喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩磷灰石研究及指示意义

摘要

磷灰石是花岗岩-伟晶岩系统中重要的副矿物，记录了岩浆分异-热液演化等成岩成矿过程。喜马拉雅造山带是我国重要的稀有金属资源潜力区，其花岗岩-伟晶岩系统广泛产出磷灰石。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体中的3处含锂辉石伟晶岩脉（1号脉、2号脉和3号脉）及其围岩白云母花岗岩中的磷灰石的产状，开展磷灰石内部结构分带和主微量化学组成研究。阴极发光和背散射图像下，库曲含锂辉石伟晶岩脉中磷灰石呈均一结构、核-边（生长边或蚀变边）结构和补丁结构，白云母花岗岩中磷灰石呈均一和振荡环带结构。磷灰石的MnO和F含量为0.06%～1.69%和2.59%～3.28%,X（Fap）、X（Cap）和X（Hap）分别为0.689～0.885、<0.002和0.115～0.311。磷灰石的微量元素中Li、Ga、Ge、Sr、Y、Pb、Th和U的含量变化范围大，Zn、Cd和Sn的含量低。稀土元素配分模式显示明显的四分组效应和Eu负异常。与白云母花岗岩相比，含锂辉石伟晶岩脉中磷灰石贫Sr,富Mn、Pb、REE、Li、Ga和Ge,低Sr/Y值（0.002～0.104）,具有强烈的稀土元素（rare earth element, REE）四分组效应(TE_1,3=1.26～1.64)、较高的Y/Ho值（30.7～65.0）、极低的Eu/Eu^*值（0.002～0.016）,以及高的Ce/Ce^*值（1.08～1.23）,表明富锂岩浆具有分异程度高、存在大量流体出溶的内在特征。富锂伟晶岩中磷灰石的微量元素化学行为与岩浆分异演化引起的结晶介质物理化学性质变化密切相关。通过对比分析磷灰石的微量元素含量（Mn、Sr、Y、REE和Pb等）以及元素对比值，如Sr/Y值和（La/Yb）_N值等，发现：1号脉内的含锂辉石伟晶岩中磷灰石的结晶介质物理化学性质不一，该脉内的锂辉石伟晶岩具有相对高的分异演化程度；与1号脉相比，2号脉和3号脉的锂辉石伟晶岩的岩浆分异程度更高；且3号脉锂辉石伟晶岩岩浆经历了更多的斜长石结晶分异和流体出溶。含锂辉石伟晶岩脉中磷灰石的核部与蚀变边/补丁的化学演化，揭示了流体交代过程中不同程度的元素带入带出，反映了流体性质的不同。不同含锂辉石伟晶岩脉中流体化学组成具有一定的差异。富锂岩浆体系中存在复杂的流体活动。结合与喜马拉雅中段琼嘉岗锂矿和东段嘎波锂矿的磷灰石化学特征的对比，喜马拉雅东段和中段的富锂岩浆及其形成演化过程可能不同。

关键词

磷灰石 / 岩浆分异演化 / 流体交代 / 含锂辉石伟晶岩脉 / 喜马拉雅