云母矿物对川西党坝伟晶岩型锂矿床成因的指示意义
doi: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2024483
赵媛1 ， 冉凤琴1 ， 唐菊兴4 ， 彭勃1 ， 杨阳1 ， 韩警锐1 ， 奉大博1 ， 白云2,3 ， 代涌坤1 ， 田松林1
1. 成都理工大学地球与行星科学学院，四川成都， 610059
2. 四川省综合地质调查研究所，四川成都， 610081
3. 稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室，四川成都， 610081
4. 中国地质科学院矿产资源研究所，自然资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室，北京， 100037
基金项目: 本文为国家重点研发计划项目(编号2022YFC2905001)、国家自然科学基金项目(编号42230813)和四川省自然科学基金项目(编号2023NSFSC0791)联合资助的成果
The indicative significance of mica minerals to the genesis of Dangba pegmatite-type lithium deposit, western Sichuan, China
ZHAO Yuan1 ， RAN Fengqin1 ， TANG Juxing4 ， PENG Bo1 ， YANG Yang1 ， HAN Jingrui1 ， FENG Dabo1 ， BAI Yun2,3 ， DAI Yongkun1 ， TIAN Songlin1
1. College of Earth and Planetary Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059 , China
2. Sichuan Institute of Comprehensive Geological Survey, Chengdu, Sichuan 610081 , China
3. Evaluation and Utilization of Strategic Rare Metals and Rare Earth Resource Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu, Sichuan 610081 , China
4. MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037 , China
摘要
可尔因矿田位于松潘-甘孜造山带，是我国重要的伟晶岩型锂矿集区之一，党坝矿床是该矿田内一处超大型伟晶岩锂矿床。为进一步揭示花岗岩与伟晶岩的成因联系、党坝伟晶岩演化过程及稀有金属富集机制，本文选取了贯通性矿物——云母作为研究对象，基于前人的研究成果，开展了详细的岩矿鉴定、电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱 (LA-ICP-MS)分析。通过对云母内部结构和化学成分研究，建立了瑞利分离结晶模型，用以模拟岩浆结晶演化过程。结果表明，党坝伟晶岩可能是由可尔因二云母花岗岩熔体的极端分异结晶形成，主要经历了岩浆到热液的演化过程：原生白云母形成于初始岩浆阶段，次生云母形成于岩浆-热液过渡阶段，4AlTot↔3SiIV+□VI和3LiVI↔AlVI+2□VI是此过程的主导替代机制(□为空位健)。从钠长石型伟晶岩→钠长石锂辉石型伟晶岩，云母系列显示出白云母→铁锂云母→锂云母的演化趋势，且云母K/Rb比值降低，而Li、Rb、Cs、F等元素含量增高，表明分离结晶作用是党坝伟晶岩稀有金属富集的主要机制。此外，党坝伟晶岩表现出极端的结晶分异程度，其熔体富Li且流体活动相对较弱，这对于锂的富集与保存都具有极其重要的意义。
Abstract
The Ke'eryin ore field, located in the Songpan-Ganzi orogenic belt, is one of the most important pegmatite-type lithium ore concentration areas in China. To further reveal the genetic relationship between granite and pegmatite, the evolution process of the Dangba pegmatite, and the enrichment mechanisms of rare metals, this paper selects the penetrating mineral-mica as the research object. Based on previous findings, detailed petrographic and mineralogical identification, electron probe microanalysis (EPMA), and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) were carried out. By studying the textural characteristics and chemical composition of mica, a Rayleigh fractional crystallization model was established to simulate the magmatic evolution process. The results show that the Dangba pegmatite probably formed via extreme fractional crystallization of the Ke'eryin two-mica granite melt, which mainly experienced an evolution process from a magmatic to a hydrothermal stage. The primary muscovite crystallized in the initial magmatic stage, while the secondary muscovite formed during the magmatic-hydrothermal transition. The dominant substitution mechanisms in this process are 4AlTot↔3SiIV+□VI and 3LiVI↔AlVI+2□VI (□ represents a vacant site). From albite pegmatite to albite-spodumene pegmatite, the muscovite series evolves from muscovite → iron-lithium mica → lithium mica, with the K/Rb ratio decreasing and the contents of Li, Rb, Cs, and F increasing. This indicates that fractional crystallization is the main mechanism for the enrichment of rare metals in the Dangba pegmatite. In addition, the Dangba pegmatite shows an extreme degree of crystallization differentiation. Its melt is Li-rich and experienced relatively weak fluid activity, which was of great significance for the enrichment and preservation of lithium.
锂是战略性能源金属，是制约新兴技术领域发展的关键因素之一，被誉为“21世纪的能源金属”（朱文斌等，2024）。伟晶岩型锂矿床是全球锂矿的重要来源（陈衍景等，2021；蒋少涌等，2021），近年来随着锂的战略地位逐渐凸显，成为了全球竞争的焦点，该类型矿床也成为地质学领域研究的热点之一（Benson et al.，2023）。
松潘-甘孜造山带是中国伟晶岩型锂矿的重要聚集区，孕育有扎乌龙、新疆大红柳滩、甲基卡以及可尔因等超大型锂辉石伟晶岩矿田（图1a），共同构成了亚洲“锂腰带”（李建康等，2023）。前人对可尔因地区的矿床地质、全岩地球化学、年代学、流体包裹体等研究揭示了这些矿田的伟晶岩与花岗岩侵入体之间的成因关系（代鸿章等，2018；Yan Qinggao et al.，2020）。其中，伟晶岩的成因主要分为两种观点：花岗岩高度演化和分异的产物（李建康，2006；杨岳清等，2023）、壳源深熔型伟晶岩（Fei Guangchun et al.，2020a，2021）。
党坝伟晶岩型锂矿床位于四川省阿坝州马尔康县党坝乡，可尔因矿田东南部（图1b），是我国超大型伟晶岩型锂辉石矿床之一。前人对党坝矿床成矿年代学、成矿规律、地质特征等进行研究（古城会，2014；马圣钞等，2019；费光春等，2020b；罗小龙等，2023；恽虎等，2023），但在成矿演化过程、矿化富集机制等方面的研究仍相对薄弱，云母可作为稀有金属元素的载体矿物，其结构和成分变化对示踪稀有金属矿化有关的岩浆-热液过程具有重要意义（Jolliff et al.，1987；Kaeter et al.，2018；王汝成等，2019）。
图1松潘-甘孜造山带地质简图（a，据代鸿章等，2018修改）和四川可尔因矿田地质简图（b，据李建康，2006；Fei Guangchun et al.，2020a修改）
Fig.1Geological sketch of Songpan-Ganzi orogenic belt (a) (modified from Dai Hongzhang et al., 2018) , and geological map of Ke'eryin orefield, Sichuan (b) (modified from Li Jiankang, 2006; Fei Guangchun et al., 2020a)
A—微斜长石型伟晶岩带；B—微斜长石钠长石型伟晶岩带；C—钠长石型伟晶岩带；D—钠长石锂辉石型伟晶岩带；E—锂云母型伟晶岩带
A—microcline pegmatite zone; B—microcline albite pegmatite zone; C—albite pegmatite zone; D—albite spodumene pegmatite zone; E—lepidolite pegmatite zone
因此，目前党坝矿床中伟晶岩的成因仍存在争议，成矿演化过程及演化程度尚不清晰，锂富集与保存的控制因素并不明确。为解决上述科学问题，本文以花岗岩与伟晶岩中的云母矿物为研究对象，通过详细的野外地质调查，岩相学研究及电子探针（EPMA）、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）矿物微区成分分析，揭示党坝不同类型伟晶岩中云母的矿物结构及成分演化特征。同时结合前人对可尔因中粒二云母花岗岩（MTG）中云母的相关研究成果，建立瑞利分离结晶模型，剖析党坝伟晶岩成因，解译党坝伟晶岩的岩浆-热液演化过程，以期为党坝矿床稀有金属资源的进一步勘查提供有益启示。
1 区域地质和矿床地质
1.1 区域地质背景
可尔因稀有金属矿田大地构造位置位于青藏高原东缘，松潘-甘孜造山带中段（图1a）。区域内出露的地层以上三叠统西康群为主（图1b），另有少量第四系沉积物，西康群包括杂谷脑组（T3z）、侏倭组（T3zw）和新都桥组（T3x）等，其岩性主要为灰黑色长英质砂岩、粉砂岩、绢云母板岩、泥质板岩及灰岩等（Fei Guangchun et al.，2020a；许志琴等，2024）。区域内构造变形作用强烈，出露大量的NWW向、NW向和EW向褶皱以及NE向断裂构造。
印支期—燕山晚期，可尔因地壳发生褶皱并伴随强烈的岩浆活动，形成了各种中酸性岩体，并派生有众多的伟晶岩脉、细晶岩脉、辉绿岩脉、闪长煌斑岩脉。可尔因复式岩体是区内主要出露的岩浆岩，由石英闪长岩、黑云母二长花岗岩、黑云母正长花岗岩、二云母花岗岩及白云母钠长花岗岩组成（图1b），其中可尔因二云母花岗岩（图1b）构成了该复式岩体的主体，出露面积达188 km2。根据岩体的矿物学特征，二云母花岗岩可以分为细粒岩相（FTG）和中粒岩相（MTG），FTG和MTG之间没有明显的界线，二者呈渐变过渡。根据伟晶岩的矿物组合和距离花岗岩体的水平距离，将发育在可尔因复式岩体周围的伟晶岩划分为：微斜长石型伟晶岩带（A）、微斜长石钠长石型伟晶岩带（B）、钠长石型伟晶岩带（C）、钠长石锂辉石型伟晶岩带（D）、锂云母型伟晶岩带（E）（古城会，2014），其中钠长石锂辉石型伟晶岩是可尔因稀有金属矿田中具有经济价值的锂矿石主体。
1.2 矿区地质特征
党坝伟晶岩型锂矿床位于可尔因复式岩体的东南部。矿区内出露地层有杂谷脑组（T3z）、侏倭组（T3zw）和第四系（Q）。侏倭组（T3zw）在区内分布最广（王子平等，2018），是含矿伟晶岩主要的赋矿层位，其原岩岩性为灰色厚中层—薄层状变质长石石英砂岩、长石岩屑砂岩与粉砂质板岩、板岩韵律式互层，局部可见厚层砂岩夹板岩与板岩段，而砂板岩韵律式互层是本组特征。
矿区位于地拉秋倒转向斜北西端，矿区内地层总体走向为NW—SE向，因次级褶皱发育导致地层倾向变化较大。矿区内主要见高尔达向斜和高尔达沟背斜，北西部发育有一条断层（F1），错断了Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ号矿体（图2）。节理裂隙在成矿前后均发育，以NW—SE向为主，NE—SW向次之，花岗伟晶岩脉沿NW—SE向贯入形成锂辉石矿脉，为主要控矿、容矿构造裂隙。矿区内无较大岩浆岩体出露，仅出露有花岗伟晶岩脉，主要呈NW—SE向展布，脉体主要赋存于三叠系侏倭组中。
党坝矿区内已发现矿体11条（Ⅰ、Ⅴ~Ⅷ、 ⅩⅣ~ⅩⅥ、ⅩⅩ、ⅩⅩⅣ和ⅩⅩⅥ号），均赋存于花岗伟晶岩脉中，其中含锂花岗伟晶岩脉的中等或小规模的矿体基本上具全脉锂矿化，故矿体形态简单，与伟晶岩脉基本一致，以脉状或透镜状为主、少数呈似层状，此类伟晶岩脉不具明显的水平或纵向分带；少数规模巨大的矿体赋存于大脉伟晶岩中，此类伟晶岩脉无明显的水平分带，但具有较完整的纵向分带，距下伏母岩体由近至远依次出现Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类型伟晶岩，矿体主要赋存于钠长石锂辉石型伟晶岩带（D）中，少数赋存于锂云母型伟晶岩带（E）中，矿体产状和伟晶岩脉产状近于一致，分支复合现象不显著（杨阳等，2024）。
图2四川党坝矿床矿区地质图（据费光春等，2020b修改）
Fig.2Geological map of Dangba ore deposit in Sichuan (modified from Fei Guangchun et al., 2020b)
矿体长度大于500 m的有Ⅷ、ⅩⅤ、ⅩⅣ、Ⅵ、Ⅶ、ⅩⅥ号矿脉，Li2O资源量达万吨以上的有Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ和ⅩⅩⅣ号矿脉，本次研究的样品采自党坝特征性矿体Ⅷ与ⅩⅩⅣ号（图2）。Ⅷ号矿体规模最大，是党坝矿区的主要矿体，位于矿区北部（图2），矿体地表出露长度3340 m，控制长度2600 m，呈NW—SE向出露展布，矿体总体走向134°~314°，总体倾向47°，局部略有变化。Li2O品位0.80%~1.91%，平均值为1.36%，品位变化系数19.54%，矿体矿化均匀；ⅩⅩⅣ号矿体为隐伏矿体，控制矿体长200 m，矿体总体走向113°~187°，平均倾角55.84°。Li2O品位1.05%~1.51%，平均值为1.25%，品位变化系数14.54%，矿体矿化均匀。
党坝矿区内的伟晶岩类型主要为钠长石锂辉石型伟晶岩（ASP；图3j），少量为钠长石型伟晶岩（AP；图3d）。区内矿石矿物主要为锂辉石和锂云母，以及少量绿柱石和铌钽铁矿。脉石矿物主要有石英、钠长石、微斜长石、白云母、黑云母和少量电气石等。其他副矿物含量很少，主要包括锡石、黑钨矿、磁铁矿、榍石、金红石、锆石、锂透长石、锂电气石等。
2 样品及测试方法
本次研究的样品采集自党坝Ⅷ号矿体（ZK1110）与ⅩⅩⅣ号矿体（ZK0904），其中钠长石型伟晶岩7件，钠长石锂辉石型伟晶岩7件，具体采样位置见图2。
钠长石型伟晶岩（AP；图3d~i）：灰白—黄褐色（图3d），花岗伟晶结构、块状构造。主要由钠长石（体积分数为45%~50%，下同）、石英（30%~35%）、白云母（2%~5%）、电气石（＜5%）和石榴子石（＜3%）组成。石英呈他形粒状，粒径不均（图3e）。钠长石呈半自形—他形，粒径从200 μm到厘米级不等，常交代白云母（图3f）。白云母呈鳞片状，半自形—他形，粒径从10 μm到厘米级不等（图3e~h）。电气石呈自形—半自形，粒径从200 μm到厘米级不等，显微镜下可见核-边结构（图3h）。石榴子石呈半自形—他形粒状集合体产出，粒径从600 μm到厘米级不等（图3i）。
钠长石锂辉石型伟晶岩（ASP；图3j~o）：呈灰白—乳白色（图3j），花岗伟晶结构、块状构造。主要由石英（30%~35%）、锂辉石（20%~25%）、钠长石（30%~35%）、微斜长石（5%~10%）、白云母（2%~5%）以及少量的电气石、磷灰石和铌钽铁矿等组成。锂辉石是党坝矿区最主要的含锂矿物，平均粒度为1.3 mm×3.8 mm，最大粒度可达23.1 mm×48.2 mm，显微镜下可见两组解理，单偏光下显示浅灰白色，正交镜下最高干涉色达一级黄白（图3k），部分发育聚片双晶（图3o），呈他形或半自形状片状产出，边缘见有轻微碎裂和绢云母化（图3k）。钠长石呈半自形—他形，粒径0.1~1.0 mm，发育聚片双晶（图3l）。微斜长石呈半自形—他形，具典型的格子双晶结构，粒径0.6~1.5 mm（图3m~n）。云母呈片状，粒径0.04~2.00 mm，根据生成时期，至少可以将其分为两个阶段：早期阶段的白云母以自形—半自形的片状结构与锂辉石共生（图3l、o），而晚期阶段的锂云母则以不规则补丁状形成于早期白云母的边缘部分（图5c~d）。在此基础上，选取代表性手标本制成光薄片，结合显微镜和背散射图像观察，对不同产状、不同组构特征、不同矿物组合的白云母矿物进行主、微量分析测试。
云母矿物的主量元素分析和背散射图像拍摄在广州拓岩检测技术有限公司电子探针实验室完成，使用JEO LJXA-iSP-100电子探针分析仪（EMPA），测试条件为：加速电压15 kV，加速电流10 nA，电子束直径5~10 μm。实验中使用的标准样品为天然样品和人工合成氧化物，包括石英（Si）、斜长石（Na）、硬玉（Al）、氟化钡（F）、磁铁矿（Fe）、金红石（Ti）、MnO2（Mn）、橄榄石（Mg）、磷灰石（Ca、P）、重晶石（S）、钾长石（K）、锂辉石（Al）和硅铍铝钠石（Cl）。F、K、P、Na、Ca、Fe元素特征峰的测量时间为10 s，其他元素为20 s，上下背景的测量时间分别是峰测量时间的一半。电子探针分析中大多数元素的检测限为100×10-6~300×10-6，并且所有数据均经过ZAF校正。云母矿物化学式根据24个阴离子计算，Li2O计算方法根据Tischendorf et al.（1997，1999），H2O计算方法依据Tindle and Webb（1990）。
云母矿物的原位微量元素分析是在广州市拓岩检测技术有限公司采用LA-ICP-MS完成的。实验中使用了New Wave Research 193nm ArF准分子激光剥蚀系统与Thermo Scientific iCap-RQ 四极杆型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）联用。激光剥蚀过程中采用氦气作载气，与氩气为补偿气体混合，作为额外的双原子气体以增强灵敏度。样品以6 Hz的频率、3.5 J/cm2的能量密度进行45 s的剥蚀，激光束斑直径为30 μm。
图3四川可尔因中粒二云母花岗岩与党坝矿床伟晶岩手标本与偏光显微镜照片
Fig.3Hand specimens and polarizing microscope photos of Ke'eryin medium-grained two-mica granite and pegmatite in Dangba deposit, Sichuan
可尔因中粒二云母花岗岩：（a）—手标本；（b）—白云母；（c）—黑云母；钠长石型伟晶岩：（d）—手标本；（e）—云母与钠长石、石英共生；（f）—云母被钠长石穿切；（g）—发育云英岩化脉状白云母；（h）—发育核边结构电气石；（i）—发育石榴子石；钠长石锂辉石型伟晶岩：（j）—手标本；（k）—发育干涉色不同的锂辉石；（l）—自形程度较好白云母；（m）—锂辉石与石英、微斜长石共生；（n）—钠云母与石英、微斜长石共生；（o）—聚片双晶锂辉石，沿边缘、解理被白云母、石英交代；Mic—微斜长石；Ab—钠长石；Kfs—钾长石；Ms—白云母；Spd—锂辉石；Qtz—石英；Tur—电气石；Grt—石榴子石；Bt—黑云母；其中，（c）、（h）、（i）为单偏光，（b）、（e）~（g）、（k）~（o）为正交偏光
Ke'erjin medium-grained two-micagranite: (a) —hand specimen; (b) —muscovite; (c) —biotite; albite-type pegmatite: (d) —hand specimen; (e) —coexisting muscovite with albite and quartz; (f) —muscovite crosscut by albite; (g) —greisenized vein-like muscovite developed; (h) —tourmaline with core-rim texture; (i) —garnet developed; albite-spodumene-type pegmatite: (j) —hand specimen; (k) —spodumene showing variable interference colors; (l) —euhedral muscovite; (m) —spodumene coexisting with quartz and microcline; (n) —muscovite coexisting with quartz and microcline; (o) —spodumene with polysynthetic twinning partially replaced by muscovite and quartz along margins and cleavages; Mic—microcline; Ab—albite; Kfs—K-feldspar; Ms—muscovite; Spd—spodumene; Qtz—quartz; Tur—tourmaline; Grt—garnet; Bt—biotite; (c) , (h) , (i) under plane-polarized light
3 结果
3.1 结构特征
根据Li Xin et al.（2022）的实验数据，可尔因中粒二云母花岗岩中的云母（MTG-MS1），在云母矿物分类图中，样品点全部落入白云母范围内（图4）。
图4四川党坝矿床花岗伟晶岩白云母分类图（底图据Tischendorf et al.，1997；MTG-MS1 数据来自Li Xin et al.，2022）
Fig.4Granite pegmatite muscovite classification diagram of Dangba deposit in Sichuan (modified from Tischendorf et al., 1997; MTG-MS1 data from Li Xin et al., 2022)
MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母；AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
通过详细的手标本和镜下鉴定后发现，党坝矿床的伟晶岩内普遍存在3种类型的云母。钠长石型伟晶岩中的原生云母（AP-MS2）：呈半自形—他形，粒径变化较大，从数十微米至几毫米不等（图3e~h）。背散射图像呈暗灰色，结构均一，无明显分带（图5a），与钠长石、石英以及少量电气石共生。在云母矿物分类图中，样品点全部落入白云母范围（图4）。钠长石锂辉石型伟晶岩中同时发育原生云母和次生云母：原生云母（ASP-MS3）粒径变化较大，其中细小的白云母呈他形片状被锂辉石包裹，较大白云母呈自形—半自形片状与锂辉石、钠长石、石英、铌钽铁矿及少量磷灰石共生（图5e、f），背散射图像下呈暗灰色，成分均一，未表现分带特征（图5b），此类原生云母均为白云母（图4）。次生云母（ASP-MS4）粒径较小（50~100 μm），因热液流体交代作用，导致其成分不均一，呈不规则状在原生白云母（ASP-MS3）边缘产出，因具有较高含量的FeO和MnO导致在背散射图像下的亮度更高，呈亮灰色（图5c、d），共生矿物与ASP-MS3一致，次生云母包括铁锂云母和锂云母（图4，图5c、d）。
3.2 成分特征
3.2.1 主量元素
本次研究通过电子探针分析获取党坝Ⅷ号矿体（ZK1110）与ⅩⅩⅣ号矿体（ZK0904）伟晶岩中云母矿物的主量元素成分，测试结果和结构式平均数值见附表1。AP-MS2的化学成分SiO2（45.12%~46.72%，平均值为45.85%）、Al2O3（34.14%~36.34%，平均值为35.67%）、K2O（10.66%~11.15%，平均值为10.97%）含量较高。Rb2O（0.22%~0.61%，平均值为0.43%）、Li2O*（0.06%~0.44%，平均值为0.14%）、Cs2O（0.00%~0.10%，平均值为0.03%）和F（0.26%~1.09%，平均值为0.43%）含量较低。
相较于AP-MS2，ASP-MS3的Rb2O（0.36%~1.07%，平均值为0.67%）、Cs2O（0.00%~0.11%，平均值为0.040%）、Al2O3（35.22%~37.68%，平均值为36.35%）含量增高，K2O（10.42%~11.30%，平均值为10.83%）、SiO2（44.98%~45.82%，平均值为45.53%）、F（0.14%~0.67%，平均值为0.34%）、Li2O*（0.03%~0.23%，平均值为0.10%）含量降低。其余主量元素MnO、MgO、CaO和Na2O，在ASP-MS3与AP-MS2中含量均较低（＜0.53%）。
与ASP-MS3相比，ASP-MS4稀碱元素和挥发分含量显著增高：Rb2O（0.06%~1.23%，平均值为0.84%）、Cs2O（0.13%~4.65%，平均值为1.59%）、Li2O*（4.04%~5.01%，平均值为4.32%）、F（3.43%~6.47%，平均值为5.42%）；SiO2（47.41%~50.75%，平均值为48.38%）、MnO（0.51%~1.40%，平均值为0.84%）、FeO（6.41%~8.37%，平均值为7.66%）含量也均增高；而Al2O3（21.66%~22.72%，平均值为22.17%）、Na2O（0.03%~0.12%，平均值为0.07%）、K2O（10.03%~10.78%，平均值为10.41%）含量明显下降。
总体而言，所有白云母具有SiO2（44.98%~50.75%，平均值为46.57%）含量高，TiO2（＜0.05%）、CaO（＜0.03%）、MgO（＜0.44%）含量低的特点。MTG-MS1、AP-MS2和ASP-MS3的白云母成分较为接近；ASP-MS4具有明显偏高的SiO2、Rb2O、Li2O*（计算值）、MnO、FeO及F含量，以及偏低的Al2O3、K2O和Na2O含量（图6）。
图5四川党坝矿床中白云母矿物背散射图像
Fig.5Backscattered electron (BSE) image of muscovite from the Dangba ore deposit in Sichuan
（a）—钠长石型伟晶岩中的原生白云母（AP-MS2）；（b）—钠长石锂辉石型伟晶岩中原生白云母（ASP-MS3），边部发育次生云母（ASP-MS4; 铁锂云母）；（c）—为b图中铁锂云母的局部放大；（d）—钠长石锂辉石型伟晶岩中原生白云母（ASP-MS3）边部发育次生云母（ASP-MS4; 锂云母），与锂辉石共生；（e）—钠长石锂辉石型伟晶岩中原生白云母（ASP-MS3）与铌钽铁矿、磷灰石共生；（f）—钠长石锂辉石型伟晶岩中原生白云母（ASP-MS3）与电气石、锂辉石共生；Lpd—锂云母；Zwd—铁锂云母；Spd—锂辉石；Tur—电气石；Ap—磷灰石；CGM—铌铁矿族矿物；MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母；AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
(a) —primary muscovite in albite pegmatite (AP-MS2) ; (b) —primary muscovite (ASP-MS3) in albite spodumene pegmatite, secondary muscovite (ASP-MS4; iron lithium mica) developed in the edge; (c) —for the local amplification of the iron-lithium mica in the b diagram; (d) —the secondary mica (ASP-MS4; lepidolite) is developed on the edge of primary muscovite (ASP-MS3) in albite spodumene pegmatite, which is symbiotic with spodumene; (e) —the primary muscovite (ASP-MS3) in albite spodumene pegmatite is symbiotic with niobium tantalum iron ore and apatite; (f) —the primary muscovite (ASP-MS3) in albite spodumene pegmatite is symbiotic with tourmaline and spodumene; Lpd—lithium mica; Zwd—iron lithium mica; Spd—spodumene; Tur—tourmaline; Ap—apatite; CGM—Niobite-group minerals; MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
3.2.2 微量元素
党坝伟晶岩矿床中云母矿物微量元素测试分析数据范围及均值见附表2。Y、Sb、Cu、Mo、Ag以及大部分稀土元素含量均低于检测限。
结果表明，由AP-MS2→ASP-MS3→ASP-MS4，Li、Rb、Cs、Ta元素含量呈现逐渐升高的特点（Li元素含量分别为910×10-6~3861×10-6、1462×10-6~3156×10-6、22531×10-6~25523×10-6；Rb元素含量分别为3352×10-6~6332×10-6、5767×10-6~6815×10-6、11028×10-6~12441×10-6；Cs元素含量分别为80.5×10-6~354×10-6、284×10-6~295×10-6、3257×10-6~3402×10-6；Ta元素含量分别为8.88×10-6~24.6×10-6、15.9×10-6~36.4×10-6、34.9×10-6~55.6×10-6）；Sn、Nb元素呈现先升高后降低的特点（Sn元素含量分别为262×10-6~894×10-6、688×10-6~947×10-6、127×10-6~218×10-6；Nb元素含量分别为72.7×10-6~247×10-6、210×10-6~307×10-6、172×10-6~245×10-6）；Be元素呈现逐渐降低的特点（Be元素含量分别为22.8×10-6~34.6×10-6、18.3×10-6~24.8×10-6、8.47×10-6~20.3×10-6）。
图6四川可尔因花岗岩与党坝伟晶岩中云母主量元素变化箱型图
Fig.6Box diagram of major element variation of mica in Ke'eryin granite and Dangba pegmatite, Sichuan
下、中、上短横线和每个框中的实心圆分别代表全部数据的最小值、中位数、最大值和平均值；矩形框的上下边缘分别代表75%和25%，异常值以空心圆表示（MTG-MS1数据来自Li Xin et al.，2022）。MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母； AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母； ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
The lower, middle and upper short horizontal lines and the solid circles in each box represent the minimum, median, maximum and average values of all data, respectively; the upper and lower edges of the rectangular frame represent 75% and 25% respectively, and the outliers are represented by hollow circles (MTG-MS1 data from Li Xin et al., 2022) ; MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
整体而言，AP-MS2、ASP-MS3和ASP-MS4共同表现为较低的Be、Sc、Ba、Ta、Pb含量（＜100×10-6）和较高的Rb、Li含量（＞1000×10-6）。不同的是，ASP-MS4相较于AP-MS2、ASP-MS3具有相对更高的的Li、Rb、Zn、Cs含量。
4 讨论
4.1 类质同象替换和瑞利分离结晶模型对伟晶岩成因及演化的指示
云母是典型的层状硅酸盐矿物，结构由两个相向排列的四面体和夹于两个四面体之间的八面体组成（Linnen，1998；Černý et al.，2003）。云母类矿物的化学通式为XY~2□1-0Z4O10（W）2，□代表空位；X代表充填云母结构层之间十二次配位位置的大半径阳离子，主要包括K+、Na+、Rb+、Cs+、Ca2+、Ba2+等；Y代表配位八面体层六次配位的阳离子，主要包括Li+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Ti4+等；Z代表四面体层四次配位的阳离子，主要包括Si4+、Al3+、Fe3+；W为阴离子，包括（OH）-1、F-1。云母的类质同象非常普遍（Tischendorf et al.，1997；Lichtervelde et al.，2010），例如，Na+、Rb+、Cs+等可与K+进行类质同象；Fe2+、Mg2+、Mn2+等可取代Al3+（即AlVI）进入八面体位置，为达到电荷平衡，四面体位置上会发生Si4+对Al3+（即AlⅣ）的补偿取代，即Tschermak替代。
党坝矿床白云母样品的化学成分表明，从AP-MS2→ASP-MS3，K2O平均含量逐渐降低，Rb2O、Cs2O平均含量逐渐升高，这是由于演化程度的升高，X位K+被Rb+和Cs+的取代程度增加。在AP-MS2与ASP-MS3中均发生了Tschermak替代（图7a），具体表现为八面体位置上的（Fe+Mg）apfu总和从AP-MS2到ASP-MS3呈递减趋势（0.25→0.17），相应的，AlIV apfu在1.87~1.91之间变化，AlVI apfu在3.74~3.82之间变化。因此，在党坝伟晶岩中，来自发育程度较低的钠长石型伟晶岩的白云母中Tschermak替代比来自发育程度较高的钠长石锂辉石型伟晶岩中的白云母更为广泛。与党坝伟晶岩相比，可尔因二云母花岗岩中的白云母发生了更强的Tschermak替代（图7a）。
在白云母-锂云母系列演化过程中，主要有3种取代机制（Roda-Robles et al.，2006；Vieira et al.，2011）：2SiIV+LiⅥ↔3AlTot、3LiVI↔AlVI+2□VI和4AlTot↔3SiIV+□VI。在Al-（Si+Li）（apfu）图中（图7b），可尔因中粒二云母花岗岩、钠长石型伟晶岩和钠长石锂辉石型伟晶岩中的原生白云母（MTG-MS1、AP-MS2、ASP-MS3）均显示Al与Si呈明显负相关，与云母成分变化箱型图相一致（图6a、i），指示MTG-MS1、AP-MS2，ASP-MS3中云母的元素替换机制主要为Al4Si-3□-1；钠长石锂辉石型伟晶岩中次生白云母（ASP-MS4）的替换机制为Li3Al-1□-2（图8），即从ASP-MS3→ASP-MS4，Li以3LiVI↔AlVI+2□VI的形式加入到云母矿物中，具体表现为ASP-MS4的Al（apfu）减为最低值，Li（apfu）达到峰值（表1），导致云母类型也相应发生改变，产出铁锂云母、锂云母（图5c、d）。
结果表明，4AlTot↔3SiIV+□VI和3LiVI↔AlVI+2□VI是可尔因中粒二云母花岗岩（MTG）与党坝伟晶岩（AP、ASP）中的白云母-锂云母系列形成的主导机制（图7b），暗示该矿床经历了两个演化阶段。前人研究表明，随着演化程度的升高，云母会逐渐向铁锂云母，甚至是锂云母方向演化（Tischendorf et al.，1997），可尔因中粒二云母花岗岩、钠长石型伟晶岩、钠长石锂辉石型伟晶岩中的云母类型符合白云母→锂云母的演化趋势，表明由可尔因中粒二云母花岗岩到钠长石锂辉石型伟晶岩，其分异演化程度逐渐增高。
在瑞利方程（Rayleigh and Ramsay，1896）及岩浆的分离结晶模型（Neumann et al.，1954）的基础上，Hulshbosch et al.（2014）为了定量研究伟晶岩岩浆的分异演化程度，进一步识别伟晶岩母岩，建立了适用于单矿物的瑞利分离结晶模型（如长石、云母、电气石）
为正确建立瑞利分离结晶模型，本文按照前人研究成果，选取了可尔因二云母花岗岩（MTG）、党坝钠长石型伟晶岩（AP）与钠长石锂辉石伟晶岩（ASP）中的白云母样品（Hulsbosch et al.，2014）。在lg（K/Rb）-lg（Rb）和lg（K/Cs）-lg（Cs）图中（图8a、b），MTG、AP和ASP样品数据线性拟合度良好，两条线的斜率和截距均与使用单矿物瑞利分离结晶模型（Hulshbosch et al.，2014）计算的理论值差异不大，这种良好的线性关系是建立瑞利型分离结晶模型的基础（表1，Hulsbosch et al.，2014）。
图7四川党坝矿床原生白云母中的八面体取代作用（a）和可尔因复合岩体与党坝伟晶岩中白云母（Si+Li）-Al（apfu）图（b）（据Roda-Robles et al.，2007; Vieira et al.，2011修改）
Fig.7Octahedral substitution in muscovite of Dangba deposit, Sichuan (a) , and (Si+Li) -Al (apfu) diagram of muscovite in Ke'eryin composite rock mass and Dangba pegmatite (b) in Sichuan (modified from Roda-Robles et al., 2007; Vieira et al., 2011)
MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母； AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母； ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
图8四川可尔因二云母花岗岩和党坝矿床伟晶岩中白云母的瑞利分离结晶作用判别图解（a、b）和模拟结晶轨迹（c、d）
Fig.8Discriminant diagram of Rayleigh separation crystallization of muscovite in Ke'eryin medium-grained two-mica granite and pegmatite in Dangba deposit, Sichuan (a, b) and simulated crystallization trajectory (c, d)
MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母；AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
为模拟白云母大离子亲石元素的瑞利分离结晶过程，以结晶度F为变量，模拟初始熔体结晶程度从1%变为99%（F=0.01~0.99）的过程，以MTG全岩含量平均值（K=4.62%，Rb=355×10-6，Cs=28×10-6；Li Xin et al.，2022）代表初始岩浆熔体浓度，通过单矿物瑞利分离结晶模型（Hulshbosch et al.，2014）计算出白云母中K、Rb、Cs的理论浓度，白云母中碱金属（K、Rb、Cs）的瑞利分离结晶模型见图8c、d（详细计算过程见附表3）。瑞利分离结晶模型显示，与ASP相对应的岩浆熔体可能是通过MTG岩浆熔体的极端分离结晶（~99%）产生的。
综上所述，理论上可以通过二云母花岗岩熔体的分离结晶来实现党坝矿床钠长石锂辉石型伟晶岩中锂的矿化。分离结晶过程由MTG-MS1→AP-MS2→ASP-MS3→ASP-MS4逐步演化，分异演化程度逐渐增高。在早期阶段，贫锂白云母（MTG-MS1、AP-MS2、ASP-MS3）的替换机制主要为Al4Si-3□-1；而在晚期阶段，富锂云母（ASP-MS4）的替换机制主要为Li3Al-1□-2。
表1四川党坝矿床伟晶岩中白云母瑞利分离结晶模型参数
Table1Model parameters of Rayleigh fractional crystallization for muscovite in pegmatites from the Dangba deposit, Sichuan
注：AP—党坝钠长石型伟晶岩；ASP—党坝钠长石锂辉石型伟晶岩；Xj—在结晶矿物组合中，矿物j的质量分数；CLiq0—母熔体中元素i的初始浓度； Kd—矿物中元素的晶体/熔体分配系数；D（i）—元素i的全岩分配系数；A、B为瑞利分离结晶模型lg（K/Rb）=A×lg（Rb）+B、lg（K/Cs）=A×lg（Cs）+ B中的回归常数，分别对应图8a、b中理论直线的斜率和截距，模型形式参见Hulsbosch et al.（2014）；初始熔体成分为二云母花岗岩全岩含量的平均值（Li Xin et al.，2022）；矿物质量分数基于实际观测并参考Hulsboch et al.（2014）的研究；矿物Kd值：Qtz—石英（Nash and Crecraft，1985）； Pl—斜长石（Philpotts and Schnetzler，1970; Nash and Crecraft，1985; Bea et al.，1994）；Zrn—锆石（Bea et al.，1994）；Afs—碱性长石（Long，1978; Nash and Crecraft，1985; Icenhower and London，1996）；Mnz—独居石（Yurimoto et al.，1990）；Ap—磷灰石（Bea et al.，1994）；Bi—黑云母（Philpotts and Schnetzler，1970; Nash and Crecraft，1985; Icenhower and London，1996）；Ms—云母（Philpotts and Schnetzler，1970; Icenhower and London，1996; Adam and Green，2006）；Tur—电气石（van Hinsberg，2011）；Grt—石榴子石（Jolliff et al.，1992）。
4.2 云母成分变化与岩浆-热液演化过程
伟晶岩被认为是岩浆-热液高度演化的产物（Černý et al.，1985；Wu Fuyuan et al.，2020；Hulsbosch and Muchez et al.，2020）。由于伟晶岩中矿物颗粒较大，全岩地球化学数据可能无法准确代表其成分组成。而云母矿物在党坝伟晶岩中普遍存在，随着环境条件的变化，其化学成分会与流体、熔体以及其他矿物相发生成分置换（Henry，2005；吕林素等，2012），因此云母矿物的成分变化能够有效地记录熔-流体演化过程及成分变化（Černý and Burt et al.，1984；Foord et al.，1995；Wise，1995；Černý et al.，2003；王臻等，2019；Xu Zhe et al.，2023）。
党坝伟晶岩中原生白云母（AP-MS2、ASP-MS3）结构均一，无明显成分分带（图5a、b）。Xu Zhe et al.（2023）通过总结全球经典伟晶岩型锂矿的云母数据得出，岩浆阶段产出的白云母中Nb/Ta比值最高（＞8），但Li/Rb比值较低（＜1.5）。AP-MS2与ASP-MS3的Nb/Ta比值（15.6、11.8）均大于8，Li/Rb比值（0.38、0.34）均小于1.5，表明它们均产出于相对稳定平衡的环境，为岩浆阶段的产物。党坝早期白云母（AP-MS2）Li含量为1977×10-6，远超大部分富锂伟晶岩中白云母Li含量下限，如中国川西甲基卡矿床中伟晶岩（679×10-6；韩志辉，2024）和美国Black Hills矿床中锂辉石伟晶岩（500×10-6；Jolliff et al.，1992），表明党坝伟晶岩初始熔体极富Li。同时，党坝矿区钠长石型伟晶岩和钠长石锂辉石型伟晶岩中均发育有电气石（图3h、图5f），表明党坝伟晶岩初始熔体内B的含量较高，且早期白云母（AP-MS2）B浓度为259×10-6，党坝伟晶岩中白云母的平均B浓度为182×10-6，明显高于其他地区富锂伟晶岩，如中国的可可托海3号伟晶岩脉（B浓度为117×10-6；周起凤等，2013）和湖南仁里-传梓源伟晶岩（B浓度为112×10-6；杨晗等，2019），爱尔兰Leinster伟晶岩（B浓度为165×10-6；Kaeter et al.，2018）。因此，党坝伟晶岩初始熔体具有极高的Li、B挥发分。Li、Rb、Cs属于不相容元素，在岩浆矿物结晶过程中趋向于在残余岩浆或热液中相对富集，导致相对于晚期次生云母，早期原生白云母Li、Rb、Cs含量较低（图9a~c）。
随着岩浆演化不断进行，富含Li、F流体不断出溶（London，1986，1987），交代原生白云母，沿原生白云母边缘交代形成不规则补丁状的锂云母（ASP-MS4）。前人研究表明，富Li、F的锂云母通常在原生白云母的外缘呈现狭窄不连续的环状结构，可能是由流体出溶引起白云母溶解造成的。这种不完整、不连续边缘带是在晶体与流体相互作用过程中形成的，可能代表了岩浆活动的结束（刘昌实等，2005），ASP-MS4呈不规则的环边状与原生白云母（ASP-MS3）共生（图5c），指示ASP-MS4处于较富流体的演化阶段。前人在白龙山、可可托海和大红柳滩等大型—超大型锂矿化伟晶岩中均发现了类似现象（Yin Rong et al.，2020；田润等，2021；夏永旗等，2024），即随着岩浆演化至热液阶段，锂矿化伟晶岩中的原生白云母被后期热液流体沿边缘交代形成锂云母。因此，白云母富锂反应边可作为寻找大型锂矿床的潜在标型矿物。
图9四川可尔因二云母花岗岩和党坝矿床伟晶岩中云母矿物K/Rb比值与元素Ta、Rb、Cs、Li、Be、Zn、Sn、Nb相关图解
Fig.9Correlation diagrams between K/Rb ratios in mica and Ta, Rb, Cs, Li, Be, Zn, Sn, Nb from the Keeryin two-mica granite and pegmatites of the Dangba deposit, Sichuan
MTG-MS1—可尔因中粒二云母花岗岩中的原生白云母；AP-MS2—钠长石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS3—钠长石锂辉石型伟晶岩的原生白云母；ASP-MS4—钠长石锂辉石型伟晶岩的次生白云母
MTG-MS1—primary muscovite in Ke'erjin medium-grained two-mica granite; AP-MS2—primary muscovite in albite-type pegmatite; ASP-MS3—primary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite; ASP-MS4—secondary muscovite in albite-spodumene-type pegmatite
值得注意的是，AP-MS2的不相容元素Rb、Cs含量比ASP-MS3仅略有上升，而ASP-MS4的挥发分Li、F和不相容元素Rb、Cs含量却显著增高（图9a~c、图6b）。白云母中Li、F元素含量突变可作为岩浆阶段向热液阶段转换的标志之一，指示一个极富流体的环境（Veksler，2004），因此，ASP-MS4很有可能形成于岩浆-热液过渡阶段。且ASP-MS4的Nb/Ta比值（4.59）介于4.0~8.0之间，Li/Rb比值基本介于0.1~2.0之间，符合前人研究结论（Xu Zhe et al.，2023），进一步暗示党坝伟晶岩浆的演化由岩浆阶段向富流体（热液）阶段开始转变。
云母中的Li、Rb、Cs、Ta、Zn等微量元素含量和K/Rb比值可反映伟晶岩的演化趋势和分异演化程度，即随着演化程度加大，云母的Li、Rb、Cs、Ta、Zn含量升高，K/Rb值降低（Černý et al.，1984；Foord et al.，1995；Wise，1995；Feng Dabo et al.，2025；韩警锐等，2025）。从AP-MS2→ASP-MS3→ASP-MS4，随着K/Rb比值降低，Li、Rb、Cs、Ta、Zn含量有逐渐增高的趋势（图9a~e），表明党坝伟晶岩的分异演化程度升高。另外，已有研究表明，白云母的Ba含量随演化程度加大而降低（Vieira et al.，2011），而党坝伟晶岩中绝大多数云母矿物的Ba含量低于检出限，指示党坝伟晶岩经历了较高程度的岩浆分异演化。以上证据均表明，党坝伟晶岩具有高程度的结晶分异特征。
伟晶岩的分异演化程度可以通过白云母K/Rb比值进行反应。在高度演化的岩浆系统中，白云母的K/Rb比值一般会降低到50以下。在极端分异的伟晶岩中，白云母的K/Rb比值甚至普遍小于10（秦克章等，2024），党坝矿床伟晶岩中白云母的K/Rb比值在6.52~26.0的范围内（图9），进一步揭示了党坝伟晶岩具有较高的分异演化程度。
白云母的微量元素组成常被作为评估伟晶岩稀有元素矿化程度的参考指标（Selway et al.，2005）。例如，韩志辉等（2024）提出K/Rb比值或Cs含量可以用来判断伟晶岩是否存在锂矿化，当K/Rb比值≤20或Cs含量≥400×10-6时，伟晶岩通常伴有不同程度的锂矿化。本文在前人研究的基础上，统计了世界典型伟晶岩型锂矿中白云母的K/Rb比值和Cs数据，总结锂辉石伟晶岩脉Cs含量和K/Rb分馏指数之间的关系。从白云母K/Rb-Cs演化图解（图10）中可以看出，贫矿伟晶岩区域与含矿伟晶岩区域有部分重叠，特别是在中国川西甲基卡和可尔因矿田中更为明显。这表明仅利用单一云母矿物的K/Rb比值或Cs含量来判断是否存在锂矿化并不适用于所有的伟晶岩。此外，川西甲基卡与可尔因矿田的贫锂伟晶岩中白云母的K/Rb值相较于国内外其他典型的贫锂伟晶岩来说相对偏低，这可能与伟晶岩不同的成因类型有关。
前人研究表明，随着岩浆演化的不断进行，Sn含量会逐渐升高（Viana et al.，2007；杨晗等，2019）。党坝伟晶脉中云母的Sn含量呈先升高后降低的趋势（图9f），这一现象在可可托海伟晶岩型稀有金属矿床中也曾出现（周起凤等，2013），可能是由于Sn更容易分散进入锡石、锆石等矿物中，使残余岩浆中Sn亏损所导致的。同时，Nb含量呈现先增加后降低的趋势，可能是受离子半径和共价键的影响，Nb更易进入矿物相中，使得铌铁矿提前饱和晶出，而残余岩浆中的Nb分散进入锆石等矿物，导致Nb的逐渐亏损（穆尚涛等，2021），致使ASP-MS4中Nb含量相对减少，这种现象与前人研究结论相符（王汝成等，2019）：与热液蚀变有关的次生云母中的Nb含量显著降低。
综上所述，本研究认为党坝矿床伟晶岩形成于岩浆的逐步分异结晶，随着AP-MS2→ASP-MS3→ASP-MS4，分异演化程度逐渐增高，其中AP-MS2、ASP-MS3为岩浆阶段的产物，ASP-MS4处于较富流体的演化阶段，且党坝伟晶岩熔体具有极高的挥发分Li、B含量特征。
4.3 锂成矿的富集与保存条件
前人研究表明，锂辉石的结晶具有滞后性，即使是Li饱和熔体，也需要再经历一段演化后（分异结晶导致的矿物沉淀和挥发分持续富集），直至体系中累积足够量的Li，使之达到过饱和从而大量晶出，沉淀出锂辉石（Maneta and Baker et al.，2014；王臻，2021），因此初始熔体富Li是锂成矿的重要前提。党坝钠长石锂辉石型伟晶岩中锂辉石呈粗大的柱状晶体（粒度通常介于1.3 mm×3.8 mm，最大粒度可达23.1 mm×48.2 mm）且大量产出（20%~25%），最高可达50%以上，表示党坝矿床相对富Li的初始熔体为Li的富集提供了物质基础，而完善的结晶分异过程则是锂成矿的必经之路。
图10世界典型伟晶岩型锂矿中白云母K/Rb-Cs演化图解（据韩志辉等，2024修改）
Fig.10K/Rb-Cs diagram of muscovite in typical pegmatite-type lithium deposits in the world (modified from Han Zhihui et al., 2024)
1、2—仁里伟晶岩（Li Peng et al.，2021）； 3、4—可可托海3号伟晶岩脉（周起凤等，2013）；5—加拿大Rush Lake伟晶岩（Černý et al.，1981）；6—加拿大Wekusko Lake伟晶岩（Benn et al.，2022）；7—西班牙Cap the Creus伟晶岩（Alfonso et al.，2003）；8—加拿大Tanco伟晶岩（加拿大矿物学会数据库未发布数据）；甲基卡伟晶岩数据引自韩志辉等，2024；部分可尔因伟晶岩数据引自Feng Dabo et al.，2025和韩警锐等，2025
1, 2—Renli pegmatite (Li Peng et al., 2021) ; 3, 4—Keketuohai No.3 pegmatite dike (Zhou Qifeng et al., 2013) ; 5—Rush Lake pegmatite, Canada (Černý et al., 1981) ; 6—Wekusko Lake pegmatite, Canada (Benn et al., 2022) ; 7—Cap de Creus pegmatite, Spain (Alfonso et al., 2003) ; 8—Tanco pegmatite, Canada (unpublished data from Mineralogical Association of Canada database) ; Jiajika pegmatite data from Han Zhihui et al., 2024; partial Ke'erjin pegmatite data from Feng Dabo et al., 2025 and Han Jingrui et al., 2025
前文已述，党坝矿区钠长石锂辉石型伟晶岩形成于有热液流体参与的环境中，但其热液作用的时限及程度（原生矿物的交代蚀变程度）仍有待确定。党坝伟晶岩中云母种类由白云母逐渐变化至锂云母的现象表明，体系晚期出溶流体中的H-、F-活度有所增高（London et al.，1989; Yin Rong et al.，2020）。实验研究证实富F环境对锂云母的形成极为有利（Selway et al.，1999），但在党坝伟晶岩中，锂云母仅以白云母的蚀变边形式产出，且占比很低（体积质量分数＜5%）。此外，在党坝钠长石锂辉石型伟晶岩分带中，手标本未见淡紫色或淡绿色的锂云母，表明党坝钠长石锂辉石型伟晶岩所处的演化阶段可能具有中等偏高的F浓度或活度（王臻，2021）。
已有研究表明，热液作用的强弱是制约锂辉石伟晶岩Li2O品位高低的关键因素（李建康等，2023），这是因为在富流体环境中，锂辉石反应灵敏，强烈的流体交代作用易使锂辉石发生蚀变，造成Li的再活化与流失，从而导致Li2O的品位降低（Rao Can et al.，2017）。党坝矿区伟晶岩具有较高的Li2O品位（平均值为1.35%；费光春等，2020b），锂辉石发育完整，仅沿颗粒内部裂隙（图3o）和颗粒边缘（图3k）发生轻度蚀变，表明党坝体系演化至最终较富流体的环境时流体作用时间较短或出溶规模较小。事实上，锂辉石在富F流体环境下更易发生蚀变（London et al.，1989），这就表明党坝钠长石锂辉石型伟晶岩脉热液阶段持续时间较短。加之党坝矿区内次级褶皱与节理裂隙发育导致地层倾向变化较大，流体出溶后很快进入到地层中，进一步说明其遭受热液作用的影响较弱或时间不长。
综上所述，本研究认为党坝矿床的伟晶岩经历了高度结晶分异过程。伟晶岩初始熔体富Li，对党坝锂矿化起到了关键作用。到了晚期，流体作用规模相对较小，进一步减少了Li的流失，对锂辉石的保存具有重要意义。
5 结论
（1）在可尔因二云母花岗岩和党坝矿床中，白云母到锂云母的转化主要受两种替代机制的制约：4AlTot↔3SiIV+□VI和3LiVI↔AlVI+2□VI。其中，4AlTot↔3SiIV+□VI机制在早期岩浆阶段起关键作用；而3LiVI↔AlVI+2□VI机制在后期岩浆-热液过渡阶段起主导作用，控制着次生云母矿物的形成。
（2）党坝伟晶岩矿床的形成经历了岩浆和岩浆-热液过渡两个阶段。在岩浆阶段，形成了钠长石型伟晶岩和钠长石锂辉石型伟晶岩中的原生白云母（AP-MS2、ASP-MS3）。随后，在岩浆-热液过渡阶段，形成了钠长石锂辉石型伟晶岩中的次生云母矿物（ASP-MS4）。
（3）党坝矿床的伟晶岩可能是由可尔因二云母花岗岩熔体的极端分异结晶形成。完善的成岩过程和有限的热液交代共同造就了党坝矿床的高Li2O品位的特征。
（4）在利用云母微量元素成分定量区分伟晶岩是否存在稀有金属矿化时，需综合考虑伟晶岩的类型和矿床的成因。
附件：本文附件（附表1~3）详见http://www.geojournals.cn/dzxb/dzxb/article/abstract/202601094?st=article_issue
图1松潘-甘孜造山带地质简图（a，据代鸿章等，2018修改）和四川可尔因矿田地质简图（b，据李建康，2006；Fei Guangchun et al.，2020a修改）
Fig.1Geological sketch of Songpan-Ganzi orogenic belt (a) (modified from Dai Hongzhang et al., 2018) , and geological map of Ke'eryin orefield, Sichuan (b) (modified from Li Jiankang, 2006; Fei Guangchun et al., 2020a)
图2四川党坝矿床矿区地质图（据费光春等，2020b修改）
Fig.2Geological map of Dangba ore deposit in Sichuan (modified from Fei Guangchun et al., 2020b)
图3四川可尔因中粒二云母花岗岩与党坝矿床伟晶岩手标本与偏光显微镜照片
Fig.3Hand specimens and polarizing microscope photos of Ke'eryin medium-grained two-mica granite and pegmatite in Dangba deposit, Sichuan
图4四川党坝矿床花岗伟晶岩白云母分类图（底图据Tischendorf et al.，1997；MTG-MS1 数据来自Li Xin et al.，2022）
Fig.4Granite pegmatite muscovite classification diagram of Dangba deposit in Sichuan (modified from Tischendorf et al., 1997; MTG-MS1 data from Li Xin et al., 2022)
图5四川党坝矿床中白云母矿物背散射图像
Fig.5Backscattered electron (BSE) image of muscovite from the Dangba ore deposit in Sichuan
图6四川可尔因花岗岩与党坝伟晶岩中云母主量元素变化箱型图
Fig.6Box diagram of major element variation of mica in Ke'eryin granite and Dangba pegmatite, Sichuan
图7四川党坝矿床原生白云母中的八面体取代作用（a）和可尔因复合岩体与党坝伟晶岩中白云母（Si+Li）-Al（apfu）图（b）（据Roda-Robles et al.，2007; Vieira et al.，2011修改）
Fig.7Octahedral substitution in muscovite of Dangba deposit, Sichuan (a) , and (Si+Li) -Al (apfu) diagram of muscovite in Ke'eryin composite rock mass and Dangba pegmatite (b) in Sichuan (modified from Roda-Robles et al., 2007; Vieira et al., 2011)
图8四川可尔因二云母花岗岩和党坝矿床伟晶岩中白云母的瑞利分离结晶作用判别图解（a、b）和模拟结晶轨迹（c、d）
Fig.8Discriminant diagram of Rayleigh separation crystallization of muscovite in Ke'eryin medium-grained two-mica granite and pegmatite in Dangba deposit, Sichuan (a, b) and simulated crystallization trajectory (c, d)
图9四川可尔因二云母花岗岩和党坝矿床伟晶岩中云母矿物K/Rb比值与元素Ta、Rb、Cs、Li、Be、Zn、Sn、Nb相关图解
Fig.9Correlation diagrams between K/Rb ratios in mica and Ta, Rb, Cs, Li, Be, Zn, Sn, Nb from the Keeryin two-mica granite and pegmatites of the Dangba deposit, Sichuan
图10世界典型伟晶岩型锂矿中白云母K/Rb-Cs演化图解（据韩志辉等，2024修改）
Fig.10K/Rb-Cs diagram of muscovite in typical pegmatite-type lithium deposits in the world (modified from Han Zhihui et al., 2024)
表1四川党坝矿床伟晶岩中白云母瑞利分离结晶模型参数
Table1Model parameters of Rayleigh fractional crystallization for muscovite in pegmatites from the Dangba deposit, Sichuan
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