赣西北大湖塘石门寺钨矿区花岗岩的成因及其对钨矿的指示意义

江西省晚中生代大湖塘钨矿是近年来中国勘查出的世界级钨矿产地之一,位于新元古代江南造山带的东段,地处赣北武宁、修水、靖安三县交界处。该区属于江南地块中生代钨铜钼等多金属成矿带,大规模出露晋宁期闪长岩和燕山期花岗岩。文章对赣西北大湖塘石门寺钨矿区新元古代和燕山期的4种花岗岩进行详细的岩相学,锆石和锡石U-Pb年代学、微量元素的研究。锆石U-Pb研究结果表明,新元古代黑云母花岗闪长岩的成岩年龄为(829.9±4.7)Ma;燕山期云英岩化似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩和云英岩化黑云母花岗斑岩的成岩年龄分别是(148.3±2.6)Ma,(145.5±3.6)Ma和(147.7±1.5)Ma,与锡石所获得的U-Pb年龄相互吻合。主要含矿的似斑状黑云母花岗岩中锡石所含的钨含量明显高于其他燕山期花岗岩,暗示了似斑状黑云母花岗岩岩浆中高的钨含量。锆石钛温度计表明,燕山期的花岗岩均形成于较低的温度,加权平均值的变化范围为734~788°C。锆石的微量元素结果表明,似斑状黑云母花岗岩形成于较低的氧逸度环境,更有利于形成钨矿。     

赣北大湖塘矿集区超大型钨矿地质特征及成因探讨

江西北部大湖塘地区发现世界级超大型钨矿床,使赣北成为继赣南之后我国又一重要的钨成矿省。大湖塘矿集区包括北区、南区和大雾塘矿区,正在开采的矿床有北区的石门寺矿床(己探明WO3金属量为74.255×104t)和南区的狮尾洞矿床(己探明WO3金属量31.09×104t),正在找矿勘查的矿区有北区的大岭上、大雾塘矿区平苗、东陡崖、一矿带等。矿化类型有细脉浸染型、石英大脉型、蚀变花岗岩型、云英岩型及隐爆角砾岩型钨(铜、钼)矿等多种类型,黑钨矿与白钨矿矿体共存、钨铜共生是该矿区成矿的显著特征。区内出露的沉积地层为新元古代双桥山群浅变质岩,岩浆岩为晋宁期的黑云母花岗闪长岩和燕山期多种岩性的花岗岩。燕山期主要有两期,早期为斑状花岗岩,成岩年龄约144Ma,如狮尾洞矿床的似斑状白云母(二云母)花岗岩、石门寺矿床的斑状黑云母花岗岩等,晚期为狮尾洞和大岭上矿床产出的中细粒花岗岩或花岗斑岩,成岩年龄约135~130Ma。这些岩浆的源区很可能来源于双桥山群的泥质变质沉积岩。富钨铜等成矿元素的双桥山群泥质变质岩部分熔融可初步形成含矿花岗岩浆,岩浆在高度结晶分异过程中则可使得钨铜等金属进一步富集在岩浆热液中,通过两期岩浆与成矿作用,最终形成超大型的大湖塘钨矿床。     

赣北石门寺钨矿找矿预测地质模型

基于勘查区找矿预测理论与方法,对赣北石门寺超大型钨矿的钨多金属成矿作用进行了系统总结。细脉浸染型矿体的成矿地质体为燕山期斑状黑云母花岗岩,石英大脉型和热液隐爆角砾岩型矿体的成矿地质体为花岗斑岩。成矿构造为近EW向和NW向断裂构造。成矿结构面明确为斑状黑云母花岗岩与花岗闪长岩接触界面,其与似伟晶岩壳的分布大体一致,控制了大规模浸染状矿化的分布;花岗斑岩及隐爆角砾岩边部的成矿结构面则控制了大规模隐爆角砾岩型矿体。成矿作用蚀变特征标志为云英岩化、硅化、钾长石化、白云母化,其中云英岩化与钨矿化关系最密切。以上述认识为基础,建立了石门寺钨矿床的“三位一体”成矿预测地质模型,为指导花岗闪长岩大面积出露地区的找矿勘查工作提供了理论支撑。     

赣北石门寺矿区钨多金属矿床成矿地质条件

赣北石门寺矿区位于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带中.根据区域地质背景和矿床地质特征,详细分析了矿区围岩、母岩和控矿断裂等成矿地质条件.矿区钨多金属矿床的围岩为晋宁晚期黑云母花岗闪长岩,判断为新元古代在不成熟陆壳基础上发育而成的火山弧同碰撞过程中形成的S型花岗岩;燕山中期似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩为成矿母岩,属硅、铝过饱和钙碱性岩石,为九岭岩基在陆内碰撞挤压环境下熔融、同源演化而成的S型花岗岩;石门寺断裂与仙果山—大湖塘－狮尾洞基底断裂的交叉部位控制着矿区燕山中期含矿花岗岩的侵位和钨多金属矿床的分布,为矿区的控矿断裂.     

江西石门寺钨多金属矿床花岗岩独居石U-Pb精确定年及地质意义

石门寺钨多金属矿床位于大湖塘矿田的北部,赣北九岭成矿带中段,是目前世界上最大的几个钨矿之一。本文对矿区出露的似斑状黑云母二长花岗岩、细粒黑云母二长花岗岩和花岗斑岩的独居石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,其年龄分别为150.0±0.7 Ma、149±1 Ma和148.2±1.2 Ma。独居石测年数据显示,三种岩性的样品Tera-Wasserburg反向谐和图的下交点年龄与206Pb/238U加权平均年龄一致,反映了花岗岩的结晶年龄为燕山期,结合矿区辉钼矿的Re-Os成矿年龄(150.4±1.4 Ma),表明石门寺钨矿成矿作用与花岗岩的形成密切相关。大湖塘钨矿区的成岩成矿作用与钦杭成矿带的大规模钨锡多金属成矿作用在时间上一致(~(150) Ma),具有统一的地球动力学背景,形成于岩石圈拉张减薄的动力环境下。     

赣北昆山钨钼铜矿床花岗岩地球化学及Hf同位素研究

昆山钨钼铜矿床地处赣北九岭钨钼铜矿集区中部,是大湖塘超大型钨矿床南部发现的中-大型钨多金属矿床。石英脉型W-Mo-Cu矿体主要产于燕山期似斑状花岗岩(~152Ma)与上元古界双桥山群的外接触带。除似斑状花岗岩外,矿区内发育成矿后花岗斑岩脉(~136Ma)。本文对昆山矿床似斑状花岗岩及花岗斑岩开展了系统的岩石学、地球化学研究,并对与成矿密切相关的似斑状花岗岩进行了锆石Hf同位素测试分析。似斑状花岗岩与晚期花岗斑岩均为高硅(SiO——2=71.35%~76.55%、73.12%~75.15%)、高钾(K——2O=3.81%~5.25%、5.14%~6.26%)、钙碱性系列、过铝质岩石(A/CNK值分别为1.07~1.26、1.06~1.43,平均大于1.1);轻稀土元素富集,轻重稀土分馏强烈,具有明显的负Eu异常(δEu=0.34~0.58、0.20~0.32);锆饱和温度较低,分别为711~761℃、727~766℃,显示了高分异S型花岗岩的特征。锆石Hf同位素组成表明,似斑状花岗岩的ε_(Hf)(t)为-8.80~4.48,二阶段Hf模式年龄tDM2=917~1757Ma,推测其源区主要来自于双桥山群浅变质岩系,岩浆活动与下扬子地区构造格局大转换有关。总结发现,昆山矿床与大湖塘矿床具有相似的岩浆岩演化序列,大湖塘地区燕山期花岗岩岩石学、成岩年龄、地球化学及Nd-Hf同位素等特征显示其是起源于同一深部岩浆房的岩浆,经深部岩浆房分异演化,脉动侵位所形成。     

江西大湖塘北段石门寺钨铜钼矿化关系研究

江南造山带中段的赣北大湖塘矿集区是我国近年查明的世界级超大型钨矿产地,并伴生大型铜矿。本文对该区北段石门寺矿区燕山期不同岩石单元的W、Cu、Mo矿化特征与成矿年龄进行了系统研究。白钨矿多呈细脉浸染状产于似斑状花岗岩及其与围岩的外接触带;黄铜矿与辉钼矿多呈浸染状共生于似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩、黑云母花岗斑岩及其围岩中。矿石矿物化学研究表明,似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩和黑云母花岗斑岩中的硫化物成分较均一,黄铜矿中Cu 34.215%~35.161%、Fe 29.206%~30.721%、S 34.388%~35.520%,辉钼矿中Mo 59.44%~60.54%、S 40.067%~40.370%;似斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩、黑云母花岗斑岩和石英大脉中的辉钼矿Re-Os同位素模式年龄均值分别为143.3 Ma、145.2 Ma、144.5 Ma、143.6Ma,在误差范围内基本相同,指示该矿区内的Cu、Mo矿化为一期成矿作用形成,由此给出辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄145.1±1.0 Ma(MSWD=0.46),代表Cu、Mo矿化时间。结合前人岩浆岩研究结果,石门寺矿区白钨矿与Cu、Mo矿化是两期成矿作用的产物,前者与似斑状黑云母花岗岩密切相关,而后者可能与燕山晚期黑云母花岗斑岩有成因联系,成矿物质由斑岩向其他岩石单元迁移逐渐成矿。     

赣北石门寺超大型钨多金属矿床地质特征

赣北石门寺钨矿床为最近查明的大湖塘超大型钨矿床的北矿段。矿体呈似层状、筒状、脉状分布于燕山期酸性花岗岩体上部及与晋宁期黑云母花岗闪长岩外接触带附近。主要工业矿物为白钨矿、黑钨矿、黄铜矿、辉钼矿,矿石组构类型主要有交代结构、固溶体分离结构、脉状构造、浸染状构造及块状构造。常见围岩蚀变有碱性长石化、云英岩化、绿泥石化、硅化,矿床成因类型属岩浆期后热液型。根据矿体特征、矿物组合、矿石组构、矿化分带与围岩蚀变等方面的差异,又可将主要矿体划分为细脉浸染型、热液隐爆角砾岩型和石英大脉型。这3类矿体围绕燕山期酸性花岗岩体共生交织,形成了石门寺“一区三型”钨-铜-钼矿床。石门寺矿区黑云母花岗闪长岩中细脉浸染状白钨矿的发现,改变了以往只专注评价石英大脉型黑钨矿的找矿思路,为矿区及九岭矿集区实现钨矿找矿突破指明了新的方向。     

大湖塘钨矿区岩浆岩黑云母的成分特征及其成矿指示意义

大湖塘钨矿床是赣北地区近年来发现的超大型钨-多金属矿床,矿区内岩浆岩十分发育,且均含黑云母。按照黑云母的产出特征,大湖塘矿区岩浆黑云母可分为晋宁期花岗闪长岩中黑云母(类型一)、燕山期似斑状花岗岩中黑云母(类型二)、燕山期细粒花岗岩中黑云母(类型三)3种类型。对3类黑云母的电子探针和LA-ICP-MS分析结果显示,3类黑云母属于铁云母到铁叶云母,富F贫Cl,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K和高场强元素Ta、Nb、Ti等。综合对比显示,与钨成矿相关的燕山期似斑状花岗岩中的黑云母(类型二)具有较低的X_(Mg)值和Fe~(3+)/Fe~(2+)值、较高的Cl含量、∑REE浓度和LREE/HREE值,可作为含钨岩浆岩的成矿专属性指标。     

江西武宁县大湖塘钨矿石门寺矿段燕山期岩浆岩岩相学特征

<正>大湖塘钨矿区内分布的主要岩石单元为晋宁晚期黑云母花岗闪长岩、燕山期斑状黑云母花岗岩、燕山期细粒二云母花岗岩、燕山期花岗斑岩。不同期次侵入的岩浆岩,结构构造、矿物成分、化学成分各异,侵入关系清楚截然。图中为各期岩体之间的接触关系(图1)。     

江西大湖塘北区石门寺矿段钨矿成矿条件与找矿预测

在大湖塘北区钨矿找矿勘查过程中,在总结分析20世纪80年代初针对石英大脉型黑钨矿的普查资料基础上,通过地表填图和老窿编录,发现前人认为的混合黑云母花岗岩与混合白云母花岗岩之间为截然清楚的侵入接触关系,二者之间稳定地分布着一层似伟晶岩壳;由空间关系和区域成矿规律推断似斑状黑云母花岗岩为燕山期侵入于晋宁期黑云母花岗闪长岩之中的成矿母岩。晋宁期黑云母花岗闪长岩为成矿有利围岩,在云英岩化等蚀变过程中释放出形成白钨矿的钙离子。燕山期似斑状黑云母花岗岩岩株与晋宁期黑云母花岗闪长岩岩基之间的侵入接触界面是最主要的成矿构造与成矿结构面,控制了主矿体的位置、形态与产状。在研究区内首次于新元古代花岗闪长岩中发现厚大的白钨矿工业矿体,并根据不同岩块混杂、被长英质充填物胶结等特征识别出热液隐爆角砾岩型矿体。基于对矿区成矿地质条件和矿床地质特征的新认识,修改了针对石英大脉型黑钨矿所做的详查设计,抓住细脉浸染型白钨矿这一主要矿床类型,及时调整了找矿目标和勘查手段,在短时间内实现了赣北地区钨多金属找矿的重大突破。通过与石门寺矿段成矿地质条件类比,预测毗邻的苗尾矿段与太平洞矿区找矿潜力大。     

Hydrothermal alteration processes in the giant Dahutang tungsten deposit,South China: Implications from litho-geochemistry and mass balance calculation

The giant Dahutang tungsten (W) deposit has a total reserve of more than 1.31 Mt WO₃. Veinlet-disseminated scheelite and vein type wolframite mineralization are developed in this deposit, which are related to Late Mesozoic biotite granite. Four major types of alterations, which include albitization, potassic-alteration, and greisenization, and overprinted silicification developed in contact zone. The mass balance calculate of the four alteration types were used to further understanding of the mineralization process. The fresh porphyritic biotite granite has high Nb, Ta, and W, but low Ca and Sr while the Jiuling granodiorite has high Ca and Sr, but low Nb, Ta, and W concentrations. The altered porphyritic biotite granite indicated that the Nb, Ta, and W were leached out from the fresh porphyritic biotite granite, especially by sodic alteration. The low Ca and Sr contents of the altered Neoproterozoic Jiuling granodiorite indicate that Ca and Sr had been leached out from the fresh granodiorite by the fluid from Mesozoic porphyritic biotite granites. The metal W of the Dahutang deposit was mainly derived from the fluid exsolution from the melt and alteration of W-bearing granites. This study of alteration presents a new hydrothermal circulation model to understand tungsten mineralization in the Dahutang deposit.     

铜坑嶂钼矿床的地质特征及找矿预测

矿区出露地层为震旦一寒武系浅变质岩。钼矿床与燕山期高氟、高锂的细粒少斑黑云母花岗岩和花岗斑岩存在密切的空间、时间关系,钼矿化赋存在岩体的内外接触带,包括含辉钼矿萤石石英脉,含辉钼矿的裂隙脉和蚀变岩石（云英岩化）内浸染状产出的钼矿化,含辉钼矿的萤石石英脉是受NEE-SWW向和近SN向裂隙带控制,构成矿床的富矿体,矿区内的富矿作用为钾长石化、黑云母化、云英岩化、萤石化、硅化、绢云母化和绿泥石化,其中,与钼矿化关系密切的蚀变作用是黑云母化、云英岩化、萤石化和硅化。     

Geology and mineralization of the supergiant Shimensi granitic-type W-Cu-Mo deposit (1.168 Mt) in northern Jiangxi,South China: A Review

The Shimensi deposit is a recently discovered W-Cu-Mo polymetallic deposit located in the Jiangnan porphyry-skarn W belt in South China. The deposit has a resource of 0.74×10⁶ t of WO₃ accompanied by 0.4×10⁶ t Cu and 28000 t Mo and other useful components like Ga, making it one of the largest W deposits in the world. This paper is aimed to reveal the ore-controlling mechanisms of the Shimensi deposit, involving the role of the ore-related granites, the tectonic background for its formation, and the metallogenesis model. The systematic geological survey suggests multi-types of alteration are developed in the deposit, mainly including greisenization, potassic-alteration, sericitization, chloritization, and silicification. Drilling engineering data and mining works indicate that the Shimensi deposit consists of two main orebodies of I and II. Therein, the W resource has reached a supergiant scale, and the accompanied Cu, Mo, Au, Bi, Ga, and some other useful components are also of economic significance. The main ore-minerals consist of scheelite, wolframite and chalcopyrite. Disseminated mineralization is the dominant type of the W-Cu-Mo polymetallic orebodies, and mainly distributes in the inner and external contact zone that between the Neoproterozoic biotite granodiorite and the Yanshanian granites. The main orebody occurs at the external contact zone, and the pegmatoid crust near the inner contact zone is an important prospecting marker of the W mineralization. Of them, the disseminated W ores within the wall rock of the Neoproterozoic biotite granodiorite is a new mineralization type identified in this paper. Combining previous geochronological and isotopic data, we propose that the mineralization of the Shimensi deposit is closely related to the intruding of the Yanshanian porphyritic biotite granite and granite porphyry. Geochemical data suggest that the biotite granodiorite is rich in Ca and had provided a large amount of Ca for the precipitation of scheelite in this area. Thus, it is a favorable wall rock type for W mineralization. The Shimensi deposit belongs to granitic-type W polymetallic deposit related to post-magmatic hydrothermal, and the ore-forming fluid was initially derived from the Yanshanian magmas.©2022 China Geology Editorial Office.     

赣西北大雾塘钨矿区地质特征及Re-Os同位素年代学研究

通过对大湖塘钨矿田的大雾塘钨矿区辉钼矿Re-Os同位素年代学的研究,测得辉钼矿的w(Re)为0.3368×10~(-6)~8.256×10~(-6),获得的5个模式年龄比较一致,介于(136.6±2.2)Ma~(138.4±2.4)Ma,加权平均年龄为(137.7±2.7)Ma(MSWD=0.07)。将5个模式年龄进行等时线年龄计算,获得一条相关性较好的~(187)Re-~(187)Os等时线,计算得到辉钼矿Re-Os等时线年龄为(137.9±2.0)Ma(MSWD=0.20),与加权平均年龄一致,可代表辉钼矿的形成年龄。结合石门寺和狮尾洞矿区典型矿床地质、地球化学特征和成岩作用时空关系,认为大雾塘矿床的形成是大湖塘钨矿田的第二期次(140 Ma)大规模成矿作用的产物,2期成矿作用可能是大湖塘钨矿田巨量成矿元素堆积的重要原因之一。     

赣北石门寺钨多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄 及其地质意义

赣北石门寺钨多金属矿床位于下扬子成矿省江南地块中生代铜钼金银铅锌成矿带中,是燕山期花岗岩岩浆期后热液矿床,也是最近查明的中国规模最大的钨矿床大湖塘钨矿北矿段。通过对该矿床成矿期形成的6件辉钼矿样品进行Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄149.6Ma±1.2Ma（n=6,MSWD=1.6）和模式年龄加权平均值150.4Ma±1.4Ma（n=6,MSWD=1.3）,二者在误差范围内一致,说明该矿床形成于晚侏罗世。石门寺钨多金属矿床的辉钼矿Re元素含量为334.4×10-9~22600×10-9,其成矿物质主要来自于壳源或壳幔混合源。结合区域成矿地质背景推测,在晚侏罗世,石门寺矿区可能受古太平洋与欧亚板块聚合发生地球动力学调整的影响,大面积岩浆活动使之与围岩发生碱质交代作用,成矿物质被萃取,在成矿有利地段富集成矿。