论金铜钨锡成矿与花岗岩的关系

金铜钨锡成矿与花岗岩的关系是学术界关心的话题。按照流行的岩浆热液成矿理论,钨锡是高温热液矿床,金铜是中温热液矿床,铅锌是低温热液矿床,它们与花岗岩时空和成因有关,可以围绕岩体分布,近岩体处为钨锡,向外为金铜,远处为铅锌。在一个成矿带中,钨锡金铜铅锌可以共存,且有众多矿床实例为佐证。我们的研究表明,金铜与埃达克型和喜马拉雅型花岗岩有关,形成于加厚地壳;钨锡与南岭型花岗岩有关,形成于减薄的地壳。在一个地区同时不可能地壳又加厚又减薄,因此,埃达克型花岗岩与南岭型花岗岩不可能同时同地共存,所以,在一个地区不可能同时既有金铜又有钨锡成矿,大量矿床实例也证明金铜与钨锡是相悖的。至于在许多地方出现的金铜钨锡铅锌等在一起的现象,可能有两种解释:要么它们是不同时代成矿互相叠加在一起的;要么它们正好处于地壳厚度急剧变化的地方。为了查明金铜钨锡成矿究竟是相伴还是相悖的,至少需要掌握3个方面的资料:(1)不同矿床成矿的时代;(2)不同矿床与花岗岩的关系及花岗岩的地球化学特征和同位素年龄;(3)不同矿床的成因及矿床类型。     

南岭钨锡花岗岩的地质特征及成矿作用

南岭钨锡花岗岩按主要成矿金属可分为钨成矿花岗岩,钨锡铌钽成矿花岗岩,钨锡多金属成矿花岗岩和锡成矿花岗岩。中生代是本区钨锡花岗岩的主要成矿时代。各类钨锡花岗岩的地质、地球化学特性反映了它们相互之间成因上的区别和联系。本区钨锡花岗岩的成岩成矿作用特征是:①复式岩体分异完善多期多阶段成岩晚期成矿型,②复式岩株活动频繁多阶段成岩多阶段成矿型,岩浆杂岩组合酸性花岗岩成矿型,④火山—侵入作用的次火山—斑岩成矿型,⑤深成混合岩化花岗岩化超变质岩区花岗岩浆高侵位斑岩成矿型,⑥古老花岗岩体成矿型。钨锡花岗岩的地质和成矿作用特征是与其所处的大地构造环境的区域地质构造性质息息相关。     

金铜与钨锡矿床与花岗岩的关系

<正>流行的岩浆热液成矿理论认为,钨锡是高温热液矿床,金铜是中温热液矿床,铅锌是低温热液矿床,它们与花岗岩时空和成因有关,可以围绕岩体分布,近岩体处为钨锡,向外为金铜,远处为铅锌。众多矿床实例表明,金铜与钨锡成矿与花岗岩的关系是不一样的。在我国,绝大多数斑岩铜矿的斑岩是埃达克岩(石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、花岗岩等,以高Sr低Yb为     

“上山”找金铜, “下山”找钨锡及其理由

金铜和钨锡是两种不同类型的矿产资源, 金铜经常伴生, 钨锡经常伴生, 金铜和钨锡通常不在一起.研究表明, 金铜主要与埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有关, 产于加厚的地壳底部, 地表相应的出现高原或山脉; 钨锡主要与南岭型花岗岩有关, 代表减薄的陆壳, 产于平原区, 地势较低.因此, 从找矿的角度来说, 应当“上山”找金铜, “下山”找钨锡.文中识别出中国三叠纪以来可能存在过的7个山脉(华北北部山脉、西秦岭-东昆仑山脉、额尔古纳山脉、松潘-中甸山脉、湘赣山脉、浙闽山脉和哀牢山-羌塘山脉) 和2个高原(中国东部高原和湖南山地) 以及现存的青藏高原, 建议在上述高原和山脉上去找金铜矿, 指出喜马拉雅型花岗岩与金矿的密切关系, 是今后找金矿的一个重要目标.认为钨锡成矿目前仍然以华南为最佳, 但应注意在其他地块寻找钨锡的问题.      

湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿. 为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体（脉）的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究. 结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期（435~441 Ma）、印支期（220~230 Ma）、燕山期（141~160 Ma）;三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化. 因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.      

华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向

华南是我国重要的钨锡成矿区。本文围绕华南与花岗岩有关的大规模钨锡成矿作用,系统收集了区内130余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了与花岗岩有关大规模钨锡矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,矽卡岩型和石英脉型是华南最重要的钨成矿类型,而矽卡岩型和锡石硫化物型(或碳酸盐岩交代型)是华南最主要的锡成矿类型。华南与花岗岩有关钨锡成矿作用具有多时代特点,但大规模成矿均集中于燕山期。以南岭和赣北成矿带为主要代表的钨成矿作用主要集中爆发于晚侏罗世至早白垩世早期(160～120Ma),而右江盆地晚白垩世(110～80 Ma,峰期为90～80 Ma)和南岭成矿带晚侏罗世(160～150 Ma)锡矿床则共同构成了华南最主要的锡成矿作用。多种不同矿化或金属类型在同一矿床或矿田尺度上组合产出是华南与花岗岩有关钨锡矿床的重要特征之一,对指导找矿具有重要意义。对此,文章结合华南地区近年来的一些重要成矿机制研究成果和找矿勘查进展,分别以瑶岗仙、川口、茅坪、柿竹园、大厂和个旧等矿床或矿田为例,论述了华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的几种成矿模式和找矿方向。此外,本文在钨、锡成矿花岗岩的岩石学、地...     

Geochronology of granite and associated Sn mineralization in the Shuangyuanchong Sn deposit and its implication for Sn-W prospecting potential in the Shizhuyuan-Hehuaping area,the Nanling region,South ChinaSCIEI北大核心CSCD

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床位于南岭成矿带中西段,处于荷花坪与柿竹园两个大型锡钨多金属矿田中间,并与两个矿田处于同一构造体系,但目前对该矿床的研究程度较低,由此也制约了其矿床成因研究及该区的找矿部署。本次研究获得双园冲云英岩化花岗岩的锆石和独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为161.2±2.5Ma和157.1±1.8Ma,与云英岩型矿石中锡石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄(158.9±2.9Ma)一致,二者均形成于晚侏罗世,表明其具有密切的成因关系,这一年龄也与南岭成矿带钨锡成矿大爆发时代(150-160Ma)一致。综合对比双园冲锡矿及与其空间相邻的柿竹园和荷花坪锡多金属矿田特征显示,三者成岩成矿时代一致,岩体侵位和矿体分布均受NE向断裂控制,矿体也均赋存于中-上泥盆统碳酸盐岩地层中,并且成矿花岗岩具有相似的岩石学特征和岩浆源区。综合以上信息,本文提出三个矿床可能形成于同一次岩浆热液活动,成矿岩体可能来自地壳深部同一个大岩浆房,柿竹园和荷花坪之间的区域具有发育晚侏罗世花岗岩体及相关钨锡矿的较大潜力。根据双园冲锡矿及其周缘大型锡钨矿床浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化和深部矽卡岩-云英岩型Sn-W矿化的特征,提出研究区乃至整个南岭地区浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化是深部Sn-W找矿勘查的有利部位。     

大兴安岭南段锡多金属成矿系列

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡-多金属成矿集中区.根据成矿花岗岩和成矿元素组合的不同,可分为3个成矿系列:锡(钨)成矿系列(Sn-W-Nb-Ta-Be)、锡-多金属系列(Sn-Ag-Cu-Pb-Zn)和含锡的多金属系列(Pb-Zn-Cu-Ag),3个系列的成矿时代相同(130～150Ma),均与大兴安岭南段燕山期花岗质岩浆作用有关.与锡(钨)成矿系列有关的花岗岩,主要是钾长花岗岩-花岗斑岩,具有钛铁矿系列花岗岩的特征;与含锡的多金属系列有关的花岗岩,主要是花岗闪长岩-石英二长岩类,具有I型或磁铁矿系列花岗岩的特征;而当钾长花岗岩类与花岗闪长岩-二长斑岩等构成花岗质杂岩体或定位在相近空间时,常形成锡-多金属共生组合.研究表明,锡-多金属系列是与含锡的钛铁矿系列和含多金属的磁铁矿系列两种不同花岗岩类有关的含矿热液同位叠加成矿的结果.高成熟度、富锡的锡林浩特元古宙变质岩的重融-分异演化,可能是形成大兴安岭南段锡富集的主要原因.     

广西大瑶山地区物化探异常特征与锡钨-稀有金属成矿预测

广西大瑶山地区是华南重要的金矿化集中区,以往勘查集中于金铜钨钼矿。为探讨其锡钨、稀有金属矿产找矿潜力,对区域地质矿产、重-磁异常和Sn-W-Li-Be-F等元素化探异常进行综合分析。提出锡钨-稀有金属找矿有利目标区,并以优选出的昭平预测区元山靶区为例,从地质、物化探、蚀变分带及矿化特征等对其成矿岩体类型、特征、主攻矿产和成矿重点部位等进行了预测,指出大瑶山地区有锡钨-稀有金属矿产找矿潜力,为该区找矿提供了新的视野。     

东南沿海早白垩世锡(钨)矿床地质特征、成岩成矿背景及找矿勘查启示

我国华南是世界上最重要的锡矿资源省之一,其锡矿成矿时代从新元古代、古生代、早中生代至晚中生代均有发育,其中以晚中生代锡矿成矿作用最为重要,成矿集中在中晚侏罗世(160～150Ma)和晚白垩世(100～80Ma)。然而,最近在东南沿海成矿带新识别出一期早白垩世锡(钨)(145～130Ma)成矿事件,改变了以往华南锡(钨)矿床时空分布格局。本文在详细介绍东南沿海早白垩世锡(钨)矿床地质特征基础上,系统总结了其成岩成矿时空分布,并与南岭板内锡(钨)成矿作用进行对比,浅析了早白垩世锡(钨)矿的成岩成矿背景和找矿潜力。研究显示,早白垩世锡(钨)成矿主要发生在东南沿海成矿带的粤东和赣州会昌地区,矿床类型以斑岩型和锡石硫化物型为主。与成矿有关的岩石为黑云母花岗岩和花岗斑岩,成因上属于高分异I型或A型,与南岭板内锡(钨)矿相比,具有较高的锆石ε_(Hf)(t)值和较低δ~(18)O值,以及较高成岩温度,表明成岩过程中有较多新生地壳或地幔物质加入。结合区内发育同时期基性岩脉,认为华南这期早白垩世锡(钨)矿形成于岩石圈伸展背景,与古太平洋板块俯冲后撤有关。最后指出覆盖大面积晚白垩世火山岩的东南沿海地区,火山岩盖层下部具有寻找该期锡(钨)矿床的找矿潜力。     

新疆东天山白山钼矿深部岩体地球化学特征及成因意义

白山钼矿深部钻探表明矿体下部存在着矿化花岗斑岩体,所获岩芯显示其岩性主要为似斑状钾长花岗岩、黑云母斜长花岗岩和花岗斑岩.该岩体具有高Al、Na和Sr,低Mg、Y和Yb,以及高Sr/Y和La/Yb比值等特点,类似于埃达克质岩的地球化学特征,暗示来源于较深的含石榴子石的源区;岩石形成时代和地球化学构造判别图解表明,岩体形成于造山后的构造环境.因此,白山钼矿岩体可能为加厚下地壳熔融的产物.白山钼矿床的成矿作用可能与埃达克质岩浆活动有关,其成矿过程得益于高Mo丰度的地壳源区、成岩过程中提供流体和岩浆高氧逸度环境等.     

三论花岗岩按照Sr-Yb的分类:应用

在"再论"中我们提出了花岗岩按照Sr-Yb分类的新标志(张旗等,2010a),本文进一步讨论该分类的应用。文中举了国内外许多实例(包括柴达木、北祁连、内蒙古、松潘-甘孜、大别、太行、华北古元古代和华南新元古代以及土耳其、俄罗斯、巴西、刚果、波西米亚、意大利等),着重讨论了花岗岩Sr和Yb含量与其形成压力和深度的关系,指出本分类最重要的地球动力学意义在于与其形成的深度有关,并在一定条件下与其产出地区的地壳厚度有关。例如应用本方法分析华北克拉通古元古代花岗岩,很难得出该带在古元古代发生过碰撞的结论,华北克拉通是否分为东西两块也需要重新认识。又如对华南新元古代花岗岩的分析表明,华南地块内部在新元古代时地壳较薄,但是,与Rodinia大陆的裂解似乎无关。文中还对花岗岩与成矿的关系进行了讨论,提出成矿与压力有关的概念。如金铜与地壳厚度大的埃达克型和喜马拉雅型花岗岩有关,钨锡与地壳厚度薄的南岭型花岗岩有关,而不论矿床是什么类型的,只要它们与花岗岩有关,必定受矿液源区深度的控制,要么是在加厚地壳的地球动力学背景下,要么是在地壳减薄的地球动力学背景下。花岗岩无比复杂,我们用Sr和Yb两个元素对花岗岩重新进行了分类,只是一个探索性的尝试,问题肯定不少,需要广泛的实践的检验,需要深入的实验研究的检验,需要理论的探讨,需要经过一系列否定-肯定-否定的过程,才能逐渐臻于完善。     

千里山花岗岩体地质地球化学及与成矿关系

千里山花岗岩由似斑状黑云母花岗岩、等粒黑云母花岗岩和花岗斑岩组成。前两期岩体分别与两期钨多金属矿化有关，后一期与铅锌银成矿密切相联。两套花岗岩虽然均来自地壳，但取于不同源地。该岩体既为富Ｆ、Ｌｉ，Ｒｂ，Ｂｅ，Ｇａ的ＢＥＬＩＦ花岗岩，又是富Ｕ，Ｔｈ的高热花岗岩。     

吉林永吉大黑山钼矿寄主岩体地球化学特征及其成因

大黑山斑岩型钼矿花岗质岩体主要岩石类型为花岗闪长岩和花岗闪长斑岩,呈复式岩体状产出.含矿的花岗闪长斑岩体具有较高的Al₂O₃含量（A/CNK=1.04~1.25）,较低的Mg指数（Mg^#=21~44）;轻重稀土分馏明显,没有或具有轻微的负铕异常（δEu=0.82~1）,表明可能源区基本没有斜长石残留;富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr,相对亏损Nb、Ta、Y、Yb、Th、P和Ti,高Sr/Y、Sr/Yb比值,类似中国东部的“C型”埃达克岩.不含矿的花岗闪长岩A/CNK=1.01~1.03,轻稀土富集,重稀土亏损,中等的负铕异常（δEu=0.62~0.63）,富集大离子亲石元素Rb、Th元素,亏损Nb、Ta、Zr等高场强元素,强烈亏损P和Ti元素相,比较低的Sr/Y、Sr/Yb比值.Hf同位素特征显示,大黑山花岗质岩体是由中-新元古代亏损地幔中增生的新生地壳,在中生代发生熔融而形成的.结合太平洋板块构造演化史以及近年获得的黑龙江杂岩碎屑锆石年龄和黑龙江群蛇绿混杂岩中蓝片岩相变质作用的年龄,表明太平洋板块晚三叠世-早侏罗世开始向西俯冲,说明大黑山花岗质岩体的形成与太平洋板块俯冲有关.     

兴蒙造山带东缘内生钼矿床的成因类型、成矿年代及成矿动力学背景

兴蒙造山带东缘是中国重要内生多金属成矿区,近年来已发现钼矿床20余座。依据矿床地质、地球化学特征和年代学成果,将该区内生钼矿床类型划分为斑岩型、接触交代热液型和中高温浅成热液型。初步确定斑岩型矿床形成与高钾钙碱性花岗质岩浆作用有关,而接触交代热液型矿床形成与钙碱性花岗质岩浆作用以及围岩性质有关,成矿作用主要发生在195～165Ma和115～110Ma两个区间,成矿物质普遍具有壳幔混合源的特点;而其地球动力学背景分别与古太平洋板块俯冲欧亚大陆和伊泽奈崎板块俯冲欧亚大陆相适应。     

花岗质次火山岩的成因类型及成矿专属性

与花岗质火山岩具不同的成因类型相似,自然界也存在着不同成因类型的次火山岩。后者与三大成因类型花岗岩相对应,亦可分为壳型次火山岩,过渡型次火山岩和幔型次火山岩三类。亮型次火山岩主要与U、REE,W、Sn、Nb、Ta等矿产有关系,属花岗岩矿床系列。过渡型次火山岩主要与Cu、Pb、Zn、Ag、Au有关,并伴有W、Sn成矿、属斑岩矿床系列。幔型次火山岩主要与黄铁矿型Cu、Pb、Zn多金属矿化有关,属海相火山岩矿床系列。     

中甸岛弧红山地区两期中酸性侵入岩的年代学、地球化学特征及其成因

青藏高原东部中甸岛弧红山地区发育有印支期和燕山晚期两期中酸性岩浆侵入活动,主要集中在～216Ma和～76Ma两个时期。印支期中酸性岩浆的侵入活动形成于甘孜-理塘洋西向俯冲背景下,与矽卡岩型铜多金属成矿作用密切相关。形成于印支期的红山石英闪长玢岩具有埃达克质岩的部分地球化学特征,如高Sr(平均为938×10^-6)、低Y(平均为18.6×10^-6)、Yb(平均为1.7×10^-6)含量,轻重稀土分异明显((La/Yb)_N平均为20.1),同时也有着较高的Mg^#(平均为51)、Cr(平均为103×10^-6)、Ni(平均为22×10^-6)含量,指示印支期红山中酸性岩与普朗-雪鸡坪成矿岩体有着相似的地球化学特征,二者可能有着相似的物质源区和成岩模式。而形成于燕山晚期的红山花岗斑岩具有低Sr含量 (平均为149×10^-6)和更低的Y(平均为10.8×10^-6)、Yb(平均为0.9×10^-6)含量,轻重稀土强烈分异((La/Yb)_N平均为56.0),明显区别于义敦岛弧弧后区的高贡-措莫隆A型花岗岩,前者很可能是红山中下地壳部分熔融的产物。结合中甸岛弧发育于燕山晚期的斑岩型矿床,我们认为该地区发育于燕山晚期的中酸性岩浆作用以及与之相联系的斑岩型矿床形成于造山后伸展环境下。     

The Late Mesozoic tectonic evolution and magmatic history of west Zhejiang,SE China: implications for regional metallogeny

The granitoids and related polymetallic mineralization in the Zhejiang Province at the southeast margin of the Yangtze Block in China provide an important window to evaluate metallogeny associated with convergent margin magmatism. Here, we present geochronological, geochemical, and isotopic data from the granitic rocks of west Zhejiang, to constrain the timing of transformation of the tectonic setting of this region from volcanic arc to intra-plate during Late Mesozoic and its bearing on regional metallogeny. The granitic rocks in west Zhejiang can be geochemically subdivided into two groups. The first group is characterized by relatively steep rare earth element (REE) patterns with slight Eu anomalies, high Sr, low Yb, and negative Nb–Ta–Ti (NTT) anomalies, indicating a volcanic arc environment with a thickened crust in a convergent setting. The second group is featured by flat REE patterns with prominent negative Eu anomalies, low Sr, high Yb, and weak NTT anomalies, suggesting an intra-plate extensional environment with a thin crust. The geochronology of granitic rocks in west Zhejiang, combined with ages of regional tectonic basins and nappe structures, constrains the timing of the tectonic transformation to be in the range from 150 to 140 Ma. Sr–Nd isotopic data and a positive correlation displayed by oxygen fugacity (fO₂), and La/Sm and Ba/Th ratios (proxies of subducted sediments and slab dehydration fluids) suggest that the high oxygen fugacity is probably related to the melting of subducted sediments and slab dehydration. From 180 to 80 Ma, due to the increasing dip angle of the subducted Izanagi Plate, the volcanic arc belt migrated oceanward, leaving most of the interior of Zhejiang Province under an intra-plate environment where insufficient subducted components and upwelling mantle generated reduced magmas which were not favorable for Cu–Mo mineralization. Our model provides a plausible explanation for the absence of Cu–Mo porphyry deposits in the adjacent region of Zhejiang, Jiangxi, and Anhui provinces (Zhe-Gan-Wan region) after 140 Ma.     

再论花岗岩的分类及其与金铜钨锡成矿的关系——答华仁民先生和王登红博士对“张旗等(2010)花岗岩与金铜及钨锡成矿的关系”一文的质疑

华仁民先生和王登红博士对笔者发表在《矿床地质》上的“花岗岩与金铜和钨锡成矿的关系”一文提出了质疑.笔者欢迎他们的质疑,并再次强调,花岗岩按照Sr-Yb的分类不是成因分类.分类是有客观标准的,其含义可以有不同的解释,笔者认为该分类与花岗岩形成的压力有关.花岗岩与成矿有关,不是成因有关,而是时空有关.因此,“含矿岩体”和“...     

Li,F and Rb contents and Ba/Rb and Rb/Sr ratios as indicators of postmagmatic alteration and mineralization in the granitic rocks of the Banke and Ririwai Younger Granite complexes,Northern Nigeria

The Banke and Ririwai complexes have plutonic phases of igneous activity composed mainly of granitic rocks. These granitic ring complexes are associated with Sn-Nb mineralization and are characterized by high Li, F and Rb contents and Rb/Sr ratios, and low Ba and Sr contents and Ba/Rb ratios. — The altered and mineralized granites have variable Rb/Sr and Ba/Rb ratios differing significantly from those of fresh rocks. These ratios as well as the Li, F and Rb concentrations are good indicators of granitic rocks associated with postmagmatic alteration and mineralization providing valuable tools for Sn-Nb exploration within the Nigerian Younger Granite province.