岩浆分异作用以及岩浆与 meteoric 流体的混合作用，促使韩国 Uljin 地区的锡石（cassiterite）逐渐转变为锂云母（lepidolite）

《The Journal of Frailty & Aging》：Magma fractionation and the magmatic-meteoric fluids mixing drive the sequential deposition of cassiterite to lepidolite in the Uljin prospects, South Korea

韩国??地区Sn和Li矿化与中侏罗世花岗岩基岩浆分异及流体混合作用密切相关，经历greisen I（Sn富集）和greisen II（Li富集）两阶段热液改造成果。微热力学和激光拉曼分析表明，岩浆- meteoric水混合导致流体温度、盐度及氧化还原条件变化，影响矿物沉淀顺序。Ar-Ar年代学揭示greisen I为168–174 Ma，greisen II为166 Ma，支持同一岩浆源演化模型。Sn以cassiterite形式在高温低盐酸性环境中沉淀，Li以lepidolite形式在低温高盐氧化环境中形成，矿物类型和流体成分差异反映岩浆分异与流体混合的动态过程。

　　在韩国东部的乌林地区，存在多个与锡（Sn）和锂（Li）相关的矿化前景，其中包括东锡、鱼昌、步古、朝马克、银东和宝安等。这些矿化区域含有亚经济性的锡石（cassiterite）以及锂硅酸盐矿物如锂云母（lepidolite）和电气石（spodumene），同时还有含磷矿物如羟磷石（amblygonite），以及与铌-钽相关的副矿物。在这些矿化前景中，东锡和鱼昌以锡为主，步古、银东和朝马克则表现出混合的锡-锂矿化特征，而宝安（西、主、东）则以锂为主。锡-锂矿化与一系列热液蚀变作用相关，特别是石英-云母化（greisenization）和长石化（albitization）。研究确定了两个阶段的石英-云母化，其中长石化发生在两个阶段之间。锡石在早期石英-云母化阶段（Greisen I）沉淀，而锂云母和电气石则在随后的伟晶岩侵入过程中作为主要矿物结晶，晚期石英-云母化阶段（Greisen II）则与锂云母的形成有关。

通过扫描电子显微镜和阴极发光（SEM-CL）分析，研究人员区分了两种类型的锡石：一种是CL亮度较高、具有振荡带状结构的类型I（主要见于东锡），另一种是CL较暗、呈块状的类型II（在鱼昌、步古和朝马克中占主导地位）。这些矿物的形成与热液蚀变的阶段密切相关，反映了不同的热液环境和演化路径。此外，锡石的化学组成和晶体结构的变化，为理解其成矿机制提供了重要线索。

在乌林地区的矿化过程中，石英-云母化阶段的年代通过云母钾氩法（K-Ar）测年得到了约束。早期石英-云母化（锡石形成）发生在168至174百万年前，而晚期石英-云母化（锂云母形成）则约为166百万年前。这些时间的重叠表明，锡-锂矿化来源于一个分异的岩浆侵入体。在锡石和石英的流体包裹体中检测到CO?、CH?和N?，其中CH?/CO?比值反映了早期锡石沉淀时的还原环境。流体包裹体的均一温度与盐度之间存在正相关，表明在锡石和锂云母沉淀过程中，岩浆流体与大气降水发生了混合。从锡向锂矿化的转变受到逐渐氧化和冷却的影响，这一过程在CO?/CH?比值和锡石化学特征中有所体现。

在早期石英-云母化阶段，高温（>300°C）和低盐度（>8 wt% NaCl等效）的流体促进了锡石的形成，而在随后的晚期石英-云母化阶段，稍低的温度（>250°C）和更高的盐度（>10 wt% NaCl等效）则有利于锂云母的沉淀。这种岩浆-热液演化过程，可能受到整个岩体规模的岩浆分异控制，导致乌林地区锡和锂矿化的顺序形成。通过分析流体包裹体的微热光谱，研究人员还能够评估流体的密度和最小捕获压力，这些参数对理解矿化过程至关重要。

在乌林地区，不同矿化前景的流体包裹体特征也存在差异。例如，锡石的流体包裹体主要由液态水和少量气泡组成，而锂云母的流体包裹体则呈现出更复杂的相态，包括液态水、可能的碳酸盐液体和气泡。这些包裹体的成分分析显示，锡石的流体主要为还原性流体，而锂云母的流体则可能经历了更多的氧化作用。通过激光拉曼光谱分析，研究人员能够识别出流体中的气体成分，如CO?、CH?和N?，并利用这些数据进一步分析流体的氧化还原状态。

此外，通过元素分析，研究人员发现锡石类型I和类型II在微量元素含量上存在显著差异。类型I锡石含有较高的钛（Ti）、钒（V）和钪（Sc）含量，而类型II则富含高场强元素（HFSE），如锆（Zr）、铪（Hf）、铌（Nb）和钽（Ta）。这些差异反映了不同成矿阶段的流体成分变化，以及岩浆演化过程中微量元素的分异作用。同时，通过分析锰（Mn）和铁（Fe）的比值，研究人员进一步确认了矿化过程中氧化条件的变化，这些比值的变化与流体的氧化还原状态密切相关。

通过对乌林地区不同矿化前景的对比分析，研究人员发现，锡石类型II在鱼昌和步古等地区表现出更高的CO?/CH?比值，这可能与流体混合引起的氧化作用有关。相比之下，锡石类型I在东锡地区则显示出较低的CO?/CH?比值，表明其形成于相对还原的流体环境中。这些结果支持了锡和锂矿化在乌林地区是由不同阶段的流体演化所驱动的观点。

在乌林地区的矿化过程中，流体混合是关键因素之一。热液流体与岩浆流体的相互作用不仅影响了矿化矿物的沉淀，还决定了矿化作用的时空分布。通过分析不同矿化前景的流体包裹体特征，研究人员发现，锡石类型II的沉淀可能与流体的快速冷却和氧化作用有关，而锡石类型I则可能与较慢的冷却过程和岩浆主导的流体有关。这些不同的成矿机制，反映了乌林地区锡-锂矿化在不同阶段的演化路径。

在乌林地区，锡和锂矿化主要与岩浆-热液系统中的分异作用有关。岩浆在结晶过程中，会富集不相容元素和挥发性成分，如Li、B、F、Sn、W、Nb和Ta。这些元素的富集程度和分布特征，对理解矿化过程至关重要。同时，流体混合过程可能促进了Sn和Li的迁移和沉淀，这在锡石和锂云母的形成中得到了体现。研究还发现，不同矿化前景的流体包裹体在均一温度和盐度方面存在差异，这可能与流体来源和演化路径有关。

通过分析不同矿化前景的矿物组合和流体特征，研究人员进一步探讨了乌林地区锡-锂矿化与全球锡系统之间的联系。乌林地区的锡石在某些元素比值上与全球其他地区的锡矿化特征相似，表明其成矿机制具有一定的普遍性。然而，乌林地区的锡矿化可能受到其岩浆规模较小、演化较浅的影响，导致形成较低品位的锡矿化特征。因此，未来的锡矿勘探应关注那些与锡石形成相关的深部岩浆-热液系统，特别是那些具有较高锡品位的石英脉区域。

总体而言，乌林地区的锡-锂矿化是一个复杂的多阶段过程，涉及岩浆分异、热液蚀变和流体混合等多个因素。通过详细的矿物学、地球化学和流体包裹体分析，研究人员不仅揭示了这些矿化现象的成因机制，还为未来的矿产勘探提供了重要的理论依据和实践指导。这些研究结果对于理解锡-锂矿化的形成条件和演化过程具有重要意义，同时也为相关矿产资源的开发提供了科学支持。