高分异花岗岩的成因与成矿

摘要

高分异花岗岩的特征是高硅(SiO2＞74％)富碱,含白云母、铁锂云母、萤石、黄玉、电气石、钛铁矿等,具有低Sr(通常＜50ppm)、稀土元素四分组效应和强负Eu异常、高K/Ba和低Zr/Hf等地球化学特征,是贫水、还原、富F的岩浆体系,具有铝质A型花岗岩特征。通过对华南和中亚造山带高分异花岗岩研究表明：(1)由于富F/B等挥发分，该类型花岗质岩浆的固相线温度和粘度大幅下降，导致发生极端分离结晶作用和强烈熔体-围岩/流体相互作用；高分异花岗岩的最终化学成分不仅与分离结晶作用有关，还与熔-流体、熔体-围岩相互作用有关，比如晚期富钙和形成富钙的岩浆萤石和白钨矿、高Li-O同位素比值等；(2)高分异花岗岩特殊的地球化学性质(如稀土四分组效应)主要与分离结晶程度有关，而与熔-流体作用关系不大；(3)高分异花岗岩与铜钼钨锡等稀有稀土多金属矿化密切相关，如西北天山达巴特铜钼矿、祖鲁洪钨铜矿、喀孜别克锡铜矿和内蒙岔路口大型钼矿等，华南的姑婆山锡矿、千里山柿竹园钨锡钼铋多金属矿、西华山钨矿、黄沙坪钨锡矿、赣北大型大湖塘钨铜矿和朱溪钨铜矿等；国外也多有报道，如德国Zinnwald锡矿（高分异黄玉钠长石花岗岩）、埃及Gabal Gattar钨锡钼铋多金属矿、巴西前寒武Madeira黄玉(A型)花岗岩有关的Sn-Nb-REE矿等；(4)与高分异花岗岩有关的成矿流体/金属除了来自岩体本身外，更重要的来源是岩体围岩中高温循环水、同期变质流体(和变质岩)，这得到白钨矿的Sr同位素比值远高于花岗岩、黄铜矿的eNd值明显高于共生的白钨矿的支持，该数据也解释了地球化学性质不同的铜和钨锡可共生的现象(铜和钨锡分别来自不同的源区)；高分异花岗岩的形成与碰撞后幔源岩浆(富F等挥发分)交代中酸性下地壳并促使后者部分熔融的过程有关。该模式不同于典型斑岩型铜(钼)矿成岩-成矿理论，后者的岩浆是中酸性、高氧逸度、富H2O、S、Cl等，其成因与大洋板片俯冲脱水有关，而成矿物质、成矿流体均被认为来自中酸性岩体本身；典型斑岩铜矿成矿理论认为挥发份Cl在Cu的迁移、富集过程中起着重要作用，但高分异花岗岩的形成演化和成矿过程中F起重要作用。