湘西西安钨矿床白钨矿的地球化学特征及对矿床成因的指示

赋存于变质岩中的层控（层状）型钨矿床的成因在国际矿床学界一直存在争议，白钨矿的元素和同位素地球化学研究是解决其成因争议的有效手段。位于雪峰弧形构造带中的西安钨矿床是该类矿床的典型代表，其矿床成因也存在着很大争议。本文利用EMPA、ICP- MS、ID- MS等多种分析手段，对该矿白钨矿的主量元素、微量元素、及Sm- Nd和Sr同位素进行了研究。研究表明，该区白钨矿中CaO含量小于其理论值，这可能与热液流体中的REE、Sr、Pb、Ba等元素与白钨矿中的Ca发生类质同象置换有关；该区白钨矿微量元素组成具有富Sr、而亏损Mo、Bi、Sn、Nb、Ta等特征，类似于西澳绿岩带型金矿、云南大坪和湘西沃溪等造山型金矿床中的白钨矿，其Mo含量和Sr/Mo值均显示其具变质热液成因特征，而与岩浆热液无关；该区白钨矿的稀土元素配分模式相当一致，均表现为LREE亏损、HREE相对富集、MREE最为富集的特征，其分配行为主要表现为REE3+与Na+以电价补偿形式替代Ca2+而选择性进入白钨矿晶格中；该区白钨矿n(87Sr)/n(86Sr)测定值为0. 75412~0. 78231，表明形成该区白钨矿的成矿流体并非来自海水或岩浆热液，其矿床成因也并非前人所认为的“海底热泉（卤水）沉积成因”、“海底同生喷流沉积成因”或“岩浆期后热液成因”。在LREE—MREE—HREE三角判别图解中，西安矿区白钨矿样品点均落入加拿大、澳大利亚和湘西造山型金矿区域，明显不同于与岩浆活动有关的钨矿床，该矿是属于造山型钨矿；在Sr—Nd同位素组成图解中，该区白钨矿与湘西一带出露的新元古代地层明显分布在不同区域，但部分样品点与华南最老地层—太古宇崆岭群重叠，暗示该矿成矿物质可能来自深部的太古宇崆岭群，而非来自赋矿的新元古界变质岩。