内蒙古黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的地球化学特征及成因探讨*

陈缘 韩禹 许博 刘金高**

1. 中国地质大学(北京)科学研究院，北京 1000832. 张家口地质博物馆，张家口 0750003. 中国地质大学(北京)珠宝学院，北京 100083

萤石是一种常见矿物，世界各地均有产出，它的成因多样，主要为热液型、淋积型和沉积型(Samsonetal., 2004; Chakhmouradian and Wall, 2012; Gysi and Williams-Jones, 2013)。大部分萤石都是热液作用形成的，与中低温金属硫化物和碳酸盐矿物共生。其中，热液成因型矿床主要有两类，一类产自于石灰岩中，主要共生矿物为方解石，少量石英；另一类产自于花岗岩、流纹岩和片岩中，主要共生矿物为石英，方解石较少。

在自然界中，由于成矿环境、形成过程的复杂多样，萤石常呈现出不同的颜色。萤石一般有较高的稀土元素含量，在以往的研究中，研究者常通过稀土元素地球化学特征分析萤石的成因、成矿过程、及成矿流体的性质等(Williams-Jonesetal., 2000; Gültekinetal., 2003)。马媛(2018)以国内多种矿床的萤石作为研究对象，分析了不同矿化类型的萤石在微量元素方面的差异，发现萤石的稀土元素总量差距明显，并且同种矿床的萤石稀土元素分布形态变化较大。其认为萤石的这一特征表明萤石可形成于复杂的成矿环境和不同的成矿时期，其稀土元素特征可示踪成矿过程。

本次研究的样品产地为内蒙古黄岗梁，该矿区主要出产铁锡多金属矿，前人已对黄岗梁地区的矿床特征进行了较为详尽的研究(赵一鸣和张德全, 1997; Ishiyamaetal., 2001; 王长明等, 2007; 周振华, 2011; 毛景文等, 2013)，但有关该地区萤石矿物形成原因研究较少。除黄岗梁外，品质上乘且罕见的红色萤石仅在阿尔卑斯山脉地区的Droites、Argentière Glacier、Frunthorn矿中产出过，但并未有人对其进行较为详细的研究。因此本文对内蒙古黄岗梁红色萤石的矿物学和地球化学进行了较为全面的测试研究，对其成因、致色因素进行探讨并提供理论依据。

1 区域地质背景

本次研究的萤石样品出产于内蒙古赤峰境内的黄岗梁矿区，区域大地构造属大兴安岭南段晚古生代增生造山带(图1)(赵辉等, 2015)，是乌拉尔-蒙古-鄂霍茨克显生宙地槽褶皱的一部分(周振华等, 2010a)，其北部以二连-贺兰山断裂、南部以西拉木伦河断裂、东部以嫩江断裂为界。在古亚洲洋板块、西太平洋板块和微板块俯冲、碰撞、挤压的长期作用与改造下，该区域形成了多隆起、褶皱、断陷盆地和断裂带的复杂地质构造格局。在成矿过程中，东西向、南北向的区域性深大断裂长期反复的活动，使得区域内火山岩浆活动强烈，这些活动为成矿提供了热源和矿物质(张喜周和张振邦, 2003)。

区域地层以二叠系和侏罗系最为发育，其次还发育有少量的白垩纪陆相沉积岩、新近纪玄武岩和第四纪砂砾岩。岩浆岩主要以燕山期花岗岩类侵入岩为主。该地区普遍发育与燕山期岩浆活动有关的火山-次火山热液脉型，矽卡岩型，斑岩型矿床。

2 成矿地质特征

2.1 矿区地质

内蒙古黄岗梁矿区位于内蒙东部、大兴安岭成矿带南西端，主要出露的地层为下二叠统青凤山组、大石寨组、黄岗梁组和林西组(图2)，地层倾向为北西。该矿区主要出露板岩、安山岩、大理岩和细碧岩等。其中大石寨组和黄岗梁组为该矿床主体含矿层位，赋矿围岩为大理岩。大石寨组分布在中部，黄岗梁组分布在中部偏北区域，均主要由火山岩和变质岩组成。林西组零星出露，与黄岗梁组上段为整合接触，局部为断层接触。

该矿区位于黄岗梁背斜的北西翼，为单斜构造。区域断裂构造发育，主要以北东向为主，为主要的控岩、控矿构造。二叠纪、侏罗纪地层发育区内断裂构造，具北东向、北西向、近东西向和近南北向的四组断裂，断裂间具有明显的成因联系。区内铁锡成矿带受黄岗梁-甘珠尔庙复式背斜控制，其次受控于林西-陶海营子复向斜(刘智等, 2012)。

2.2 矿体特征

矿区范围内具有大小矿体185个，大矿体长至1475m，厚数十米；小矿体长10m，厚数米；整体呈西南-东北方向展布，倾向多为北西向。矿区岩带长约19km，宽0.2～1.5km，厚度均匀且连续性越好。矿体构造以浸染状-致密块状为主，其次为角砾状构造和带状构造(Meietal., 2015)。其中较大矿体中部和靠近花岗岩体的火山岩接触带周围以浸染状-致密块状构造为主(侯晓志等, 2017)。

图1 大兴安岭南段区域地质图(据芮宗瑶等, 1994; 周振华等, 2010b; 要梅娟等, 2016修改)1-白垩纪长英质火山岩；2-侏罗纪凝灰质砂砾岩；3-二叠系；4-石炭系；5-元古代变质杂岩；6-燕山期岩浆岩；7-华力西期岩浆岩；8-断层；9-矿床名称；10-图2黄岗梁矿床所在位置Fig.1 Regional geological map of southern section of the Daxing’anling Mountains (modified after Zhang et al., 1994; Zhou et al., 2010b; Yao et al., 2016)1-Cretaceous felsic volcanic rocks; 2-Jurassic tuffaceous siltstone; 3-Permian strata; 4-Carboniferous strata; 5-Proterozoic metamorphic complex; 6-Yanshanian magmatic rock; 7-Valiscian magmatic rock; 8-fault; 9-name of deposit; 10-location of the Huanggangliang deposit in Fig.2

图2 黄岗梁矿床地质简图(据赵一鸣和张德全, 1997; 周振华等, 2010b修改)1-上侏罗统凝灰角砾岩；2-中侏罗统砂砾岩；3-下二叠统林西组砂板岩；4-下二叠统黄岗梁组凝灰质粉砂岩；5-下二叠统黄岗梁组大理岩；6-下二叠统大石寨组安山岩；7-下二叠统大石寨组细碧岩；8-下二叠统青凤山组板岩；9-正长花岗岩；10-英安斑岩；11-含矿矽卡岩；12-断层Fig.2 The simplified geological map of Huanggangliang deposit (modified after Zhao and Zhang, 1997; Zhou et al., 2010b)1-Upper Jurassic tuffaceous breccia; 2-Middle Jurassic sandy conglomerate; 3-Lower Permian sandy slate of Linxi Fm.; 4-Lower Permian tuffaceous siltstone of Huanggangliang Fm.; 5-Lower Permian marble of Huanggangliang Fm.; 6-Lower Permian andesite of Huanggangliang Fm.; 7-Lower Permian spilite of Dashizhai Fm.; 8-Lower Permian shale of Qingfengshan Fm.; 9-orthoclase granites; 10-dacite porphyry; 11-ore-bearing skarn; 12-fault

该矿区由西至东可划分为Ⅰ～Ⅶ七个矿段，其中Ⅰ号采区主要矿物为磁铁矿，脉石矿物主要为萤石、毒砂、方解石。其中萤石多呈自形，颜色以紫色、绿色为主。Ⅱ、Ⅲ号采区未见萤石产出，Ⅳ号采区主要矿物为磁铁矿，脉石矿物为萤石、石英。其中萤石多为深蓝色，半自形(Wilson, 2012)。Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号采区以磁铁矿，锡石为主，脉石矿物主要为萤石、石英、方解石。其中萤石多呈红色、粉红色，自形，以Ⅵ号采区产出量居多。

2.3 围岩蚀变类型及分布

黄岗梁铁锡矿床的主要蚀变类型为矽卡岩化，该蚀变主要发生在下二叠统大石寨组安山岩和黄岗梁组大理岩接触带附近。矽卡岩主要以层状、似层状和透镜状发育于花岗岩体外带，其中层状矽卡岩为该矿床最重要的含矿岩石。

矿石类型以层纹状、团块状矽卡岩矿石为主，围岩与矿体的接触界限清楚。主要矿物有锡石和磁铁矿，伴生有方铅矿、黝铜矿、黝锡矿、毒砂、辉钼矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿，脉石矿物主要为萤石、方解石和石英。其中萤石以晶簇、单晶体的形式出现，为石英和方解石的伴生矿，沿裂隙呈脉状充填，交代先期形成的矽卡岩矿物石英之上，或赋存于方解石晶体上，多呈脉状、透镜状产出。

2.4 成矿期次和成矿阶段

根据各个脉体间的穿插关系，黄岗梁铁锡矿的成矿过程共分为四个成矿阶段(周振华等, 2011)：矽卡岩期、退化蚀变期、石英硫化物期、石英碳酸盐期。

矽卡岩期(Ⅰ阶段)：该阶段形成的矿物主要为符山石、透辉石、石榴子石等。

退化蚀变期(Ⅱ阶段)：该阶段形成的矿物主要为绿帘石、磁铁矿、锡石、阳起石、石英、角闪石、日光榴石等。

石英硫化物期(Ⅲ阶段)：该阶段形成的矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、石英、白钨矿、绿泥石、方解石、辉钼矿、萤石。

石英碳酸盐期(Ⅳ阶段)：该阶段形成的矿物主要为方解石和石英矿物。方解石以细脉状的形态充填在裂隙之中，可见少量晶洞，晶洞中方解石与石英共生。

其中矽卡岩期中后阶段与石英硫化物期为黄岗梁矿区主要成矿期(王莉娟等, 2001)，黄岗梁红色萤石主要产出于Ⅲ阶段。

3 样品描述与测试方法

3.1 样品特征

图3为本次研究所采集的具代表性的萤石样品，共7件矿石样本和2件围岩样品，均采自Ⅵ号矿区，样品均新鲜，无明显风化。

图3 不同特征的黄岗梁萤石样品Fig.3 Huanggangliang fluorite samples with different characteristics

通过肉眼、10倍放大镜和紫外荧光灯等对萤石样品及附近的近矿围岩进行观察，多数萤石为八面体形态，少数为集合体(图3f)，自形程度高，并发育骸晶(图3e)。根据萤石颜色差异，可将其分为灰绿-红色系列和红色系列。其中灰绿-红色系列以灰绿-红色(图3a, b)和灰-红色(图3c)为主，颜色呈渐变分布，表现为一半灰绿色，一半红色。萤石多呈半透明，灰绿色和灰色部分呈发光惰性，红色部分在长波紫外光下呈紫色荧光。红色系列以红色、浅红色、粉色、浅粉色为主，样品颜色均匀分布(图3f, g)，多为透明，少部分为半透明-不透明，白色部分发光呈惰性，红色，粉红色，粉色，浅粉色部分在长波紫外光下呈紫色荧光。

围岩样品(图3h, i)中，萤石主要与石英、阳起石、方解石、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿等矿物共生。样品大致可分三层(图4c)，底层为母岩(图4a)，主要由白色片状方解石和不透明的黑色金属矿物组成(图4b, f)；中层为厚度约3cm的深绿色石英(图4e)；上层为厚度约1cm的绿色阳起石。石英层表面生长有柱状绿水晶，绿水晶呈自形，同时被阳起石覆盖(图4f)，红萤石呈八面体单体形态生长于中层石英或上层阳起石表面(图4e, g)，红萤石与石棉接触部分呈灰绿色(图4d)。

图4 黄岗梁萤石及其围岩照片和显微照片(a)围岩底部的脉状方解石和金属矿物；(b)围岩中的片状方解石和粒状金属矿物；(c)围岩整体结构；(d)生长在围岩上的红萤石；(e)深绿色石英和生长其上的萤石；(f)围岩中的深绿色石英、褐色团块状金属和大量絮状阳起石；(g)浮生在阳起石上的红萤石；(h)萤石样品f6呈现出内红外绿的“西瓜”特征；(i)萤石样品f1中的大量针状阳起石包裹体Fig.4 Photographs and photomicrographs of the Huanggangliang fluorites and surrounding rocks(a) calcite veins and massive metallic minerals at the bottom of the surrounding rock; (b) flaky calcite and granular metallic minerals in the surrounding rock; (c) the overall structure of the surrounding rock; (d) fluorite growing on the surrounding rock; (e) dark green quartzs with fluorite growing on them; (f) dark green quartzs, brown mass metallic minerals and abundant flocculent actinotes in the surrounding rock; (g) fluorite growing on actinote; (h) fluorite Sample f6 showing a “watermelon” characteristic of inner infrared green; (i) a large number of acicular anthracite inclusions in fluorite Sample f1

3.2 测试方法

运用了LA-ICP-MS测定元素含量的方法，对3件萤石样品(样品号f1、f4、f17)的主量元素和微量元素进行测定。每个样品分别取粒径为1cm左右粘于直径为1英寸的环氧树脂靶上，将表面抛光，准备进行LA-ICP-MS的上机测试。黄岗梁萤石的原位微量元素测试分析在北京科荟测试技术有限公司进行。其中在三种不同颜色的萤石样品中，随机选取两处避开包裹体的点位，进行激光剥蚀。采用的仪器型号为：德国耶拿公司PlasmaQuant MS电感耦合等离子质谱仪与澳大利亚Resolution 193nm激光剥蚀系统，测试条件：频率6Hz，能量密度6J/cm2，激光斑束的直径64μm，载气为氦气。采样时使用单点剥蚀的方式，测试过程中首先进行空白背景采集20s，然后连续剥蚀样品采集45s，停止剥蚀后，吹扫20s进行清洗进样系统，单点测试分析时间85s。每隔10个剥蚀点插入一组NIST 610、NIST 612、BHVO-2G、BCR-2G、BIR-1G，以对元素含量进行定量计算。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量计算)采用软件ICPMSData Cal完成。数据偏差在5%左右。

4 结果和分析

4.1 主量和微量元素特征

表1为萤石的主量和微量元素数据。绿色样品f1中f1-1的CaF2含量为98.6%，而f1-2的含量较低，仅93.5%；相对应地，f1-1的Si含量很低，而f1-2的Si含量在6576×10-6；此外，这两个点位所对应的Fe含量为4031×10-6和8719×10-6，Zn含量为34.0×10-6和79.6×10-6，Mn含量为143×10-6和297×10-6，很明显，Fe、Zn及Mn元素的含量均呈现出了1:2的关系。粉色f4和红色f17样品中除f17-1的CaF2含量仅为92.9%，而Si含量高达13684×10-6之外，其余样品点的CaF2含量均在99%左右，而Si含量在检测线以下；此外，这些样品点的Fe、Zn及Mn的含量均较低，其中样品f4两点位对应的Fe含量为124×10-6和128×10-6，Zn含量为6.30×10-6和3.14×10-6，Mn含量为2.54×10-6和5.93×10-6；样品f17对应的Fe含量为46.1×10-6和34.8×10-6，Zn含量为19.2×10-6和0.529×10-6，Mn含量为0.239×10-6和0.924×10-6。可见，Fe、Zn及Mn的含量f1>f4>f17。

从原始地幔校正的微量元素蛛网图(图5a)可以看出，仅有U、Sr、Y元素表现出了正异常，其他元素的含量差异较大，可能受到了多因素的影响。

图5 样品f1、f4和f17的原始地幔标准化微量元素蛛网图(a)和球粒陨石标准化稀土元素配分图(b)(标准化值据Sun and McDonough, 1989)Fig.5 Primitive mantle-normalized trace element spider diagrams (a) and chondrite-normalized REE patterns (b) in samples f1, f4 and f17 (normalization values after Sun and McDonough, 1989)

4.2 稀土元素特征

除了被脉石矿物污染的萤石样品外，使用ICP-MS测定的REE含量一般代表在萤石晶格中扩散存在的REE(Mondilloetal., 2016)。在黄岗梁所产出的萤石中并未发现有共生的稀土矿物。黄岗梁不同颜色的萤石所含∑REE有所不同，其中绿色、粉色、红色萤石的平均∑REE含量分别为12.9×10-6、9.8×10-6、5.3×10-6，Y元素的平均含量分别为49.0×10-6、121.9×10-6、100.5×10-6，萤石样品整体呈低∑REE高Y的地球化学特征，不同颜色的萤石REE含量有一定差别。

从REE配分图(图5b)中可以看出，黄岗梁萤石样品的稀土元素配分曲线均为左倾模式，表现出轻稀土元素(LREE)亏损而重稀土元素(HREE)整体相对富集的特征((La/Yb)N=0.002～0.048)，并且红色f14和粉色f4的REE配分曲线显示出Dy-Tm拱顶式凸起(convex)的配分模式，显示出明显的Dy-Tm相对富集，而Yb-Lu含量下降的特征；而f1的HREE分布呈逐渐递增趋势，表现出强烈的HREE分异特征。HREE含量表现出了f1>f4>f17的特征，LREE/HREE的数值范围为0.012～0.108(表1)。

Ce/Ce*和Eu/Eu*两比值一般用来对流体进行示踪，是获得温度、流体成分、pH及fO2等条件的指示剂(Bau and Möller, 1992; Kempeetal., 2002)。Ce/Ce*的值为0.57～0.98，均值为0.79，主要表现出弱的负异常，而f1-2的值为2.49，表现出正异常。Eu/Eu*的值为0.22～0.63，均值为0.36，显示出负异常。

Y/Y*比值为5.66～9.47，均值为7.44，表现出了强的正异常；Y/Ho比值为104～197，均值为146，表现出强的正异常；La/Ho比值为0.027～0.126，均值为0.058，表现出强的负异常。

4.3 讨论

f1-2和f17-1两点位CaF2含量较低，Si含量较高，应是由于测试时剥蚀到了较少的石英包裹体。通过肉眼及镜下观察，发现样品内部存在较多的阳起石包裹体(含量f1>f4>f17)，而阳起石中含有较高的Fe、Cu、Zn及Mn元素(阳起石化学组成为Ca2(Mg, Fe)5(Si4O11)2(OH)2)(张斌权和董晓宁, 2013)(图4i)。黄岗梁萤石中异常高的Fe、Zn及Mn元素，且这些元素的含量与阳起石的含量呈正相关，因此笔者认为萤石中的高Fe-Zn-Mn元素是由于样品中阳起石包裹体导致的。

黄岗梁萤石中的REE含量(5.13×10-6～13.0×10-6)远远小于国内其他矿床萤石REE(一般大于100×10-6)的含量(马媛, 2018)，且具有富集HREE亏损LREE的特征。由于萤石中的REE含量往往反映成矿流体的REE特征(彭建堂等, 2002; Schönenbergeretal., 2008)，所以黄岗梁矿区REE亏损的萤石特征表明生成萤石的热液流体同样具有较低的REE含量。

在成矿过程中，萤石中的REE一般会受到流体中REE络合物稳定性的影响(Mineyev, 1963)。REE在萤石成矿流体中主要以氟(F)络合物的形式存在，F-REE络合物的稳定性随原子序数增加而增大，LREE络合物更容易从流体中析出，而HREE络合物相对稳定(Wood, 1990a, b; 张德会, 1994; Haasetal., 1995)，从而导致流体中更易富集HREE。综上所述，黄岗梁萤石中，这种富HREE、亏LREE的特征表明了成矿流体经历了长时间的演化和分异作用，黄岗梁萤石是在成矿流体演化的最后阶段发生的结晶作用(Bau and Dulski, 1999)，这与带有围岩的萤石样品中所显示出的萤石以石英为基底生长，或浮生于阳起石表面，生长于所有矿物之上的组合顺序相同。

红色和粉色萤石的REE配分曲线显示出Dy-Tm拱顶式凸起(convex)的配分模式，同样也指示了成矿流体是富络离子型的，稀土元素是以络合物的形式在流体中存在的，且该配分模式易出现在含硫化物萤石中(许冬青, 2009)。黄岗梁萤石不同颜色部分的HREE富集程度表现出绿色>粉色>红色的特征；Y表现出红色和粉色萤石中含量相近，绿色萤石中的含量少，可能说明形成阶段为红色和粉色萤石为同期先形成，HREE中原子序数较低的元素先参与成矿，Y和LREE含量减少，绿色萤石开始生长且由于成矿组分的耗竭而发育骸晶，或是萤石在后期遭到了其他流体的局部交代作用，使得萤石的REE发生了进一步分异或是流体本身具有高HREE含量。

表1 黄岗梁萤石的主量元素(wt%)和微量元素含量(×10-6)及稀土元素地球化学参数值

图6 黄岗梁萤石矿床中Y/Ho比值与其它类型地质体比值的比较(底图据Bau and Dulski, 1995)Fig.6 Comparison of Y/Ho ratios with those of other geological bodies in the Huanggangliang fluorite deposit (base map after Bau and Dulski, 1995)PAAS=Post-Archaean Australian Shale

黄岗梁萤石的Ce/Ce*和Eu/Eu*比值均表现出了负异常。研究表明，具有弱负异常Ce/Ce*的萤石形成于本身具有较低的Ce含量流体中(Möller and Bau, 1993; Sánchezetal., 2010)。Eu为变价元素，在还原条件下，Eu3+被还原为Eu2+，Eu2+离子半径较大，不易进入矿物的晶格中，而且在200℃以上较高温的结晶环境中，Eu3+更易被还原为Eu2+，导致萤石极强烈的Eu/Eu*负异常(Möller, 1998; Schwinn and Markl, 2005)。因此，黄岗梁萤石极有可能形成于较高温度(>200℃)还原条件下的成矿流体。

Bau (1996)认为Y-F络合物比Ho-F络合物具有更高的稳定性，所以Y元素更易在萤石中富集。Y/Y*比值具有强的正异常，表明萤石是在晚期的矿化阶段成矿的。Y/Ho比值图解一般用来判断萤石矿床的成因类型(赵省民等, 2002)，Y/Ho比值范围为104～197，图6中黄岗梁萤石的Y/Ho比值范围和热液成因萤石的比值范围一致，且La/Ho均值为0.059具强的负异常，表明了黄岗梁萤石矿床为热液成因(Bau and Dulski, 1995)。

5 成矿过程及致色原因

5.1 成矿过程

在黄岗梁铁锡多金属矿床退化蚀变成矿阶段和石英硫化物成矿阶段过程中，多来源、多期次的花岗岩浆热液频繁活动，在岩体附近形成伟晶岩、细晶岩和锡石矿脉，并对矽卡岩矿体产生强烈的改造作用，在晚期岩浆活动中发生了萤石化、绿泥石化、硅化和铁锡矿化(王莉娟, 2001)。其中萤石主要是在石英硫化物成矿阶段所形成，受岩浆水成矿作用(王莉娟等, 2002)。

根据围岩标本矿物的穿插情况、包裹体、多种矿物的特征(图4)以及HREE的含量变化综合分析，石英和多种金属矿物在萤石形成之前便已形成；而在围岩和所有矿物内部广泛发育的阳起石暗示其形成时间跨度较长。成矿后期萤石开始结晶，在多阶段的成矿热液的动力作用下，阳起石发生迁移，随着温度快速降低，阳起石包裹体较少的萤石首先形成。后期形成的阳起石局部交代前期形成的萤石，形成内红外绿的“西瓜”特征(图4h)。后形成的阳起石覆盖于前期形成的石英和萤石之上，最后结晶的萤石浮生于阳起石上(图4g)。

刘俊伯(2019)针对石英内部含有的流体包裹体的成分和均一温度实验发现，H2O-NaCl型流体包裹体的盐度(NaCleqv)为0.18%～23.18%，均一温度为256～350℃，集中在310℃左右，属中高温热液成矿。这一结果和王莉娟等(2001)对黄岗梁铁锡矿中萤石的流体包裹体的测温结果范围相似。通过分析黄岗梁红色萤石的Eu/Eu*比值，认为其应在较高温(>200℃)的环境中结晶形成，说明萤石和石英应为同期形成。

综上所述：黄岗梁萤石主要分为两阶段结晶，第一阶段为与石英同期结晶，此时流体中组分较为充足，结晶的萤石中阳起石包裹体较少，萤石颜色饱和度较高，多为红色、粉色，尺寸较大。第二阶段为在石英之后结晶，该阶段流体中萤石结晶所需要的组分可能已快要耗尽，而阳起石结晶所需的组分仍充足，此时结晶的萤石内部阳起石包裹体较多，颜色呈现出灰绿色，萤石尺寸偏小并发育骸晶。

5.2 致色原因

萤石中往往存在多种且含量不同的稀土元素，易在其中形成复杂的稀土色心，是重要的致色原因，致色元素主要有Ce3+、Sm2+、Nd3+、Y3+、Eu2+、Gd3+(Bill and Calas, 1978; 袁野, 2012; 郑惠等, 2015)。以往的研究发现，阿尔卑斯山脉所出产的红萤石其红色主要是由YO2色心致色(Bill, 1969; Bill and Calas, 1978)。黄岗梁地区产出的红色萤石微量元素特征表明，Y元素较为富集且含量远高于其他稀土元素，判断主要由YO2色心在萤石中的作用而显色。

黄岗梁地区的成矿流体经历了长时间的演化和分异作用，使得在演化的最后阶段中黄岗梁萤石中除Y元素外，其他易在萤石中形成色心的稀土元素含量极低(小于1×10-6)，难以形成色心，故黄岗梁萤石以YO2色心为主，呈现深浅不同的红色、粉色调。而萤石的绿色部分Y元素含量相对较低，形成的YO2色心较少，颜色较浅，且阳起石包裹体含量非常高，参考伴生的绿色石英，其致色是由于内部大量的阳起石包裹体(刘俊伯, 2019)。故黄岗梁萤石绿色部分为他色，即主要由大量的阳起石包裹体的颜色，掩盖了萤石本身较少YO2色心体现出的较浅萤石颜色，而最终呈现出绿色调。

6 结论

(1)黄岗梁萤石的REE含量较低，HREE相对富集，且表现出Dy-Tm拱顶式凸起(convex)的配分模式，说明黄岗梁萤石的结晶作用发生在成矿流体演化的最后阶段。

(2)依据黄岗梁萤石的微量元素地球化学参考值，Y/Y*比值具有强的正异常，表明萤石是在晚期的矿化阶段成矿的；黄岗梁萤石Y/Ho比值范围与热液成因萤石一致，且La/Ho均值具强的负异常，表明了黄岗梁萤石矿床为热液成因。

(3)萤石的Ce/Ce*和Eu/Eu*比值呈现负异常，表明生成黄岗梁萤石的热液流体是在还原环境下形成且温度高于200℃。

(4)黄岗梁萤石样品中红色、粉色部分Y元素较为富集，判断主要由YO2色心在萤石中的作用而显色。绿色部分阳起石较为富集，为阳起石导致的他色。

(5)黄岗梁萤石主要是在石英硫化物成矿阶段所形成，其成矿流体与石英来源一致；萤石主要分为两阶段结晶，第一阶段为与石英同期结晶形成红色、粉色部分，第二阶段为石英结晶晚期形成绿色部分。

致谢感谢晶缘矿物宝石贸易有限公司李海斌主管对萤石样品的提供与支持；感谢科荟测试对LA-ICP-MS实验的帮助；感谢王于健与孙瑶对本文图件绘制、文字审核的帮助与建议；感谢俞良军常务副主编处理稿件；感谢周振华以及两位匿名评审老师的审稿意见，对本文质量的提高大有裨益。