关于控制矽卡岩矿床成矿作用类型的因素研究一直是矿床学家关注的焦点。这是因为一方面对此问题的研究可以深入探讨不同类型矽卡岩矿床成矿作用过程的差异，另一方面可以为找矿勘探工作提供指导和依据(Kuşcu et al., 2002; Pons et al., 2010; Xie et al., 2012; 秦克章等，2014)。然而，到目前为止，对于此问题的研究一直存在争议(Xie et al., 2015)。众所周知，花岗质岩石与矽卡岩型矿床在时间、空间和成因上有着密切的联系，尤其是花岗质岩浆的结晶温度、压力、氧逸度以及岩浆流体的挥发份组成(如F、Cl)等特征，对于控制金属元素在岩浆熔体相和岩浆流体相之间的分馏以及流体中的溶解度等方面具有重要作用(C and ela，1989; Meinert et al., 2005; Černý et al.，2005; 秦克章等，2009; Rasmussen and Mortensen，2013)。研究表明，花岗质岩石的矿物学特征可以作为研究岩浆结晶作用过程物理化学条件和岩浆流体挥发份组成的重要依据(C and ela，1997; Rasmussen and Mortensen，2013)。因此，通过对花岗质岩石的矿物学特征开展研究，有利于进一步探讨控制成矿作用类型的影响因素(吕志成等，2000，2003)。然而，到目前为止，学者们对矽卡岩型Fe、Cu和Pb-Zn矿床尚未开展相关研究。

青海祁漫塔格地区位于东昆仑造山带西段，是我国西部最重要和最有找矿潜力的矽卡岩多金属成矿带(赵一鸣等，2013)。该区分布有多处新发现和新探明的矽卡岩型Fe、Cu和Pb-Zn多金属矿床(带)，包括：以Fe矿化为主的野马泉、虎头崖矿床Ⅰ矿带、尕林格和它温查汉等；以Pb-Zn矿化为主的虎头崖矿床Ⅵ矿带和四角羊-牛苦头等；以Cu矿化为主的卡而却卡矿床B区。这些矿床(带)皆为三叠纪构造-岩浆活动的产物，并具有相似的矿床地质特征，但在成矿作用类型方面却表现出明显的多样性特点(赵一鸣等，2013)。然而，截至目前，关于导致该区矽卡岩型矿床成矿作用类型多样性的研究较为薄弱。因此，青海祁漫塔格地区为研究控制矽卡岩矿床成矿作用类型的影响因素问题提供了理想场所。本文选择区内与虎头崖矿床Ⅰ矿带(Fe)、野马泉矿床(Fe)、虎头崖矿床Ⅵ矿带(Zn)和卡而却卡矿床B区(Cu)有关的花岗质岩石开展详细的矿物学研究，查明这些岩石结晶作用的物理化学条件和岩浆流体的挥发份组成特征，进而初步揭示控制青海祁漫塔格地区矽卡岩型矿床成矿作用类型多样性的影响因素。 1 区域地质背景

东昆仑造山带大地构造位置处于柴达木盆地南缘，南界以昆南断裂与可可西里-巴颜喀拉印支构造带相隔，东部与秦岭相接，西部以阿尔金走滑断裂为界(图 1a; 许志琴等，2007)。区内从北向南依次发育有3条主断裂(昆北、昆中和昆南)，呈北西-北西西向展布(姜春发等，1992)。其中，以昆中断裂带为界，可将东昆仑造山带划分为东昆仑北地体和东昆仑南地体(许志琴等，2007)。东昆北地体呈EW型展布，以出露古老变质岩系为特征，包括金水口群角闪岩相-麻粒岩相变质岩系；震旦纪-奥陶纪浅变质的滨、浅海碎屑岩和碳酸盐岩沉积建造；晚泥盆世陆相碎屑岩和火山岩；石炭纪-二叠纪浅海相和海陆过渡相碎屑岩建造。该地体内广泛发育早古生代和早中生代花岗岩，其中，布尔汉布达山中分布的三叠纪花岗岩带具有岛弧岩浆的特征(许志琴等，2007)。东昆南地体主要包括震旦纪-寒武纪片麻岩、片岩、混合岩和角闪岩组成的苦海杂岩基底；晚泥盆世陆相砂砾岩及火山岩；石炭纪-三叠纪海相盆地沉积建造。该地体经历了加里东和印支2期岩浆活动，发育了大量的三叠纪侵入岩(姜春发等，1992; 许志琴等，2007)。

图 1

Fig. 1

图 1 东昆仑地区地质简图(a，据许志琴等，2007修改)和青海祁漫塔格地区矿产地质简图(b，据青海省第三地质矿产勘查院，2015①修改)Fig. 1 Geological map of theEast Kunlun(a，modified after Xu et al., 2007) and the Qimantag area of Qinghai Province(b)

青海祁漫塔格地区地处东昆仑造山带西段，位于昆北和昆中两个构造带之间的东昆北地体(图 1)。区内出露的地层主要包括：古-中元古界金水口群白沙河组黑云母斜长片麻岩、花岗片麻岩、黑云母斜长角闪岩和混合岩；中元古界长城系小庙组石英片岩、石英岩；中元古界蓟县系狼牙山组条带状大理岩、白云岩和白云质灰岩；奥陶-志留系滩间山群基性-酸性火山岩、火山碎屑岩、硅质岩和碳酸盐岩(青海省地质矿产局，1991)；泥盆系牦牛山组砂砾岩、基性-酸性熔岩夹火山碎屑岩；石炭系大干沟组砂岩、粉砂岩、砾岩，缔敖苏组灰岩及砂岩和四角羊沟组灰岩、白云岩；二叠系打柴沟组白云质灰岩、燧石条带灰岩及生物碎屑灰岩；上三叠统鄂拉山组陆相火山碎屑岩夹火山熔岩。其中，金水口群白沙河组、蓟县系狼牙山组、奥陶系-志留系滩间山群、石炭系缔敖苏组和大干沟组是本区多金属矿床的主要赋矿围岩(丰成友等，2012; 赵一鸣等，2013)。区内受昆北和昆中两断裂控制，主构造线为NW或近EW向，褶皱以NWW向的复式背斜和向斜构造为主，NWW向、NW向和近EW向断裂的交汇聚合部位是成岩成矿的有利部位。区内岩浆侵入活动频繁，主要以泥盆纪-二叠纪和三叠纪为主(图 1b)。其中，三叠纪侵入岩呈北西向展布，与区内矽卡岩型多金属矿床关系密切(毛景文等，2012; 丰成友等，2012; 赵一鸣等，2013)，主要岩性包括：石英二长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、花岗斑岩、闪长岩等。区内火山活动频繁，主要包括：奥陶-志留纪蚀变玄武岩、安山玄武岩夹酸性火山岩；晚泥盆世碱性玄武岩、拉斑玄武岩、安山岩、流纹岩；晚三叠世流纹岩、流纹质凝灰岩及英安岩。

矽卡岩型多金属矿床是青海祁漫塔格地区的主要矿床类型，多产于三叠纪中酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带附近(赵一鸣等，2013)。根据成矿组合特点，可将区内矽卡岩型多金属矿床划分为矽卡岩型Fe多金属矿床、矽卡岩型Cu多金属矿床和矽卡岩型Pb-Zn多金属矿床(图 1b)。其中，矽卡岩型Fe多金属矿床主要以Fe为主，有时伴生Pb、Zn、Cu、Co等，如野马泉、虎头崖矿床Ⅰ矿带、尕林格、肯德可克和它温查汉等(于淼等，2013; 丰成友等，2011; 赵一鸣等，2013)；矽卡岩型Cu多金属矿床以Cu为主，伴生Mo、Pb、Zn等，如卡而却卡矿床B区(李大新等，2011)；矽卡岩型Pb-Zn多金属矿床以Pb-Zn为主，伴生Cu、W、Mo、Ag、Fe等，主要包括：虎头崖矿床VI矿带、四角羊-牛苦头等(赵一鸣等，2013)。最近，在区内的拉陵灶火地区和莫河下拉地区分别发现了一处矽卡岩-斑岩型Mo多金属矿床和斑岩型Ag多金属矿床，矿床成矿岩体的成岩成矿时代亦为中-晚三叠世(陈静等，2013; 许庆林等，2014)。此外，区内还发育若干与三叠纪花岗斑岩关系密切的斑岩型或热液型Cu、Mo矿床(点)，主要包括鸭子沟Cu(Mo)矿床(点)和乌兰乌珠尔Cu矿床等(胡永达等，2006; 何书跃等，2009)。 2 样品特征及分析方法 2.1 样品特征

本次研究主要对虎头崖矿床Ⅰ矿带、虎头崖矿床Ⅵ矿带、卡而却卡矿床B区和野马泉矿床成矿岩体中的斜长石、角闪石和黑云母开展了矿物学研究。所采样品的位置和矿物学特征如下。

虎头崖矿床Ⅰ矿带二长花岗岩样品(HTY1-6、HTY1-7和HTY1-9)主要采自于虎头崖矿床Ⅰ矿带的近矿岩体。二长花岗岩与成矿关系密切，多呈浅肉红色至灰白色，似斑状、中-细粒结构(图 2a，d)，主要由石英(20%~25%)、钾长石(35%~40%)、斜长石(25%~30%)及少量的黑云母(5%)和角闪石(5%)等组成，副矿物包括锆石、磁铁矿和磷灰石。岩体中的斜长石具板状晶形，似斑状结构，自形-半自形、中-细粒结构，常见聚片双晶，长约0.5~0.8mm；角闪石为半自形-他形、中-细粒结构，长度一般在0.2~0.8mm之间，可见两组典型的角闪石解理；黑云母多呈自形-半自形中粒结构，长度约0.4~1mm，常包裹有锆石矿物颗粒，部分黑云母可见铁质出溶的现象。

图 2

Fig. 2

图 2 虎头崖矿床Ⅰ矿带二长花岗岩(a、d)、虎头崖矿床Ⅵ矿带花岗岩(b、c)、野马泉矿床二长岩(e、f)和卡而却卡矿床B区花岗闪长岩(g-i)手标本及镜下特征 图中(c、d、f、i)为正交偏光；(h)为单偏光.Kf-钾长石；Pl-斜长石；Bi-黑云母；Hon-角闪石；Q-石英；Mt-磁铁矿Fig. 2 Granitic rocks from No.Ⅰ and Ⅵ section of the Hutouya deposit(hereafter referred to as HD-I and HD-VI，respectively)，Yemaquan deposit(hereafter referred to as YD) and No.B section of the Kaerqueka deposit(hereafter referred to as KD-B) (c，d，f，i)under cross-polarized light;(h)under plane-polarized light. Kf-K-feldspar; Pl-plagioclase; Bi-biotite; Hon-hornblende; Q-quartz; Mt-magnetite

虎头崖矿床VI矿带花岗岩样品主要采于钻孔ZK1901的14.8m处(HTY19-37)和79.2m处(HTY19-44)、钻孔ZK1903的152.7m处(HTY19-108)和155.7m处(HTY19-106)，皆为近矿岩体。花岗岩呈浅肉红色，似斑状结构(图 2b，c)，主要由石英(25%~30%)、钾长石(40%~45%)、斜长石(15%~20%)及少量的黑云母和角闪石组成，副矿物包括锆石、磁铁矿和磷灰石等。由于在该岩体中未找到角闪石，因此该岩体只对斜长石和黑云母进行了分析测试。斜长石具自形、中-细粒结构，长约0.4~1mm，可见典型的聚片双晶，表面多发生弱绢云母化。黑云母具中-细粒、自形-半自形结构，长度约0.25~1mm，常与磷灰石共生并包裹有锆石颗粒，可见铁质出溶现象。

野马泉矿床二长岩样品采于矿区钻孔ZK11304的58m处(YM-1)、74.5m处(YM-4)和76.4m处(YM-5)，与成矿关系密切。二长岩常呈浅肉红色，中粒结构，主要由石英(5%~10%)、斜长石(35%~40%)、钾长石(40%~45%)、黑云母(5%)组成，副矿物为锆石、磁铁矿、榍石等(图 2e，f)。岩体中的斜长石多呈板状晶形，自形-半自形、中-细粒结构，颗粒长约0.5~1.5mm，发育聚片双晶；黑云母为自形-半自形、中-细粒结构，长约0.4~1.6mm，部分发育绿泥石化，可见包裹锆石的现象。

卡而却卡矿床B区的花岗闪长岩与成矿关系密切(王松等，2009; 丰成友等，2012)。本文花岗闪长岩样品(KE01、KE04)采自卡而却卡矿床B区VI号矿带东部，GPS坐标范 围为：北纬36°46′36″至36°46′48″； 东经91°04′48″至91°01′50″，海拔约为4478~4491m。样品多呈灰白色至灰黑色，中粒结构，主要由石英(20%~25%)、斜长石(45%~50%)、钾长石(15%~20%)、角闪石(5%~10%)及少量黑云母(5%)组成，副矿物包括锆石、磁铁矿等(图 2g-i)。该岩体中的斜长石多呈自形-半自形、中-粗粒结构，晶粒长约0.6~1.5mm，发育明显的聚片双晶和弱绢云母化；黑云母为中-细粒、自形-半自形结构，长约0.4~0.8mm，常见铁质出溶的现象；角闪石多为菱形晶，自形-他形、中-粗粒结构，粒径一般在0.4~0.9mm之间，可见明显的双晶和典型的两组解理。 2.2 分析方法

首先将所选岩石样品磨制成探针片(厚度约30μm)，通过偏光显微镜对斜长石、角闪石和黑云母等造岩矿物进行详细的观察，大致查明样品的矿物组成、结构构造以及蚀变特征。在此基础上，选取典型样品送至核工业北京地质研究院分析测试中心开展电子探针成分分析测试。在测试之前，对探针片表面进行喷碳处理。实验仪器型号为JXA-8100电子探针分析仪，加速电压为20kV，束流为1×10^-8A，出射角为40°。 3 分析结果 3.1 斜长石

电子探针分析结果显示(表 1、图 3)，各矿床(带)成矿岩体中的斜长石组分皆偏向钠长石端元。其中，虎头崖矿床I矿带的斜长石以奥长石为主(An_15.0-24.1)；虎头崖矿床Ⅵ矿带的斜长石主要为钠长石和奥长石(An_8.7-20.8)；卡而却卡矿床B区的斜长石主要是中长石(An_33.8-42.2)；野马泉矿床的斜长石主要以奥长石和中长石为主(An_26.2-48.4)。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、卡而却卡矿床B区和野马泉矿床花岗质岩石的典型斜长石成分(wt%)和分子结构Table 1 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of plagioclases from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，KD-B and YD 矿床 虎头崖矿床I矿带 虎头崖矿床VI矿带 野马泉 卡而却卡矿床B区 岩性 二长花岗岩 花岗岩 二长岩 花岗闪长岩 样品号 HTY1-6 HTY1-7 HTY19-108 HTY19-44 YM-1 YM-4 YM-5 KE01 KE04 分析数 2 1 1 3 2 2 2 4 2 SiO2 63.6 64.04 63.33 65.46 58.38 57.07 57.17 58.38 58.52 TiO2 - - - 0.02 0.07 0.03 - 0.05 0.05 Al2O3 22.8 22.19 23.05 20.93 25.75 26.92 26.56 26.36 25.37 FeOT 0.09 0.31 0.12 0.09 0.23 0.29 0.13 0.22 0.18 MnO - - - 0.01 0.02 0.02 - 0.01 0.03 MgO - - - - - 0.01 0.01 0.02 0.03 CaO 4.18 3.55 4.42 2.02 7.72 9.35 8.97 7.76 7.09 Na2O 9.22 9.73 8.99 10.44 6.89 6.09 6.07 6.76 7.37 K2O 0.33 0.21 0.5 0.33 0.49 0.31 0.35 0.26 0.26 Cl - - 0.01 - - 0.01 0.01 0.01 0.02 F - - - - - - 0.03 0.06 - 总量 100.2 100.03 100.42 99.29 99.53 100.08 99.29 99.78 98.87 Or 1.5~2.1 1.2 2.8 1.7~1.9 1.7~3.9 1.5~2.1 1.5~2.6 1.3~2.1 1.4~1.5 Ab 73.7~83.5 82.3 76.4 87.4~89.4 49.9~70.0 51.6~54.6 53.2~54.5 56.5~63.3 63.9~64.8 An 15.0~24.1 16.6 20.8 8.7~10.7 26.2~48.4 46.3~43.9 43.9~44.2 35.0~42.2 33.8~34.6 注：“-”表示低于检测线，下同；FeOT为全铁，下同

表 1 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、卡而却卡矿床B区和野马泉矿床花岗质岩石的典型斜长石成分(wt%)和分子结构Table 1 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of plagioclases from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，KD-B and YD

图 3

Fig. 3

图 3 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉和卡而却卡矿床B区斜长石端元组分特征 An-钙长石；Or-正长石；Ab-钠长石.图中黑色十字代表虎头崖矿床Ⅰ矿带、方框代表虎头崖矿床Ⅵ矿带、圆形代表野马泉矿床、黑色三角代表卡而却卡矿床B区(以下同)Fig. 3 An-Or-Ab diagram of plagioclases from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，YD and KD-B An-anorthite；Or-orthoclase；Ab-albite

电子探针结果显示(表 2)，角闪石具有富Fe和贫Mg的特点。其中，虎头崖矿床Ⅰ矿带角闪石FeO^T含量明显高于卡而却卡矿床B区成矿岩体的角闪石FeO^T含量，而卡而却卡矿床B区角闪石的MgO含量则明显高于虎头崖矿床Ⅰ矿带的角闪石MgO含量。根据角闪石的分子结构特征可知(表 2)，各矿区(带)成矿岩体中的角闪石属典型的钙角闪石(Leake et al., 1997)。其中，虎头崖矿床Ⅰ矿带的角闪石属铁浅闪石，卡而却卡矿床B区的角闪石除1个样品(KE-49-2-1)为铁浅闪石外，其余样品均以镁角闪石为主，其次为铁角闪石(图 4)。虎头崖矿床Ⅰ矿带角闪石富含F、Cl，而卡而 却卡矿床B区角闪石的F含量在0.01%~0.12%之间，Cl含量则在0.13%~0.2%之间，显示出相对贫F的特点(表 2)。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 虎头崖矿床Ⅰ矿带和卡而却卡矿床B区花岗质岩石的典型角闪石成分(wt%)和分子结构 Table 2 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of hornblendes from granitic rocks in the HD-I and KD-B

表 2 虎头崖矿床Ⅰ矿带和卡而却卡矿床B区花岗质岩石的典型角闪石成分(wt%)和分子结构Table 2 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of hornblendes from granitic rocks in the HD-I and KD-B

图 4

Fig. 4

图 4 虎头崖矿床Ⅰ矿带和卡而却卡矿床B区角闪石分类图解(据Leake et al., 1997)Fig. 4 The classification of hornblendes from the HD-I and KD-B(after Leake et al., 1997)

各矿区(带)黑云母具自形、半自形结构，常与长石、石英等矿物共生，并常含有锆石等矿物包体。电子探针结果显示，黑云母普遍富含Fe、Ti和Mn(表 3)，而且其Al^VI值范围为0~0.40(图 5a)，平均为0.17，表明这些黑云母未经后期重结晶作用和流体改造作用，属典型的岩浆型黑云母(Nachit et al., 2005)。根据Rieder et al.(1998)的云母分类法可知，各矿区黑云母整体上属铁黑云母(图 5b)。

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉矿床和卡而却卡矿床B区花岗质岩石的典型黑云母成分(wt%)和分子结构 Table 3 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of biotites from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，YD and KD-B 矿床 虎头崖矿床I矿带 虎头崖矿床VI矿带 野马泉 卡而却卡矿床B区 岩性 二长花岗岩 花岗岩 二长岩 花岗闪长岩 样品号 HTY1-9 HTY1-6 HTY19-106 HTY19-37 HTY19-108 YM-5 YM-4 YM-1 KE01 KE04 分析数 3 4 3 2 3 3 1 2 5 8 SiO2 36.75 36.87 37.17 36.84 37.61 37.39 38.88 37.51 35.84 35.51 TiO2 3.39 3.67 2.43 3.19 2.99 4.34 4.51 4 3.82 3.55 Al2O3 12.52 12.15 12.77 13.84 12.54 12.66 12.19 12.54 13.93 14.35 FeOT 26.29 26.58 24.1 21.82 22.93 19.7 17.74 20.85 21.51 22.28 MnO 0.52 0.63 0.98 0.87 1.0 0.1 0.08 0.17 0.28 0.36 MgO 7.26 6.96 8.79 9.35 8.72 11.22 12.73 10.48 8.86 8.06 CaO - - 0.02 - - - - - - - Na2O 0.12 0.16 0.06 0.09 0.06 0.22 0.35 0.26 0.12 0.1 K2O 8.99 9.35 8.44 9.34 9.57 9.67 9.23 9.71 9.34 9.41 Cl 0.48 0.44 0.28 0.35 0.22 0.45 0.64 0.63 0.23 0.2 F 1.3 2.19 2.69 2.15 2.66 2.14 2.93 1.8 0.3 0.24 V2O3 0.07 0.02 0.04 0.07 0.01 0.04 0.07 0.04 0.08 0.08 总量 97.68 99.02 97.76 97.89 98.3 97.93 99.35 97.96 94.31 94.13 基于22个氧原子 FeO* 20.35 19.94 18.75 15.52 16.56 13.19 13.39 13.93 15.94 16.45 Fe2O3* 6.6 7.38 5.95 7 7.07 7.23 4.83 7.69 6.19 6.48 Si 5.778 5.792 5.834 5.708 5.865 5.737 5.847 5.775 5.645 5.624 AlⅣ 2.222 2.208 2.166 2.292 2.135 2.262 2.153 2.225 2.355 2.376 T-site 8 8 8 8 8 7.999 8 8 8 8 AlⅥ 0.099 0.043 0.196 0.236 0.169 0.026 0.007 0.051 0.231 0.303 Ti 0.4 0.433 0.287 0.371 0.351 0.501 0.51 0.463 0.452 0.424 Fe2+ 2.676 2.621 2.46 2.011 2.16 1.695 1.684 1.797 2.099 2.18 Fe3+ 0.781 0.873 0.703 0.817 0.83 0.835 0.547 0.89 0.735 0.772 Mn 0.069 0.084 0.13 0.114 0.133 0.013 0.01 0.022 0.038 0.048 Mg 1.701 1.631 2.058 2.159 2.026 2.564 2.854 2.403 2.081 1.903 V 0.015 0.004 0.008 0.013 0.002 0.008 0.014 0.007 0.017 0.018 O-site 5.741 5.689 5.842 5.721 5.671 5.641 5.627 5.632 5.653 5.647 Ca - - - - - - - - - - Na 0.037 0.047 0.019 0.026 0.019 0.064 0.102 0.077 0.036 0.031 K 1.803 1.874 1.689 1.846 1.904 1.893 1.771 1.907 1.876 1.901 Interlayer 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Cl 0.127 0.117 0.074 0.092 0.057 0.117 0.163 0.164 0.061 0.053 F 0.647 1.088 1.337 1.051 1.31 1.038 1.393 0.875 0.151 0.122 OH 3.226 2.795 2.59 2.857 2.633 2.845 2.443 2.961 3.788 3.825 FeOT/MgO 3.64 3.85 2.75 2.34 2.63 1.78 1.39 2.04 2.43 2.77 Fe/(Fe+Mg) 0.67 0.68 0.61 0.57 0.6 0.5 0.44 0.53 0.58 0.61 T(℃) 685~690 665~695 710~740 740 715~725 745~825 820 725~790 725~740 710~715 P(kbar) 0.4~0.7 0.2~0.3 0.6~0.7 1.0~1.2 0.3~0.6 0.3~0.5 0.02 0.3~0.5 1.0~1.6 1.3~1.9 Log(fH2O)/(fHCl)fluid 3.4~3.5 3.4~3.5 3.6 3.5~3.6 3.7 3.3~3.5 3.2 3.2~3.4 3.8 3.7~4.1 Log(fH2O)/(fHF)fluid 3.8~4.1 3.5~3.6 3.5 3.6 3.5 3.4~3.8 3.4 3.6~3.9 4.4~4.8 4.6~5.0 Log(fHF)/(fHCl)fluid -0.9~-0.7 -0.7~-0.5 -0.4~-0.3 -0.6~-0.4 -0.2 -0.8~-0.6 -0.7 -1.0~-0.7 -1.3~-1.0 -1.6~-1.0 注：FeO*和Fe2O3*的计算使用剩余氧法(郑巧荣，1983)

表 3 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉矿床和卡而却卡矿床B区花岗质岩石的典型黑云母成分(wt%)和分子结构Table 3 Representative electron microprobe analyses(wt%) and structural formula of biotites from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，YD and KD-B

图 5

Fig. 5

图 5 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉和卡而却卡矿床B区黑云母地球化学特征 (a)AlⅥ-FeOT/MgO图解；(b)黑云母分类图解(据Rieder et al., 1998)，apfu为分子结构式中的原子数；(c)MgO-FeOT图解；(d)Cl-F图解Fig. 5 Geochemical diagrams of biotites from granitic rocks in the HD-I，HD-VI，YD and KD-B (a)AlⅥ vs. FeOT/MgO diagram;(b)the classification of biotites(after Rieder et al., 1998)，apfu=atoms per formula unit;(c)MgO vs. FeOT diagram;(d)Cl vs. F diagram

虎头崖矿床Ⅰ矿带、虎头崖矿床Ⅵ矿带、卡而却卡矿床B区和野马泉矿区黑云母的Al^Ⅵ值范围在0.01~0.37之间，平均为0.21(图 5a)，明显低于S型花岗岩中黑云母的Al^Ⅵ值(0.353~0.561)，而与Ⅰ型花岗岩黑云母的Al^Ⅵ值相近(0.144~0.224)(Whalen and Chappell，1988)，说明各矿床(带)的成矿岩体具备Ⅰ型花岗岩的特征。在Fe/(Fe+Mg)值方面(图 5b)，虎头崖矿床Ⅰ矿带成矿岩体中黑云母的Fe/(Fe+Mg)值明显高于其他矿床(带)黑云母的Fe/(Fe+Mg)值；在MgO含量方面(图 5c)，卡而却卡矿床B区和虎头崖矿床Ⅵ矿带成矿岩体黑云母的MgO含量较为接近，但明显高于虎头崖矿床Ⅰ矿带，并低于野马泉矿床黑云母的MgO含量。在黑云母的挥发份(F和Cl)含量方面(图 5d；表 3)，虎头崖矿床Ⅰ矿带、虎头崖矿床Ⅵ矿带和野马泉矿床成矿岩体的黑云母F含量范围相似，而卡而却卡矿床B区成矿岩体黑云母的F含量明显低于这3个矿床(带)。 4 讨论 4.1 岩浆结晶的压力、温度和氧逸度 4.1.1 岩浆结晶的压力

本文采用Uchida et al.(2007)的计算方法来估算黑云母的结晶压力。结果显示(表 2)，虎头崖矿床Ⅰ矿带黑云母的结晶压力为0.2~0.7kbar，平均为0.4kbar；虎头崖矿床Ⅵ矿带黑云母的结晶压力为0.3~1.2kbar，平均为0.7kbar；野马泉矿床黑云母的结晶压力为0.02~0.5kbar，平均为0.3kbar；卡而却卡矿床B区黑云母的结晶压力为1.0~1.9kbar，平均为1.5kbar。这说明虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带和野马泉矿床的黑云母结晶压力范围基本一致，但低于卡而却卡矿床B区黑云母的结晶压力。 4.1.2 岩浆结晶的氧逸度和温度

在Fe²⁺-Fe³⁺-Mg图解中(图 6)，各矿区黑云母大部分投点于Ni-NiO缓冲剂区域，部分投点在Ni-NiO和Fe₂O₃-Fe₃O₄缓冲剂之间，说明这些岩体的黑云母结晶于相似的高氧逸度条件下。

图 6

Fig. 6

图 6 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉和卡而却卡矿床B区黑云母结晶的氧逸度特征(底图据Wones and Eugster，1965)Fig. 6 The oxygen fugacity of granitic rocks from the HD-I，HD-VI，YD and KD-B，estimated by biotite compositions(after Wones and Eugster，1965)

关于黑云母的结晶温度，我们根据Wones and Eugster(1965)中的Fe/(Fe+Mg)-T图解，并基于黑云母全铝压力计的计算结果(表 3)和图 6，选择在1.035kbar和Ni-NiO缓冲剂的条件下对黑云母的形成温度进行估算。结果表明(表 3)，虎头崖矿床Ⅰ矿带黑云母的结晶温度范围最低，为665~695℃，平均为684℃；其次为虎头崖矿床Ⅵ矿带和卡而却卡矿床B区黑云母的结晶温度范围，分别为710~740℃(平均为724℃)和710~740℃(平均为719℃)；野马泉矿床黑云母的结晶温度范围最高，在725~825℃之间(平均为778℃)。 4.2 岩浆流体的挥发份组成

黑云母中的F和Cl的含量可以用来推测流体和岩浆中的卤素逸度比率(Munoz，1992)。本文利用Munoz(1992)提出的计算公式和各矿区黑云母的结晶温度，开展了黑云母卤素逸度比率计算。结果表明(表 3；图 7)，虎头崖矿床VI矿带与黑云母共存的岩浆流体具有相对较低的Log(f_H2O/f_HF)_fluid值(3.5~3.6)，中等的Log(f_H2O/f_HCl)_fluid(3.5~3.7)值和较高的Log(f_HF/f_HCl)_fluid值(-0.6~-0.2)；卡而却卡矿床B区与黑云母共存的岩浆流体具有相对较高的Log(f_H2O/f_HF)_fluid值(4.4~5.0)、Log(f_H2O/f_HCl)_fluid值(3.7~4.0)和较低的Log(f_HF/f_HCl)_fluid值(-1.6~-1.0)；虎头崖矿床I矿带和野马泉矿床与黑云母共存岩浆流体的卤素逸度比值范围基本一致，具有相对较低的Log(f_H2O/f_HCl)_fluid值(3.2~3.5)、Log(f_H2O/f_HF)_fluid值(3.4~4.1)和中等的Log(f_HF/f_HCl)_fluid值(-1.0~-0.5)。这说明卡而却卡矿床B区、虎头崖矿床Ⅵ矿带和虎头崖矿床Ⅰ矿带、野马泉矿床的岩浆流体在挥发份组成特征方面明显不同。 4.3 岩浆结晶的物理化学条件和岩浆流体的挥发份组成对成矿作用的制约

根据矿床地质特征和岩体矿物学特征，本文认为岩浆流体的挥发份组成可能是控制青海祁漫塔格地区矽卡岩矿床成矿作用类型多样性的重要因素。证据如下：

(1)黑云母地球化学特征显示，所研究矿床成矿岩体的黑云母结晶温度范围总体相似(表 3)。从平均温度来看，不同成矿元素与平均结晶温度之间未表现出明显的规律性，例如，以Fe为主的虎头崖矿床I矿带的黑云母结晶温度最低(684℃)，其次为以Zn为主的虎头崖矿床VI矿带(724℃)和以Cu为主的卡而却卡矿床B区(719℃)，而以Fe为主的野马泉矿床成矿岩体的黑云母结晶温度(778℃)最高。赵斌等(1995)对国内外研究元素分配的实验成果进行总结后指出，在700~900℃和2kbar的条件下，Cu、Zn、Pb、Mo在花岗质岩浆熔体相和与之共存的流体相之间的分馏系数，与岩浆熔体的温度无依赖关系。此外，实验研究表明，750℃条件下与花岗质熔体共存的水流体中的全Fe含量仅高于650℃条件下水流体中的全Fe含量0.02mol(Burnham，1967)，说明温度对于Fe元素在与花岗质熔体共存的水流体中的溶解度影响不大。由此可知，岩浆结晶的温度可能不是控制青海祁漫塔格地区矽卡岩成矿作用类型多样性的主要因素。

(2)研究表明，高氧逸度条件皆有利于Fe、Cu、Mo、Zn等元素赋存于岩浆流体中迁移和富集(Carroll and Rutherford，1985; Misra，1999; Xiao et al., 2012)。在Fe²⁺-Fe³⁺-Mg图解中(图 6)，各矿床(带)的黑云母样品均投点于于Ni-NiO缓冲剂区域，并有少量位于Fe₂O₃-Fe₃O₄缓冲剂区域。这种氧逸度相似而且未与不同成矿元素表现出明显规律性特征的现象，说明岩浆结晶的氧逸度可能不是影响该区成矿作用类型的主要因素。

(3)众所周知，挥发份组成对于成矿元素的迁移、富集和沉淀均具有重要作用。在图 7中，Fe、Cu和Zn矿床(带)与岩浆流体的log(f_HF/f_HCl)_fluid、log(f_H2O/f_HCl)_fluid和log(f_H2O/f_HF)_fluid值表现出明显的规律性特征，说明岩浆流体的挥发份组成很可能控制了Fe、Cu和Zn元素在岩浆熔体或岩浆流体中的行为。因此，根据各矿床(带)的矿床地质特征和黑云母的卤素逸度比值特征，我们认为，在青海祁漫塔格地区，高F、低H₂O、Cl的岩浆流体可能与Zn的成矿作用有关；高Cl、低F、H₂O的岩浆流体可能与Fe的成矿作用有关；而高Cl、H₂O、低F的岩浆流体则可能与Cu的成矿作用有关，解释如下。

其一，地质特征和黑云母地球化学特征显示(图 7；图 8a-c)，虎头崖矿床Ⅵ矿带的岩浆流体以及晚期热液流体的F含量明显高于以Fe和Cu为主的矿床(带)，表现出富F和贫H₂O、Cl的特点。研究表明，F的增加可以降低流体和岩浆固相线温度(Manning，1981; Webster et al., 1987)，例如，美国犹他州Spor Mountain的玻基斑岩中1.2%的F就可以使其固相线温度低于525℃(Webster et al., 1987)。岩浆固相线温度的下降不仅可以延长流体演化过程，而且还可以降低岩浆热液的初始温度(Chang and Meinert，2004)。虎头崖矿床Ⅵ矿带的Zn矿体和Cu矿体同时分布于岩体接触带附近的矽卡岩中，而且矿石中的闪锌矿多与透辉石或金云母等硅酸盐矿物共生(图 8d)，说明虎头崖矿床Ⅵ矿带岩浆流体中大量的F可能降低了成矿流体的初始温度，使Zn矿体与沉淀温度较高的Cu矿体在近岩体接触带的位置沉淀，这与美国的Empire Mine矽卡岩型Cu-Zn矿床的情况基本一致(Chang and Meinert，2004)。因此，相对于虎头崖矿床Ⅰ矿带、野马泉矿床和卡而却卡矿床B区来说，虎头崖矿床Ⅵ矿带的岩浆流体可能具有较低的初始温度。然而，这种高F、低H₂O、Cl的岩浆流体往往不利于Fe和Cu的运移和富集(Whitney et al., 1985; Kwak et al., 1986; 赵斌等，1995)。例如，实验结果显示，从600℃到400℃，流体中Fe浓度从0.20~0.25mol迅速下降至0.01~0.03mol(Whitney et al., 1985)，而且流体中F的增加基本上不会提高Fe的溶解度(Kwak et al., 1986)。对于Cu、Zn元素来说，在300~500℃和1.0kbar的条件下，闪锌矿在NaF溶液中的溶解度明显高于黄铜矿和方铅矿的溶解度近一个数量级，并且在300℃以上，NaF溶液中所能够溶解的Zn浓度超过了Zn矿床成矿溶液所需浓度的下限(100×10^-6; 赵斌等，1995)。因此，虎头崖矿床Ⅵ矿带高F和贫H₂O、Cl的岩浆流体可能更有利于Zn元素的迁移和富集。

图 7

Fig. 7

图 7 虎头崖矿床Ⅰ、Ⅵ矿带、野马泉和卡而却卡矿床B区黑云母的log(fHF/fHCl)fluid-log(fH2O/fHCl)fluid(a)和log(fH2O/fHF)fluid-log(fH2O/fHCl)fluid(b)图解Fig. 7 log(fHF/fHCl)fluid vs. log(fH2O/fHCl)fluid(a) and log(fH2O/fHF)fluid vs. log(fH2O/fHCl)fluid(b)diagrams of biotites from the HD-I，HD-VI，YD and KD-B

图 8

Fig. 8

图 8 虎头崖矿床Ⅵ矿带典型的高F矿物组合及金属矿物特征 (a)萤石(Fl)化的花岗岩；(b)钾长石(Kf)的港湾状构造(正交偏光)；(c)含黄铜矿(Ccp)的萤石脉；(d)闪锌矿(Sp)与金云母(Phl)共生(单偏光)Fig. 8 Features of fluoritization and mineralization in the HD-VI (a)fluoritization(Fl)in granite;(b)embayed K-feldspar(Kf)(CPL);(c)chalcopyrite(Ccp)in fluorite vein;(d)sphalerite(Sp)associated with phlogopite(Phl)(PPL)

其二，虎头崖矿床Ⅰ矿带和野马泉矿床是以Fe为主的矽卡岩型矿床(带)，其成矿岩体的黑云母总体上具有相似的挥发份组成特征，与虎头崖矿床Ⅵ矿带和卡而却卡矿床B区明显不同(表 3)，说明该成矿流体可能与Fe成矿作用关系密切。卤素逸度比值特征显示(图 7)，虎头崖矿床Ⅰ矿带和野马泉矿床黑云母的log(f_HF/f_HCl)_fluid值(-1.0~-0.5，平均为0.7)与卡而却卡矿床B区黑云母的log(f_HF/f_HCl)_fluid值(-1.6~-1.0，平均为1.2)较接近，但log(f_H2O/f_HCl)_fluid值则明显低于其他矿床(带)(图 7)，说明这两个矿床(带)的岩浆流体相对于以Cu为主的卡而却卡矿床B区和以Zn为主的虎头崖矿床Ⅵ矿带更加富Cl而贫H₂O、F，表现出更高盐度的特征。研究表明，在矽卡岩型矿床中，高温、高盐度的流体具有运移巨量Fe质的能力(Hemley et al., 1992; Hemley and Hunt，1992)。因此，虎头崖矿床Ⅰ矿带和野马泉矿床高Cl、低F、H₂O的岩浆流体相对于虎头崖矿床Ⅵ矿带和卡而却卡矿床B区的岩浆流体可能更有利于Fe的运移和富集。

其三，卡而却卡矿床B区以Cu为主，其黑云母的卤素逸度比值特征显示(图 7)，该矿区的岩浆流体具有富Cl、H₂O而贫F的特征。这些特征与斑岩型Cu矿床的岩浆流体特征基本一致(Loferski and Ayuso，1995)，说明卡而却卡矿床B区的岩浆流体有利于Cu的成矿作用。与以Fe为主的虎头崖矿床Ⅰ矿带和野马泉矿床相比，卡而却卡矿床B区的岩浆流体具有与之相似的log(f_HF/f_HCl)_fluid值范围，但却具有最高的log(f_H2O/f_HCl)_fluid值，说明该矿区岩浆流体可能具有较低的盐度特征，暗示其可能不利于Fe元素的大量迁移和富集。与以Zn为主的虎头崖矿床Ⅵ矿带相比，卡而却卡矿床B区的岩浆流体具有较低的log(f_HF/f_HCl)_fluid值和较高的log(f_H2O/f_HF)_fluid值的特点，而虎头崖矿床Ⅵ矿带则具有较高的log(f_HF/f_HCl)_fluid值和较低的log(f_H2O/f_HF)_fluid值。研究表明，岩浆流体的高F/Cl和F/OH值往往出现在具有斑状结构的浅成岩体中，而高Cl/F和OH/F值则常常出现在具有粗粒结构，而且侵位相对较深的岩体中(Candela，1997; Rasmussen and Mortensen，2013)。卡而却卡矿床B区成矿岩体具中-粗粒结构(图 2h，i)，其岩浆流体的Cl/F、OH/F值和黑云母的结晶压力皆高于其他矿床(带)，这说明该矿区岩浆流体的高Cl、H₂O而贫F的特征反映了岩浆的深部结晶过程，即相对较高的压力环境。研究表明，压力的升高不仅降低Zn、Pb在岩浆熔体相和岩浆流体相中的分馏系数(赵斌等，1995)，而且还会降低Fe在流体中的溶解度(Whitney et al., 1985)。因此，卡而却卡矿床B区富Cl、H₂O而贫F的岩浆流体可能更有利于与Cu有关的成矿作用。

综上所述，本文认为岩浆流体的挥发份组成可能是控制青海祁漫塔格地区矽卡岩矿床成矿作用类型多样性的重要因素之一。然而，众所周知，矽卡岩矿床成矿作用类型是岩浆组分、侵位深度和结晶分异作用等因素综合作用的结果(Misra，1999)。因此，对于青海祁漫塔格地区矽卡岩型多金属矿床成矿作用的多样性问题仍需进一步深入研究。 5 结论

(1)电子探针结果显示，虎头崖矿床I矿带的斜长石以奥长石为主(An_15.0-24.1)；虎头崖矿床Ⅵ矿带的斜长石主要为钠长石和奥长石(An_8.7-20.8)；卡而却卡矿床B区的斜长石主要是中长石(An_33.8-42.2)；野马泉矿床的斜长石主要以奥长石和中长石为主(An_26.2-48.4)。各矿床(带)的黑云母普遍富Fe、Ti、F、Cl，属典型的铁黑云母。角闪石为典型的钙角闪石，其中，虎头崖矿床Ⅰ矿带的角闪石相对富Fe，属铁浅闪石；卡而却卡矿床B区的角闪石相对富Mg，主要为镁角闪石和铁角闪石。

(2)黑云母的地球化学特征显示，各矿床(带)黑云母结晶于相似的高氧逸度条件下，其中，虎头崖矿床Ⅰ矿带黑云母的结晶温度为665~695℃，结晶压力为0.2~0.7kbar；虎头崖矿床Ⅵ矿带黑云母结晶温度为710~740℃，结晶压力为0.3~1.2kbar；野马泉矿床黑云母结晶温度为725~825℃，结晶压力为0.02~0.5kbar；卡而却卡矿床B区黑云母结晶温度为710~740℃，结晶压力为1.0~1.9kbar。在挥发份组成方面，虎头崖矿床Ⅵ矿带以高F、低H₂O、Cl为特征；虎头崖矿床Ⅰ矿带和野马泉矿床为高Cl、低F、H₂O；卡而却卡矿床B区为高Cl、H₂O、低F。

(3)结合地质特征和矿物学特征可知，岩浆流体的挥发份组成可能是控制青海祁漫塔格地区矽卡岩成矿作用类型差异性的重要因素。