南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学：概念与实例

南岭地区的钨锡成矿作用与花岗岩岩浆活动有十分密切的关系。花岗岩的物源与成矿元素的初始富集、花岗岩的分异程度和花岗岩中流体性质与活动性集中体现了花岗岩对成矿的控制能力,即花岗岩的成矿能力。初步建立了南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学研究体系。黑云母、榍石、锆石、锡石、金红石、黑钨矿、白钨矿和钨铁铌矿等是讨论的重点矿物,它们可用于判别花岗岩的成矿能力。首先以矿物晶体化学为基础,介绍了上述矿物在钨锡花岗岩中的岩相学特征、内部构造和矿物化学及其变化,并分别论证了花岗岩原始含矿性、花岗岩结晶演化和花岗岩中成矿元素活动性的矿物学标志;其次,系统对比了南岭地区三类钨锡花岗岩（准铝质含锡花岗岩、过铝质含锡花岗岩和过铝质含钨花岗岩）的成矿矿物学特征。以湖南骑田岭花岗岩复式岩体为实例,进行了芙蓉- 菜岭含锡花岗岩和新田岭含钨花岗岩的成矿矿物学对比研究。前者以黑云母、榍石为典型含锡矿物,它们在流体富集阶段,经热液蚀变作用,导致锡的淋滤和结晶富集作用;后者则以出现岩浆白钨矿和黑钨矿为特征。提出的钨锡花岗岩成矿矿物学研究体系有助于深化矿床学研究和矿床勘探工作,并将在今后工作中进一步完善。     

江西大吉山钨矿成矿年代学研究

大吉山钨矿床是一个大型的石英脉型钨矿床。矿床在空间上与燕山早期复式花岗岩相伴。利用云母单矿物的K Ar同位素年龄测试方法,测定了矿床有关的花岗岩及矿脉的同位素年龄。结果表明,黑云母花岗岩中黑云母K Ar年龄为(160 3±3 03)Ma和(164 2±3 5)Ma,二云母花岗岩中白云母K Ar年龄为(160 6±2 8)Ma,含钨石英脉中白云母K Ar年龄为(152 6±2 35)Ma和(158 1±2 8)Ma。钨成矿与花岗岩的成岩基本不存在时差,推测含钨石英脉的形成可能与岩浆分异出的富含矿化剂和成矿元素的流体有关。     

区域成矿规律对华南大地构造属性的联系

关于华南大地构造属性,长期存在古陆或克拉通与地槽褶皱带或造山带两种观点。根据华南很少出露早前寒武纪地质体,广泛发育1．0Ga以后的巨厚地槽相沉积物,经历了1．0Ga以后的多旋回构造运动,发育多期次花岗岩类等事实,笔者认为华南是造山带,而非古陆。考虑到世界著名地台或古陆均不产钨矿,而华南是世界最重要的钨矿省,本文通过分析钨等元素成矿地球化学原理,结合介绍华南含钨花岗岩类的地球化学特点及其形成构造背景,从区域成矿规律角度论证了华南是造山带。     

钨矿床研究态势

钨在地球历史演化中,逐渐向地壳分异宙集。在成矿历史演化中,钨在显生宙成矿具多发性,尤以海西期和燕山期最为重要。尽眢现代同生成矿理论最初开始于对欧洲层状白钨矿床的研究,但近些年来,越来越多研究证明绝大多数钨矿床在成因上与花岗质岩体关系密切,甚至包括层控钨矿床的发祥地。本文还明确提出了与I型花岗岩、S型花岗岩、过渡型花岗岩有关的三个钨矿床成矿系统,并对比其基本特点。近些年来,探索钨矿床成矿的构造环境是另一个重要走向。     

南岭钨矿床研究进展

南岭钨矿床研究一直是重要的前沿课题,近十余年来测试方法和技术的革新为南岭钨矿床研究注入了新活力,也取得了众多新进展.本文在系统查阅前人研究基础上对其进行总结,概括如下:①该区的岩浆-钨成矿活动不仅有燕山期,也有加里东期和印支期,但以燕山期最为强烈;②花岗岩浆是南岭钨矿床主要的直接物质来源,即使有少部分成矿物质是热液直接对含矿地层淋滤、萃取而来,但却被认为是次要的;③与花岗岩有关钨矿床的成矿流体主要来自花岗岩浆,在成矿作用晚期有不同程度的大气降水混入;④与钨有关的花岗岩主要由下地壳的早—中元古代岩石重熔形成,但地幔岩浆一定程度上参与了花岗岩的形成作用;⑤碱质交代在花岗岩浆演化形成钨矿床的过程中发挥了关键性作用;⑥不同学者对燕山期钨成矿作用动力学背景尚有不同看法,但该时期确定为板内伸展和裂谷环境已达成共识.     

南岭地区成钨、成锡花岗岩组合的几个判别标志

南岭地区钨锡多金属成矿作用和区内中酸性-酸性花岗岩有着密切的成因联系。利用已发表的和野外收集的地质资料,本文尝试对区内成钨锡花岗岩组合(包括与钨锡矿相关的含钨锡花岗岩和成钨锡花岗岩)进行宏观地质判别。判别过程采用循序渐进的方式,首先将成钨锡花岗岩组合与不成矿花岗岩相区别,然后将含锡花岗岩和含钨花岗岩互相区别开来。相对于不成矿花岗岩,成钨锡花岗岩组合通常具有W、Sn、F、B化探组合异常、多期多阶段演化特点、适度的构造叠加(即存在明显的热液活动)等共同特点,且三者缺一不可。不成矿花岗岩一般具有W、Sn、F、B化探组合为背景值,岩性单一,少见晚期岩株、岩脉(演化不充分)及蚀变的特征。在野外地质工作中,含锡花岗岩一般为花岗闪长岩-二长花岗岩-二云母花岗岩岩性组合。基性端元以普遍发育暗色微粒包体、常见角闪石、含较多的黑云母为鉴别特征。酸性端元中可以含有少量白云母。而含钨花岗岩以黑云母二长花岗岩-二云母花岗岩-白云母花岗岩岩性组合为主,常见含B矿物电气石,基性端元少见或不见角闪石、含较少的黑云母,仅见变质岩、围岩捕掳体和黑云母团块,酸性端元白云母含量较高等组合特征可以与含锡花岗岩相区别。     

湖南柿竹园钨多金属矿床成矿机理的实验研究

作者在深入柿竹园钨多金属矿床野外地质工作的基础上，采用矿区燕山期花岗岩和泥盆系灰岩作为试料，在含ｐＨ＝４．０的０．３ＭＮａＣｌ＋０．７ＭＫＦ水溶液的高压釜中持续了１２０小时的交代作用。实验的结果表明了：在４００～７００℃的温度和２５０×１０５～９００×１０５Ｐａ的压力下，形成的交代岩及其钨、锡、钼、铋矿物基本上与矿区的矽卡岩及其矿石矿物共生组合相吻合，揭示了湖南柿竹园矽卡岩型钨多金属矿床成矿的机理     

湖南安化大溶溪白钨矿床成矿特征及富集条件

矿床产于印支期大神山花岗岩株外接触带之震旦系下统南沱砂岩组中。矿体产状一般与围岩一致,呈层状、似层状,并呈现同步褶皱。成矿作用是在含钨建造钨初始富集的基础上,在花岗岩侵入产生的巨大热力驱动下发生的。特定层位和岩体是其成矿的必要条件,属似矽卡岩型白钨矿床。     

西南地区稀散元素伴生成矿的主要类型及伴生富集规律

西南地区稀散元素资源丰富,主要以伴生元素矿床产出,寄主矿床类型主要为沉积岩容矿型铅锌矿(伴生Cd、Ge、Ga、Tl)、锡石硫化物矿床(伴生In、Cd)和沉积型铝土矿(伴生Ga)及含锗煤等。这些矿床往往集中产出,主要分布在三江铅锌铜银多金属矿成矿域、川滇黔铅锌多金属成矿域、滇东南锡多金属矿成矿域、黔西北铝土矿含矿带及滇西第三系含煤盆地。本文以滇东南锡石硫化物矿床(个旧、都龙、白牛场)及沉积岩容矿型铅锌矿(包括兰坪金顶铅锌矿和川滇黔铅锌银多金属成矿域中的会泽、大梁子、天宝山和富乐铅锌矿等)等为主要对象,开展了不同金属硫化物中稀散元素含量及电子探针面扫描分析,查定了稀散元素伴生富集的赋存状态,并在矿床地球化学研究基础上,综合分析了这些稀散元素的伴生富集规律。研究结果进一步表明,稀散元素(In、Cd、Ge、Ga、Tl)伴生富集都具有明确的载体矿物专属性:热液矿床中In、Cd、Ge、Ga主要富集在闪锌矿中,Tl主要富集在黄铁矿中;沉积铝土矿中Ga的载体矿物主要是一水铝石,含锗煤中Ge主要以有机质结合态赋存在腐殖体中。在伴生富集规律上,In主要伴生富集在锡石硫化物矿床中,滇东南三大锡石硫化物矿床(个旧、都龙、白牛场)具有相似的地质地球化学特征,成因上与燕山晚期花岗岩侵入密切相关。沉积岩容矿型铅锌矿普遍含有Cd、Ge、Ga、Tl,但不同矿床在不同稀散金属富集程度上存在明显差异,其中,金顶矿床中的闪锌矿高度富Cd,平均含量达1.23%,其成因可能与生物有机作用有关。临沧盆地西缘含锗煤产出在以花岗岩为基底的帮卖陆相含煤碎屑岩盆地中,具有工业意义的Ge只集中在第一含煤段的煤层中,其含煤段有硅质岩和薄层含碳硅质灰岩,在上部缺乏硅质岩的两个含煤段的煤中无Ge矿化。Ga在铝土矿中的伴生富集具有全球性特点,不同成矿时代和不同工业类型铝土矿中都具有镓的伴生富集,含量一般在50×10~(-6)～200×10~(-6),贵州铝土矿床主要形成于石炭纪,其矿石以硬水铝石及少量黏土等为主,Ga含量在70×10~(-6)～143×10~(-6),略高于中国和世界铝土矿中镓的平均值。     

四川雅江措纳玛杂岩体成矿地质条件分析

四川雅江措纳玛杂岩体位于甘孜-理塘断裂带中段东缘,由日勒玛、格希、措纳玛、购隆、下德差、多隆等6个岩体组成,岩性包括石英闪长岩、黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、花岗斑岩。该杂岩体属同源岩浆演化序列,形成时代为晚三叠世。通过对措纳玛杂岩体的岩石学、岩石化学、岩石地球化学,蚀变矿化等特征的分析,以及与华南南岭含矿花岗岩、江西大湖塘地区燕山期含钨花岗斑岩、新英格兰含锡花岗岩等典型钨锡矿化花岗岩、西藏玉龙斑岩和扬子地台西缘含矿斑岩的对比研究,确定措纳玛杂岩各期岩体的含矿性,尤其钨钼随杂岩体的岩浆演化程度增高而在晚期的斑岩中矿化最佳。由此确定晚期的格希岩体——花岗斑岩为研究区成矿地质体和勘查区的矿化中心,指出了找矿方向。     

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...     

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.     

湖南宝峰仙花岗岩地球化学特征与锆石SHRIMP U-Pb定年

湘东南宝峰仙地区发育3个小规模花岗岩体,岩性均为黑云母二长花岗岩,与南岭产有大型-超大型钨锡多金属矿床的骑田岭和千里山岩体位于同一成矿带内,相距不远。文章通过对宝峰仙岩体进行锆石SHRIMP UPb测年,获得(细)中粒斑状黑云母二长花岗岩(早期)和细粒黑云母花岗岩(晚期)的形成年龄分别为(147.0±4.0)Ma(MSWD=1.6)和(141.3±3.3)Ma(MSWD=1.09),为燕山期构造岩浆活动的产物。这2种花岗岩具有高w(Si)(平均75.11%)、富w(K2O)(平均5.07%)、低w(Ti O2)、w(Mg O)、w(Ca O),10000×Ga/Al值(大于2.6)较高、δEu较小的特点,为铝质A型花岗岩的岩石地球化学特征。宝峰仙花岗岩的εNd(t)偏高,T2DM偏小,显示在花岗岩成岩过程中有幔源组分参与,与千里山和骑田岭相似。花岗岩石成矿元素W、Sn、Pb、Zn等含量偏高,且岩体与围岩接触带的岩石蚀变较强、钨锡矿化点广泛分布。综合分析宝峰仙地区花岗岩成岩年龄、岩石地球化学特征及其所处构造位置,认为该区具有较大的钨锡多金属找矿潜力。     

论岩浆热液矿床的成矿期 ——以南岭地区燕山期钨矿为例

中国岩浆热液型钨矿主要赋存在南岭地区的燕山期花岗岩体内部或周围.目前,尚无法精准地测定此类钨矿的成矿年龄,统计上,得出了两期钨成矿作用:150～160 Ma(主成矿期)和130～140 Ma(次成矿期),然而,这困扰了对南岭钨矿成矿作用及其与花岗岩关系的理解.笔者等将综合分析各种最新资料,对成矿母岩、深部岩浆房和成矿机...     

南岭地区钨锡铌钽花岗岩及其成矿作用

在晚侏罗世时,南岭地区发生了与花岗岩有关的钨锡铌钽大规模成矿作用。依据花岗岩的岩石学、地球化学及其矿化特征,可将南岭地区含钨锡铌钽花岗岩划分为三个主要类型：含钨花岗岩、含锡钨花岗岩和含钽铌花岗岩。含钨花岗岩的地球化学特征可归纳为铝过饱和,低Ba+Sr 和TiO2,轻重稀土比值低,铕亏损强烈,富Y 和Rb,Rb/Sr 比值高,分异强烈。含锡钨花岗岩总体特征表现为TiO2 含量高,准铝质—弱过铝质,轻重稀土比值和CaO/(K2O+Na2O)比值高,富高场强元素、稀土、Ba+Sr 和Rb,低Rb/Sr 比值,分异演化程度较低。含钽铌花岗岩的地球化学特征主要为TiO2 含量和CaO/(K2O+Na2O)比值低,Al2O3/TiO2 和Rb/Sr 比值明显偏高,强过铝质,贫Ba+Sr、稀土和高场强元素,铕亏损强烈,明显富Rb 和Nb,高度分异演化。三类含矿花岗岩具有明显不同的演化特征,成矿作用与它们的演化密切相关。黑云母花岗岩主要与锡成矿作用有关,二云母花岗岩和白云母花岗岩主要产生钨矿化或锡钨共生矿化,钠长石花岗岩主要与钽铌或锡（钨）钽铌矿化有关。总结了南岭锡钨钽铌矿床的重要类型,提出了绿泥石化花岗岩型锡矿新类型,指出南岭地区要特别注意在含锡钨花岗岩中寻找此类锡矿和云英岩- 石英脉型锡钨矿。     

江西西华山花岗岩的演化与脉钨矿床的成矿关系

江西西华山脉钨矿床的形成与含钨花岗岩浆演化密切相关,“附加侵入”二云母或白云母碱性长石花岗岩的出现,对脉钨矿床的形成具有重要意义。脉钨矿床形成的全过程可概况为:从深熔—重熔花岗质岩浆产生→岩浆不断的分异并多次上侵→含钨岩浆的结晶分异(主侵入成岩)→碱质自交代→低熔岩浆的形成和气热分馏(附加侵入成岩)→细晶岩等的贯入和成矿流体最后从岩浆中彻底分离→成矿流体上升充填交代及其性质的演变→黑钨矿(长石)石英脉的形成。     

湘西大溶溪钨矿床中辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

湘西大溶溪钨矿床,为雪峰隆起区内的一个中型白钨矿矿床。文章对该矿床中穿插钨矿体的含辉钼矿石英脉进行了Re-Os同位素年代学研究。分析结果显示,该矿中辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为217.0~221.1 Ma,平均为（219.0±1.2） Ma,其对应的等时线年龄为（223.3±3.9） Ma,揭示其形成于晚三叠世。这些年龄数据与矿区内大神山花岗岩的侵位时间〔（224.3±1.0） Ma〕基本吻合,表明该区含辉钼矿石英脉的形成与花岗岩的侵位具有密切的时、空联系。考虑到该区钨矿体的形成时间介于花岗岩和含辉钼矿石英脉之间,因此,推断大溶溪钨矿床形成于223 Ma左右。该研究成果,不仅为湘西雪峰隆起区存在多期次的钨成矿事件提供了可靠证据,同时又进一步证实了华南地区确实存在一次区域性的与印支期花岗岩有关的成矿作用。     

湘西大溶溪钨矿床中辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

湘西大溶溪钨矿床,为雪峰隆起区内的一个中型白钨矿矿床。文章对该矿床中穿插钨矿体的含辉钼矿石英脉进行了Re-Os同位素年代学研究。分析结果显示,该矿中辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄为217.0~221.1 Ma,平均为(219.0±1.2)Ma,其对应的等时线年龄为(223.3±3.9)Ma,揭示其形成于晚三叠世。这些年龄数据与矿区内大神山花岗岩的侵位时间〔(224.3±1.0)Ma〕基本吻合,表明该区含辉钼矿石英脉的形成与花岗岩的侵位具有密切的时、空联系。考虑到该区钨矿体的形成时间介于花岗岩和含辉钼矿石英脉之间,因此,推断大溶溪钨矿床形成于223 Ma左右。该研究成果,不仅为湘西雪峰隆起区存在多期次的钨成矿事件提供了可靠证据,同时又进一步证实了华南地区确实存在一次区域性的与印支期花岗岩有关的成矿作用。     

东昆仑祁漫塔格白干湖-戛勒赛矿带成岩成矿时代及钨锡成矿作用

白干湖—戛勒赛一带钨锡成矿与岩枝、岩珠状更长花岗岩等小岩体密切相关。戛勒赛矿床含矿更长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(429.5±3.3)Ma,εHf(t)为-11.05～7.40,平均为-1.26,T2DM为944～2111Ma,平均为1492Ma;地球化学特征上,富集Rb、Cs、Nb、Sn,亏损Ba、Zr、Hf、Th、Sr、Ti、V、La等。该带与钨锡成矿关系密切的花岗岩均为早志留世局部拉张环境下地幔底侵重熔古老长英质地壳所形成,更长花岗岩小岩体为富含流体的残余岩浆所形成。综合研究认为,钨锡成矿作用主要有2个阶段:第一阶段发生在加里东期地幔底侵重熔古老长英质地壳形成的含W花岗质岩浆侵入过程中,形成了深部二长花岗岩岩基、浅部更长花岗岩小岩体,在小岩体顶边部及与地层接触带中形成云英岩型、矽卡岩型钨矿体;第二阶段,岩浆期后热液淋滤围岩W、Sn等金属,形成含钨锡成矿流体,沿裂隙充填形成了石英脉型钨锡矿体。     

“带外脉式”钨矿床成矿模型——以湖南白云仙钨矿田头天门矿床为例

石英脉型钨矿床是南岭钨矿成矿带的主要矿床类型,含钨石英脉产于成矿花岗岩顶部的接触带附近,其中"带外脉式"的石英脉几乎全部产于接触带外侧。湖南白云仙钨矿田头天门钨矿床发育较完整的"带外脉式"钨矿矿化组合和空间分带,主要矿化类型包括花岗岩型和石英脉型,前者分布于岩墙上部,后者发育于上方外侧的砂岩中。笔者研究了头天门钨矿床中花岗岩和各类矿体的地质地球化学特征,探讨了岩浆演化与钨的富集成矿过程。提出头天门钨矿床粗粒斑状黑云母花岗岩→细粒碱长花岗岩岩株→岩墙→云英岩化花岗岩→云英岩→石英脉的岩浆-热液演化-成矿全过程,成矿流体表现出"上液下浆"的分带特点。在岩墙形成前的演化过程中,成矿元素的富集主要受岩浆晚期分异作用的制约,岩墙之后的演化则主要受热液作用的影响。成矿地质体为细粒碱长花岗岩岩株以及上部的岩墙。建立了带外脉式型钨矿床成矿模型,形成机制主要为:在岩浆固结之前,岩浆中的挥发分和H2O在岩体顶部聚集引起围岩破裂,岩浆充填形成岩墙,挥发分和成矿物质在岩墙上部聚集形成花岗岩型(云英岩型)钨矿,并在外侧形成石英脉型钨矿。