川西甲基卡308号脉的矿物学特征及其岩浆-热液演化示踪

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床,308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉.308号脉具有完善的分带性:细粒白云母-钠长石-石英带(Ⅰ)、中粗粒钠长石-石英-微斜长石带(Ⅱ)、中粒电气石-钠长石-石英带(Ⅲ)、中粗粒锂辉石-钠长石-石英带(Ⅳ)和中细粒锂辉石-钠长石-石英带(Ⅴ),并且富含稀有金属矿物(如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物),因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象.308号脉的矿物学研究较为薄弱,其岩浆-热液演化过程及该过程中熔-流体性质的变化规律,以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚.本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石,以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石,通过详细的电子探针工作,分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化,结果表明:①308号脉边部Ⅰ带(高温结晶)中电气石的出现(～5％)反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征(>2％);锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质;主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低,并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度(<3％),仅能形成于富F环境中的锂云母矿物也十分稀少,这些特征均表明308号脉初始熔体很可能具有较低的F含量;② 伟晶岩体系演化至Ⅴ带时发生流体出溶现象,自此进入岩浆-热液过渡阶段,出溶流体可能具有富Cs和贫F的性质;③ 原生白云母和电气石化学成分的规律性变化说明308号脉的演化过程很可能不存在外来流体的加入;④308号伟晶岩的成岩和锂成矿过程主要受分异结晶作用支配,有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度(仅演化至岩浆-热液过渡阶段,未充分进入热液阶段)对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用.