江西巋美山鎢礦礦床的成礦年齡及地質(zhì)特征

李麗俠，陳鄭輝，施光海，張思明，屈文俊，應(yīng)立娟，秦 燕，丁 瓊

(1.安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥230000; 2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京100083; 3.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037; 4.國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心，北京100037; 5.江西巋美山鎢業(yè)有限公司，江西定南341902)

江西巋美山鎢礦礦床的成礦年齡及地質(zhì)特征

李麗俠1，2，陳鄭輝2，3*，施光海2，張思明2，屈文俊4，應(yīng)立娟3，秦 燕3，丁 瓊5

(1.安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥230000; 2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京100083; 3.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037; 4.國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心，北京100037; 5.江西巋美山鎢業(yè)有限公司，江西定南341902)

江西省定南縣巋美山鎢礦區(qū)位于南嶺東西向構(gòu)造帶東段與武夷山北東-北北東向構(gòu)造帶南段的復(fù)合部位，是贛南地區(qū)以石英脈型黑鎢礦和矽卡巖型白鎢礦共生為特征的鎢礦床，其是否為南嶺地區(qū)燕山期的成礦作用，一直沒有精確的年代學(xué)研究成果。本文采用鋯石SHRIMP U-Pb定年和輝鉬礦Re-Os同位素定年技術(shù)，對巖體年齡和成礦年齡進(jìn)行了精細(xì)的測定，獲得成礦黑云母花崗巖體的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(157.7±2.7)Ma(n=11，MSWD=1.9)，黑鎢礦石英脈的輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為(153.7±1.5)Ma (n=5，MSWD=0.16)，顯示巋美山區(qū)是華南地區(qū)中生代鎢礦大規(guī)模成巖成礦作用的產(chǎn)物之一。根據(jù)“五層樓+地下室”的找礦模型，并結(jié)合礦區(qū)的最新找礦線索，研究認(rèn)為在礦區(qū)深部巖體的內(nèi)外接觸帶具有存在新礦體的可能性，該區(qū)深部具有較大的找礦潛力，同時(shí)探索性地提出贛南地區(qū)石英脈型鎢礦深邊部存在矽卡巖型鎢礦化的可能，對區(qū)域鎢礦的深邊部找礦工作具有指導(dǎo)意義。

巋美山鎢礦;鋯石SHRIMP U-Pb定年;輝鉬礦Re-Os定年

贛南是我國乃至于世界上石英脈型黑鎢礦最密集產(chǎn)出的地區(qū)之一，具“世界鎢都”之稱。自20世紀(jì)50年代以來，前人已對該地區(qū)的礦床地質(zhì)、成礦機(jī)制、流體包裹體、成礦物質(zhì)來源、礦物學(xué)以及成巖成礦年代學(xué)方面開展了大量的研究，并總結(jié)出“五層樓”成礦模式、贛南鎢礦成巖成礦作用集中在150～160 Ma等對找礦具有重要意義的成果［1-5］。然而，由于當(dāng)時(shí)測試技術(shù)和方法的限制，大多數(shù)礦床的成礦及成礦巖體的年齡數(shù)據(jù)少、精度偏低、誤差大，制約了該區(qū)大規(guī)模成礦作用及其動力學(xué)過程的認(rèn)識。近年來，隨著現(xiàn)代測年技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，本區(qū)積累了一批高精度的成巖、成礦年齡數(shù)據(jù)，推動了該區(qū)成巖、成礦時(shí)代［6-10］和成礦地球動力學(xué)背景［11-14］的研究。

巋美山鎢礦床位于江西省南部定南縣南西33 km處，是我國贛南著名的四大鎢礦山之一，經(jīng)勘探定為中大型鎢礦［15］。由于歷經(jīng)開采-閉坑等歷史原因，該礦山并不是前人在區(qū)域上研究的重點(diǎn)，已有的研究成果主要集中在二十世紀(jì)五六十年代有關(guān)成礦地質(zhì)背景、礦體特征、礦石成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面，而成礦物質(zhì)來源、成巖成礦年代學(xué)等研究非常薄弱。該礦區(qū)作為贛南地區(qū)較為典型的石英脈型黑鎢礦和矽卡巖型白鎢礦共存的鎢礦床，資源嚴(yán)重枯竭，主體部分已閉坑，深部、邊部、接替資源找礦勢在必行，這就要求本礦區(qū)成礦機(jī)制和找礦模式等方面的研究有待突破。本文選擇巋美山鎢礦坑道中與礦脈關(guān)系密切的隱伏黑云母花崗巖體進(jìn)行鋯石SHRIMP U-Pb定年研究，同時(shí)選取黑鎢礦-石英脈中的輝鉬礦開展Re-Os同位素成礦年齡測定，以期獲得精確的成巖、成礦時(shí)代，為該區(qū)的成礦機(jī)制研究提供重要證據(jù)，并期望為本區(qū)和區(qū)域上同類型鎢礦床的找礦工作提供新思路。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

巋美山鎢礦位處贛南粵北鎢礦區(qū)南部，華南成礦區(qū)南嶺有色稀有金屬成礦帶的東端巋美山隆起邊緣［16］。區(qū)域上位于太平洋構(gòu)造域之“南嶺東西向構(gòu)造帶”東段與武夷山北東-北北東向構(gòu)造帶南段的復(fù)合部位，成礦條件優(yōu)越［1，5］。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較為完整，除志留系缺失外，自震旦系至第四系均有出露。區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜多樣，具有多旋回、多方向疊加復(fù)合的特點(diǎn)。由于受南嶺EW向與武夷山NNE向構(gòu)造帶的復(fù)合控制和中生代以來濱太平洋構(gòu)造域活動影響，巖漿侵入活動頻繁，造成了本區(qū)特征的EW向構(gòu)造巖漿巖帶為主干、疊加復(fù)合了NNE-NE向構(gòu)造為主導(dǎo)的“三縱三橫”構(gòu)造格局。巖體出露眾多，分別屬于加里東、海西-印支、燕山、喜山各巖漿旋回。這些不同時(shí)代的巖體分布受一定構(gòu)造帶控制。其中，燕山期是本區(qū)活動的鼎盛時(shí)期(占全區(qū)巖體總數(shù)的70%)，出露遍布全區(qū)，常呈復(fù)式巖體出現(xiàn)，并具多階段、多期次成巖特點(diǎn);巖性主要為酸性巖類的似斑狀黑云母花崗巖、二長花崗巖、二長花崗斑巖等，以多硅(＞70%)、富堿(＞8%)、多揮發(fā)份、高度分異演化的重熔型鋁過飽和花崗巖類為特征，并富含鎢、錫、鉬、鉍、鈹?shù)瘸傻V元素，是本區(qū)鎢多金屬礦的重要成礦母巖［1，7］。目前已發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)大中型礦床及礦點(diǎn)集中分布在諸廣山東坡和于山兩大成礦帶中的4個(gè)成礦集中區(qū)內(nèi)(崇義—大余—上猶、贛縣—于都、龍南—定南—全南、興國—寧都)［17］，本礦床則是龍南—定南—全南礦集區(qū)重要的大型礦床之一。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層以寒武系下統(tǒng)牛角河組淺變質(zhì)巖最為發(fā)育，巖層產(chǎn)狀局部受構(gòu)造影響，沿礦區(qū)背斜軸部呈向南凸出之弧形展布;主要呈黑云母綠泥石板巖，絹云母板巖及變質(zhì)石英砂巖三者互層產(chǎn)出，礦區(qū)南部夾有薄層大理巖［18-19］。其中變質(zhì)砂巖與板巖互層巖系是石英脈型黑鎢礦床的賦礦層位，矽卡巖型白鎢礦床產(chǎn)于大理巖中［20］。

礦區(qū)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，褶皺、斷裂發(fā)育。褶皺以向南傾沒的背斜構(gòu)造(圖1)為主，背斜軸大致為NNW向SSE傾沒，其間發(fā)育多期構(gòu)造斷裂以及一系列巖漿巖侵入，平面上形態(tài)呈扭曲狀，巖層在褶皺變形切相關(guān)過程中，應(yīng)力不均勻，剪切作用顯著。斷裂構(gòu)造多分布在背斜區(qū)，斷裂類型以引張裂隙及剪切裂隙為主，石英脈型黑鎢礦產(chǎn)于NNW-SN、NNW-EW向剪切裂隙中，NNW向斷裂對矽卡巖型白鎢礦錯動較明顯［18-19］。

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，種類繁多，沿構(gòu)造裂隙先后有一系列酸-中基性、中深-噴出之巖漿巖發(fā)育，如花崗巖、流紋斑巖、石英斑巖、閃長玢巖、煌斑巖脈等。其中廣泛產(chǎn)出花崗巖，呈巖基、巖鐘、巖枝、巖株等產(chǎn)出，屬燕山期的產(chǎn)物，具有多階段、多期次、活動頻繁的特點(diǎn)［18-19］?；◢弾r與石英脈型黑鎢礦化十分密切，富含鈣質(zhì)的淺變質(zhì)巖中形成矽卡巖型白鎢礦，花崗巖是內(nèi)生鎢礦床的主要礦源巖［16］，本區(qū)花崗巖主要為黑云母花崗巖，黑云母花崗巖在成巖年代等方面的正確認(rèn)識對于成礦作用和找礦方向的研究具有重要的地位和意義。

2.2 礦體特征

巋美山鎢礦是贛南地區(qū)石英脈型黑鎢礦和矽卡巖型白鎢礦共生的代表性鎢礦床之一，其礦體主要分為石英脈型黑鎢礦和矽卡巖型白鎢礦(圖2)，其中石英脈型為主。

2.2.1 石英脈型黑鎢礦

石英脈型黑鎢礦體產(chǎn)出于寒武系下統(tǒng)牛角河組，圍巖為變質(zhì)砂巖、變質(zhì)板巖及變質(zhì)砂板巖互層。密集礦脈帶以馬坳為中心，沿NNW向山脊延伸，構(gòu)成長1750 m、寬100～380 m的礦化帶。走向325°～342°，傾向SW，傾角75°～85°，向下延伸已達(dá)700 m［15，18］。礦帶內(nèi)礦脈按自然排列組合成北部脈組、中部脈組和南部脈組。礦帶在水平方向上，中部密集收縮，向南扭曲分散，向北稀疏尖滅。在垂直方向上，北部礦脈向上條數(shù)增多，呈樹枝狀分散尖滅;中部礦脈在中部中段增多;南部礦脈下部中段礦脈較多。礦脈一般近平行產(chǎn)出，局部具彎曲、分支復(fù)合現(xiàn)象，也有單脈合并，條數(shù)減少，脈幅增大以及形成S型、燕尾狀、X型、網(wǎng)狀礦體，礦脈厚度沿走向和傾斜方向較穩(wěn)定，礦脈一般厚度為0.4～1.5 m，礦化不均勻，品位變化系數(shù)260% ～400%，平均品位WO3為0.612%，礦化基本連續(xù)。主要礦石礦物為黑鎢礦，次為白鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉍礦、錫石等;脈石礦物主要為石英及白云母。最主要的圍巖蝕變是云英巖化，其次為絹云母化、硅化以及局部的電氣石化、螢石化、黑云母化、綠泥石化等。礦石中WO3含量0.3%～1.5%，次生有益組分Cu平均含量為0.110%，Bi平均含量為0.037%，黑鎢礦精礦中Nb2O含量為0.149%，Ta2O3含量為0.041%［15］。

圖1 巋美山鎢礦區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)文獻(xiàn)［20］改繪)Fig.1 Simple geological map of the Kuimeishan tungsten deposit(Modified from Reference［20］)

2.2.2 矽卡巖型白鎢礦

矽卡巖型白鎢礦體賦存于寒武系下統(tǒng)牛角河組淺變質(zhì)巖的大理巖中，集中分布于礦區(qū)中心成礦部位——馬坳之南，與石英脈型黑鎢礦體近于直交，呈似層狀扁豆體產(chǎn)出，為復(fù)雜的中型規(guī)模矽卡巖型白鎢礦床。礦體受傾伏褶曲影響，產(chǎn)狀變化較大，走向40°～85°、傾角33°～58°。礦體走向延伸200～490 m，據(jù)鉆探資料顯示傾斜延深已達(dá)到600 m，礦體厚1.5～8.5 m，沿走向厚度變化較大、沿傾斜厚度較穩(wěn)定，礦體平均品位0.7% ～1.8%［19-20］。矽卡巖型白鎢礦床按其展布的相對位置分為南部、西部和北部礦體。南部礦體為矽卡巖白鎢礦之主體，資源儲量約占90%，南部礦體分布于馬坳西南，與脈鎢礦體近于直交產(chǎn)出，是該礦床中規(guī)模最大，含礦最豐富的礦體。工業(yè)礦化深度已揭露至400 m標(biāo)高，從地表到400 m標(biāo)高有先膨大后收縮又膨大的深延趨勢。西部礦體位于南部礦體西側(cè)約200 m地段，出露標(biāo)高較低，地表未出露。礦體走向332°，與石英-黑鎢礦近平行產(chǎn)出。北部礦體位于南部礦體北側(cè)約320 m地段，規(guī)模最小，含礦層由二個(gè)扁豆體組成，分別居于大理巖上、下部位，產(chǎn)狀與西部礦體近似，傾角更陡。矽卡巖型白鎢礦床的主要礦石礦物為白鎢礦，次生黑鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦;脈石礦物主要為石英、螢石、石榴石、符山石、方解石等。與矽卡巖型白鎢礦體密切相關(guān)的圍巖蝕變主要是矽卡巖化、硅化、云英巖化，次為電氣石化、蛇紋石化、白云石化及長石化。礦石多元素分析結(jié)果為:WO30.692%，Sn 0.052%，Zn 0.18%，F(xiàn)e 5.23%，Cu 0.193%，Bi 0.02%，Mn 0.43%，Mg 1.64%，Pb 0.03%，S 0.43%，P 0.043%，K2O 2.12%，Ca 11.08%，CaF215.83%，Na2O 0.40%，Al2O310.25%，Ag 16～19.8 μg/g［20］。

圖2 巋美山鎢礦區(qū)15號勘探線剖面圖(據(jù)文獻(xiàn)［15］改繪)Fig.2 No.15 exploration line section in the Kuimeishan tungsten deposit(Modified from Reference［15］)

3 樣品定年和結(jié)果分析

3.1 鋯石SHRIMP U-Pb定年

3.3.1 樣品采集和定年方法

鋯石SHRIMP U-Pb定年樣品(KMSY2)采自巋美山礦區(qū)400 m中段46號勘探線V8號礦脈西側(cè)隱伏花崗巖體中(圖1)，該巖體侵入于寒武系下統(tǒng)牛角河組，形成一定的角巖化帶，樣品為中細(xì)粒黑云母花崗巖，主要礦物為斜長石、鉀長石、石英、黑云母，副礦物為鋯石、黃鐵礦、磁鐵礦、磷灰石等，云英巖化明顯。

鋯石的SHRIMP U-Pb法年齡測定在中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心SHRIMP-Ⅱ型離子探針上完成。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)樣品TEM(417 Ma)進(jìn)行分餾校正。鋯石SHRIMP U-Pb測定年齡原理、樣品靶制作和測定流程等詳見文獻(xiàn)［21］。數(shù)據(jù)處理、年齡計(jì)算由北京離子探針中心采用Ludwig SQUID 1.0及ISOPLOT程序，應(yīng)用實(shí)測204Pb校正普通鉛，單個(gè)測試數(shù)據(jù)誤差和206Pb/238U年齡的加權(quán)平均值誤差均為1σ，故此處的巖漿鋯石采用206Pb/238U年齡。其中測定的結(jié)果用SHRIMP定年標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對U-Th和Pb含量及年齡進(jìn)行校正。

3.1.2 定年結(jié)果和分析

本次黑云母花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb共測試了12顆鋯石的12個(gè)測試點(diǎn)，主要測試數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果列于表1。被測鋯石的陰極發(fā)光圖像及測點(diǎn)位和相應(yīng)的206Pb/238U視年齡見圖3。從表1的數(shù)據(jù)可以看出所有測定點(diǎn)的U/Pb比值均分布在0.18～0.77之間，都大于0.1，同時(shí)在陰極發(fā)光圖像中，被測鋯石內(nèi)部絕大多數(shù)顯示較清晰的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)(見圖3)，一般認(rèn)為巖漿成因鋯石具較高的U/Pb比值，通常變化范圍在0.1～1.0之間［22］，而變質(zhì)成因鋯石的該比值相對較低(小于0.1)［23-24］，因此本次使用的鋯石為具有巖漿成因特點(diǎn)，鋯石U-Pb測試能夠代表黑云母花崗巖的成巖年齡。

測試鋯石中一個(gè)最老年齡數(shù)據(jù)點(diǎn)(圖3中的點(diǎn)號7.1)的207Pb/206Pb年齡為(220.6±4.1)Ma，根據(jù)陰極發(fā)光圖像顯示，所測鋯石結(jié)構(gòu)較均一，應(yīng)為殘留的碎屑鋯石，不參加年齡加權(quán)平均。其余11個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的206Pb/238U年齡較集中，變化范圍為150～163 Ma，在年齡諧和圖中(見圖4)獲得206Pb/238U年齡的加權(quán)平均值為(157.7±2.7)Ma(95%可信度，MSWD=1.9)。

表1 巋美山鎢礦花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡測試結(jié)果Table 1 Dating results of SHRIMP U-Pb age for the zircons of granites from the Kuimeishan tungsten deposit

圖3 鋯石陰極發(fā)光圖像、分析點(diǎn)位和206Pb/238U視年齡Fig.3 Cathodoluminescence images，analytical spots and206Pb/238U apparent age of zircons

圖4 鋯石SHRIMP U-Pb年齡諧和圖Fig.4 U-Pb concocdia diagram of zircon SHRIMP data

3.2 輝鉬礦Re-Os同位素定年

3.2.1 樣品采集和定年方法

由于巋美山鎢礦礦脈中的輝鉬礦含量較少，在坑道中較難采集到新鮮的樣品，本次使用的輝鉬礦樣品是在400 m中段不同礦脈的礦石堆上采集的，樣號編號分別為 KMS400-k-16a(V1號脈)、KMS400-k-16b(V4號脈)、KMS400-k-16c(V8號脈)、KMS400-k-16e(V11號脈)、KMS400-k-16f(V12號脈)。5件年齡樣品均為輝鉬礦-黑鎢礦-石英脈礦石:輝鉬礦呈半自形-它形結(jié)構(gòu)，聚片狀、浸染狀生長在石英脈裂隙或邊緣，與黑鎢礦、石英為共生關(guān)系;黑鎢礦呈板狀，在礦脈邊緣垂直于脈壁，或充填于石英晶洞中而富集成晶簇。輝鉬礦和黑鎢礦為共生關(guān)系，輝鉬礦與黑鎢礦應(yīng)為同期形成。

輝鉬礦在實(shí)驗(yàn)室無污染環(huán)境下，用小鉆頭鉆取輝鉬礦粉末，由國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心Re-Os同位素實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行同位素測定。有關(guān)樣品的化學(xué)處理流程和質(zhì)譜測定技術(shù)等參見相關(guān)文獻(xiàn)［25-29］。

3.2.2 定年結(jié)果和分析

輝鉬礦的Re-Os模式年齡測定結(jié)果見表2。Re-Os同位素定年的結(jié)果表明，輝鉬礦的模式年齡變化于(154.0±3.2)Ma～(158.2±2.8)Ma之間。其中編號為KMS400-k-16a的輝鉬礦樣品作為平行樣測試2次，平行樣的測試結(jié)果非常接近，說明本次測試結(jié)果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

代表不同礦脈的輝鉬礦模式年齡在等時(shí)線圖上分布近于一條直線，擬合并計(jì)算其等時(shí)線年齡為(153.7±1.5)Ma(圖5)，其加權(quán)平均方差(MSWD)為0.16，說明該等時(shí)線擬合較好。等時(shí)線各點(diǎn)基本都落在線上，表明這些輝鉬礦樣品為同一階段的產(chǎn)物，同時(shí)等時(shí)線年齡與模式年齡接近，說明測試結(jié)果是可信的。

表2 巋美山鎢礦中輝鉬礦的Re-Os同位素測定Table 2 Re-Os isotopic data of molybdenite in the Kuimeishan tungsten deposit

圖5 輝鉬礦Re-Os同位素等時(shí)線年齡Fig.5 Re-Os isochron age for molybdenite

4 成巖成礦年齡結(jié)果與討論

4.1 成巖時(shí)代

贛南地區(qū)因受中生代以來濱西太平洋構(gòu)造域活動的強(qiáng)烈影響，巖漿活動頻繁，尤其是燕山期花崗巖類巖體出露眾多，這些巖體是鎢錫多金屬礦的重要成礦母巖，與鎢、錫、鉬、鉍、鈹?shù)鹊V產(chǎn)的形成關(guān)系密切。而與本礦區(qū)鎢礦成礦有關(guān)的侵入巖成巖年齡一直沒有確切的數(shù)據(jù)，故本礦區(qū)成巖作用與南嶺地區(qū)中生代大規(guī)模巖漿作用是否同期，是一個(gè)亟待研究和確認(rèn)的問題。

而通過鋯石SHRIMP U-Pb法對礦區(qū)的隱伏黑云母花崗巖體進(jìn)行測定，獲得年齡為(157.7±2.7) Ma，表明巖體侵位時(shí)期為晚侏羅世，為燕山早期的巖漿活動，與贛南地區(qū)近年來獲得的大量成礦花崗巖體年齡數(shù)據(jù)具有相似性，如西華山花崗巖年齡集中在150～157 Ma［3］，淘錫坑鎢礦與成礦有關(guān)的花崗巖年齡為157～159 Ma［30］，大吉山與成礦有關(guān)的花崗巖年齡為159～161 Ma［31-32］，天門山花崗巖的年齡為150～154 Ma［8］，九龍腦花崗巖巖體的成巖年齡為155～157 Ma［33］。因此，本次測定的隱伏黑云母花崗巖與區(qū)域上的花崗巖是同一期的巖漿作用的產(chǎn)物，為南嶺地區(qū)中生代大規(guī)模巖漿作用的產(chǎn)物。

4.2 成礦時(shí)代

Re-Os同位素測年方法是直接精確測定輝鉬礦及相關(guān)礦化模式年齡的有效手段［25-28］。由于巋美山鎢礦一直沒有確切的成礦年齡數(shù)據(jù)，過去只能根據(jù)區(qū)域上巖體和賦礦圍巖來推測成礦時(shí)代，不能精確地說明成礦年代問題，為此本文利用與黑鎢礦共生的輝鉬礦進(jìn)行了同位素年代學(xué)測試，獲得了輝鉬礦等時(shí)線年齡為(153.7±1.5)Ma，由于鎢鉬為共生礦物，因此本次獲得輝鉬礦的年齡數(shù)據(jù)可以代表鎢礦的成礦年齡，表明該礦床的成礦時(shí)代為晚侏羅世，為燕山早期成礦作用的產(chǎn)物。

區(qū)域上，近年來南嶺地區(qū)的鎢、錫礦通過Re-Os同位素法獲得了較多精確的成礦年齡數(shù)據(jù)，如江西淘錫坑鎢礦分別為(157.2±4.8)Ma［6］、(154.4±3.8)Ma［9］，江西大余蕩坪鎢礦為(157.4 ±1.6)Ma［9］，江西大吉山鎢礦為(161.0±1.3) Ma［34］，湖南柿竹園鎢錫鉍多金屬礦為(154.9± 0.4)Ma［35］。這些年齡數(shù)據(jù)均顯示南嶺地區(qū)的鎢錫礦利用Re-Os同位素法測得的年齡數(shù)據(jù)較接近，而本礦區(qū)的年齡與這些年齡是一致的，都介于南嶺地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用的高峰期內(nèi)(150～160 Ma)，說明了本礦區(qū)的成礦作用是南嶺地區(qū)大規(guī)模成巖成礦高峰期的一個(gè)組成部分。

4.3 找礦方向的探討

本文根據(jù)礦區(qū)隱伏花崗巖的鋯石 SHRIMP U-Pb法獲得的成巖年齡，與根據(jù)輝鉬礦的Re-Os法獲得的成礦年齡，二者在誤差范圍內(nèi)基本一致，初步表明該巖體為鎢礦的成礦巖體。顯示了本區(qū)為燕山早期的成巖作用和成礦作用的產(chǎn)物，與區(qū)域上的成礦作用是一致的。據(jù)近些年來贛南地區(qū)不斷發(fā)展和完善成礦模式和成礦機(jī)制，認(rèn)為本礦區(qū)深部存在著隱伏礦床的可能，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

第一，礦床深部可能找到大礦體，而且?guī)r體內(nèi)部有可能存在新礦體。近年來在贛南粵北鎢礦床的“五層樓”成礦模式基礎(chǔ)上提出的“五層樓+地下室”新模型［36-38］，在贛南很多大中型鎢礦區(qū)的勘探中起到指導(dǎo)作用，例如大吉山的深部存在“69”號花崗巖型鉭鈮鎢鐵礦體;崇義淘錫坑鎢礦的礦體向下延伸進(jìn)入巖體，并在巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了隱伏的云英巖型礦化和石英脈型礦體。而同一區(qū)域上的巋美山鎢礦目前最深的鉆孔只達(dá)到550 m，工作程度還比較低，同時(shí)地表存在石英脈、云母線等標(biāo)志，隨著礦床勘探深度的增加，存在發(fā)現(xiàn)新的礦體的可能性，故本礦區(qū)的深部在一定程度上存在著較大的找礦潛力。此外根據(jù)南嶺和贛南地區(qū)深部勘探工程，大脈帶向深部繼續(xù)延伸，在花崗巖體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦體，深部花崗巖本身和細(xì)晶巖脈出現(xiàn)鎢鉬礦化［38］。本礦區(qū)蒲蘆合礦段不僅在隱伏花崗巖體中揭露到石英脈，同時(shí)在細(xì)晶巖脈中發(fā)現(xiàn)大量的石英細(xì)脈，顯示本區(qū)蒲蘆合礦段隨著深度的延伸，鎢、鉬等金屬的礦化有增強(qiáng)的潛力。

第二，本區(qū)矽卡巖白鎢礦礦床在深部可能存在新礦體。矽卡巖化主要產(chǎn)于巖體接觸帶或外接觸帶上，本區(qū)已發(fā)現(xiàn)的矽卡巖型白鎢礦賦存于寒武紀(jì)地層中的大理巖化，主要位于礦區(qū)的淺部和巖體的外接觸帶上。礦區(qū)深部受褶皺、斷裂構(gòu)造等影響較大，如果礦區(qū)深部有特殊圍巖(寒武紀(jì)地層大理巖)的存在，即位于寒武系地層和花崗巖體的接觸帶或褶皺斷裂發(fā)育的部位就有可能交代形成矽卡巖，即在礦區(qū)深部侵入體與鈣質(zhì)巖石接觸的地方形成矽卡巖型鎢礦床。

綜上所述，礦區(qū)深部不僅石英脈型黑鎢礦的找礦潛力較大，而且也有找到厚大白鎢礦礦體的可能。

5 結(jié)語

本文通過鋯石SHRIMP U-Pb法測試和輝鉬礦Re-Os年齡測試，獲得了礦區(qū)精確的成巖和成礦年齡，中細(xì)粒黑云母花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(157.7±2.7)Ma，而與黑鎢礦共生的輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為(153.7±1.5)Ma，顯示本區(qū)的成巖年齡、成礦年齡均為燕山早期，隱伏的中細(xì)粒黑云母花崗巖是成礦母巖。根據(jù)獲得的精確成巖和成礦年齡表明本區(qū)與贛南地區(qū)的鎢礦成礦作用一致，均為南嶺地區(qū)中生代大規(guī)模成巖成礦作用的產(chǎn)物。

面對贛南地區(qū)大部分鎢礦區(qū)處于資源危機(jī)的現(xiàn)狀，開展老礦區(qū)“探邊摸底”工作、補(bǔ)充資源量的同時(shí)開拓找礦新模式的新思路已經(jīng)迫在眉睫，而巋美山鎢礦作為贛南石英脈型黑鎢礦與矽卡巖型白鎢礦共生鎢礦床的典型代表，通過本次的成巖和成礦年代學(xué)的研究，顯示了該礦區(qū)成礦作用與區(qū)域上成礦作用的一致性，根據(jù)“五層樓+地下室”模型以及該礦區(qū)的危機(jī)礦山找礦線索，認(rèn)為該礦區(qū)深部具有較大的找礦潛力，并提出贛南地區(qū)石英脈型鎢礦的深邊部存在矽卡巖型鎢礦化的可能，可為區(qū)域上開展鎢礦的深部、邊部找礦工作提供一定的思路，同時(shí)也對區(qū)域上鎢礦的找礦工作具有指導(dǎo)意義。

致謝:本文礦床地質(zhì)特征部分論述主要參考《巋美山鎢礦地質(zhì)勘探總結(jié)報(bào)告書》(1957)及《江西定南縣巋美山鎢礦床補(bǔ)充地質(zhì)勘探報(bào)告》(1967)。感謝在野外地質(zhì)工作工程中定南縣巋美山鎢業(yè)有限公司有關(guān)人員給予的幫助!

［1］ 朱焱齡.李崇佑贛南鎢礦地質(zhì)［M］.南昌:江西人民出版社，1981:1-118.

［2］ 宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所.南嶺地質(zhì)礦產(chǎn)科研報(bào)告集［M］.武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1985:1-399.

［3］ 吳永樂，梅勇文，劉鵬程，蔡常良，盧同衍.西華山鎢礦地質(zhì)［M］.北京:地質(zhì)出版社，1987:1-318.

［4］ 陳毓川，裴榮富，張宏良.南嶺地區(qū)與中生代花崗巖類有關(guān)的有色及稀有金屬礦床地質(zhì)［M］.北京:地質(zhì)出版社，1989:1-506.

［5］ 李逸群，顏曉鍾.中國南嶺及鄰區(qū)鎢礦床礦物學(xué)［M］.武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1991:7-15.

［6］ 陳鄭輝，王登紅，屈文俊，陳毓川，王平安，許建祥，張家菁，徐敏林.贛南崇義地區(qū)淘錫坑鎢礦的地質(zhì)特征與成礦時(shí)代［J］.地質(zhì)通報(bào)，2006，25(4):496-501.

［7］ 豐成友，豐耀東，許建祥，曾載淋，佘宏全.贛南張?zhí)焯玫貐^(qū)巖體型鎢礦晚侏羅世成巖成礦的同位素年代學(xué)證據(jù)［J］.中國地質(zhì)，2007，34(4):642-650.

［8］ 劉善寶，王登紅，陳毓川，許建祥，曾載淋，應(yīng)立娟，王成輝.南嶺東段贛南地區(qū)天門山花崗巖體及華崗斑巖脈的SHRIMP定年及意義［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(7):972-978.

［9］ 王登紅，陳鄭輝，陳毓川，唐菊興，李健康，應(yīng)立娟，王成輝，劉善寶，李立興，李華芹.我國重要礦產(chǎn)地成巖成礦年代學(xué)研究新數(shù)據(jù)［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2010，84(7): 1030-1039.

［10］ 劉善寶，王登紅，陳毓川，張建，許建祥，曾載淋，應(yīng)立娟，王成輝，范世祥，張永忠，賴志堅(jiān).贛南興國留龍金礦田井頭復(fù)式巖體鋯石SHRIMP U-Pb定年及地質(zhì)意義［J］.礦床地質(zhì)，2010，29(2):290-300.

［11］ 毛景文，謝桂清，李曉峰.華南地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用與巖石圈多階段伸展［J］.地學(xué)前緣，2004，11 (1):45-55.

［12］ 華仁民，陳培榮，張文蘭，陸建軍.論華南地區(qū)中生代3次大規(guī)模成礦作用［J］.礦床地質(zhì)，2005，24(2): 99-107.

［13］ 華仁民，陳培榮，張文蘭，姚軍明，林錦富，張展適，顧晟彥.中生代花崗巖類有關(guān)的成礦作用及其大地構(gòu)造背景［J］.高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005，11(3):291-304.

［14］ 毛景文，謝桂青，郭春麗，袁順達(dá)，程彥博，陳毓川.華南地區(qū)中生代主要金屬礦床時(shí)空分布規(guī)律和成礦環(huán)境［J］.高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，14(4):510-526.

［15］ 江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院.巋美山接替資源勘查設(shè)計(jì)［R］.2005.

［16］ 李常青.淺談巋美山鎢礦成礦規(guī)律及找礦方向［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì)，2010，24(2):136-140.

［17］ 豐成友，許建祥，曾載淋，張德全，屈文俊，佘宏全，李進(jìn)文，李大新，杜安道，董英君.贛南天門山—紅桃?guī)X鎢錫礦田成巖成礦時(shí)代精細(xì)測定及其地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(7):952-960.

［18］ 巋美山鎢礦地質(zhì)勘探總結(jié)報(bào)告書［R］.1957.

［19］ 江西定南縣巋美山鎢礦床補(bǔ)充地質(zhì)勘探報(bào)告［R］.1967.

［20］ 周旻，張?jiān)乞?，秦建?江西省定南縣巋美山鎢礦接替資源勘查設(shè)計(jì)［R］.2007:1-30.

［21］ 宋彪，張玉海，萬渝生，簡平.鋯石SHRIMP樣品靶制作、年齡測定及有關(guān)現(xiàn)象討論［J］.地質(zhì)論評，2002，48(增刊):26-30.

［22］ Belousova E A，Griffin W，O’Reilly S Y，F(xiàn)isher N I.Igneouszircon: Trace elementcomposition as an indicator of source rock type［J］.Contributions to Mineralogy and Petrology，1999，134(4):380-404.

［23］ Vavral G，Gebauer D，Schmid R，Composton R.Multiple zircon growth and recrystallization recrystallization durning polyphase Late Carboniferous to Triassic metamorphism in granulites of the Ivrea Zone(Southern Alps):An ion microprobe(SHRIMP)study［J］.Contributions to Mineralogy and Petrology，1996，122 (4):337-358.

［24］ Vavra G，Schmid R，Gebauer D.Internal morphology，habit and U-Th-Pb microanalysis of amphibolite-togranulite facies zircons:Geochronology of the Ivrea Zone (Southern Alps)［J］.Contributions to Mineralogy and Petrology，1999，134(4):380-404.

［25］ 杜安道，何紅蓼，殷寧萬，鄒曉秋，孫亞莉，孫德忠，陳少珍，屈文俊.輝鉬礦的錸-鋨同位素地質(zhì)年齡測定方法研究［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，1994，68(4):339-347.

［26］ Shirey S B，Walker R J.Carius tube digestion for lowblank rhenium-osmium analysis ［J］.Analytical Chemistry，1995，67:2136-2141.

［27］ 杜安道，趙敦敏，王淑賢，孫德忠，劉敦一.Carius管溶樣和負(fù)離子熱表面電離質(zhì)譜準(zhǔn)確測定輝鉬礦錸-鋨同位素地質(zhì)年齡［J］.巖礦測試，2001，20(4): 247-252.

［28］ 屈文俊，杜安道.高溫密閉溶樣電感耦合等離子體質(zhì)譜準(zhǔn)確輝鉬礦錸-鋨地質(zhì)年齡［J］.巖礦測試，2003，22(4):254-257.

［29］ Du A D，Wu S Q，Shun D Z.Preparation and certification ofRe-Os dating reference materials: Molybdenite HLP and JDC［J］.Geostandard and Geoanalytical Research，2004，28(1):41-52.

［30］ 郭春麗，王登紅，陳毓川，王彥斌，陳鄭輝，劉善寶.贛南中生代淘錫坑鎢礦區(qū)花崗巖鋯石SHRIMP年齡及石英脈Rb-Sr年齡測定［J］.礦床地質(zhì)，2007，26(4):433-442.

［31］ 蔣國豪，胡瑞忠，謝桂青，趙軍紅，唐群力.江西大吉山鎢礦成礦年代學(xué)研究［J］.礦物學(xué)報(bào)，2004，24(3): 253-256.

［32］ 張文蘭，華仁民，王汝成，陳培榮，李惠民.贛南大吉山花崗巖成巖與鎢礦成礦年齡的研究［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，80(7):956-962.

［33］ 豐成友，黃凡，曾載淋，屈文俊，丁明.贛南九龍腦巖體及洪水寨云英巖型鎢礦年代學(xué)［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2011，41(1):111-121.

［34］ 張思明，陳鄭輝，施光海，李麗俠，屈文俊，李超.江西省大吉山鎢礦床輝鉬礦錸-鋨同位素定年［J］.礦床地質(zhì)，2011，30(6):1113-1121.

［35］ 李紅艷，毛景文，孫亞莉，鄒曉秋，何紅蓼，杜安道.柿竹園鎢多金屬礦床的Re-Os同位素等時(shí)線年齡研究［J］.地質(zhì)論評，1996，42(3):261-267.

［36］ 許建祥，曾載淋，王登紅，陳鄭輝，劉善寶，王成輝，應(yīng)立娟.贛南鎢礦新類型及“五層樓+地下室”找礦模型［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82(7):880-886.

［37］ 王登紅，唐菊興，應(yīng)立娟，陳鄭輝，許建祥，張家菁，李水如，曾載淋.五層樓+地下室”找礦模型的適用性及其對深部找礦的意義［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2010，40(4):733-738.

［38］ 呂志成，呂古賢，李永勝，顏廷杰，張志.深部找礦新進(jìn)展對礦床成礦模式研究的意義［J］.地質(zhì)通報(bào)，2011，30(4):532-537.

Metallogenic Epoch and Geological Characteristics of the Kuimeishan Tungsten Deposit，Jiangxi Province

LI Li-xia1，2，CHEN Zheng-hui2，3*，SHI Guang-hai2，ZHANG Si-ming2，QU Wen-jun4，YING Li-juan3，QIN Yan3，DING Qiong5
(1.Anhui Technical College of Industry and Economy，Hefei 230000，China; 2.China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China; 3.Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences(Beijing)，Beijing 100037，China; 4.National Research Center for Geoanalysis，Beijing 100037，China; 5.Jiangxi Kuimeishan Tungsten Industry Co.，LTD，Dingnan 341902，China)

The Kuimeishan tungsten deposit is located in the junction area of the eastern segment of the E-W-trending Nanling tectonic zone and southern segment of the NE-NNE trending Wuyishan tectonic zone.It is characterized by intergrowth of quartz vein-type wolframite and skarn-type scheelite in Dingnan county，south of Jiangxi province(Gannan).However，there is no accurate chronological evidence to confirm whether the metallogenesis occured in the Yanshanian period.The SHRIMP U-Pb age of zircons obtained from the metallogenic biotite granite is(157.7±2.7)Ma(n=11，MSWD=1.9)，and the Re-Os isochron age of molybdenite from the ore-bearing quartz veins is(153.7±1.5)Ma(n=5，MSWD=0.16).The accurate metallogenic and diagenetic chronology results indicate that the Kuimeishan tungsten deposit was formed during the large-scale diagenesis and mineralization of tungsten ore in the Mesozoic period that occurred in South China.Based on the‘five levels+ basement’prospecting model and the latest prospecting clues，it is possible that new ore bodies are amassed in the contact zone of deep rock body in Kuimeishan，which has great potential for prospecting.It is significant to the deep and periphery prospecting for tungsten as we proposed the possibility of skarn type tungsten which occurred nearby the deep and periphery part of quartz vein type tungsten in the Gannan region.

Kuimeishan tungsten deposit;zircon SHRIMP U-Pb dating;molybdenite Re-Os dating

P618.67;P533

A

0254-5357(2014)02-0287-09

2012-05-22;接受日期:2013-08-06

全國危機(jī)礦山接替資源找礦項(xiàng)目(［2008］204號);深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)(SinoProbe-03-03，201011048);“南嶺大型礦集區(qū)深部評價(jià)技術(shù)方法研究”項(xiàng)目(1212010813062)

李麗俠，碩士研究生，主要從事典型礦床及區(qū)域成礦規(guī)律研究。E-mail:llx541@126.com。

陳鄭輝，教授級高級工程師，主要從事區(qū)域成礦規(guī)律和礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測評價(jià)、深部探測技術(shù)方法等研究。

E-mail:chenzhenghui@sina.com。