王艳丽,祝新友,杨毅,王超,程细音.2016.湖南茶陵邓阜仙花岗岩中“眼球”状析出物地球化学特征及成因[J].矿床地质,35(3):618~632 WANG YanLi,ZHU XinYou,YANG Yi,WANG Chao,CHENG XiYin.2016.Geochemistry and genesis of eye-shape segregations in Dengfuxian granite intrusion, Chaling, Hunan Province[J].Mineral Deposits35(3):618~632
DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.03.012
湖南茶陵邓阜仙花岗岩中“眼球”状析出物地球化学特征及成因
（1 有色金属矿产地质调查中心， 北京100012； 2 北京矿产地质研究院， 北京10001 2； 3 正元地理信息 有限责任公司， 北京101300； 4 湖南有色集团湘东钨业有限公 司， 湖南 长沙412401）
摘要:湖南茶陵邓阜仙岩体燕山期细粒二云母花岗岩（γⅡ）中分布 大量“ 眼球"状析出物，单个“眼球”大小约1～3 cm，其分布呈单个的“眼球"独立产出，或 由大量“眼球” 连成条带，延伸可达几米至数十米。“眼球"状析出物具有明显的成分分带，核部“黑眼 珠"富含黑云母（大部分蚀变为绿泥石），边部“白眼仁"富含石英；“眼球"与花岗岩围岩 （γⅡ）界线清楚截然，具有流动构造，可能是岩浆液态分异的结果。南岭主要钨矿 成矿花 岗岩具有高分异演化特征，同时发生液态分异作用。对比邓阜仙“眼球”及附近二云母花岗 岩∑ REE为97.83×10-6～219.37×10-6，LREE/HREE为10.41～15.29，稀土元 素配分曲线呈右倾的“V"字形，不具有四分组效应，δEu负异常不明显，指示其演化程度不 高，由此认为南岭岩浆液态分异作用主要发生在 高分异演化的碱长花岗岩阶段，但在岩浆演化至二云母花岗岩阶段就已经开始，甚至可能发 生的更早。岩浆液态分异作用使“眼球"中挥发分元素Li、F含量升高，成矿元素Cu、Pb、Zn 等富集，岩浆液态分异制约着元素的迁入迁出，促进了挥发分元素以及成矿元素的富集，对 矿化的形成也有一定制约作用。
关键词:
地球化学；“眼球"状析出物；岩浆分异；不混溶；邓阜仙；湖南省
文章编号：0258_7106 (2016) 03_0618_15 中图分类号：P588.12+1; P618.67 文献标志码：A
Geochemistry and genesis of eye_shape segregations in Dengfuxian granite
intr usion, Chaling, Hunan Province
(1 China Non_Ferrous Metals Resource Geological Survey, Beijing 100012， China ; 2 Beijing Institute of Geology for Mineral Resources， Beijing 100012， Chin a; 3 China Zhengyuan Geomatics Co.， Ltd.， Beijing 101300， China; 4 Hunan Nonf errous metals Group Xiangdong tungsten Co., Ltd., Changsha 412401, Hunan, Chi na)
Abstract:There are abundant eye_shape segregations in the granite body of Mesozoic Dengf uxian intrusive complex, which is situated in Chaling, Hunan Province. The singl e eyes are about 1～3 cm in size, and occur either as independent ellipsoids or as stripes through connection. The eye_shape segregation exhibits clear boundary with the surrounding rock two_mica granite and mineral zonation; its outer part is rich in quartz and its inner part is rich in biotite, with magmatic crystalli zation texture. These eye_shape segregations are inferred to be the result of m agma liquid immiscibility. The ore_forming granites of most tungsten deposits in Nanling are high differentiation magma characterized by liquid immiscibility. T he geochemical characteristics of Dengfuxian granite bodies are as follow: ∑REE =97.83×10-6～219.37×10-6，LREE/HREE=10.41～15.29, and the REE patterns are right_inclined with slight depletion of δEu; meanwhile, the eyes are rich in ore_forming elements and volatile elements. These features suggest t hat the liquid imm iscibility took place mainly at high differentiation stage, but had already begu n during magmatic evolution into two_mica granite phase or even earlier. Liquid immiscibility process restricted the migration of elements, promoted the enrich ment of volatile elements and ore_forming elements, and also played some restrai ning effect on mineralization.
Key words:
geochemistry， eye_shape segregations， magma separatiion， liquid immiscibility， Dengfuxian,Hunan Province
邓阜仙钨矿床又称湘东钨矿床，位于湖南省茶陵县东北部，产出大型石英脉型钨矿和花岗岩 体型铌钽矿，是南岭多金属成矿带的一个重要组成部分。其成矿作用与区域内的邓阜仙花岗 岩关系密切，前人对邓阜仙岩体地质地球化学特征开展了大量的研究，确定与脉型钨矿有关 的成岩成矿作用主要发生在燕山期早期（宋新华等，1992；孙振家，1990；陈子龙 等，1991；黄卉等，2011；蔡杨等，2012）。在成矿地质体燕山期二云母花岗岩中，局部发 现有“眼 球"状析出物分布，“眼球”可呈单个分布，或多个“眼球”连续分布呈条带状。该地质现 象在南岭 诸多锡钨多金属矿中极为少见。本文重点针对“眼球"状析出物进行详细的岩相学、地球化 学分析研究，并探讨其成因及意义。
邓阜仙复式花岗岩侵入体出露面积约170 km2，包括2期3类花岗岩：印支期粗粒斑状黑 云母二长花岗岩，成岩年龄为（225.7±1.6） Ma（黄卉等，2011）；燕山期中粒斑状二 云母花岗岩、燕山期细粒白云母碱长花岗岩，其中，中粒斑状二云母花岗岩的锆石LA_ICP_M S U_Pb年龄为（154.4±2.2） Ma（黄卉等，2013），与脉型钨矿成矿年龄〔（150.5±5 .2） Ma（蔡杨等，2012）〕高度吻合，为其成矿地质体。在燕山期细粒碱长花岗岩的顶部 还发育大规模伟晶岩壳，厚度10～40 m。
邓阜仙钨矿床的矿床类型主要有石英脉型黑钨矿和花岗岩体型铌钽矿。石英脉型黑钨矿体主 要赋存于矿区印支期黑云母花岗岩和燕山期二云母花岗岩体中，铌钽矿化主要与细粒碱长花 岗岩关系密切。矿区发育有含矿石英脉百余条，矿脉走向主要近NEE向，受矿区内广泛发 育的NEE向断裂控制。
“眼球”状析出 物在湘东钨矿15、13、10中段的中粒二云母花岗岩（γⅠ）中均有分布，尤以13中段分布 范围最广、规模最大，“眼球”在花岗岩体中分布范围达500多米。单个“眼球”大小约1～ 3 cm，有的 呈一个个“眼球”独立产出，有的则由大量“眼球”连成条带，条带可呈平直或弯曲状延伸 几米至数十米。“眼球” （条带）与围岩细粒二云母花岗岩界线较为清楚，但二者并非先后关系。无明显的包裹、穿 切特征，亦无冷凝边、烘烤边等构造，中间主要由一圈或一条白色硅质边将二者分离， 流动构造明显(图2)。
“眼球”由边部“白眼仁"和核部“黑眼珠"两部分组成。
边部“白眼仁"为细粒花岗结构，矿物组成包括石英（75%）、斜长石（15%）、钾长石（8% ）以及少量云母等。“眼球”边部石英含量明显升高，最高可达80%以上，构成了一圈明显 的硅质边，形成了“白眼仁"（图3a、b）。
核部“黑眼珠"亦为细粒花岗结构为主，以岩浆结晶结构为特征，粒径0.2～0.4 mm，矿物 组成 包括石英（25%）、钾长石（20%）、斜长石（18%）、铁白云母_铁叶云母（15%）、绿泥石 （13% ）、白云母（7%）等，还有一些金红石以及含铁不透明矿物（＜2%）（图3c），由于核部暗 色云母、绿泥石、金红石等矿物富集，颜色发黑，构成了核部的“黑眼珠"。“眼球”中包 裹体类型多样，除气液包裹体外，还含有少量熔流包裹体（图3d）。
为准确测定“眼球”状析出物中主要矿物成分， 并深入研究这些矿物成分的变化规律，对“眼球”状析出物、细粒二云母花岗岩（γⅡ）及中粒二云母花岗岩(γⅠ)中部分矿物开展 了系统的电子探针分析，共分析样品22件，得到数据点59个，其中，云母31个、绿泥石10个 、钠长石18个。电子探针工 作委托核工业北京地质研究院分析测试中心进行，测试仪器采用JXA_8100电子探针分析仪， 样品测试结果校正参考GB/T 15074_2008《电子探针定量分析方法通则》标准。
云母燕山期花岗岩中的存在2类云母，根据颜色差异、干涉色，分为暗色云母 和白云母 。其中，暗色云母多数蚀变成绿泥石、金红石、钛铁矿等矿物，仅有少数呈原生云母保存。 本文测试矿物均选择原生云母进行，电子探针分析二类云母成分（表1），采用Geokit软件 进行云母成分计算，投图结果显示（图4）白云母成分较为稳定，均属于白云母系列；暗 色云母中w（FeO）平均24.09% ，w（MgO）平均0.46%，因镁含量过低，投点介于铁白云母_铁叶云母之间，Mg元 素的流失与云母蚀变作用密切相关。主体二云母花岗岩（γⅠ）与含有“眼球”状析出物 附近的二云母花岗岩（γⅡ）中的云母成分与差异不大。
绿泥石邓阜仙含“眼球”状析出物——细粒二云母花岗岩（γⅡ）中的绿 泥石主要为黑云母蚀变而来。在电子探针数据（表2）中，w（SiO2）为24.31% ～25.82%，平均25.15 ， w（Al2O3）为19.85%～22.56%，平均21.08%，w（FeO）为31.77% ～36 .48%，平均34.26%，w（MgO）为0.65%～8.78%，平均5.71%，同时，含有少量 的MnO 、TiO2，根据其化学成分组成，在绿泥石的Fe_Si（原子数）图解（图5，Fe、Si原子数以 28个氧原子为标准换算，计算过程略）中，所测绿泥石应属于铁绿泥石系列。主 体内的中粒二云母花岗岩（γⅠ）中绿泥石成分与二云母花岗岩（γⅡ）差异不明显。
钠/斜长石对燕山期细粒二云母花岗岩（γⅡ）、“黑眼珠"及“白眼仁" 中斜长石进行了系 统的电子探针工作，分析结果见表3。以8个O为基准计 算K、Na、Ca离子数，之后计算钾、钠、钙3种长石的比例，列出An值。由此可以看出，整体 上几类地质体中斜长石成分变化较大， An值从0.90～14.21不等，接近一半的数值＞5，平均为5.95，与燕山期主体中粒二云母 花岗岩（γⅠ）中斜长石An值（平均10.19）相比有明显降低。具体研究发现，“眼球” 状析出 物中的 核部“黑眼珠"中斜长石的An值一般要高于“白眼仁"及外围花岗岩中斜长石的An值 （图6）。
所采集样品按照岩性分为4类：主岩体二云母 花岗岩（γⅠ）→含“眼球”细粒二云母花岗岩（γⅡ）→
“黑眼珠”及“白眼仁”。做出该系列样品主量元素相关性图解（图7），整体上，该系列 花岗 岩元素成分相关性较好，说明几类花岗岩属于同源岩浆演化的结果，但从图中亦能看出演化 上的突变性：如SiO2_Al2O3、SiO2_Al2O3、SiO2_TiO2中，二云母 花岗岩 （γⅠ）与其他3类岩性的投点之间存在一定跳跃性，二云母花岗岩（γⅠ）与二云母 花岗岩（γⅡ）主量元素组成差异很大。
图7中显示，细粒二云母花岗岩（γⅡ）、“黑眼珠”、“白眼仁”之间的演化连续 性 更好，且通过SiO2_Fe2O3、SiO2_MgO2图明显可以看出，“黑眼珠”比“白眼仁 ”的铁、镁含量高很多，而二云母花岗岩（γⅡ）作为其围岩，其组成基本介于“黑 眼珠”和“白眼仁”之间，这一特征说明，“眼球”的形成可能是二云母花 岗岩（γⅡ）分异 而来的。“眼球"呈单个或条带状分布于细粒二云母 花岗岩（γⅡ）中。 微量元素组成方面，邓阜仙花岗岩4类花岗岩中成矿元素Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi含量均较高 ，同时富含挥发分，其中，w（Li）为58.52×10-6～101.72×10-6 ， 平均79.03×10-6；w（F）为0.14%～0.20%，平均0.17%；Rb/Sr比值较 低，平均6.33。以二云母花岗岩（γⅠ）标准化 之后的岩石元素特征（图8）显示，岩浆演化至细粒二云母花岗岩（γⅡ）时，已经 发生了 明显的元素分异，实现了K、Na的分离，含“眼球”的部分属于富含K的单元，且同时富含挥 发分(Li、F)以及成矿元素(Pb、Zn、W、Mo)；碱土金属变化情况不尽相同，Ca、Rb、Ba富集 ，少数样品亏损Sr，Rb/Sr比值变化不明显，“眼球”中Rb/Sr略高；稀有分散元素Nb变化不 大，Ta明 显亏损；稀土元素总量升高、LREE/HREE比值增加，但Eu进一步亏损。
在湖南瑶岗仙钨矿床、白云仙钨矿床中发现大量云英岩析离体，其典型的成分环带为：核 部为 富含白云母、石英的云英岩；外带为云英岩化花岗岩；云英岩析离体中富含成矿元素W、Mo 、Cu、Zn等，并具有完好的熔流包裹体，形成云英岩析离体的流体具有岩浆_热液过渡性质 ，是岩浆液态分异演化的结果（祝新友等，2013）。
邓阜仙钨矿床的“眼球”状析出物核部富含铁叶_铁白云母（大部分蚀变为绿泥石、金 红石等）， 边部富含石英，虽然整体上均是以岩浆结构为主，但核部热液组分明显增多；成矿元素Pb、 Zn、W、Mo等在“眼球”中明显富集；“眼球”状析出物中出现熔流包裹体（图3d）。此外 ，“眼球”周边 无冷凝边或烘烤边，说明其并非捕掳体、残留体；“眼球”附近岩石无裂隙、变形、碎裂、 矿物 定向排列等情况，说明“眼球”是在岩浆未固结的情况下，从花岗岩中出溶而来的，并随着 花岗 岩的流动，形成“条带状眼球”。“眼球”状析出物在地质产状、矿物组成及分带等 方面与瑶岗 仙的云英岩析离体极为相似，其在成因上也具有可比性，形成“眼球”的流体具有浆液过渡 态性质，“眼球”状析出物是岩浆液态不混溶作用的结果。
总结南岭大多数燕山期钨多金属矿成矿花岗岩稀土元素配分曲线发现，它们多呈较为平坦的 “V"字形、四分组效应明显、且δEu负异常明显，如瑶岗仙、柿竹园、黄沙坪、锡田等（图 10 ），这也是高分异演化花岗岩的共性。此外，南岭地区钨矿床成矿地质体演化程度越高，斜 长 石An值越低，祝新友等（2012）统计南岭钨矿床成矿地质体所有斜长石An＜5，多数An＜2， 仅 少量分析数据偏高，岩性属于碱长花岗岩，同样显示高分异特点。Rb/Sr比值对花岗岩分异 程度具有指示意义，高度分异的残余岩浆中Rb/Sr比值往往较高，如瑶岗仙细粒碱长花岗岩 的Rb/Sr比值可高达102.85。同时，组成南岭不同阶段侵入体的一些主要造岩矿物_石英、 斜 长石、黑云的含量以及斜长石牌号由明显递变规律（李尚维等，1989），通常情况早期侵入 的是粗粒黑云母花岗岩，稍晚侵入的是中粒二云母花岗岩，进一步演化为浅色的中细粒碱长 花岗岩；在南岭花岗岩不少文献中都不同程度强调这种演化趋势，指示岩浆分异演化的成岩 序列的存在。
以上论述说明，南岭钨矿床大多数发生岩浆液态分异作用的花岗岩均经过高度分异作用，岩 性为 碱长花岗岩；稀土元素配分曲线呈较为平坦的“V"字形、四分组效应明显、δEu负异常明显 、Rb/Sr比值高。
对比研究发现，邓阜仙燕山期花岗岩（γⅠ、γⅡ）与印支期花岗岩（γ15） 稀土元素配分曲线 类似，呈右倾的“V"字形，不具有四分组效应；“眼球”核部斜长石An值普遍偏高，近一半 An＞ 5，不少达到奥长石系列，岩性属于二长花岗岩；Rb/Sr比值低（平均6.33）。上述特征均 表明，邓阜仙燕山期花岗岩演化程度明显低于瑶岗仙、柿竹园等矿区成矿花岗岩。
“眼球”状析出物、云英岩析离体均是代表岩浆发生液态分离作用的典型现象，析离体边部 具有 岩浆结构，核部具有热液结构，其中云母主要为白云母；而“眼球"的边部和核部均是岩浆 结构，含有大量铁白云母_铁叶云母。王联魁等（2000）研究认为，云母种类变化对花岗 岩 演化具有标型意义，随着花岗岩演化，云母类型由黑云母→锂黑云母→白云母或铁锂云母变 化序列。析离体、“眼球”这两个不同地质体中对应形成2类不同类型的云母，这一现象表 明，在岩浆演化的不同阶段均可发生岩浆液态不混溶作用。南岭发生液态分离作用 的成矿花岗岩，大部分经 过高度分异演化，对应形成白云母，以瑶岗仙析离体为代表；极少部分的分异程度不够高， 对应形成铁白云母_铁叶云母，以邓阜仙“眼球”状析出物为代表。
由此认为，南岭钨矿床花岗岩岩浆液态分异作用在主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段 ，但在岩浆演化至二云母花岗岩阶段就已经开始，甚至可能发生的更早。
在主量元素相关性图解(图7)中，几类同源花岗岩之间元素成分既有相关性又有差异性，其 演化趋势 与一般岩浆结晶分异演化有所差异，跳跃性较强，但正是这种跳跃的、不连续的演化 方向，更加证实了花岗岩浆液态分异的可能。
岩浆演化过程中，成矿元素在流/熔体间的交换、分配过程是岩浆热液矿床形成的重要环节 。以元素W为例，W在流体/熔体相的分配系数（Dw=0.n～0.2）远小于1（刘英俊等，1 985），实验研究也表明，W、Sn的流_熔分配系数很小（彭省临等，1995；王玉荣等，2007 ），这说 明W将强烈富集在花岗质熔体中，这也是W在岩浆演化后期大量聚集的原因。但实际上，在岩 浆液态分离过程中，尤其是从熔体相分异出热液相的过程中，W的分配行为十分复杂，多名 学者总结有关W在流体/熔体相中的分配实验，结果却不尽相同（Hans et al.，1991；Chevy chelov et al.，1997；Bai et al.，1999）。而Nb、Ta倾向于分散在花岗岩熔浆，但在超 临界状态下，Nb、Ta氟络合物能够溶于气热相中（王玉荣等，1979）。
元素在熔体和流体间的分配特征不仅受到温度、压力、氧逸度等条件的制约，流体组成、碱 含量、熔体的NBO/T（非桥氧键/桥氧键）也是制约元素分配行为的重要因素，尤其是挥发分 F、Cl、Li等。以F为例，岩浆_热液有关钨矿床中的作用包括：降低熔浆的结晶温度， 提升岩浆侵位高度、影响矿物成分与结晶顺序、促进岩浆发生液态不混溶作用（王联魁等， 1983；2000；熊小林等，1998）。在液态分异形成的两相中，F及挥发分强烈向其中的一相 中聚集，W、Sn、Mo等高场强元素的分配与F以及挥发分的走向一致，导致富挥发分相的岩浆 中 成矿W、Sn、Mo等成矿元素含量不断提高，最终进入浆液过渡态流体及热液流体，形成矿床 。
由此认为，岩浆液态分异过程制约着元素的迁入迁出，促进了挥发分元素以及成矿元素的富 集，对矿化的形成也起到一定制约作用。
（2） 岩浆液态分异作用主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段，但在岩浆演化至二云母 花岗岩阶段就已经开始，甚至可能发生的更早。
（3） 岩浆液态分异过程制约着元素的迁入迁出，促进了“眼球”中挥发分及成矿元素的富 集，对矿化的形成也起到一定制约作用。
志谢感谢野外工作中矿山工作人员罗航等给予的大力支持，衷心感谢3位审稿 人提出的宝贵意见与建议！
1地质概况
邓阜仙钨矿床位于湖南省茶陵县东北部，是南岭锡钨多金属成矿带的一个重要组成部分。矿 区出露地层包括寒武系中统的变质砂岩、板岩、千枚岩，上泥盆统佘田桥组石英砂岩，锡矿 山组页岩、石英砂岩，侏罗系石英砂岩与粉砂岩，白垩系紫红色砂砾岩等。矿区内断裂构造 广泛发育，可分为NE向、NNW向和NEE向3组，以NEE向最为发育。规模最大的老山坳断层走向 NEE，倾向SSE，延伸5 km，控制了岩体和矿体的产出位置和形态特征（图1）。邓阜仙复式花岗岩侵入体出露面积约170 km2，包括2期3类花岗岩：印支期粗粒斑状黑 云母二长花岗岩，成岩年龄为（225.7±1.6） Ma（黄卉等，2011）；燕山期中粒斑状二 云母花岗岩、燕山期细粒白云母碱长花岗岩，其中，中粒斑状二云母花岗岩的锆石LA_ICP_M S U_Pb年龄为（154.4±2.2） Ma（黄卉等，2013），与脉型钨矿成矿年龄〔（150.5±5 .2） Ma（蔡杨等，2012）〕高度吻合，为其成矿地质体。在燕山期细粒碱长花岗岩的顶部 还发育大规模伟晶岩壳，厚度10～40 m。
邓阜仙钨矿床的矿床类型主要有石英脉型黑钨矿和花岗岩体型铌钽矿。石英脉型黑钨矿体主 要赋存于矿区印支期黑云母花岗岩和燕山期二云母花岗岩体中，铌钽矿化主要与细粒碱长花 岗岩关系密切。矿区发育有含矿石英脉百余条，矿脉走向主要近NEE向，受矿区内广泛发 育的NEE向断裂控制。
2“眼球"状析出物地质学特征
“眼球”状析出物中心呈黑色、外围呈白色，形似眼球，故形象定名为“眼球"（图2）。 “眼球”状析出物直接围岩为燕山期细粒二云母花岗岩（γⅡ），仅在眼球状析出物附近 出 现 ；间接围岩为燕山期中粒二云母花岗岩（γⅠ），分布范围较广，是燕山期花岗岩 （γ215）的主要岩性。与主体燕山期中粒二云母花岗岩（γⅠ）相比，含"眼 球"的花岗岩（γⅡ）粒度明显变细，斑晶颗粒变小、变少，二者呈渐变过渡关系。“眼球”状析出 物在湘东钨矿15、13、10中段的中粒二云母花岗岩（γⅠ）中均有分布，尤以13中段分布 范围最广、规模最大，“眼球”在花岗岩体中分布范围达500多米。单个“眼球”大小约1～ 3 cm，有的 呈一个个“眼球”独立产出，有的则由大量“眼球”连成条带，条带可呈平直或弯曲状延伸 几米至数十米。“眼球” （条带）与围岩细粒二云母花岗岩界线较为清楚，但二者并非先后关系。无明显的包裹、穿 切特征，亦无冷凝边、烘烤边等构造，中间主要由一圈或一条白色硅质边将二者分离， 流动构造明显(图2)。
“眼球”由边部“白眼仁"和核部“黑眼珠"两部分组成。
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图 1邓阜仙钨矿床地质简图（据蔡杨等，2012修编） a. 邓阜仙复式岩体地质简图； b. 邓阜仙矿区地质简图 Fig. 1Geological map of the Dengfuxian tungsten deposit（modified after Cai et al.， 2012） a. Geological map of Dengfuxian pluton； b. Geological map of Dengfuxian tungste n deposit |
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图 2邓阜仙细粒花岗岩中“眼球”状析出物地质特征 Fig. 2Geological characteristics of eye_shape segregations in Dengfuxian f inegrained granite |
核部“黑眼珠"亦为细粒花岗结构为主，以岩浆结晶结构为特征，粒径0.2～0.4 mm，矿物 组成 包括石英（25%）、钾长石（20%）、斜长石（18%）、铁白云母_铁叶云母（15%）、绿泥石 （13% ）、白云母（7%）等，还有一些金红石以及含铁不透明矿物（＜2%）（图3c），由于核部暗 色云母、绿泥石、金红石等矿物富集，颜色发黑，构成了核部的“黑眼珠"。“眼球”中包 裹体类型多样，除气液包裹体外，还含有少量熔流包裹体（图3d）。
3“眼球”状析出物地球化学特征
3.1“眼球”中的矿物成分
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图 3邓阜仙细粒花岗岩中“眼球”岩相学特征 a. 单个“眼球”磨制的薄片； b. 单个“眼球”在透射光显微镜下的整体分布特征； c. “眼球”核部 矿物组成，暗色矿物包括黑云母、绿泥石、 金红石及部分黄铁矿、黄铜矿等硫化物； d. “眼球”中的熔流包裹体 Kfs—钾长石; Ab—钠长石; Q—石英; Mus—白云母; Chl—绿泥石； L—液相； V—气相； S—固相 Fig. 3Petrography characteristic of eyeshape segregations in Dengfuxian fine grained granite a. Thin section of single eye_shape segregation; b. Overall distribution of sin gle eye_shape segregation under the microscope; c. Mineral composi_ tion of the c ore part of the eye_shape segregation, dark minerals including biotite, chlorit e, rutile, and some pyrite, brass and other sulfides; d. Melt_fluid incl usions in eye_shape segregation Kfs—K_feldspar; Ab—Sodium feldspar; Q—Quartz; Mus—Muscovite; Chl—Chlorite; L—Liquid; V—Vapor; S—Solid |
云母燕山期花岗岩中的存在2类云母，根据颜色差异、干涉色，分为暗色云母 和白云母 。其中，暗色云母多数蚀变成绿泥石、金红石、钛铁矿等矿物，仅有少数呈原生云母保存。 本文测试矿物均选择原生云母进行，电子探针分析二类云母成分（表1），采用Geokit软件 进行云母成分计算，投图结果显示（图4）白云母成分较为稳定，均属于白云母系列；暗 色云母中w（FeO）平均24.09% ，w（MgO）平均0.46%，因镁含量过低，投点介于铁白云母_铁叶云母之间，Mg元 素的流失与云母蚀变作用密切相关。主体二云母花岗岩（γⅠ）与含有“眼球”状析出物 附近的二云母花岗岩（γⅡ）中的云母成分与差异不大。
绿泥石邓阜仙含“眼球”状析出物——细粒二云母花岗岩（γⅡ）中的绿 泥石主要为黑云母蚀变而来。在电子探针数据（表2）中，w（SiO2）为24.31% ～25.82%，平均25.15 ， w（Al2O3）为19.85%～22.56%，平均21.08%，w（FeO）为31.77% ～36 .48%，平均34.26%，w（MgO）为0.65%～8.78%，平均5.71%，同时，含有少量 的MnO 、TiO2，根据其化学成分组成，在绿泥石的Fe_Si（原子数）图解（图5，Fe、Si原子数以 28个氧原子为标准换算，计算过程略）中，所测绿泥石应属于铁绿泥石系列。主 体内的中粒二云母花岗岩（γⅠ）中绿泥石成分与二云母花岗岩（γⅡ）差异不明显。
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图 4花岗岩云母类矿物Mg_（AlⅥ+Fe3++Ti）_ （Fe2++Mn）图解（F oster,1960） Fig. 4Mg_（AlⅥ+Fe3++Ti）_（Fe2++Mn） diagram of micas fro m granites（after Foster, 1960） |
3.2主量及微量元素地球化学
除了电子探针测定矿物组成特征外，还对样品进行了主、微量元素分析。主量元素分析采用 核工业北京地质研究院分析测试中心飞利浦PW2404型X射 线荧光光谱仪X_射线荧光光谱仪，样品测试参考 GB/T14506.28_93《硅酸盐岩石化学分析方法X射线荧光光谱法测定主、次元素量》 ；微量元素分析采用高分辨电感耦合等离子质谱法，仪器采样核工业北京地质研究院分析测 试中心的离子体质谱仪，仪器型号：Finnigan MAT制造，HR_ICP_MS（ElementⅠ），分析结 果见表4。所采集样品按照岩性分为4类：主岩体二云母 花岗岩（γⅠ）→含“眼球”细粒二云母花岗岩（γⅡ）→
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表 2邓阜仙中粒二云母花岗岩(γⅠ)及细粒二云母花岗岩（γⅡ）中绿泥石电子 探针分析结果 Table 2Electron microprobe analyses of chlorite in Dengfuxian medium_grained t wo_mica granite (γⅠ) and fine_grained （γⅡ） two_mica granite |
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图 5绿泥石的分类图解（据Deer et al.， 1962修改） Fig. 5Classification of chlorites from granites (after Deer et al., 1962) |
图7中显示，细粒二云母花岗岩（γⅡ）、“黑眼珠”、“白眼仁”之间的演化连续 性 更好，且通过SiO2_Fe2O3、SiO2_MgO2图明显可以看出，“黑眼珠”比“白眼仁 ”的铁、镁含量高很多，而二云母花岗岩（γⅡ）作为其围岩，其组成基本介于“黑 眼珠”和“白眼仁”之间，这一特征说明，“眼球”的形成可能是二云母花 岗岩（γⅡ）分异 而来的。“眼球"呈单个或条带状分布于细粒二云母 花岗岩（γⅡ）中。 微量元素组成方面，邓阜仙花岗岩4类花岗岩中成矿元素Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi含量均较高 ，同时富含挥发分，其中，w（Li）为58.52×10-6～101.72×10-6 ， 平均79.03×10-6；w（F）为0.14%～0.20%，平均0.17%；Rb/Sr比值较 低，平均6.33。以二云母花岗岩（γⅠ）标准化 之后的岩石元素特征（图8）显示，岩浆演化至细粒二云母花岗岩（γⅡ）时，已经 发生了 明显的元素分异，实现了K、Na的分离，含“眼球”的部分属于富含K的单元，且同时富含挥 发分(Li、F)以及成矿元素(Pb、Zn、W、Mo)；碱土金属变化情况不尽相同，Ca、Rb、Ba富集 ，少数样品亏损Sr，Rb/Sr比值变化不明显，“眼球”中Rb/Sr略高；稀有分散元素Nb变化不 大，Ta明 显亏损；稀土元素总量升高、LREE/HREE比值增加，但Eu进一步亏损。
3.3稀土元素地球化学
邓阜仙花岗岩中∑REE为97.83×10-6～219.37×10-6，LREE/HREE=10.41～ 15.29；δEu异常范围0.24～0.32，平均0.27；几类花岗岩稀土元素配分模式图（图9） 呈右倾的“V"字形，四分组效应不明显，整体看邓阜仙花岗岩几类岩体稀土元素组成类似， 但“眼球”及周边二云母花岗岩（γⅡ）中∑REE含量略高，δEu异常值更低。
4讨论
4.1“眼球”状析出物成因
有关南岭与锡钨多金属矿成矿有关的花岗岩成 因，主要观点认为南岭花岗岩的多样性主要是 结晶分异的结果，成矿热液为岩浆通过强烈结晶分异的产
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图 6邓阜仙“眼球”状析出物(a)及其围岩中斜长石An值(b) Fig. 6Picture of eye_shape segregations (a) and An value of feldspar (b) Deng fuxian finegrained granite表 4邓阜仙“眼球”状析出物及花岗岩主量、微量元素含量 Table 4Major and trace element average composition of eye_shape segregations and host granite in Dengfuxian |
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图 7邓阜仙“眼球”及围岩花岗岩主量元素相关性图解 Fig. 7Major elements correlation diagram of eye_shape segregations and host gr anite in Dengfuxian 物，富含挥发分和成矿元素的物质富集于晚期残余热液中（陈骏等，2008；王汝成等， 20 08）。岩浆结晶分异可形成浆液过渡 态流体（朱金初等，2002；王汝成等，2008），通过液态分异，酸性岩浆分离成富硅酸盐相 熔浆和富挥发分熔体（Veksler et al.，2002; Veksler，2004)。近年部分 研究已经发现，南岭地区 锡钨多金属矿区花岗岩广泛发育岩浆液态不混溶作 用（王联魁等，1983；2000；彭省临等，1995；祝新友等， |
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图 8以主体二云母花岗岩（γⅠ）标准化后的“眼球”状析出物元素图解 Fig. 8Two_mica granite (γⅠ) normalized element pattern for the eye_shape segregations 图 9“眼球”及花岗岩REE配分图解 （球粒陨石标准化值引自Boynton, 1984） Fig. 9Chondrite_normalized REE patterns of eye_shape segregations and host granite (chondrite_normalized values after Boynton,1984） 2013）。 |
邓阜仙钨矿床的“眼球”状析出物核部富含铁叶_铁白云母（大部分蚀变为绿泥石、金 红石等）， 边部富含石英，虽然整体上均是以岩浆结构为主，但核部热液组分明显增多；成矿元素Pb、 Zn、W、Mo等在“眼球”中明显富集；“眼球”状析出物中出现熔流包裹体（图3d）。此外 ，“眼球”周边 无冷凝边或烘烤边，说明其并非捕掳体、残留体；“眼球”附近岩石无裂隙、变形、碎裂、 矿物 定向排列等情况，说明“眼球”是在岩浆未固结的情况下，从花岗岩中出溶而来的，并随着 花岗 岩的流动，形成“条带状眼球”。“眼球”状析出物在地质产状、矿物组成及分带等 方面与瑶岗 仙的云英岩析离体极为相似，其在成因上也具有可比性，形成“眼球”的流体具有浆液过渡 态性质，“眼球”状析出物是岩浆液态不混溶作用的结果。
4.2岩浆液态分异与岩浆演化程度
富Li_F碱长花岗岩的形成与深度演化常出现液态不混溶分异（Veksler, 2004；Dolejs et a l.，2007a；2007b；Costi et al.，2009），南岭花岗岩中富含Li、F等挥发分，随着 花岗岩高度分异演化，挥发分的逐步富集对岩浆发生液态不混溶具有促进作用，饱和F的花 岗岩岩浆会发生液态不混溶作用（熊小林等，1998；王联魁等，2000）。南岭花岗岩，特别 是燕山期花岗岩，广泛发育岩浆液态不混溶（王联魁等，1983），瑶岗仙、柿竹园等矿床成 矿花岗岩中均有明显岩浆液态分异的表征，如云英岩析离体、碱交代脉、似伟晶岩脉条带等 。总结南岭大多数燕山期钨多金属矿成矿花岗岩稀土元素配分曲线发现，它们多呈较为平坦的 “V"字形、四分组效应明显、且δEu负异常明显，如瑶岗仙、柿竹园、黄沙坪、锡田等（图 10 ），这也是高分异演化花岗岩的共性。此外，南岭地区钨矿床成矿地质体演化程度越高，斜 长 石An值越低，祝新友等（2012）统计南岭钨矿床成矿地质体所有斜长石An＜5，多数An＜2， 仅 少量分析数据偏高，岩性属于碱长花岗岩，同样显示高分异特点。Rb/Sr比值对花岗岩分异 程度具有指示意义，高度分异的残余岩浆中Rb/Sr比值往往较高，如瑶岗仙细粒碱长花岗岩 的Rb/Sr比值可高达102.85。同时，组成南岭不同阶段侵入体的一些主要造岩矿物_石英、 斜 长石、黑云的含量以及斜长石牌号由明显递变规律（李尚维等，1989），通常情况早期侵入 的是粗粒黑云母花岗岩，稍晚侵入的是中粒二云母花岗岩，进一步演化为浅色的中细粒碱长 花岗岩；在南岭花岗岩不少文献中都不同程度强调这种演化趋势，指示岩浆分异演化的成岩 序列的存在。
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图 10南岭与成矿有关的花岗岩稀土元素组成 （球粒陨石标准化值引自Boynton，1984） Fig. 10Chondrite_normalized REE patterns of Nanling ore_forming granites (ch ondrite_normalized values after Boynton，1984） |
对比研究发现，邓阜仙燕山期花岗岩（γⅠ、γⅡ）与印支期花岗岩（γ15） 稀土元素配分曲线 类似，呈右倾的“V"字形，不具有四分组效应；“眼球”核部斜长石An值普遍偏高，近一半 An＞ 5，不少达到奥长石系列，岩性属于二长花岗岩；Rb/Sr比值低（平均6.33）。上述特征均 表明，邓阜仙燕山期花岗岩演化程度明显低于瑶岗仙、柿竹园等矿区成矿花岗岩。
“眼球”状析出物、云英岩析离体均是代表岩浆发生液态分离作用的典型现象，析离体边部 具有 岩浆结构，核部具有热液结构，其中云母主要为白云母；而“眼球"的边部和核部均是岩浆 结构，含有大量铁白云母_铁叶云母。王联魁等（2000）研究认为，云母种类变化对花岗 岩 演化具有标型意义，随着花岗岩演化，云母类型由黑云母→锂黑云母→白云母或铁锂云母变 化序列。析离体、“眼球”这两个不同地质体中对应形成2类不同类型的云母，这一现象表 明，在岩浆演化的不同阶段均可发生岩浆液态不混溶作用。南岭发生液态分离作用 的成矿花岗岩，大部分经 过高度分异演化，对应形成白云母，以瑶岗仙析离体为代表；极少部分的分异程度不够高， 对应形成铁白云母_铁叶云母，以邓阜仙“眼球”状析出物为代表。
由此认为，南岭钨矿床花岗岩岩浆液态分异作用在主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段 ，但在岩浆演化至二云母花岗岩阶段就已经开始，甚至可能发生的更早。
4.3岩浆液态分异中元素的地球化学行为
形成“眼球”的液态分异过程中，地球化学元素发生了明显的迁移。随着岩浆的演化，岩浆 液态 分异作用的发生，从主岩体二云母花岗岩（γⅠ）→细粒二云母花岗岩（γⅡ）→ “眼球”，Li 、F等挥发分，Pb、Zn、W、Mo等亲硫元素及成矿元素在“眼球”及细粒二云母花岗岩（ γⅡ ）中明显富集，K、Ba、Rb、Cs等碱土元素含量增加；元素Nb变化不明显，但Ta强烈亏损。 整体上向富碱、富铝、富含成矿元素方向演化，以上元素迁移方向与成矿作用方向一致，也 与岩矿鉴定结果相符。在主量元素相关性图解(图7)中，几类同源花岗岩之间元素成分既有相关性又有差异性，其 演化趋势 与一般岩浆结晶分异演化有所差异，跳跃性较强，但正是这种跳跃的、不连续的演化 方向，更加证实了花岗岩浆液态分异的可能。
岩浆演化过程中，成矿元素在流/熔体间的交换、分配过程是岩浆热液矿床形成的重要环节 。以元素W为例，W在流体/熔体相的分配系数（Dw=0.n～0.2）远小于1（刘英俊等，1 985），实验研究也表明，W、Sn的流_熔分配系数很小（彭省临等，1995；王玉荣等，2007 ），这说 明W将强烈富集在花岗质熔体中，这也是W在岩浆演化后期大量聚集的原因。但实际上，在岩 浆液态分离过程中，尤其是从熔体相分异出热液相的过程中，W的分配行为十分复杂，多名 学者总结有关W在流体/熔体相中的分配实验，结果却不尽相同（Hans et al.，1991；Chevy chelov et al.，1997；Bai et al.，1999）。而Nb、Ta倾向于分散在花岗岩熔浆，但在超 临界状态下，Nb、Ta氟络合物能够溶于气热相中（王玉荣等，1979）。
元素在熔体和流体间的分配特征不仅受到温度、压力、氧逸度等条件的制约，流体组成、碱 含量、熔体的NBO/T（非桥氧键/桥氧键）也是制约元素分配行为的重要因素，尤其是挥发分 F、Cl、Li等。以F为例，岩浆_热液有关钨矿床中的作用包括：降低熔浆的结晶温度， 提升岩浆侵位高度、影响矿物成分与结晶顺序、促进岩浆发生液态不混溶作用（王联魁等， 1983；2000；熊小林等，1998）。在液态分异形成的两相中，F及挥发分强烈向其中的一相 中聚集，W、Sn、Mo等高场强元素的分配与F以及挥发分的走向一致，导致富挥发分相的岩浆 中 成矿W、Sn、Mo等成矿元素含量不断提高，最终进入浆液过渡态流体及热液流体，形成矿床 。
由此认为，岩浆液态分异过程制约着元素的迁入迁出，促进了挥发分元素以及成矿元素的富 集，对矿化的形成也起到一定制约作用。
5结论
（1） 形成“眼球”的流体具有浆液过渡态性质，“眼球”状析出物是岩浆液态分异的结果 。（2） 岩浆液态分异作用主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段，但在岩浆演化至二云母 花岗岩阶段就已经开始，甚至可能发生的更早。
（3） 岩浆液态分异过程制约着元素的迁入迁出，促进了“眼球”中挥发分及成矿元素的富 集，对矿化的形成也起到一定制约作用。
志谢感谢野外工作中矿山工作人员罗航等给予的大力支持，衷心感谢3位审稿 人提出的宝贵意见与建议！
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