长江中下游地区是我国一个重要的铜-铁-金-钼矿产聚集带(翟裕生等，1992)，已探明金属量铜超过1300万吨，金超过800吨。该成矿带的铜金矿床主要有斑岩型、矽卡岩型和块状硫化物型三种(周涛发等，2016；Zhou et al., 2015；Pirajno and Zhou, 2015)。前人研究主要集中在岩浆岩成因与矿床地质特征的研究并取得大量成果，有关岩浆演化过程及其对成矿的控制作用的研究仍待加强(周涛发等，2008；Wang et al., 2015)。鄂东南地区位于长江中下游成矿带的西段，是其重要矿集区之一。矽卡岩矿床是鄂东南矿集区最主要的矿床类型(舒全安等，1992)。鸡冠嘴矿区位于铜绿山铜铁矿床的西部约500m，矿区地表为湖冲积层覆盖。该矿床是鄂东南地质大队1982年利用物化探手段，在全覆盖范围内发现的大型隐伏金铜矿床。前人对该矿床的研究主要集中在成矿岩体的年代学(李华芹等，2009；Xie et al., 2011)以及矿床特征和矿床成因方面(邱永进，1995；魏全民等，2006；肖光富，2003；张国胜等，2011；张建斌和朱志祥，2005；张伟等，2016)，但对成矿岩体的详细矿物学工作及成矿前岩浆演化过程鲜有提及。

本文利用电子探针分析了鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中辉石和角闪石的化学组成，结合详细的岩相学工作，试图揭示该岩体的分离结晶过程、流体出溶过程，岩浆侵位历史及其温度压力条件，为该矿床的形成机制研究提供新的制约。

长江中下游成矿带位于扬子板块北缘，秦岭-大别造山带和华北板块南侧(图 1a)。该成矿带的分布受到区内一系列大型的断裂和走滑断层系统限制，主要有北西向的襄樊-广济大断裂，北东向的郯庐大断裂，北东东向的阳新-常州大断裂。该成矿带大致沿江分布，由西向东依次由鄂东南、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇等七大矿集区(图 1a)，是扬子板块和中国东部一个重要成矿带(常印佛等，1991)。区内经历了三个阶段的构造演化史, 即：前震旦纪基地形成阶段、震旦纪-早三叠世沉积盖层阶段和中三叠世以来的碰撞造山和造山后板内变形阶段(常印佛等，1991)。

图 1

Fig. 1

图 1 长江中下游地区七大矿集区地质矿产简图(a)和鄂东南矿集区花岗岩体分布图(b)(底图据Xie et al., 2011修改) Fig. 1 Schematic illustration of the seven magmatic and metallogenic districts from the Middle and Lower Yangtze River Metallogenic belt (a) and occurrence of the granitoid batholiths in the Edong district (b) (modified after Xie et al., 2011)

鄂东南铁-铜-金矿集区位于长江中下游成矿带最西缘(图 1a)，矿集区内从古生代到中生代的地层均有出露，其中以三叠系大冶组灰岩、白云质灰岩地层与成矿关系最为密切(Pan and Dong, 1999)。矿集区内中生代岩浆活动频繁，成矿作用也最为强烈，从北至南分布有鄂城(花岗岩、石英二长岩和石英闪长岩，85km²)、铁山(辉长岩、石英二长岩和石英闪长岩，140km²)、金山店(石英二长岩和闪长岩，16km²)、灵乡(闪长岩，54km²)、阳新(闪长岩、石英闪长岩，215km²)、殷祖(花岗闪长岩，90km²)六大岩体(Li et al., 2009)，另外还有100多个花岗闪长斑岩、斑状闪长岩、花岗斑岩小岩体(刘晓妮等，2009)(图 1b)。SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明，该地区存在两期重要的侵入-火山岩浆作用事件，分别形成了：(1)辉长岩+闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长斑岩，约152~134Ma；(2)花岗岩+石英二长岩+石英闪长岩和火山岩，约134~124Ma(谢桂青等，2013)。鄂东南矿集区矿产资源丰富，矿床类型多样，已探明矿床种类主要有：铁、铜、钨、钼、锌、铅、金、银、硫、钴、镍、钽、钛、铀等(舒全安等，1992)。

鸡冠嘴金铜矿位于阳新岩体西北段、灵乡火山岩盆地东北缘、大冶复式向斜南翼，与铜绿山铜铁(金)矿床毗邻(邱永进，1995)。矿区地层由老到新，依次为下三叠统大冶群大理岩、白云质大理岩，中三叠统陆水河组含白云质大理岩，中、上三叠统蒲圻群砂页岩，下白垩统马架山组火山沉积角砾岩、灵乡组安玄岩，第四系湖积层(邱永进，1995)。矿区构造主要是印支期NWW-近EW向褶皱与断裂的基础构造和燕山期叠加的NNE向的断裂与褶皱(张国胜等，2011)，主要由四个隐伏背-向斜(编号①~④)和四条断裂(编号F₁~F₄)及断裂破碎带(Sb)组成(图 2、图 3)。矿区岩浆岩属阳新复式岩体西北段铜绿山石英二长闪长岩株的一部分，呈半环状分布于矿区东南部。岩石类型有石英二长闪长斑岩、石英闪长岩、闪长岩和安山玢岩，其中石英二长闪长斑岩与成矿关系最为密切。李华芹等(2009)报道了成矿的石英二长闪长斑岩SHRIMP年龄为146±2Ma (MSWD=1.3), 不成矿的闪长岩年龄为132±4Ma。Xie et al. (2011)报道鸡冠嘴矿床石英闪长岩年龄为139±1Ma (MSWD=0.1)。

图 2

Fig. 2

图 2 鸡冠嘴铜金矿床地质简图(据张伟等, 2016) 1-下白垩统灵乡组；2-下白垩统马架山组；3-中上三叠统蒲圻组；4-中三叠统陆水河组；5-下三叠统大冶组；6-燕山晚期安山玢岩；7-燕山晚期闪长岩；8-燕山早期石英闪长岩；9-燕山晚期石英二长闪长玢岩；10-铁帽；11-破碎带；12-硅化；13-铁矿体；14-不整合界线；15-产状；16-实测平推断层；17-隐伏背斜；18-隐伏向斜 Fig. 2 Geological map of the Jiguanzui Cu-Au skarn deposit (modified after Zhang et al., 2016)

图 3

Fig. 3

图 3 鸡冠嘴金铜矿床024线剖面图(据邱永进，1995) 1-矿体；2-矽卡岩.T1dy7-1-T1dy7-3下三叠统大冶群第7段1-3亚段；T2-3pq-中上三叠统蒲圻群；K1m-下白垩统马架山组；K1n-下白垩统灵乡组；Q-第四系；岩浆岩岩性符号同图 2 Fig. 3 Profile map of exploration line 024 in the Jiguanzui deposit (after Qiu, 1995)

样品采自钻孔ZK02620、ZK02211、ZK02414、ZK02415的不同深度，样品均较新鲜，无明显的蚀变。岩石呈深灰色-灰色，块状构造，具明显斑状结构，斑晶与基质之比在不同样品间和同一样品不同位置变化较大，约为1：4~3：1。鸡冠嘴石英二长闪长斑岩主要由斜长石(60%)、钾长石(20%)、石英(10%)、角闪石(5%)及少量黑云母，辉石和副矿物组成(共约5%)。除了黑云母和辉石在少数几个薄片中见到外，其他矿物在各个薄片和探针片中分布均匀，手标本和薄片中未见镁铁质包体(MME)。斑晶主要由斜长石、角闪石和极少量的黑云母和钾长石组成，基质主要由石英和钾长石组成，基质的粒度在不同部位有所差别(图 4a)。

图 4

Fig. 4

图 4 鸡冠嘴石英二长闪长斑岩岩相学 (a)石英二长闪长斑岩结构图；(b)辉石被角闪石交代呈残余状；(c)自形角闪石，交代作用不明显；(d)自形角闪石, BSE图像显示成分不均一，红圈圈出来部分为晚期交代作用形成；(e)被严重交代的自形角闪石；(f)半自形及他形角闪石；(g)黑云母斑晶；(h)黑云母交代角闪石；(i)多期次的斜长石 Fig. 4 Petrography of the Jiguanzui quartz monzodiorite porphyry

辉石含量较少，只在少数几个薄片中见到，且多被角闪石交代呈残留状位于角闪石核心(图 4b)，说明辉石形成早于角闪石。角闪石形态较为复杂，自形(图 4c-e)到半自形及他形(图 4f)均有产出。自形角闪石均不同程度的被斜长石，钾长石，石英交代。有的角闪石交代程度较低(图 4c)，形态较为自形，没有明显的交代痕迹。有的自形角闪石虽然仍保持较自形的形态，但BSE图像下显示成分不均匀(图 4d)，BSE图像中灰度较低的部分(红圈部分)明显为后期交代形成，表明自形角闪石可能经历了溶解-再沉淀过程。有些自形角闪石被交代程度较高，仅大致保留原始的六边形横切面，边缘被交代呈港湾状，中心也被钾长石取代(图 4e)。半自形及他形角闪石在BSE图像下显示成分较为均一(图 3f)。自形角闪石在不同薄片中占角闪石的比例有所不同，约为25%~40%。

黑云母较为少见，仅在一部分薄片中见到，主要有斑晶黑云母(图 4g)和交代角闪石产出的黑云母(图 4h)两种形式产出。斜长石斑晶相互之间交代关系较为复杂(图 4i)，表明斜长石有较长的结晶历史。

电子探针成分分析在中国冶金地质总局山东局测试中心利用配备有4道波谱仪的JEOL JXA-8230电子探针完成。样品在上机测试之前先将样品镀上尽量均匀的厚度约20nm的碳膜。工作条件为：加速电压15kV，加速电流20nA，束斑直径1μm。Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe元素特征峰的测量时间为10s，Ti和Mn元素特征峰的测量时间为20s，上下背景的测量时间分别是峰测量时间的一半。所有测试数据均进行了ZAF校正处理，所使用的标样如下：透长石(K)、镁铝榴石(Fe, Al)、透辉石(Ca, Mg)、硬玉(Na)、蔷薇辉石(Mn)、橄榄石(Si)、金红石(Ti)。对于含量高于10%的元素分析精度优于1%，高于0.5%的元素优于5%。

辉石成分变化较小(表 1)，为透辉石(图 5)，其中TiO₂、Al₂O₃、MnO、Na₂O、K₂O含量较低。TiO₂和K₂O部分低于检测限，Al₂O₃、MnO、Na₂O含量分别为0.18%~0.75%、0.20%~0.36%、0.44%~0.82%。SiO₂、FeO、MgO、CaO含量较高, 分别为53.07%~54.72%、7.74%~12.29%、10.7%~13.89%、22.77%~23.91%。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 辉石主量成分组成(wt%)及辉石温压计估算结果 Table 1 The composition of pyroxene (wt%) and the result of the temperature and pressure calculated from pyroxene thermobarometer 测点号 ZK02620-1 ZK02620-2 ZK02620-3 ZK02620-4 SiO2 54.72 53.07 54.01 53.12 TiO2 0.01 0.02 0.03 b.d.l Al2O3 0.28 0.75 0.18 0.26 FeO 7.74 12.29 11.75 12.05 MnO 0.31 0.20 0.26 0.36 MgO 13.89 10.70 11.68 11.33 CaO 23.91 22.77 23.13 23.17 Na2O 0.47 0.82 0.44 0.60 K2O b.d.l b.d.l b.d.l 0.01 Total 101.32 100.62 101.47 100.89 晶体化学式(基于6个O原子) Si 2.01 2.00 2.01 2.00 Ti 0.00 0.00 0.00 0.00 Al 0.01 0.03 0.01 0.01 Fe 0.24 0.39 0.37 0.38 Mn 0.01 0.01 0.01 0.01 Mg 0.76 0.60 0.65 0.64 Ca 0.94 0.92 0.92 0.93 Na 0.03 0.06 0.03 0.04 K 0.00 0.00 0.00 0.00 Total 4.00 4.01 4.00 4.02 温度-压力-深度估算 温度(℃) 1057 1056 1056 1071 压力(kbar) 2.4 2.5 2.2 3.1 深度(km) 9.0 9.3 8.5 11.8 注：计算时假设与辉石平衡的熔体的全岩数据为64.25% SiO2, 0.50% TiO2, 16.7% Al2O3, 2.53% Fe2O3, 0.04% MnO, 1.41% MgO, 5.28% CaO, 4.68% Na2O, 2.88% K2O

表 1 辉石主量成分组成(wt%)及辉石温压计估算结果 Table 1 The composition of pyroxene (wt%) and the result of the temperature and pressure calculated from pyroxene thermobarometer

图 5

Fig. 5

图 5 鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中辉石的Wo-En-Fs图解(据Morimoto et al., 1988) Fig. 5 Wo-En-Fs diagram of pyroxenes from the Jiguanzui quartz monzodiorite porphyry (after Morimoto, 1988)

自形角闪石未被交代的部分(BSE图像亮色部分, 图 4d)和半自形及他形角闪石成分差别较大(图 4f)，前者比后者具有相对更高的TiO₂、Al₂O₃、FeO^T(T表示全铁含量)、MnO、Na₂O、K₂O含量，相对较低的SiO₂、MgO、CaO含量(表 2)。自形角闪石被交代的部分(BSE图像暗色红圈部分)与半自形和他形角闪石的组成成分类似(图 6)。所有角闪石均属于镁角闪石(magnesiohornblende)，但半自形角闪石更偏向镁钙闪石端员(tschermakite)，半自形及他形角闪石以及自形角闪石被交代部分更偏向于阳起石端员(actinolite)(图 7)。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中代表性角闪石的主量元素组成(wt%) Table 2 Representative results of major elements in amphibole from the Jiguanzui quartz monzodiorite porphyry (wt%) 测点号 1 2 3 4 1 2 3 类型 自形角闪石 他形角闪石 深色 浅色 深色 浅色 SiO2 49.60 46.43 51.58 45.98 50.85 50.68 50.79 TiO2 0.26 1.36 0.17 1.48 0.72 0.67 0.58 Al2O3 5.05 7.74 4.09 7.62 4.18 4.23 3.82 FeO 12.20 12.38 9.51 14.67 11.90 12.23 11.94 MnO 0.25 0.26 0.26 0.32 0.30 0.32 0.38 MgO 15.19 13.96 17.08 12.42 15.22 15.01 15.14 CaO 11.74 11.65 12.09 11.31 11.81 11.62 11.44 Na2O 1.79 2.29 1.72 2.38 1.96 1.91 1.65 K2O 0.78 0.92 0.56 0.90 0.44 0.48 0.51 Total 96.87 96.99 97.06 97.08 97.44 97.16 96.25 晶体化学式 Si 7.28 6.83 7.39 6.75 7.31 7.33 7.46 AlⅣ 0.72 1.17 0.61 1.25 0.69 0.67 0.54 Sum T 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 AlVI 0.15 0.18 0.08 0.07 0.01 0.05 0.13 Ti 0.03 0.15 0.02 0.16 0.08 0.07 0.06 Fe3+ 0.11 0.13 0.14 0.41 0.12 0.18 0.07 Mg 3.32 3.06 3.65 2.72 3.26 3.24 3.32 Fe2+ 1.39 1.39 1.00 1.39 1.27 1.30 1.39 Mn 0.00 0.00 0.01 0.02 0.00 0.00 0.03 Sum C 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Mg 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fe2+ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 0.00 0.00 Mn 0.03 0.03 0.03 0.02 0.04 0.03 0.02 Ca 1.85 1.84 1.86 1.78 1.82 1.80 1.80 Na 0.12 0.14 0.12 0.20 0.11 0.16 0.18 Sum B 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 Na 0.39 0.52 0.36 0.48 0.44 0.37 0.29 K 0.15 0.17 0.10 0.17 0.08 0.09 0.09 Sum A 0.53 0.69 0.46 0.65 0.52 0.46 0.39 Total 15.53 15.69 15.46 15.65 15.52 15.46 15.39

表 2 鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中代表性角闪石的主量元素组成(wt%) Table 2 Representative results of major elements in amphibole from the Jiguanzui quartz monzodiorite porphyry (wt%)

图 6

Fig. 6

图 6 角闪石主量成分变化图 Fig. 6 Major element composition of the amphiboles

图 7

Fig. 7

图 7 角闪石分类图(据Leake et al., 1997) Fig. 7 Classification diagram of amphiboles (after Leake et al., 1997)

在鸡冠嘴岩体中没有发现镁铁质包体，矿物不平衡结构等岩相学结构，这表明鸡冠嘴岩体没有经历过岩浆混合或混染过程(Baxter and Feely, 2002)，因此辉石和成分变化较大的角闪石的同时产出应为岩浆在不同时间，温度，压力，氧逸度等条件下结晶的产物，而非外源岩浆物质加入导致。岩相学证据表明辉石结晶早于角闪石(图 4b)，这也符合鲍文反应序列中镁铁质矿物的结晶顺序。角闪石中自形角闪石和半自形及他形角闪石具有不同的主量元素组成，表明它们可能于不同的温度、压力、水分、氧逸度等条件下形成。自形角闪石的BSE图像表明自形角闪石很可能经历了溶解-再沉淀过程，其中BSE图像中的暗色部分为后期溶解-再沉淀形成(图 4d中红色线圈出的部分)，而这一部分的主量元素组成与半自形及他形角闪石一致，并且半自形及他形角闪石在BSE图像下较为均一(图 4f)。因此自形角闪石中被交代部分可能与半自形及他形角闪石的形成时间一致，而自形角闪石的形成时间很可能早于半自形及他形角闪石。值得注意的是，从自形角闪石到半自形及他形角闪石，角闪石中MgO升高，FeO^T的含量降低，相应的Mg^#降低(Mg^#=Mg/(Mg+Fe))。相反的，在岩浆演化过程中，熔体中的MgO的含量会降低，FeO^T的含量会升高，因此相应的在更演化的岩体中结晶的角闪石可能具有更低的MgO和更高的FeO。但角闪石中MgO和FeO^T含量也受到晶格间元素替换的影响。如图 8所示，随着从自形角闪石到半自形及他形角闪石中Al₂O₃的含量降低，MgO的含量随之升高，FeO^T的含量降低。说明角闪石中MgO和FeO^T的含量变化可能与Al₂O₃的含量有密切关系，这可能是角闪石的晶格间存在如下的元素替换反应导致(Bachmann and Dungan, 2002)：

图 8

Fig. 8

图 8 角闪石MgO-Al2O3二元图(a)和MgO-FeO二元图(b) Fig. 8 MgO vs. Al2O3 plot (a) and MgO vs. FeO plot (b) of amphiboles

^TSi+^M1-M3Mg = ^TAl+^M1-M3Al

由于自形角闪石的Al含量较高，所以Al取代了Mg的位置导致Mg的含量降低。因此从自形角闪石到半自形及他形角闪石中Mg^#与岩浆演化相反的趋势可能是由于晶格中的元素替换导致，而熔体组分对角闪石中Mg^#含量影响较小。

总的来说，鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中辉石形成早于自形角闪石，自形角闪石早于他形角闪石。由于自形角闪石Al含量较高，半自形及他形角闪石Al含量较低，而且角闪石中Al的含量又可以估算其形成时的压力，所以为了叙述方便后文称自形角闪石为高铝角闪石，半自形及他形角闪石为低铝角闪石。由于自形角闪石被交代的部分与半自形及他形角闪石成分一致，且为同时形成，因此自形角闪石被交代部分也称之为低铝角闪石。因此在本文中高铝角闪石就代表形成较早的角闪石，低铝角闪石代表形成较晚的角闪石。

利用辉石和其结晶时平衡的熔体组成可以估算其形成的温度和压力(Putirka et al., 2003)。利用全岩组分(已在表 1说明中列出)近似代表平衡的熔体，估算出辉石形成的温度和压力为1055~1071℃(平均1060℃)和224~312MPa(平均255MPa)。岩相学证据表明角闪石与斜长石平衡共生，因此角闪石可以用来估算其形成时的温度和压力(Holland and Blundy, 1994)。利用Ridolfi et al.(2010)的方法估算出高铝角闪石形成的温度和压力为809~864℃(平均833℃)，108~193MPa(平均137MPa)，低铝角闪石形成的温度和压力为721~766℃(平均741℃)，48~67MPa(平均56MPa)。可以看出从辉石→高铝角闪石→低铝角闪石，它们形成的温度和压力依次降低。而且岩相学证据也表明，辉石形成早于高铝角闪石，高铝角闪石早于低铝角闪石。因此温度的变化反映的是岩浆结晶过程中的自然冷却过程。辉石、高铝角闪石、低铝角闪石他们之间有较大的压力差值，这可能反映了矿物在不同深度的岩浆房结晶，而压力变化反映的可能是岩浆的连续侵位过程。将压力近似换算成静岩压力(ρ=2.7×10³ kg/m³)，则从辉石→高铝角闪石→低铝角闪石形成深度依次为8.5~11.8km(平均9.6km)，4.1~7.3km(平均5.2km)，1.8~2.5km(平均2.1km)(图 9)。最后岩体的就位深度较浅，岩体的斑状结构也证明岩体具有较浅的就位深度。

图 9

Fig. 9

图 9 辉石及角闪石估算温度-压力-深度二元图 Fig. 9 The diagram of temperature versus pressure and depth calculated from pyroxenes and amphiboles

因此，形成鸡冠嘴岩体的岩浆经历了两次侵位，从9.6km的岩浆房侵位到5.2km的岩浆房，到最后侵位到2.1km处就位冷却，形成现在的鸡冠嘴岩体。岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶，在5.2km处经历了角闪石，也可能有一部分斜长石的分离结晶，在2.1km浅地壳处自然冷却结晶直至演化出含矿热液形成鸡冠嘴金铜矿床。

角闪石的成分可以用来推断其形成时相应熔体的氧逸度及水的含量(Ridolfi et al., 2010)。如图 10所示，角闪石形成时熔体具有较高的氧逸度，而且从高铝角闪石到低铝角闪石，熔体的氧逸度从△NNO+0.6升高到△NNO+1.9。高铝角闪石对应的熔体中水的含量高于低铝角闪石对应的熔体中水的含量(图 11)。

图 10

Fig. 10

图 10 鸡冠嘴石英二长闪长玢岩氧逸度演化图 Fig. 10 The oxygen fugacity evolution of the Jiguanzui quartz monzodiorite porphyry

图 11

Fig. 11

图 11 水含量和压力二元图(底图据Cline, 1995) 图中绿色线为在1100℃条件下花岗闪长质熔体中的H2O含量 Fig. 11 The water content versus pressure diagram (modified after Cline, 1995)

从高铝角闪石到低铝角闪石，熔体的氧逸度逐渐升高，这可能是由于矿物的分离结晶导致的。一般来说Fe²⁺比Fe³⁺更容易进入硅酸盐矿物晶格，因此硅酸盐矿物的分离结晶会导致熔体中的Fe³⁺含量相对升高，相应的氧逸度也逐渐上升(赖绍聪，1994)。因此在5.2km岩浆房的分离结晶导致熔体的氧逸度逐渐升高。

一般来说，矿物的分离结晶会使熔体中水的含量升高，即使是角闪石这样的含水矿物也不例外(Ridolfi et al., 2010)。辉石无法计算对应熔体的水含量，但一般来说辉石作为不含水矿物，结晶时熔体中水含量应该低于角闪石。因此在侵位到5.2km之前，岩浆于9.6km处经历了辉石的分离结晶，使熔体中的水含量升高到适宜于角闪石结晶的水平。岩浆侵位到5.2km后经历了角闪石和一小部分斜长石的分离结晶，因此熔体中水的含量应该持续增加(图 11中A(B)，但这与低铝角闪石对应的较低水含量相反(图 11)。熔体中水含量的降低可能是由于在低铝角闪石结晶前发生了流体出溶作用导致。如图 11所示，由于岩浆在某一时刻从5.2km处就位到2.1km处，熔体中的水含量不变，但是熔体的压力急剧降低，熔体状态从B点移动到C点，由于水在熔体中的溶解度与压力成正比，因此由于岩浆侵位造成的压力降低会造成岩浆中水的饱和，从而导致流体的出溶，继而熔体中的水含量因此降低，岩浆的状态从C点移动到D点(图 11)。因此由于岩体侵位造成的流体出溶导致了从高铝角闪石到低铝角闪石熔体中的水含量降低。

概括来说，岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶，使熔体中的水含量从较低的水平上升到如图 11所示中的区域A。然后岩浆在5.2km处经历角闪石和少量的斜长石的分离结晶，熔体中水的含量继续升高，到达区域B处，但此时熔体的压力仍然较大，所以熔体仍处于水不饱和状态，在某一时刻，岩浆从5.2km上侵到2.1km处就位，这时压力骤降(区域C)，导致熔体中水过饱和，因此诱发了流体出溶，导致熔体中的水含量降低(区域D)，然后低铝角闪石结晶。

Mustard et al. (2006)在研究澳大利亚Timbarra金矿床成矿岩体中的熔体包裹体时发现，随着岩浆中矿物的分离结晶，熔体中的金和其他成矿元素(例如铜)也逐渐增加。证明岩浆的分离结晶可以使残余熔体中成矿元素更加富集，鸡冠嘴岩体也经历了辉石和角闪石的分离结晶，因此熔体中富含成矿元素铜和金，因此更有利于成矿。岩体就位到浅部前的分离结晶也使熔体中的水含量升高(White, 2001)，从而使岩浆在浅部不用经过很大程度的结晶就可以在结晶度较小时就演化出成矿流体，从而更有利于铜和金的成矿作用(Cline, 1995)。

由于铜和金等元素很难进入硅酸盐矿物晶格，为不相容元素，因此岩浆通过硅酸盐矿物分离结晶会使残余熔浆富集铜和金等成矿元素(Mustard et al., 2006)。但硫化物的结晶会使铜在岩浆演化的早期就脱离熔体相，从而不可能大规模的富集于流体相从而成矿(Halter et al., 2002)。斑岩型铜金矿一般氧逸度都高于ΔFMQ+2，高氧逸度有利于成矿(Sun et al., 2004)。如前文所述，鸡冠嘴岩体具有相对较高的氧逸度(△NNO+0.6)，并且氧逸度持续升高(△NNO+1.9)。当氧逸度高于NNO+1时，＞90%的S以+6价的硫酸根形式存在(Carroll and Rutherford, 1987)。尽管前期氧逸度没有高于NNO+1，但氧逸度仍相对较高，大部分S仍会以硫酸根的形式存在。所以由于熔体中相对较高的氧逸度抑制了硫化物的沉淀，避免了铜在流体出溶前的亏损。

鸡冠嘴岩体晚期从5.2km处侵入到2.1km处，岩浆的侵位使熔体中的水过饱和，从而发生了流体的出溶。就位较浅的岩浆具有较低的水溶解度，因此较小程度的矿物结晶就可以使熔体发生水过饱和出溶出成矿流体，继而可以经历更多期次的矿物结晶→水过饱和→流体出溶过程，多期出溶的流体向岩体上方迁移，并且聚集，形成了大规模的有利成矿的流体(Candela, 1997)。因此鸡冠嘴岩体晚期较浅的就位深度对成矿至关重要。

总体来说，分离结晶作用导致的熔体中铜，金等成矿元素的富集，水含量的升高，以及岩体较高且持续升高的氧逸度，加上岩体较浅的就位深度，这些因素共同作用使鸡冠嘴岩体更加有利于成矿。

鸡冠嘴岩浆经历了两次岩浆侵位，从9.6km侵位到5.2km，最后到2.1km处就位冷却，形成现在的鸡冠嘴岩体。岩浆在9.6km处经历了辉石的结晶，在5.2km处经历了角闪石和一小部分斜长石的结晶。矿物的结晶使残余熔浆更加富集铜和金等成矿元素，并且使岩浆中的水含量和氧逸度进一步上升。富集成矿元素的岩浆，较高的水含量和氧逸度，以及较浅的就位深度，是鸡冠嘴矿床成矿的有利条件