-石英脈，花崗斑巖中和圍巖地層中樣品的Fe/(Fe+Mg)值差異巨大(圖6c)，顯示圍巖性質(zhì)對(duì)電氣石成分的重要影響。花崗斑巖內(nèi)較低的FeO和MgO含量顯然不足以形成本礦區(qū)豐富的電氣石，大量的Mg、Fe、Ca等成分應(yīng)來(lái)自圍巖地層。本礦區(qū)偏中性的圍巖巖性(以凝灰質(zhì)粉砂巖和安山質(zhì)凝灰?guī)r為主)以富Mg-Fe-Ca為特征，且此類巖性通常具有比高演化花崗斑巖更低的FeOT/ (FeOT+MgO)值，圍巖地層電氣石中較低的Fe/(Fe+Mg)值應(yīng)是繼承了圍巖的特征。前人研究也證實(shí)了圍巖地層對(duì)電氣石形成的重要性：雖然巖漿演化晚期熔體中B含量可達(dá)到百分之幾，但由于酸性巖漿中Fe-Mg含量低，僅靠巖漿出溶流體并不能在圍巖中形成大量電氣石，還需要圍巖地層提供大量的Fe-Mg-Ca等成分(London and Manning, 1995; Yu and Jiang, 2003; Jiaetal., 2010; Code?oetal., 2017)。此外，Slack and Trumbull(2011)認(rèn)為，在低水巖比環(huán)境中，電氣石成分主要受圍巖成分的控制，而在高流體通量環(huán)境中，電氣石成分主要受流體成分控制，本礦床圍巖內(nèi)無(wú)論是蝕變成因的細(xì)粒電氣石還是熱液脈中電氣石，均顯示有圍巖地層成分的加入，說(shuō)明巖漿流體出溶并進(jìn)入圍巖地層中，與地層流體發(fā)生了不同程度的混合，導(dǎo)致熱液脈中電氣石的Fe/(Fe+Mg)呈較寬的變化范圍，即巖漿熱液流體與圍巖地層發(fā)生的水巖反應(yīng)可能在金屬成礦過(guò)程中起了重要作用。

6 結(jié)論

(1)白音查干礦床內(nèi)電氣石產(chǎn)狀可分為四類：Ⅰ團(tuán)斑狀電氣石、Ⅱ熱液角礫巖膠結(jié)物中電氣石、Ⅲ熱液脈狀電氣石和Ⅳ彌散狀電氣石。

(2)團(tuán)斑狀電氣石產(chǎn)于花崗斑巖內(nèi)，其中深部Ⅰa類電氣石以自形、生長(zhǎng)環(huán)帶發(fā)育為特征，其從核部到邊部的結(jié)構(gòu)與成分變化記錄了從晚期巖漿到早期熱液階段的演變過(guò)程；中上部Ⅰb類電氣石環(huán)帶不發(fā)育，其礦物組合與成分表明其記錄了早期流體聚集的過(guò)程，可能是巖漿頂部聚集的早期流體釋放之后被固結(jié)巖漿“圈閉”的殘余流體結(jié)晶的產(chǎn)物。

(3)熱液角礫巖膠結(jié)物中(Ⅱ類)和熱液脈系內(nèi)成礦前電氣石-石英階段電氣石(Ⅲa類)內(nèi)發(fā)育的生長(zhǎng)環(huán)帶，具有相反的結(jié)構(gòu)和成分演化趨勢(shì)，表明早期出溶的流體可能存在多個(gè)脈沖期次，且成分有一定差異。

(4)本礦床電氣石的成分變化與圍巖巖性關(guān)系密切，暗示巖漿熱液流體與圍巖地層發(fā)生的水巖反應(yīng)可能在金屬成礦過(guò)程中起了重要作用。

致謝野外工作得到了內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗銀漫礦業(yè)有限公司地測(cè)處眾多地質(zhì)工程師和員工的幫助；在電子探針?lè)治鲞^(guò)程中得到了天津地質(zhì)調(diào)查中心郭虎高級(jí)工程師和北京礦冶科技集團(tuán)有限公司戴娜工程師的大力協(xié)助；審稿人提出了寶貴的修改意見(jiàn)；在此對(duì)他們致以誠(chéng)摯的謝意！