德兴铜矿花岗闪长斑岩成岩过程分异的初始岩浆流体HF_HCl浓度特征

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1、第30卷第3期矿物学报Vol．30，No.32010年9月ACTAMINERALOGICASINICASept.，2010文章编号:1000-4734(2010)03-0331-07德兴铜矿花岗闪长斑岩成岩过程分异的初始岩浆流体HF、HCl浓度特征1，211王蝶，毕献武，尚林波(1.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳550002;2.中国科学院研究生院，北京100049)摘要:用全岩锆饱和温度计和角闪石Al压力计计算得到德兴花岗闪长斑岩体的平均结晶温度为(790±50)℃，压力为(198±60)MPa。以此温压条件为前提，根据化学反应平衡时各组分浓度

2、与反应吉布斯自由能的关系，---在假设磷灰石中F、Cl与OH理想替位的前提下，运用电子探针测试及计算得到的花岗闪长斑岩中斑晶矿物---磷灰石F、Cl、OH浓度，计算得到磷灰石结晶时流体中HF、HCl的活度分别为0.00079和0.196mol/L。这个浓度代表了岩浆结晶早期分异的初始岩浆流体中HF和HCl的含量特征，且HCl的有效浓度远远大于HF，暗示德兴花岗质岩浆分异的初始岩浆流体富含能与成矿元素Cu形成稳定络合物的挥发性组分Cl，有利于形成花岗质岩浆热液铜矿床。关键词:花岗闪长斑岩;岩浆流体;氟化氢;氯化氢;磷灰石中图分类号:P588.13;P599;P618.4101文

3、献标识码:A作者简介:王蝶，女，1984年生，硕士研究生，矿床地球化学专业.E-mail:wangdie0612@yahoo.cn与花岗岩有关的Cu矿床主要为斑岩型铜床，具有悠久的开采和研究历史。已有研究表明，矿。研究表明，在斑岩铜矿成矿系统中铜主要以与德兴斑岩型铜矿具有密切成因联系的花岗闪长Cl的络合物形式迁移，在实验条件下，Cl和Cu的斑岩为I型花岗岩，铜矿的成矿流体主要为岩浆［10，11］流体/熔体分配系数均大于1，使得Cl、Cu强烈倾分异流体，然而对于花岗闪长斑岩分异出的［1-3，6-7］向于在流体相中富集，说明富Cl的热液能原始流体的F、Cl的含量特征及其对成矿的制

4、约够从共存的熔体中活化迁移出大量的Cu，进而形研究十分薄弱。本次研究运用电子探针测定了德成岩浆热液成因的斑岩型铜矿床。然而，这一认兴铜厂与成矿有关的花岗闪长斑岩中斑晶磷灰石---识主要是基于实验地球化学的推测，还缺少系统的F、Cl、OH浓度，用角闪石Al压力计和Zr饱的流体地球化学的支持。因此，开展与斑岩型铜和温度计计算得到确定的矿物结晶温压值，进而矿有关的花岗岩成岩过程中挥发性组分含量特征运用热力学方法计算获得磷灰石结晶时与之平衡研究，对深入认识相关岩浆热液矿床形成机制具的原始岩浆分异的初始流体中的HF、HCl含量。有重要的意义。但是，由于岩浆结晶过程中存在在此基础上，探讨

5、花岗闪长斑岩成岩过程中分异的去气作用以及F、Cl在流体-熔体-矿物中的不出的流体的挥发性组分特征及其对斑岩型铜矿形均匀分配，简单测定全岩或单矿物中的F、Cl含量成的重要作用。［8］并不能完全代表原始岩浆F、Cl的含量特征。1地质背景--但矿物结晶学和热力学计算研究显示，F、Cl常替-代OH位置而进入含水矿物富集，因此，可通过热江西德兴斑岩铜矿由铜厂、富家坞和朱砂红力学计算，获得含水矿物结晶时与之平衡的流体3个矿床组成，共生的侵入体分别为铜厂、富家坞［8，9］中的HF、HCl含量特征。和朱砂红斑岩体。主要岩石类型为花岗闪长斑德兴斑岩型铜矿作为中国最大的露天开采矿岩。岩石具斑状结

6、构，斑晶主要为斜长石、角闪石、黑云母，钾长石和石英，基质具微粒-细粒结收稿日期:2009-12-03构，成分跟斑晶接近。副矿物为磁铁矿、磷灰石、基金项目:国家自然科学基金项目(40673042);国家重点基础研榍石、钛铁矿和锆石等。经前人和作者的野外观究发展计划“973”项目(2007CB411404)察及室内薄片鉴定，花岗闪长斑岩体发生了明显332矿物学报2010年的热液蚀变，钾化、硅化、绿泥石化、绢云母化、绿钾化和硅化的花岗闪长斑岩。样品呈现斑状结帘石化等均有发育且互相叠加。前人研究表明，构，主要矿物为角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、花岗闪长斑岩相当于I型花岗岩，锆石的S

7、HRIMP石英，副矿物有磁铁矿、磷灰石、锆石和榍石。样［15］年龄为(171±3)Ma。铜矿体主要产在斑岩体品中有较新鲜的角闪石;斜长石和钾长石有较弱内及其与围岩的接触带附近，成矿流体主要为岩的绢云母化;磷灰石较为自形，颗粒粗大，仅有少［10，11］浆分异流体，矿石中辉钼矿的Re-Os年龄为数颗粒发生溶蚀现象。［16］173Ma，与花岗闪长斑岩形成时代在误差范围样品分析方法有全岩主量元素分析、全岩微内一致，说明花岗闪长斑岩的成岩和铜成矿是一量元素分析、单矿物(角闪石、磷灰石)微区主量连续的过程。元素分析