Question

含矿岩体的岩石矿物

Answer 1

一、岩石类

型按国际地质学会的分类，全分异自交代型花岗岩属正长花岗岩和碱长花岗岩，部分属二长花岗岩。

母体相的岩石，基本为正长花岗岩，也出现少量碱长花岗岩。似斑状相的岩石，以正长花岗岩至二长花岗岩的过渡类型为主，出现较多碱长花岗岩。自交代相岩石，主要是碱长花岗岩，次为正长花岗岩。似伟晶相岩石，以二长花岗岩成分的似伟晶岩为主，次为正长花岗岩成分的似伟晶岩和碱长花岗岩成分的似伟晶岩，仅个别矿区的个别部位，如松树岗矿区似伟晶岩底部，出现碱长石英正长岩或碱长正长岩成分的似伟晶岩(图2-4)。

图2-4 岩石类型及其变化(国际分类)

自交代相各带的岩石类型是:C-1带以正长花岗岩为主;C-2带以碱长花岗岩为主;C-3带几乎全为碱长花岗岩，个别出现碱长石英正长岩;C-4带以碱长花岗岩为主，出现富石英花岗岩类;C-5带以硅英岩为主，尚有部分富石英花岗岩(图2-5)。

从母体相到似伟晶相，岩石类型变化的主要方向是从正长花岗岩向碱长花岗岩演化。

自交代相包括的岩石类型较多。从C-1带向C-3带，岩石类型从正长花岗岩变化到碱长花岗岩，甚至达碱长石英正长岩，即向Q-A-P图的左下角方向变化，显示碱性长石增加是主线。到C-4带和C-5带，石英相对增加是主线，岩石类型向Q-A-P图的顶角方向变化，最后达到硅英岩。

二、造岩矿物及含量变化

各个相的造岩矿物及其平均含量见表2-3，自交代相各带的造岩矿物及平均值见表2-4。

图2-5 自交代相各带岩石类型(国际分类)

Q—石英;A—碱性长石;P—斜长石

表2-3 全分异自交代花岗岩各相的造岩矿物含量单位:%

表2-4 自交代相各带造岩矿物含量单位:%

全分异自交代型花岗岩，以富含低牌号钠长石、变种云母及黄玉(常进入造岩矿物系列)为突出特征。

母体相已开始出现低牌号钠长石和变种云母，黄玉也偶有所见。似斑状相中低牌号钠长石已普遍存在。自交代相下部带，低牌号钠长石十分富集，云母全为变种云母，其量也比前两相有所增加，黄玉可普遍列入造岩矿物。自交代相中上部带，低牌号钠长石从极富剧减到不存在，变种云母和黄玉量大增。似伟晶相，以富微斜长石为特征。

钾质矿物，在自交代相下部带以微斜长石形式存在为主，向上部带过渡到以云母形式为主，这种变化在C-2带与C-3带之间最为明显。在其他相中，钾质以形成微斜长石为主。钙钠长石明显存在两个世代，早期为牌号较高(An6～30)的钠奥长石(统称斜长石)，晚期为牌号较低的钠长石(An0～5，个别可达6～7)。斜长石量与钠长石量呈反消长关系。钠长石增加与斜长石减少，以C-1带与C-2带之间最为明显，而钠长石减少与变种云母的增加以C-3带与C-4带之间最为明显。云母类矿物，从正常结晶生成的铁黑云母及黑云母逐渐过渡到交代结晶生成的变种云母，其数量变化最显著部位是C-2带与C-3带及C-3带与C-4带之间。

全分异自交代型花岗岩中，造岩矿物含量的变化存在着互相补偿的关系。微斜长石与斜长石的减少为钠长石增加所补偿，主要表现在下部带;长石类矿物的减少为变种云母的增加所补偿，主要表现在上部带。

三、造岩矿物演化模型

全面分析全分异自交代花岗岩造岩矿物种类、含量变化及彼此之间的关系，可初步总结出一个造岩矿物演化模型(图2-6)。

图2－6的横坐标为变种云母/(钾长石+云母总量)，而纵坐标为钠长石/(钙+钠长石总量)，图中实线圈定的范围为相带的范围。全分异自交代型花岗岩从母体相向自交代相演化，造岩矿物组合含量的变化方向是从原点出发向上偏右方发展，似伟晶相处于纵轴附近的狭窄范围内。

图2-6 造岩矿物演化模型

南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征

在此需要指出，从造岩矿物组合含量的上述特点衡量，国际地质学会提出的Q-A-P三角图岩石分类比盖特列尔提出的Q-K-P三角图岩石分类更适合于自交代花岗岩的研究。因前者把An＜5的钠长石从斜长石(P)中分出，体现出了自交代型花岗岩的本质特点，不足之处在于Q-A-P图又把钠长石归入碱性长石(A)中，表现不出钾、钠交替的演化关系。鉴于上述情况，自交代型花岗岩的岩类学问题显然是值得深入研究的。

该造岩矿物演化模型虽是初步的，但确是大量实际资料综合的结果，相信在区域找矿、矿产预测方面有参考价值，在岩类学深入研究中值得重视。

四、造岩矿物

1.石英

全分异自交代型花岗岩中，石英含量无明显的规律性变化。但是，其特征是石英往往发育呈双锥柱状自形晶体，尤其在C-2带、C-3带和C-4带。母体相和似斑状相也偶见六方双锥状石英晶体。这种石英应该是在较低温条件下缓慢冷却结晶，且结晶空间自由度较大的环境下生成的。

2.微斜长石

限于时代，以往各矿床(区)对钾长石研究深入不够，分类和定名不够统一，认识多较陈旧。近年研究表明，全分异自交代花岗岩中的钾长石，其有序度多较高，属过渡型到有序型;而三斜度较大，属中微斜长石到最大微斜长石。按苏树春等的分类(邓万明，1979)，全部属于低微斜长石(表2-5;图2-7)。

表2-5 钾长石类型

图2-7 钾长石的类型(据苏树春，转引自邓万明，1979)

3.云母类

云母的研究多限于矿物化学研究，至于云母的晶胞参数和结构研究的资料甚少，这显然是需要加强的。现就有限的云母矿物化学资料概括地论述全分异自交代型花岗岩的云母种类、变化及组分特点。

按И.Л.Лапидес(1977)的云母化学分类(图2-8;表2-6)，全分异自交代型花岗岩中的云母类型有铁黑云母、黑云母(多无矿物化学数据)、黑鳞云母、含锂多硅白云母、铁锂云母、铁锂云母2M₁多型、锂云母等，即多属过渡型变种云母。

母体相的云母，多为铁黑云母和黑云母，并已出现相当数量的黑鳞云母，个别矿区(414)甚至出现铁锂云母。自交代相的云母多是铁锂云母和含锂多硅白云母，少数出现铁锂云母2M₁和锂云母。图2-8中的阴影部分表示各相的云母变种变化范围。

表2-6 成母的化学云分及化学式

续表

注:部分矿床(区)原分析H2O+偏高，也有未分H2O+、H2O－的;∑－O=F。

图 2-8 全分异自交代型花岗岩的云母类型及演化( 分类据 И. Л. Лапидес，1977)

仔细分析各个矿床(区)变种云母的演化关系可以看出，全分异自交代型花岗岩的云母演化大体是“一个方向两条线路”。所谓“一个方向”是指从母体相向自交代相，云母的演化从黑云母向铁锂云母和锂云母的方向演化。所谓“两条线路”是指黑云母变化到黑鳞云母后，一支直接向铁锂云母方向演化，但最后很少达到锂云母而终止于含锂较高的铁锂云母和铁锂云母2M₁多型;另一支经含锂多硅白云母向铁锂云母2M₁多型以及锂云母方向演化，一般可以达到锂云母。“走”前一条演化线路的矿区有海罗岭、430、姜坑里，可能还有松树岗等矿床(区)，“走”后一条演化线路的有414、栗木、邓阜仙等矿床(区)。目前所知，云母演化的“一个方向”是自交代型花岗岩的实质性特征，而“两条线路”主要与自交代岩浆的化学组分的微小差异有关。

由于样品数量有限，“一个方向两条线路”演化程式的认识仅仅是初步的。至于是否存在湖北地质研究所提出的“两个演化系列”(锂-铁系列和锂-铝系列)，尚需深入研究。另外，自交代相各分带的云母矿物学研究还需深入，现有成果显示不出规律性，但又明显不存在一带一变种的简单化的规律性。

全分异自交代型花岗岩中的云母，钠的含量较低，一般稳定在0.2%～0.5%的范围内;从母体相到自交代相，随着云母种类的变化，充填组阳离子的钾为铷、铯所代替，即富钾的云母被富铷、铯的云母代替，如图2-9(该图是用氧化物相对含量作的，其意义和规律与用阳离子数和阳离子系数效果基本一致)所示。

图2-9 云母中K₂O-Na₂O-(Rb+Cs)₂O含量关系及演化

全分异自交代型花岗岩中的云母，含氟量普遍偏高，一般为2.00%～6.60%(仅邓阜仙较低)。随着云母的演化，含氟量明显增高(图2-10，该图是用氟含量作的，基本等同于用氟离子数和氟离子系数作图效果)。

全分异自交代型花岗岩中的云母，四面体层阳离子组中的Si/Al值一般在3.12～5.10之间变化(仅邓阜仙较低)，并随云母种类演化比值增加，显示云母中硅增高而四次配位的铝减少。

另外，全分异自交代型花岗岩中的云母，附加阴离子的充满度较高，这反映出云母富水的特点;八面体层阳离子组的充满度多在4.70～5.70之间［按A₂B_4～6X₈O₂₀(OH，F)₄通式］，即介于二八面体云母与三八面体云母之间，也反映出云母的过渡性质。

总之，全分异自交代型花岗岩中的云母属于锂-铁系列的过渡型云母，具有富锂、富硅、富挥发分的特点。从母体相到自交代相，云母的演化方向是从黑云母向铁锂云母和锂云母变化。最后补充说明一点，极少量似伟晶相的云母，其种属接近母体相的云母。

图2-10 各相带云母的含氟量及变化

五、岩石结构构造

全分异自交代型花岗岩体各个相带的岩石结构主要有三大类，即花岗结构、自交代结构、似斑状结构，以自交代结构广泛发育为显著特点。为了区别于一般交代蚀变结构(胡受奚，1980)，把同一岩浆房的岩浆在冷凝固化过程中本身组分演化导致的后晶出矿物对先晶出矿物的交代所形成的结构称为“自交代”结构。

母体相岩石的结构主要为中粒(2～5mm)花岗结构及中粗粒似斑状结构，其次为中细粒花岗结构。母体相岩石已出现自交代结构，如钠长石交代钾长石形成的条纹状和棋盘格状自交代结构。

似斑状相岩石的结构以细粒似斑状结构为主，个别出现中粒甚至粗粒似斑状结构。斑晶以钾长石和石英为主，云母也可呈聚合斑晶。斑晶含量5%～30%，大小为5～10mm。基质具花岗结构，粒度一般为0.5～1.0mm。似斑状相中自交代结构已相当发育，主要是钠长石交代钾长石形成的条纹状、棋盘格状自交代结构及变种云母交代黑云母形成的镶边状自交结构。

自交代相岩石的结构以自交代结构为主。常见的结构类型有条纹自交代结构、镶边状自交代结构、环状自交代结构、骸晶自交代结构、锯齿-港湾状自交代结构、港湾-孤岛状自交代结构、浸染状自交代结构、旋涡状自交代结构、残留自交代结构、柱粒变晶结构、鳞片花岗变晶结构及鳞片变晶结构等。其中条纹状、镶边状、环状、骸晶状、锯齿-港湾状等自交代结构主要产于C-1带和C-2带的下部，港湾-孤岛状、浸染状、旋涡状、残留及粒状变晶结构等多产于C-2带上部和C-3带，鳞片花岗变晶及鳞片变晶等自交代结构主要产于C-4带和C-5带。

根据大量结构类型判断，自交代相的造岩矿物生成顺序是:斜长石、黑云母、石英、钾长石、黄玉→变种云母、钠长石、萤石→变种云母、石英、黄玉、萤石→变种云母、萤石、黄玉(脉状)。这样的序列显然有别于鲍温反应系列，可见，自交代岩浆并非一般意义上的岩浆。

似伟晶相岩石的结构以细粒(＜2.0cm)似伟晶结构为主，也见中粒(2.0～5.0cm)和粗粒(5.0～10.0cm)似伟晶结构以及文象结构、长石-石英小块体结构。自交代结构仅见于局部地段，尤以似伟晶相下部明显。

全分异自交代型花岗岩体各相带岩石，基本为块状构造，仅个别矿床(区)的C-2带和C-3带以及似伟晶相岩石中出现条带状构造。