川西扎乌龙伟晶岩型稀有金属矿床的锂、铍矿物学特征及其对成矿作用的指示

摘要

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川省和青海省交界处,其西部矿体被称为青海草陇矿床,是我国西部松潘-甘孜稀有金属成矿带的重要组成。扎乌龙矿床Li 2O资源储量预估高达157万t,最主要的锂、铍矿石矿物为绿柱石和锂辉石。前人以扎乌龙伟晶岩脉内多阶段的流体包裹体为研究对象,着重剖析了其岩浆热液演化过程。然而,迄今为止尚缺乏锂铍矿物学和同位素方面的研究来加深对该矿床岩浆热液演化及成矿作用方面的理解。14号钠长石-锂辉石型伟晶岩脉是扎乌龙花岗伟晶岩型矿床出露面积最大、锂储量最高的伟晶岩脉,也是研究该稀有金属矿床成矿作用过程的理想对象。该伟晶岩脉具有一定的内部分带性,由边部至核部分为:石英-白云母带(Ⅰ带)、微斜长石-钠长石带(Ⅱ带)、钠长石-锂辉石带(Ⅲ带)和石英-锂辉石带(Ⅳ带)。绿柱石和锂辉石矿物结构和化学组成表明,扎乌龙14号脉锂铍矿化主要可划分为两个阶段:第一阶段为岩浆阶段,主要形成均一或振荡环带结构的原生绿柱石和锂辉石;第二阶段为热液阶段,主要表现为流体与原生矿物发生再平衡,原生锂辉石发生蚀变形成云母等矿物,原生绿柱石边部和内部缝隙产出相对富Cs_(2)O或Na 2O含量的次生绿柱石。14号伟晶岩中原生和次生绿柱石的Cs_(2)O含量(0.71%~2.28%)均低于世界上许多其他Li-Ta-Cs伟晶岩脉,表明其岩浆结晶分异程度相对较低。Ⅲ和Ⅳ带原生锂辉石均呈现出不均匀的δ^(7)Li值(-1.70‰~1.67‰),表明锂辉石结晶于流体出溶的环境。次生锂辉石相对略低的δ^(7)Li值(-1.90‰~-0.03‰)表明了热液阶段锂的再活化沉淀对于锂同位素组成产生了一定的影响。次生绿柱石较原生绿柱石的Cs_(2)O含量增加有限,热液作用未形成高度富铯或锂的矿物如铯馏石和锂云母,表明热液作用对于原生稀有金属矿物的改造有限。总体而言,与加拿大Tanco和可可托海3号脉伟晶岩相比,扎乌龙14号脉伟晶岩熔体的分异程度较低,出溶的富Cs流体有限,未发生较大规模的晚阶段热液交代作用,成矿作用以伟晶岩熔体的结晶作用为主。