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。     

湖南瑶岗仙石英脉型钨矿床顶部的横向交代作用

湖南瑶岗仙钨矿床的陡倾黑钨矿石英脉沿燕山早期花岗岩顶部接触带两侧发育,石英脉在岩体中延深1000m,岩体外延深500 m。岩体上部的沉积岩包括寒武纪变质细砂岩、泥盆纪砂岩以及三叠纪含炭泥砂岩。毒砂黄玉层发育于三叠系与泥盆系角度不整合接触面上方的砂岩中,顺层分布,下方为陡倾含钨石英脉(宽0.3 m)。地质地球化学研究显示,毒砂黄玉层主要为一套由石英砂岩遭受强烈硅化,伴随毒砂、黄玉、白云母等蚀变形成的交代岩。蚀变岩中迁入的组分与含矿石英脉的成分一致,富Si、F、B及成矿元素W、Mo、Bi等,蚀变的流体与形成石英脉的成矿流体相同。瑶岗仙钨矿的垂向分带不同于"五层楼",顶部不发育细脉带和线脉带,而是以缓倾斜顺层分布的毒砂黄玉层直接发育于陡倾的石英中脉带之上,构成脉型钨矿床另一种成矿形式,即"上层下脉"的双层结构。这种模型的认识对脉型钨矿找矿有一定意义,即在富含毒砂-黄玉-白云母等强烈硅化的顺层状蚀变岩层下方,应重视寻找陡倾斜黑钨矿石英脉。     

江西盘古山石英脉型钨矿床流体包裹体研究

采用"流体包裹体组合"(FIA)的方法,在详细的岩相学观察的基础上,对盘古山钨矿床主要矿化阶段中早阶段的辉铋矿-黑钨矿-石英脉和晚阶段的(辉铋矿)-黑钨矿-石英脉石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针的分析。该矿床主要矿化阶段含矿石英脉中包裹体主要包括H2O-NaCl型包裹体、H2O-NaCl-CO2型包裹体和少量的CO2型包裹体,富含CO2组分是盘古山钨矿成矿流体的明显特征。实验结果表明,矿床中主要矿化阶段石英脉中两相的H2O-NaCl型包裹体与H2O-NaCl-CO2型包裹体主要均一温度范围较为一致而前者盐度相对较高。辉铋矿-黑钨矿-石英脉中的H2O-NaCl型包裹体的均一温度明显高于(辉铋矿)-黑钨矿-石英脉中的H2O-NaCl型包裹体,但两者的盐度相差不大,从辉铋矿-黑钨矿-石英脉到(辉铋矿)-黑钨矿-石英脉,H2O-NaCl-CO2型包裹体数量减少,CO2型包裹体数量增多。对各类包裹体的激光拉曼探针测试表明,辉铋矿-黑钨矿-石英脉中和(辉铋矿)-黑钨矿-石英脉中的包裹体的组分相近,除水和CO2外,还含有少量的CH4和N2。盘古山钨矿的流体包裹体特征表明,以CO2逸失为特征的流体不混溶作用是矿床金属沉淀的主要机制。     

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。     

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。     

湖南宜章瑶岗仙黑钨矿石英脉成矿流体性质的探讨

对于黑钨矿石英脉的成因,历来都认为是高中温热液充填而成。本文根据石英脉与细晶岩、伟晶岩过渡;围岩蚀变种类及强度的变化;石英脉中晶洞特征的研究;矿物包裹体研究及测温资料;金属矿物局部大量集中的不规律性;石英脉中黑钨矿的产出特点;产在角岩中的石英脉内出现花岗岩角砾;黑钨矿中MnO/FeO比值变化特征:含钨石英脉中矿物组合和化学成分变化特征,认为形成黑钨矿石英脉的成矿流体是一种粘稠的、密度较大、成分以SiO_2为主的熔浆—热液过渡性流体,它具有上部偏液、下部偏浆的特点。     

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。     

江西黄沙石英脉型钨矿床流体包裹体研究

黄沙钨矿床是赣南地区一大型石英脉型钨多金属矿床。本文采用"流体包裹体组合"的研究方法,对黄沙钨矿床主成矿阶段早期的黑钨矿-石英脉和晚期的硫化物-(黑钨矿)-石英脉石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针的分析。研究表明,黑钨矿-石英脉中包裹体主要为水溶液包裹体和含CO₂水溶液包裹体,硫化物-(黑钨矿)-石英脉中主要发育水溶液包裹体。黑钨矿-石英脉中包裹体的均一温度明显高于硫化物-(黑钨矿)-石英脉中的包裹体,但两者水溶液包裹体的盐度相差不大。激光拉曼探针测试表明,两期矿脉中水溶液包裹体的组分主要为水,在黑钨矿-石英脉中的含CO₂水溶液包裹体,除CO₂外,还检测到CH₄和N₂组分。研究表明,以CO₂逸失为特征的流体不混溶作用是早期黑钨矿-石英脉含矿流体中的金属络合物分解并沉淀成矿的主要机制,晚期硫化物-(黑钨矿)-石英脉中矿质的沉淀则主要是流体的混合作用导致。     

“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。     

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。     

南岭锡钨多金属矿区碱长花岗岩的厘定及其意义

南岭地区锡钨多金属矿成矿作用主要与燕山早期花岗岩岩浆活动有关,这些花岗岩一直被认为是黑云母花岗岩、二长花岗岩、细粒二长花岗岩等,少量矿区岩体顶部出现钠长石花岗岩。通过对湖南瑶岗仙钨矿岩体的深入解剖,以及对杮竹园、黄沙坪、锡田、邓阜仙、栗木、梅子窝等矿区花岗岩全面的岩矿鉴定和电子探针分析,确定钨矿区致矿花岗岩的长石主要为碱性长石,其中绝大部分样品中钠长石An<5,因此确定这些花岗岩均属于碱长花岗岩。与成矿有关的由浆液过渡态流体形成的云英岩包体中的钠长石更加富Na,An<3。碱长花岗岩的成分以及钠长石成分在岩体顶部约1 000 m深度范围内无明显垂向变化。致矿花岗岩体中部分早期花岗岩包体、晚期花岗斑岩,部分花岗岩基以及印支期花岗岩、加里东期花岗闪长岩等,钠(斜)长石An值明显高,很多属更长石、中长石甚至基性长石。这种包含有两种碱性长石的碱长花岗岩由富挥发分的岩浆形成,在岩体顶部附近广泛发生液态不混溶作用,是导致锡钨多金属矿富集成矿的主要分异方式。钨锡矿区碱长花岗岩钠长石An值明显低于区域大花岗岩基或不致矿花岗岩,可作为花岗岩的钨锡成矿评价标志之一。     

湖南茶陵邓阜仙花岗岩中“眼球”状析出物地球化学特征及成因

湖南茶陵邓阜仙岩体燕山期细粒二云母花岗岩(γⅡ)中分布大量"眼球"状析出物,单个"眼球"大小约1~3 cm,其分布呈单个的"眼球"独立产出,或由大量"眼球"连成条带,延伸可达几米至数十米。"眼球"状析出物具有明显的成分分带,核部"黑眼珠"富含黑云母(大部分蚀变为绿泥石),边部"白眼仁"富含石英;"眼球"与花岗岩围岩(γⅡ)界线清楚截然,具有流动构造,可能是岩浆液态分异的结果。南岭主要钨矿成矿花岗岩具有高分异演化特征,同时发生液态分异作用。对比邓阜仙"眼球"及附近二云母花岗岩∑REE为97.83×10-6~219.37×10-6,LREE/HREE为10.41~15.29,稀土元素配分曲线呈右倾的"V"字形,不具有四分组效应,δEu负异常不明显,指示其演化程度不高,由此认为南岭岩浆液态分异作用主要发生在高分异演化的碱长花岗岩阶段,但在岩浆演化至二云母花岗岩阶段就已经开始,甚至可能发生的更早。岩浆液态分异作用使"眼球"中挥发分元素Li、F含量升高,成矿元素Cu、Pb、Zn等富集,岩浆液态分异制约着元素的迁入迁出,促进了挥发分元素以及成矿元素的富集,对矿化的形成也有一定制约作用。     

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。     

湖南瑶岗仙钨矿床流体包裹体特征及其意义

对瑶岗仙石英脉型钨矿床的石英、萤石和夕卡岩型钨矿床中石榴石流体包裹体的岩相学特征研究表明,与成矿有关的包裹体主要有三类：富液相、富气相和含子晶的多相包裹体。脉型钨矿床中石英包裹体均一温度范围为180℃-300℃,盐度O．88—6．45wt％NaCleqv;矽卡岩型钨矿床中石榴石包裹体的均一温度范围为190℃～300℃,盐度0．1～8．95wt％NaCleqv;成矿溶液的密度为0．81～0．89g／cm^3．表明形成这两种类型矿床的成矿流体均属于中温、低盐度、低密度的流体;成矿压力为120～160MPa,成矿深度约为7—9km,因此该矿床是在中高压力、中深成条件下形成的。激光拉曼探针分析表明,石英中包裹体的气相成分比石榴石中的更富含CH4、CO2和H2O等挥发份,说明流体是一种介于岩浆与热液之间的过渡性流体,具有上部偏液、下部偏浆的特点。由于该区自燕山期以来软流圈上隆,岩石圈经历了强烈的伸展、减薄作用和壳幔相互作用,而C-H还原性组分的增加,指示流体很可能来自于深部的地幔过渡带或者软流圈。     

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。     

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。     

湖南大坳矿区控矿构造特征及其对云英岩体型钨-锡矿的控制作用

云英岩体型钨-锡矿为大坳矿区的主要矿床类型,呈隐伏—半隐伏产出,自上而下呈楼层式产出,形态为似穹状。通过对区内构造特征及其形成机制的分析,探讨了构造对钨、锡成矿的控制作用。提出了区内构造的多期脉动式活动控制了多阶段钨、锡矿化作用的新认识,即NNE—近SN向区域性断裂控制了矿床就位,弧形裂隙系统控制了矿体的产状和形态。