棉花坑矿床细粒花岗岩黑云母微区地球化学特征及其地质意义

摘要

对粤北棉花坑铀矿床细粒黑云母花岗岩中的黑云母进行了系统的矿物化学分析,旨在探讨黑云母对成岩成矿作用的指示意义。电子探针(EMPA)测试结果显示,细粒花岗岩中黑云母富FeO_T、TiO_2,贫MgO、Al_2O_3,属铁叶云母。Fe~(2+)/(Mg+Fe~(2+))比值介于0.89~0.93,TiO_2/MnO比值介于2.89~4.59,并显示贫钙的特征,为典型的岩浆成因黑云母;其F含量较高(平均为0.69%),表明岩浆熔体富F。激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)原位微量分析表明黑云母稀土总量较低,∑REE含量为13.85×10~(-6)~25.18×10~(-6)。轻重稀土比值LREE/HREE为1.04~1.69,显示出轻重稀土分馏不明显。球粒陨石标准化的稀土元素配分模式呈典型的平缓V字形,且具明显的Eu(δEu为0.016~0.021)负异常。在原始地幔标准化蛛网图中,黑云母相对全岩富集Rb、Ta、Nb、Sc、V、Co,而相对亏损Th、U、Sr、Zr等元素。估算得出黑云母结晶温度为437~502℃,氧逸度lgf(O_2)为10~(-18.7)~10~(-20.8),表明其形成于低温、低氧逸度条件。上述特征指示寄主岩石为壳源成因的高分异S型花岗岩,与产铀岩体具相似特征,低温、低氧逸度和高挥发分氟含量等条件有利促使铀元素富集。