湖南瑶岗仙石英脉型钨矿床成矿系统

湖南瑶岗仙石英脉型钨矿床是南岭成矿带具有代表性的矿床。长期以来,对脉型钨矿床的成矿岩体特征及各种不同类型矿化的空间与演化关系一直存在争论。文章以瑶岗仙石英脉型钨矿床为研究对象,在野外地质调查的基础上,针对成矿岩体、含钨石英脉及与之相关的矿化开展地质地球化学研究工作,探讨了岩浆-热液演化过程中形成的各类矿化现象,从而建立了脉型钨矿床成矿系统。在瑶岗仙钨矿床中,成矿地质体即成矿花岗岩为碱长花岗岩,主要矿化类型包括岩浆岩型、云英岩析离体、云英岩脉、石英脉和毒砂黄玉层等,分布于岩体顶部接触带附近。成矿作用可划分为岩浆晚期阶段、岩浆热液过渡阶段、岩浆期后热液阶段,岩浆岩型矿石形成于岩浆晚期,云英岩析离体和云英岩脉等形成于岩浆-热液过渡阶段,石英脉和毒砂黄玉层主要形成于热液阶段,岩浆阶段→热液阶段的演化是连续的。成矿花岗岩侵位深度约为2~3 km,提供了主要成矿物质与成矿流体。成矿系统相对封闭,外来成矿物质和流体较少,含钨石英脉主要以快速充填的形式形成于岩浆固结之后。瑶岗仙矿床含钨石英脉控制垂深达1300 m,"五层楼"垂向分带不明显,顶部未出现细脉带和线脉带,而在石英大脉的顶部出现横向交代形成的毒砂黄玉层。研究表明,瑶岗仙矿区脉型钨矿床成矿系统保存较完整,代表系统顶部的毒砂黄玉层保存完好,剥蚀水平正好达到岩体顶部。     

论石英脉型钨矿成矿系统的相对封闭性—以湖南瑶岗仙脉型钨矿床为例

石英脉型与矽卡岩型是最重要的两类钨矿床,其成矿作用过程与成矿机制不同。矽卡岩型钨矿成矿作用经历了大规模隐爆过程,沟通了岩浆系统与地下水系统,体系中有大量大气降水的参与,成矿物质主要来自岩浆岩,岩浆热液体系与地下水体系的混合是大规模成矿的重要机制。石英脉型钨矿则不然,虽然发育大规模的控矿断裂体系,但成矿分带不明显,甚至发生逆向分带,大部分钨矿顶部以线脉带尖灭于砂岩中,矿床外围也不出现独立的铅锌矿体;一般划分不出明显的多成矿阶段,也不发育隐爆角砾岩;成矿流体温度、盐度变化范围小,无明显的沸腾流体包裹体组合,成矿流体的混合或降温演化过程皆不明显;成矿物质及流体都来自岩浆岩,成矿过程中无显著的外来成矿物质和/或大气降水的参与。与矽卡岩矿床相比,石英脉型钨矿成矿系统总体表现为相对的“封闭”性。石英脉两侧的云英岩化蚀变规模较小,石英的δ18O及流体包裹体δD变化很小,成矿体系的水/岩比例较低。形成黑钨矿石英脉的成矿流体可能并非简单的岩浆期后热液,而是一类含水相对低富含硅质和成矿物质的高温流体,通过快速充填形成矿床。     

湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床成矿流体特征

利用红外显微镜对湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床中不透明矿物黑钨矿的流体包裹体以及黑钨矿共生的透明矿物石英中的流体包裹体进行显微测温对比分析,结果表明,黑钨矿中的原生流体包裹体有富液体包裹体、纯液体包裹体和富气体包裹体等,其均一温度范围大致在230℃~320℃,平均温度为281℃;冰点-4.2℃~-12.9℃,盐度6.74%~16.80%溶液。石英中流体包裹体主要为富液体包裹体,其均一温度范围大致在202℃~273℃,平均温度为240℃;冰点-0.5℃~-4.1℃,盐度为0.88%~6.59%溶液。黑钨矿形成时捕获的流体属于中温、中等盐度、低密度的流体,石英形成时捕获的流体属于中低温、低盐度、低密度的流体。通过黑钨矿中流体包裹体的显微测温结果及前人研究成果分析显示,成矿流体主要来自岩浆,流体演化经历了自然冷却、混合作用等过程,这些过程可能是钨沉淀的有效机制。     

石英脉型钨矿床中云英岩析离体及岩浆液态分异成矿研究——以湖南瑶岗仙钨矿床为例

云英岩析离体(包体)常见于南岭地区石英脉型(黑)钨矿床的成矿花岗岩体顶部附近,这些析离体多呈不规则椭球状,与寄主岩石花岗岩围岩界线明显,无与外面连通的脉体或构造,分布无规律。在湖南瑶岗仙钨矿床,云英岩析离体赋存于瑶岗仙岩体主体的灰色斑状碱长花岗岩Ⅰ中,大部分有分带,外带为云英岩化碱长花岗岩,富含辉钼矿,最高达5%以上,钠长石An平均为0.64;内核部分为云英岩,主要矿物组合为白云母、石英、萤石、黄玉、黑钨矿等,与黑钨矿石英脉相同,其黑钨矿含量最高达20%以上,属热液沉淀形成。云英岩析离体整体呈现出浆液过渡态流体作用的特征,是富Li-F碱长花岗岩浆液态分异作用的产物。与碱长花岗岩围岩相比,析离体中富集金属元素W、Mo、Bi及Li、Rb等元素,相对贫Co、Ni、Sr、Ba等元素,Cu、Pb、Zn的含量变化不明显。这种元素富集规律与区域岩浆演化趋势基本一致,显示岩浆晚期液态分异形成浆液过渡态流体是W等成矿元素富集的重要机制,但这一机制并不会导致Pb、Zn的富集,这一点不同于矽卡岩型钨矿床。石英脉型(黑)钨矿床的成矿地质体是灰色斑状碱长花岗岩Ⅰ,云英岩析离体是该岩体岩浆液态分异的结果,可以作为识别碱长花岗岩含矿性的重要标志(寻找石英脉型钨矿矿床)。     

论石英脉型与矽卡岩型钨矿床成矿流体的差异性

石英脉型与矽卡岩型是最重要的两类钨矿床,二者间存在密切的成因联系,均经历了同源碱长花岗岩岩浆分异演化至晚期形成的浆液过渡态流体,进而演化至热液阶段,但二者成矿地质特征不同,成矿流体的差异性明显。通过对湖南瑶岗仙石英脉型钨矿与杮竹园矽卡岩型钨锡多金属矿的对比性研究,发现这种差异性自岩浆晚期阶段就开始了,热液阶段差异性更加显著。脉型钨矿成矿物质和成矿流体具有较单一岩浆来源,无明显外来流体的加入。与花岗岩相比,云英岩中的熔流包裹体气液部分含量更高,逐渐向流体包裹体演化。钨矿化石英脉的流体包裹体均一温度主要集中于350~150℃,盐度2%~8%NaC leqv,变化范围小;流体富CO2,Na+/K+1,成矿环境偏酸性。除岩浆至热液演化过程外,热液阶段的演化进程不明显,没有经历明显的沸腾和系统的降温过程。包括花岗岩、蚀变岩、石英脉等,石英的δ18O值相似,成矿体系的水/岩比值较低。矽卡岩型钨矿的成矿花岗岩浆受碳酸盐岩同化混染的影响,Ca、S含量增高。与多成矿阶段相对应,成矿流体温度、盐度跨度大,均一温度550~100℃,盐度35%~2%NaC leqv。岩浆晚期阶段及矽卡岩阶段,发生于岩浆固结之前大规模隐爆作用,引起成矿流体的沸腾,进而导致流体的高盐度、低CO2、Na+/K+1。CO2的逸失提高了体系的pH值,弱碱性环境下发生广泛钾长石化,流体属岩浆水性质。退变质氧化物阶段,均一温度450~250℃,盐度15%NaC leqv,大气降水参与成矿体系导致温度、盐度迅速降低。流体中高度富含Ca2+,是导致大规模白钨矿沉淀富集的主要机制。硫化物阶段,均一温度250℃,盐度10%NaC leqv,成矿流体中来自大气降水比例进一步增加,导致温度、盐度进一步降低,成矿环境向弱酸性转变。引起两类钨矿成矿流体差异性的主要原因包括:岩浆性质略有不同;沉积岩围岩尤其是碳酸盐岩的影响;隐爆作用的剧烈程度不同。     

粤北白水寨石英脉型钨矿床地质特征及找矿前景

英德白水寨钨矿床位于粤北钨多金属成矿带雪山嶂矿田内,是近年来新发现的石英脉型钨矿床,初步探明储量已达中型规模。矿区浅部发育白钨矿线脉-细网脉密集带,往深部演化成黑钨矿细脉带,并在钙质地层发育地段形成了白钨矿体。与典型的石英脉型钨矿相比,该矿床具有浅部线细网-细脉带钨矿物"上白钨矿下黑钨矿"、发育细网脉与矽卡岩共存的白钨矿(化)体、矿石矿物组合中出现大量黄铁矿的特征,但总体属于石英脉型钨矿床,深部含矿岩浆热液是成矿的重要条件。详细的野外勘探资料显示,该矿床已具有"五层楼"成矿规律的雏形,物探成果指示深部岩体埋深0.5~1.2 km,而地表-浅部矿化带处于"五层楼"模式的细网脉标志带-细脉带的空间位置,矿区深部勘查脉带型钨矿有很大空间。     

湖南瑶岗仙钨矿稳定同位素地球化学研究

瑶岗仙矿区拥有大规模脉型钨矿和矽卡岩型钨矿,以及中型铅锌矿床。石英脉型钨矿床脉体中的多阶段性、空间分带性均不明显,围岩蚀变规模小。矽卡岩型钨矿床蚀变规模大,多阶段,成矿温度跨度大,分带明显。石英脉型钨矿床硫化物δ34S=-2.6~3.9‰,平均-0.35‰,范围集中于0值附近,塔式分布;δ18O＝12.4‰~14.4‰,δD=-60‰~-54‰,δ18O值、δD值集中,变化范围很小。矽卡岩矿床δ34S=-1.3~3.6‰,平均0.99‰,略高于石英脉型钨矿床;石英δ18O＝1.5‰~11.7‰（杮竹园数据）,变化范围大。铅锌矿床δ34S=-2.9~1.4‰,平均-0.8‰,略低于钨矿;石英δ18O＝12.1‰~15.4‰,δD=43‰~51‰,变化范围更大。石英脉型、矽卡岩型钨矿和铅锌矿铅同位素组成范围相似,206Pb/204Pb=18.548~18.701,207Pb/204Pb=15.691~15.811,206Pb/204Pb=38.809~39.212。地质和S、Pb、H、O同位素研究说明,瑶岗仙矿区脉型钨矿与矽卡岩型钨矿床含不同的稳定同位素,显示成矿物质和成矿流体来源的差异性,成矿过程也不相同。脉型矿床成矿物质和成矿流体具体较单一的岩浆来源,没有明显的大气降水参与;而矽卡岩型矿床成矿物质主要来自于岩浆,也有沉积岩围岩的贡献,早阶段成矿流体来自于岩浆,中晚阶段有大量的大气降水参与成矿。与矽卡岩型钨矿床相比,脉型矿床成矿作用具有较低的水/岩比值。铅锌矿的地质地球化学特征更加相似于矽卡岩外围的分带形成的铅锌矿,即铅锌矿化属于矽卡岩演化至硫化物阶段的成果,而与石英脉型钨矿床无明显关系。     

湖南崇阳坪地区石英脉型钨矿床的地质特征、成矿规律及成矿模式

崇阳坪地区位于南岭西段,区内出露有中华山、崇阳坪、瓦屋塘3个岩体,且在岩体内已发现了初具规模的寨溪山、上茶山、牛角界、沙溪等钨矿床,主要矿化形式为浸染状、细脉状白钨矿、黑钨矿化,常见围岩蚀变有云英岩化、钾长石化、钠长石化、电气石化、绿泥石化等,属于石英脉型钨矿床(主要为白钨矿)。区内崇阳坪岩体LAICP-MS锆石U_Pb年龄为(214.2±1.7)Ma,瓦屋塘岩体年龄为(223.1±2.1)Ma,形成于印支期,研究区内的钨矿(化)体均产于印支期花岗岩体接触带上,空间上与二长花岗岩侵入体关系密切,成矿与成岩基本同时,这填补了华南地区印支期花岗岩不能形成独立钨矿的空白。文章在总结归纳前人研究成果的基础上,结合近年来在该区找矿取得的进展,主要从以上矿床的地质特征入手,总结分析该区钨矿床的成矿规律,并在此基础上初步建立该区石英脉型钨矿床成矿模型。     

“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。     

石英脉型钨矿成矿研究进展

我国钨矿的储量、产量、消费量和出口量均处于全球领先地位,尤其是石英脉型钨矿床研究成果最为丰富。本文通过大量查阅国内外有关石英脉型钨矿的文献资料,对石英脉型钨矿的成矿研究成果和观点进行综合评述。石英脉型钨矿在我国各个成矿带均有分布,其空间分布和区域构造单元息息相关,所处的区域构造活动一般都很强烈,经历多次叠加构造运动。钨矿床产在震旦寒武系地层中,特别是在寒武系地层最多。成矿物质主要来源是岩浆热液,岩浆活动频繁为成矿热液的形成创造了必要的前提条件,但也有部分成矿物质源于围岩。石英脉型钨矿成矿模式以"五层楼+地下室"成矿模式最具影响力和实际意义,开创了模式找矿的先河。     

湖南瑶岗仙钨矿床地质特征及成矿模式探讨

瑶岗仙钨矿成矿过程中构造岩浆活动频繁,地壳中的W、Mo等成矿元素在各时期岩浆-成矿活动中逐步富集,最终形成多期次、多成因的瑶岗仙黑白钨矿床。在国家危机矿山找矿项目的支持下,综合研究认为瑶岗仙钨矿的成矿受到了成矿岩体、区域构造及含矿围岩的控制和影响,具有典型的、多元化的＂五层楼＂＋＂地下室＂成矿模式,同时深部的脉型钼矿、岩体型矿床（化）类型的＂地下室＂将是未来找矿的较好方向。     

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体演化特征研究

瑶岗仙矿床位于湖南省郴州市瑶岗仙镇,是世界著名的钨矿床。近几年,随着云英岩析离体的发现,对于成矿流体的演化过程有了新的认识。文章通过对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿床的中粒碱长花岗岩、云英岩析离体和石英脉3个阶段地质体的石英中的流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,并对云英岩析离体中的熔流包裹体进行加热熔化实验,初步证明了瑶岗仙矿床石英脉型黑钨矿阶段成矿流体的演化是由花岗质岩浆→浆液过渡态岩浆→岩浆热液的一个完整连续的过程,而且成矿流体以富含挥发分为特征。并结合地质现象,提出浆液过渡态流体与成矿作用具有直接联系。     

湖南郴州水源山矿区风化残坡积粘土型钨矿地质特征及成因

水源山矿区是湖南省湘南地质勘察院在开展东坡-高垄山地区铅锌钨锡多金属矿整装勘查时新发现的一处具大型规模前景的钨矿产地。矿区位于王仙岭岩体北东接触带附近,通过工作,在区内发现了风化残坡积型白钨矿、云英岩型白钨矿、云英岩型锡矿、石英脉型黑钨矿、矽卡岩型白钨矿及构造破碎带型铅锌多金属矿等六种类型矿床。其中风化残坡积粘土型白钨矿规模大(单矿体规模达大型)、类型新、远景好。该类型钨矿体的发现,为该区进一步找矿指明了方向。     

赣南木梓园钨矿流体包裹体特征及其地质意义

木梓园钨矿床是赣南地区一中型石英脉型钨矿床,是利用地表云母线、石英线等矿化标志带寻找隐伏石英脉型矿床的典范。本文对木梓园矿床含黑钨矿石英脉石英中流体包裹体开展了岩相学和显微测温研究,并运用显微激光拉曼光谱测试技术对单个流体包裹体成分进行测试。结果表明,石英中流体包裹体至少记录了两期流体活动。这两类流体分属中-高温、中低盐度、中低密度的NaCl-H2O流体体系和中-低温、中低盐度、中等密度的NaCl-H2O流体体系。在木梓园钨矿床成矿流体的演化过程中,高温阶段发生了小规模的沸腾作用,并由此导致成矿流体中部分金属络合物分解进而沉淀成矿;低温阶段则主要经历了自然冷却过程,流体中矿质的沉淀则主要由温度的降低引起。     

赣中聚源大型石英脉型白钨矿床含铀富钨矿物初步研究

聚源钨矿是华南地区为数不多的大型石英脉型白钨矿矿床之一。在详细的野外地质调查基础上,本文利用α径迹蚀刻、电子显微镜、扫描电镜以及电子探针等实验手段,对该矿床含钨和含铀矿物开展了精细矿物学的研究工作,探讨了成矿过程中钨和铀的富集规律。研究显示,该矿床钨铀矿物的形成可分为四个阶段：第一阶段,钨铀主要进入富含Nb、Ti的氧化物矿物,形成铌铁矿、钇易解石等富钨矿物,另有极少量的钨进入黑钨矿和早阶段白钨矿;第二阶段,铌铁矿与钇易解石被后期流体交代,形成含钨富铀的骑田岭矿、铌锰矿以及钛-钇易解石;第三阶段,钨进入中阶段白钨矿,这一阶段也是钨最主要的矿化阶段;第四阶段,钨进入晚阶段白钨矿。最后两阶段白钨矿中铀含量不高。骑田岭矿(WO₃ 26.74%~29.68%),是聚源钨矿中除白钨矿和黑钨矿之外钨含量最高的含钨矿物。该矿易解石族矿物WO₃最高可达9.80%,极度富钨,是目前有文可查的钨含量最高的易解石。聚源钨矿中的含钨矿物大多数为白钨矿,但绝大多数的白钨矿却在骑田岭矿、易解石族矿物、铌铁矿族矿物、黑钨矿之后形成,说明成矿流体在演化过程中,绝大多数W首先进入富含Nb、Ti的含铀矿物和少量黑钨矿,之后才是白钨矿的大量结晶。

     

湖南瑶岗仙花岗岩体中包体的地质地球化学特征与岩浆演化

湖南瑶岗仙钨矿床与成矿有关的碱长花岗岩岩株中发育多种类型包体,包括花岗岩、石英闪长斑岩、黑色包体及云英岩析离体等。这些包体的地质地球化学性质不同,来源和演化路径不同,记载着瑶岗仙花岗岩成因和岩浆分异演化的历史。对这些包体岩石学、地球化学的研究,结合岩体本身和区域燕山早期花岗岩基的对比研究,明确了花岗岩包体(Ⅰb)来自深部岩浆房中早期结晶的花岗岩,性质与区域花岗岩相近;石英闪长斑岩和黑色包体为前寒武纪变质岩在重熔时的残留;云英岩析离体是由花岗岩Ⅰ的岩浆晚期进一步分异形成的浆液过渡态流体结晶沉淀而成;产于石英斑岩中的细粒黑云母花岗岩包体(Ⅲb)捕获自岩浆房中分异的补体或补体上升时初步分异形成的花岗岩。形成瑶岗仙岩体的花岗岩高度富含挥发分,致使其中的包体强烈同化混染,并富含萤石、云母、电气石等以及硫化物矿物。瑶岗仙岩体是区域花岗岩基所代表的岩浆房高度分异的岩浆上侵的产物,石英斑岩岩浆直接来自于岩浆房结晶分异残留岩浆,而非瑶岗仙岩体的分异产物。建立了瑶岗仙地区燕山早期岩浆演化序列:岩浆房主体(二长花岗岩)→细粒黑云母花岗岩(补体)→碱长花岗岩岩株→浆液过渡态流体成矿→石英斑岩脉侵入。