肖鴻天,謝富偉,郎興海,冉鳳琴
(成都理工大學(xué),四川 成都 610059)
作為斑巖型礦床鉀硅酸鹽化中最重要的一種蝕變礦物,黑云母的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分對于巖漿或者巖漿熱液的物理化學(xué)環(huán)境極其敏感(Jacobs and Parry,1979),因此黑云母的化學(xué)成分能夠有效地揭示與其形成有關(guān)的巖漿-熱液系統(tǒng)的成分和物理、化學(xué)條件。前人對于黑云母已做了大量的研究工作。Robert(1976)和Patino(1993)認(rèn)為溫度和氧逸度是黑云母中鈦含量的控制因素;Wones和Eugster(1965)提出黑云母中Fe3+、Fe2+和Mg2+的含量能有效指示巖漿熱液的氧逸度;黑云母對于制約巖漿熱液系統(tǒng)中金屬元素絡(luò)合物的形成以及礦床礦化類型等起著重要的作用(Ayatietal.,2008;Bathetal.,2013)。斑巖型礦床中鉀硅酸鹽蝕變帶內(nèi)早期成礦流體的溫度、氧逸度等物理化學(xué)條件,對于斑巖型礦床成礦元素的萃取、運移和沉淀有著重要的研究意義(Beane,1974;Parsapooretal.,2015)。
青藏高原經(jīng)歷了特提斯洋的俯沖消亡、拉薩地體與羌塘地體的碰撞、亞歐大陸與印度大陸的碰撞及碰撞后伸展等一系列地質(zhì)歷史事件。其中,岡底斯成礦帶發(fā)育大量的斑巖-矽卡巖型礦床,使得該成礦帶成為西藏重要的成礦帶之一(侯增謙等,2003;唐菊興等,2012)。位于日喀則市謝通門縣的雄村銅(金)礦床,是岡底斯成礦帶南緣重要的斑巖型銅(金)礦床,曾引起廣泛關(guān)注,前人圍繞它已開展了大量研究工作(曲曉明等,2001;徐文藝等,2005;郎興海,2012;郎興海等,2012a;唐菊興等,2014)。目前,在雄村礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號斑巖型銅(金)礦體以及多個礦化體,僅勘查評價的Ⅰ、Ⅱ號礦體銅金屬資源量達到238萬噸,伴生金金屬資源量超過219噸,伴生銀金屬資源量超過1 094噸(郎興海,2012;郎興海等,2012a)。前人對于雄村礦區(qū)的研究主要集中于成礦地質(zhì)背景(黃勇等,2011;郎興海,2012;郎興海等,2010,2012a)、礦床地質(zhì)特征(郎興海等,2010;黃勇等,2012)、成礦物質(zhì)來源和流體演化(唐菊興等,2009,2010;郎興海,2012;周云等,2017),僅有部分學(xué)者對礦區(qū)黑云母進行了Ar-Ar同位素年齡分析(鄒銀橋等,2015)。本文通過對雄村礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ號礦體熱液黑云母詳細(xì)的顯微鏡下觀察和電子探針測試,對熱液黑云母的化學(xué)特征、物理化學(xué)環(huán)境進行了研究,探討了熱液黑云母對于雄村斑巖型銅(金)礦床熱液流體演化及礦化的指示意義。
雄村礦區(qū)位于雅魯藏布江縫合帶北側(cè)、岡底斯成礦帶中段南緣,南側(cè)緊鄰日喀則弧前盆地(唐菊興等,2012)(1)唐菊興,李志軍,郎興海,等.2012.西藏自治區(qū)謝通門縣雄村礦區(qū)銅礦勘探報告.西藏:天圓礦業(yè)資源開發(fā)有限公司.。雄村礦區(qū)出露地層主要為下侏羅統(tǒng)雄村組(J1x)(圖1),巖性主要為凝灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)板巖和少量的灰?guī)r。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要形成于侏羅紀(jì)和古近紀(jì)。侏羅紀(jì)侵入巖為早中侏羅世角閃石英閃長玢巖、中晚侏羅世含粗粒石英斑晶的角閃石英閃長斑巖、晚侏羅世石英閃長斑巖和侏羅紀(jì)輝綠巖脈。古近紀(jì)侵入巖主要為始新世石英閃長巖和始新世黑云母花崗閃長巖(郎興海等,2010;郎興海,2012;謝富偉等,2015 )。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要以脆-韌性斷裂帶及其相關(guān)的裂隙帶為主,呈NW、NWW和NE向展布(郎興海等,2012a,2012b)。雄村Ⅰ號礦體主要產(chǎn)于石英閃長斑巖及接觸帶的雄村組安山質(zhì)凝灰?guī)r中,剖面上呈筒狀、層狀和似層狀,礦石以脈狀、浸染狀和細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出,主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦,次要金屬礦物為輝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、毒砂、輝砷銅礦和藍輝銅礦等,主要非金屬礦物有石英、紅柱石和絹云母,次要非金屬礦物有長石、黑云母、綠泥石、綠簾石、粘土礦物等(郎興海等,2010,2014;謝富偉等,2014)。Ⅱ號礦體主要發(fā)育在角閃石英閃長斑巖和接觸帶的雄村組安山質(zhì)凝灰?guī)r中,礦體受含礦斑巖及圍巖接觸帶控制,剖面上呈似層狀、厚板狀(丁楓等,2012),礦石以細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出為主,主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等,次要金屬礦物有磁黃鐵礦、輝銅礦、藍輝銅礦、銅藍、斑銅礦、赤鐵礦、鈦鐵礦等,主要非金屬礦物為石英、長石、黑云母,次要非金屬礦物有紅柱石、白云母、絹云母、綠泥石、綠簾石等(謝富偉等,2015)。雄村Ⅰ號礦體主要發(fā)育鉀硅酸鹽化、絹英巖化和青磐巖化,Ⅱ號礦體主要發(fā)育鉀硅酸鹽化、鈉化-鈣化、黃鐵絹英巖化和青磐巖化。
圖1 雄村礦區(qū)地質(zhì)簡圖(Lang et al.,2019)Fig.1 Geological map of the Xiongcun deposit (after Lang et al.,2019)
本次研究的樣品主要采自雄村礦區(qū)石英閃長斑巖(Ⅰ號礦體:ZK5024、ZK5032、ZK6066,Ⅱ號礦體ZK7226),其中ZK5024采樣深度分別為202 m和213 m,ZK5032為182 m,ZK6066為332 m,ZK7226為398 m。石英閃長斑巖呈斑狀結(jié)構(gòu),石英斑晶含量為5%~15%,具有強烈鉀化蝕變。經(jīng)系統(tǒng)的巖心編錄,選取樣品磨制成標(biāo)準(zhǔn)的電子探針片,利用萊卡DM2500P偏光顯微鏡進行鏡下觀察和照相。
Ⅰ號礦體內(nèi)有多條脈體,黑云母主要分布于石英硫化物脈、黑云母硫化物脈中,形成于成礦早期或主成礦期,脈體產(chǎn)狀不規(guī)則,多呈彎曲狀,黑云母主要產(chǎn)出狀態(tài)為:① 黑云母-紅柱石-硫化物-石英組合,呈團斑狀或脈狀產(chǎn)出,自形程度較高,多為自形-半自形粒狀,粒度為0.5~1.5 mm,部分被紅柱石交代;② 石英-硫化物脈邊部富集,呈細(xì)粒片狀;③ 黑云母-白云母-硫化物組合,黑云母和白云母與硫化物伴生產(chǎn)出,與硫化物富集呈正相關(guān)關(guān)系(圖2a~2d)。
Ⅱ號礦體僅發(fā)育在鉆孔深部,以磁鐵礦-黑云母-硫化物脈形式產(chǎn)出,形成于成礦早期或主成礦期,脈體彎曲,呈不規(guī)則不連續(xù)狀,黑云母主要呈片狀、鱗片狀與黃鐵礦伴生,或呈脈狀與石膏等伴生(圖2e、2f)。
值得注意的是,Ⅰ號礦體熱液黑云母的自形程度較高,這與Jacobs 和 Parry(1979)所認(rèn)為斑巖銅礦床原生黑云母多呈自形-半自形的斑晶或顯微斑晶,熱液黑云母呈細(xì)粒鱗片狀、脈狀的結(jié)果不同,這可能是因為Ⅰ號礦體的熱液黑云母形成于鉀硅酸鹽化蝕變帶的早期,結(jié)晶溫度較高(Popp and Franitz,1980)。
按照成因,黑云母又可分為巖漿黑云母和熱液黑云母。巖漿黑云母形成于巖漿結(jié)晶過程中,熱液黑云母形成于熱液蝕變過程中,又可分為熱液蝕變黑云母和熱液新生黑云母。巖漿黑云母和熱液黑云母在礦物學(xué)特征上存在較大的差異(Jacobs and Parry,1979;傅金寶,1981;唐攀,2018)。Ⅰ號礦體黑云母主要以脈狀熱液黑云母和團斑狀熱液黑云母為主,原生巖漿黑云母受熱液蝕變作用,形成熱液蝕變黑云母,主要呈交代殘余、交代假像結(jié)構(gòu),熱液新生黑云母主要為半自形-它形片狀或極細(xì)的片狀集合體,常與閃鋅礦、黃銅礦、白云母等伴生產(chǎn)出。Ⅱ號礦體黑云母主要以熱液交代黑云母和團斑狀熱液新生黑云母為主,鏡下未見巖漿黑云母,熱液交代黑云母主要交代角閃石和石英,呈角閃石假像,半自形-它形片狀。選擇兩個礦體典型的熱液黑云母在天津地質(zhì)調(diào)查中心實驗室進行了電子探針分析,儀器為日本島津公司生產(chǎn)的EPMA-1600型電子探針分析儀,加速電壓為15 kV,束流20 nA,束斑直徑10 μm,檢出限為0.002%,所采用的標(biāo)樣為鈉長石(Na)、透長石(Si,Al,K)、透輝石(Ca,Mg)、貴榴石(Fe)、金紅石(Ti)、氟磷灰石(P)和薔薇輝石(Mn)。Fe3+和Fe2+采用林文蔚等(1994)等的計算方法進行調(diào)整。雄村礦區(qū)熱液黑云母的電子探針數(shù)據(jù)列于表1、2。
表1 雄村Ⅰ號礦體熱液黑云母電子探針數(shù)據(jù) wB/%Table 1 Electron microprobe analyses of hydrothermal biotite of No.Ⅰ orebody in the Xiongcun deposit
表2 雄村Ⅱ號礦床熱液黑云母電子探針數(shù)據(jù) wΒ/%Table 2 Electron microprobe analyses of hydrothermal biotite of No.Ⅱ orebody in the Xiongcun deposit
Ⅰ號礦體黑云母的SiO2含量為36.30%~41.44%,平均為39.88%;TiO2含量為0.55%~0.80%,平均為0.65%;Al2O3含量為14.30%~17.87%,平均為15.92%;FeOT含量為4.13%~12.09%,平均為7.83%;MgO含量為17.76%~22.54%,平均為19.76%;K2O含量為3.13%~9.72%,平均為8.51%。Ⅱ號礦體的SiO2含量為30.68%~37.58%,平均為34.14%;TiO2含量為1.07%~3.12%,平均為2.02%;Al2O3含量為14.80%~19.03%,平均為16.22%;FeOT含量為16.29%~18.73%,平均為17.46%;MgO含量為10.75%~14.66%,平均為12.79%;K2O含量為7.47%~9.49%,平均為8.80%。兩個礦體的熱液黑云母具有低Ti(TiO2<3%)、高Al(Al2O3>15%)、高K、低Na、貧Ca的特點,且具有較高的MgO含量,指示了較好的礦化(秦克章等,2009)。在Mg2+-(AlⅥ+Fe3++Ti)-(Fe2++Mn)圖解中,雄村Ⅰ號礦體的熱液黑云母落入金云母區(qū)域,部分點位落入鎂質(zhì)黑云母區(qū)域中;Ⅱ號礦體中的熱液黑云母全部落入鎂質(zhì)黑云母區(qū)域(圖3)。
黑云母的Mg/Fe、K/Na值是判定斑巖型礦床成礦與否的重要標(biāo)志,與礦化有關(guān)的黑云母具有高鎂低鐵、高鈦低鋁、高鉀低鈉的特點,其Mg/Fe值一般大于0.5,K/Na值一般大于10;熱液黑云母相較于巖漿黑云母,具有低鈦高鎂的特點(傅金寶,1981;秦克章等,2009;王勇等,2016;唐攀等,2017)。通過對國內(nèi)外典型斑巖型礦床鉀硅酸鹽化蝕變有關(guān)的熱液黑云母的化學(xué)成分 (Ayatietal.,2008;Siahcheshmetal.,2012;Afshoonietal.,2013;王勇等,2016) 進行對比(表3),發(fā)現(xiàn)雄村Ⅰ、Ⅱ號礦體熱液黑云母的Mg/Fe>0.5,K/Na>10,顯示了其良好的成礦相關(guān)性。Al/Fe和Al2O3/TiO2值均較高,且雄村Ⅰ、Ⅱ號礦體具有低鈦高鋁的特點,這可能與后期熱液黑云母遭受蝕變形成金紅石等蝕變礦物有關(guān)(謝富偉等,2015)。
圖3 Mg2+-(AlⅥ+Fe3++Ti)-(Fe2++Mn)分類圖解 (據(jù)Foster,1960)Fig.3 Mg2+- (AlⅥ+Fe3++Ti) -(Fe2++Mn) classification diagram (after Foster,1960)A—金云母;B—鎂質(zhì)黑云母;C—鐵質(zhì)黑云母;D—鐵葉云母;E—鐵白云母;F—白云母A—phlogopite;B—magnesiabiotite;C—iron biotite;D—ferriphyllite;E—iron muscovite;F—muscovite
3.2.1 黑云母對巖漿熱液系統(tǒng)溫度的指示
Wones和Eugster(1965)研究表明,對于高溫高壓條件下的巖漿黑云母,其成分可以估算出其結(jié)晶溫度,并提出了logfO2-T地質(zhì)溫度計,但該地質(zhì)溫度計對于近大氣壓和100~300℃的硅酸鹽-硫化物熱液系統(tǒng)中形成的熱液黑云母不適用。本文采用Richard(1974)和Fuat(2003)等提出的熱液黑云母t-XPhl地質(zhì)溫度計計算了熱液黑云母的結(jié)晶溫度,發(fā)現(xiàn)雄村礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ號礦體的熱液黑云母形成溫度相差較大(圖4):Ⅰ號礦體的熱液黑云母形成溫度較高,主要在400~600℃之間,溫度變化范圍較大,平均溫度470℃,這與謝富偉等(2015)利用金紅石Ti溫度計的計算結(jié)果相同,而Ⅱ號礦體的熱液黑云母形成溫度較低,主要集中于200~300℃之間,溫度變化范圍較小,平均溫度234℃。上述結(jié)果表明Ⅰ號礦體形成于溫度較高的熱液系統(tǒng),Ⅱ號礦體形成于溫度較低的熱液系統(tǒng)。
3.2.2 黑云母對巖漿熱液系統(tǒng)氧逸度的指示
作為斑巖型礦床熱液蝕變的重要鉀硅酸鹽化礦物,熱液黑云母的化學(xué)成分在一定程度上能夠反映熱液系統(tǒng)氧逸度等物理化學(xué)環(huán)境。巖漿熱液系統(tǒng)中Fe3+/Fe2+值越大,F(xiàn)e2+越少,Mg2+越容易進入鎂鐵質(zhì)礦物的晶格中,因此,黑云母的XMg[Mg/(Mg + Fe)]與氧逸度呈正相關(guān),通過Fe3+、Fe2+、Mg2+的含量可以反映黑云母結(jié)晶時的氧逸度,包括磁鐵礦-鈦鐵礦緩沖劑(HM)、鎳-氧化鎳緩沖劑(NNO)和鐵橄欖石-石英-磁鐵礦緩沖劑(FQM)(Wones and Eugster,1965;Albuquerque,1973)。將雄村Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體的熱液黑云母相應(yīng)的化學(xué)組分投影至Fe3+- Fe2+- Mg2+三角圖解(圖5)上,可以發(fā)現(xiàn)Ⅰ號礦體黑云母樣品點多數(shù)位于NNO(Ni-NiO)緩沖線和HM緩沖線之間;Ⅱ號礦體熱液黑云母樣品多數(shù)點位于NNO(Ni-NiO)緩沖線和FMQ(Fe2SiO4-SiO2-Fe3O4)緩沖線之間。另外,黑云母中低含量(小于0.245)的AlⅥ也指示其形成的環(huán)境具有較高的氧逸度(Albuquerque,1973)。通過計算,雄村礦區(qū)Ⅰ號礦體熱液黑云母的AlⅥ含量為0.049~0.360,平均0.209,Ⅱ號礦體熱液黑云母的AlⅥ含量為0.072~0.360,平均0.215。上述結(jié)果表明雄村礦區(qū)Ⅰ、Ⅱ號礦體都形成于較高氧逸度的熱液系統(tǒng),Ⅰ號礦體熱液系統(tǒng)氧逸度相對Ⅱ號礦體熱液系統(tǒng)氧逸度更高。
圖4 t-XPhl 圖解(據(jù)Fuat,2003)Fig.4 Diagram of t-XPhl (after Fuat,2003)
圖5 Fe3+ - Fe2+ - Mg2+三角圖解(據(jù)Wones和 Eugster,1965)Fig.5 Triangular diagram of Fe3+ - Fe2+ - Mg2+ (after Wones and Eugster,1965)
3.2.3 斑巖型礦床巖漿熱液系統(tǒng)鹵素化學(xué)特征
巖漿熱液系統(tǒng)中鹵素的化學(xué)特征,對于完善斑巖型銅(鉬、金)礦床的成礦理論具有重要的意義,其中,黑云母的Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)和Ⅳ(F/Cl)值指示了F、Cl在巖漿熱液系統(tǒng)中的相對富集程度。Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)和Ⅳ(F/Cl)值通過黑云母的Xphl、Xsid、Xann、log(XF/XOH)和log(XCl/XOH)計算獲得(Munoz,1984),其中,Xphl=Mg/(八面體陽離子總數(shù));Xsid為黑云母中的鐵葉云母摩爾分?jǐn)?shù),Xsid=[(3-Si/Al)/1.75](1-XMg);Xann為黑云母中的鐵云母摩爾分?jǐn)?shù),Xann=1-XMg-Xsid(Fuat,2003)。黑云母的 Ⅳ(F)值越小表示巖漿熱液系統(tǒng)中F富集程度越高;Ⅳ(Cl)基本都為負(fù)值,值越小,表示系統(tǒng)中 Cl 富集程度越高;Ⅳ(F/Cl)值越小,系統(tǒng)中 F/Cl值越大(Munoz,1984;Fuat,2003)。
計算得到的雄村礦區(qū)熱液黑云母的Ⅳ(F)、Ⅳ(Cl)和Ⅳ(F/Cl)值見表1、2。雄村礦床Ⅰ號礦體熱液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61~1.09之間,平均值0.98;Ⅳ(Cl)值介于-5.15~-4.54之間,平均值-4.97;Ⅳ(F/Cl)值介于5.63~6.19之間,平均值5.95,說明Ⅰ號礦體熱液黑云母具有較低的Ⅳ(F)、Ⅳ(F/Cl)值和較高的Ⅳ(Cl) 值,且變化范圍較為集中。雄村礦床Ⅱ號礦體熱液黑云母Ⅳ(F) 值介于2.57~2.97之間,平均值2.77;Ⅳ(Cl) 值介于-5.64~-5.13之間,平均值-5.33;Ⅳ(F/Cl) 值介于7.88~8.61之間,平均值8.25,說明Ⅱ號礦體熱液黑云母具有較高的Ⅳ(F)、Ⅳ(F/Cl)值和較低的Ⅳ(Cl) 值,且變化范圍較為分散。
已有學(xué)者認(rèn)為雄村礦床為斑巖型礦化和淺成熱液型礦化疊加成礦的產(chǎn)物,結(jié)合該礦床成礦年代學(xué)(徐文藝等,2006;郎興海等,2010)和本文的黑云母礦物化學(xué)研究特征,可以認(rèn)為雄村礦床Ⅰ、Ⅱ號礦體都形成于富Cl的巖漿熱液系統(tǒng),但分屬于兩套不同的巖漿熱液系統(tǒng),且Ⅱ號礦體熱液較Ⅰ號礦體熱液更富Cl,貧F。前人研究表明,富 F的巖漿熱液成礦系統(tǒng)有利于形成鉬礦化,富Cl 的巖漿熱液成礦系統(tǒng)有利于形成銅、金礦化(Candela and Holland,1984;Keppler and Wyllie,1991;Bai and van Groos,1999)。
斑巖型礦床巖漿熱液演化過程中,在高氧逸度的條件下,成礦熱液中的硫元素主要以SO2、SO3、H2SO4等氧化態(tài)形式出現(xiàn),其溶解度大,不易飽和,使得Cu、Au等金屬元素在殘余相中富集,最終進入流體相富集成礦。因此普遍認(rèn)為,與斑巖型礦床銅礦化相關(guān)的巖漿熱液具有較高的氧逸度(NNO-HM氧逸度緩沖劑之間)。雄村礦區(qū)Ⅰ號礦體與Ⅱ號礦體熱液黑云母的化學(xué)特征都顯示了成礦熱液具有高氧逸度、富Cl的特征,似乎指示了兩個礦體形成于相似的物理化學(xué)條件。然而,從礦物組合來看,Ⅰ號礦體不同于Ⅱ號礦體廣泛發(fā)育的磁鐵礦、石膏等高氧逸度礦物,Ⅰ號礦體主要發(fā)育磁黃鐵礦、黃銅礦等低氧逸度礦物 (Xieetal.,2018)。Takagi和Tsukimura (1997)認(rèn)為,還原性斑巖型銅礦床中富含CO2和CH4的成礦流體對巖漿氧逸度起到緩沖的作用,阻止磁鐵礦結(jié)晶并生成還原性礦物組合。雄村Ⅰ號礦體礦石礦物中發(fā)育大量磁黃鐵礦、黃銅礦等低氧逸度礦物,缺乏磁鐵礦和石膏等高氧逸度礦物,周云等(2017)通過對雄村礦床流體包裹體的研究發(fā)現(xiàn),雄村礦床的成礦流體富含CO2、CH4和N2,且成礦物質(zhì)來源于巖漿。Lang等(2019)發(fā)現(xiàn),雄村礦床的成礦流體來源于與大氣降水混合的巖漿源,并且與成礦相關(guān)的石英閃長斑巖侵入含碳圍巖,通過熱分解生成了大量甲烷(CH4),使得斑巖銅體系的氧化還原狀態(tài)從氧化態(tài)轉(zhuǎn)為了還原態(tài)。因此筆者認(rèn)為,雄村礦床Ⅰ號礦體富含CO2、CH4和N2的成礦流體,阻止了高氧逸度礦物的生成而生成了還原性礦物組合。因此,Ⅰ號礦體與Ⅱ號礦體的礦床成因的差異,并不是本身巖漿的差異,而是后期熱液流體演化的過程中導(dǎo)致的氧逸度的變化從而形成了不同的礦物組合(Xieetal.,2018;Langetal.,2019)。
研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)、Cl等元素以通過與金屬元素形成金屬絡(luò)合物的形式在成礦流體中運移,富Cl流體易萃取熔體中的Cu、Au元素,以CuCl2-和AuCl2-形式在流體中運移 (Candela and Holland,1984)。Baker (2002)、Philips和Evans (2004)發(fā)現(xiàn),流體中富含的CO2對巖漿流體的出溶和演化過程有重要的影響。雄村礦床Ⅰ、Ⅱ號礦體都形成于富Cl的巖漿熱液系統(tǒng),且流體中富含CO2和CH4等成分,成礦流體能大量萃取Ag、Cu等成礦元素,并以CuCl2-和AuCl2-等絡(luò)合物形式在流體中運移。
溫度降低、壓力降低、pH 值升高、氧逸度變化是造成成礦元素沉淀的重要因素(Henry and Guidotti,2002;Yavuz,2003)。由前文可知,雄村礦床Ⅰ號礦體熱液黑云母平均結(jié)晶溫度470℃,Ⅱ號礦體熱液黑云母平均結(jié)晶溫度234℃,這與周云等(2017)流體包裹體顯微測溫得到的數(shù)據(jù)相似,可以認(rèn)為熱液黑云母的結(jié)晶溫度代表了成礦流體的溫度,說明在巖漿熱液演化過程中,流體溫度迅速降低。雄村斑巖型礦床中,巖漿的侵位形成大量裂隙系統(tǒng),富含成礦物質(zhì)和大量揮發(fā)分的流體,在沿構(gòu)造裂隙向上運移的過程中,溫度和壓力驟然降低,使得熱液中金屬元素絡(luò)合物溶解度降低,釋放出大量Cu2+、Fe2+、Au3+,而S2-濃度增高,有利于硫化物沉淀成礦。
(1) 雄村熱液黑云母化學(xué)組分具有低鈦高鋁高鎂、高鉀低鈉貧鈣的特征,其中Ⅰ號礦體的熱液黑云母多為金云母,少數(shù)為鎂質(zhì)黑云母;Ⅱ號礦體的熱液黑云母皆為鎂質(zhì)黑云母。
(2) Ⅰ號礦體熱液黑云母自形程度較高,結(jié)晶溫度較高(平均470℃);Ⅱ號礦體熱液黑云母自形程度較低,結(jié)晶溫度較低(平均溫度234℃),表明雄村Ⅰ號礦體形成于較高溫度的熱液系統(tǒng),Ⅱ號礦體形成于相對較低溫度的熱液系統(tǒng)。
(3) Ⅰ、Ⅱ號礦體形成于較高氧逸度流體環(huán)境,且Ⅰ號礦體流體氧逸度高于Ⅱ號礦體流體氧逸度。Ⅰ號礦體發(fā)育的低氧逸度礦物組合(磁黃鐵礦、黃銅礦)是由于熱分解作用產(chǎn)生的甲烷改變了斑巖型銅體系的氧化還原態(tài),從而生成大量還原性礦物組合。
(4) Ⅰ、Ⅱ號礦體都形成于富Cl的兩套巖漿熱液系統(tǒng),但Ⅱ號礦體熱液系統(tǒng)較Ⅰ號礦體熱液系統(tǒng)更富Cl、貧F。
(5) 雄村礦區(qū)金屬元素以Cl的絡(luò)合物形式在流體中運移,沿構(gòu)造裂隙向上運移過程中,物理化學(xué)條件發(fā)生改變,熱液中絡(luò)合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成礦。