贛南鎢礦類(lèi)型劃分及其成礦流體特征

徐繁昌，李葆華，李表鵬，王 強(qiáng)，高昆麗，鄧丹莉

成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都610059

贛南鎢礦類(lèi)型劃分及其成礦流體特征

徐繁昌，李葆華，李表鵬，王 強(qiáng)，高昆麗，鄧丹莉

成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都610059

贛南是中國(guó)最重要的鎢礦產(chǎn)區(qū)，礦床類(lèi)型及其分類(lèi)方法眾多且未統(tǒng)一.通過(guò)對(duì)贛南地區(qū)以往和新發(fā)現(xiàn)鎢礦資源成果的分析和總結(jié)，簡(jiǎn)要概括了贛南鎢礦的類(lèi)型及其各自的成礦地質(zhì)特征，并收集了不同類(lèi)型的贛南鎢礦床的流體包裹體巖相學(xué)、顯微測(cè)溫、氫氧同位素等相關(guān)資料，探討了贛南鎢礦的成礦流體特征.得出贛南鎢礦流體包裹體以富液相包裹體為主，少見(jiàn)含子礦物的三相包裹體、CO2包裹體及流熔包裹體，具有不同層次的測(cè)溫值，顯示出多期次流體活動(dòng)相互疊加的特征.成礦流體為中高溫低鹽度低密度的NaCl-H2O-CO2體系，成礦流體以巖漿水為主，并有大氣降水的混合.

礦床類(lèi)型；地質(zhì)特征；流體包裹體；成礦流體；鎢礦；贛南

1 贛南鎢礦概況

贛南地區(qū)位處贛江上游，成礦條件優(yōu)越，擁有豐富的鎢礦產(chǎn)資源，不僅是中國(guó)最重要的鎢礦產(chǎn)地，而且是世界上黑鎢礦最密集的產(chǎn)出區(qū).已探明鎢儲(chǔ)量150×104t左右，比國(guó)外金屬鎢儲(chǔ)量總和（82×104t）還要多，其中黑鎢礦儲(chǔ)量121.55×104t［1］.故贛南鎢礦使我國(guó)成為鎢資源大國(guó)，礦石產(chǎn)量、儲(chǔ)量及出口貿(mào)易量均居世界首位［2］.贛南鎢礦床類(lèi)型齊全，主要類(lèi)型是高溫?zé)嵋撼涮钍⒚}群巖控鎢礦［3］，即石英脈型黑鎢礦.礦脈成群似平行產(chǎn)出，呈線脈、網(wǎng)狀細(xì)脈及巨脈或尖滅等形態(tài)，空間形態(tài)復(fù)雜.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的大小鎢礦床共計(jì)500余處，主要分布于湘贛粵加里東隆起帶贛南后加里東隆起區(qū)以及靠近這些隆起區(qū)的海西-印支拗陷的邊緣部位，大地構(gòu)造位置處于華南大花崗巖省中部，南嶺東西向構(gòu)造-巖漿成礦帶東段，中國(guó)最大鎢的地球化學(xué)塊體［4］中東部，跨華南、華夏兩地塊，多處在北東向華夏構(gòu)造和東西向老構(gòu)造的復(fù)合地帶.礦區(qū)內(nèi)的控礦導(dǎo)礦、多期成礦的斷裂構(gòu)造發(fā)育，礦集區(qū)內(nèi)東西、北東、北北東、北西向多組構(gòu)造控礦體系并存，以東西向構(gòu)造帶內(nèi)近北東向深斷裂帶控制鎢礦床的分布尤其突出.這些深斷裂帶中的一系列平行密集的斷層、裂隙帶及構(gòu)造巖帶對(duì)礦集區(qū)超大型鎢礦床的形成起到重要作用，奠定了贛南鎢礦床北東成帶、東西成串的展布格局（圖1）.

圖1 贛南鎢礦地質(zhì)礦產(chǎn)分布及其大地構(gòu)造位置略圖Fig.1 Distribution of tungsten deposits in Southern Jiangxi Province with tectonic location1—研究區(qū)范圍（study area）；2—遠(yuǎn)景區(qū)（prospective area）；3—礦帶分界線（ore belt division）；4—斷裂（fault）；5—縣市（county/city）；6—鎢礦點(diǎn)、礦床（tungsten deposit/occurrence）；7—古板塊結(jié)合帶（paleo-plate junction）；8—斷層及構(gòu)造分區(qū)界限（fault and tectonic division）；9—過(guò)渡性構(gòu)造邊界（transitional tectonic boundary）；I1—揚(yáng)子陸塊（Yangze landmass），I2—湘桂陸緣造山帶（Hunan-Guangxi continental margin orogenic belt），II1—浙粵陸緣造山帶（Zhejiang-Guangdong continental margin orogenic belt），II1a—羅霄-仙霞前緣褶皺帶（Luoxiao-Xianxia front folded belt），II11—羅霄褶皺帶（Luoxiao folded belt），II12—武夷褶皺帶（Wuyi folded belt），II13—東南沿?；鹕綌嗔褞В⊿outheast Coast volcanic fault zone），II14—云開(kāi)褶皺帶（Yunkai folded belt），II15—粵東褶皺帶（Yuedong folded belt），II16—海南褶皺帶（Hainan folded belt），I-II—?dú)J杭結(jié)合帶（Qin-Hang junction）

贛南鎢礦區(qū)域地層由加里東褶皺基底、上古生界—中生界蓋層、中生代陸相火山巖及中-新生代紅色巖系4個(gè)構(gòu)造層組成［5］.總體而言，贛南地區(qū)發(fā)育地層巖性多為淺變質(zhì)砂巖、板巖、石英巖、千枚巖互層.另外該地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿侵入具多旋回、多期次活動(dòng)特點(diǎn)，主要為加里東期巖漿旋回、海西—印支期巖漿旋回和燕山期巖漿旋回.其中燕山期和加里東期巖漿活動(dòng)的分布度廣和發(fā)育程度大，故該區(qū)巖漿巖以燕山期和加里東期花崗巖分布最廣，常呈復(fù)式巖體，亦可見(jiàn)少量中酸性及基性巖.燕山期早期陸殼改造型花崗巖類(lèi)與區(qū)內(nèi)鎢礦成礦關(guān)系最為密切［6］，成礦花崗巖體呈高位侵入、高度演化的巖基、巖枝、巖株、巖鐘、巖瘤產(chǎn)出，分布面廣且深度不一.代表性的巖體有西華山復(fù)式巖體、漂塘巖體、大吉山巖體、九頭腦巖體等.這些巖體表現(xiàn)出高硅，富堿、鋁質(zhì)或過(guò)鋁質(zhì)，強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常等較一致的巖性特征.

2 贛南鎢礦類(lèi)型及其成礦地質(zhì)特征

在討論贛南鎢礦之前，有必要對(duì)中國(guó)鎢礦的已知?jiǎng)澐诸?lèi)型作簡(jiǎn)略介紹.早在1959年，徐克勤等人［7］根據(jù)礦物共生組合、礦石建造及成礦溫度將其劃分為高溫?zé)嵋烘u鐵錳石英脈型、鈣鎢夕卡巖型、高溫?zé)嵋衡}鎢石英脈型、中低溫鈣鎢石英脈型、中低溫黑鎢礦石英脈型、砂鎢礦型及破碎帶交代型.隨著后期大家注意到鎢礦成礦物質(zhì)的多源性、成礦條件的多樣性、礦化作用的多因性以及多種控礦機(jī)制并存的特征，盛繼福［8］又根據(jù)鎢礦的共伴生關(guān)系，將我國(guó)鎢礦分為熱液型、夕卡巖型、花崗巖型、斑巖型、火山巖型、砂鎢礦型及風(fēng)化型等7種類(lèi)型，直到現(xiàn)在鎢礦類(lèi)型劃分的方法眾多且尚未統(tǒng)一.

綜上可知我國(guó)鎢礦大多為復(fù)合成因，多種成因交織在一起，故各種分類(lèi)方法均有側(cè)重點(diǎn)不能概全.當(dāng)然贛南鎢礦也不例外，大部分國(guó)內(nèi)已知的鎢礦類(lèi)型均有出現(xiàn)，根據(jù)相關(guān)資料［9］可知贛南鎢礦多為巖漿成因礦床.本文考慮到礦床與成礦巖體成因聯(lián)系，將贛南鎢礦劃分為石英脈型、夕卡巖型、云英巖細(xì)脈浸染型、蝕變花崗巖浸染型、破碎帶蝕變巖型、隱爆角礫巖型等6類(lèi)，以石英脈型黑鎢礦為主，并將各類(lèi)型鎢礦成礦地質(zhì)特征概括于表1.

表1 贛南鎢礦主要類(lèi)型及其成礦地質(zhì)特征一覽表

3 贛南鎢礦成礦流體特征

3.1 流體包裹體基本特征

本文挑選了幾個(gè)不同類(lèi)型的贛南鎢礦作為典型礦床研究，以此歸納總結(jié)贛南鎢礦成礦流體特征.流體包裹體基本特征研究對(duì)判斷礦床類(lèi)型與成礦流體特征很有作用.贛南鎢礦中流體包裹體主要類(lèi)型為氣液包裹體，其中絕大多數(shù)為富液相包裹體，少見(jiàn)含子礦物的三相包裹體及CO2包裹體.另?yè)?jù)相關(guān)資料，西華山鎢礦石英脈的綠柱石中發(fā)現(xiàn)與氣液包裹體共生的熔融包裹體和流熔包裹體［18］（表2）.

3.2 成礦流體特征

本文收集了多種不同類(lèi)型的贛南鎢礦床的流體包裹體數(shù)據(jù)（表3），通過(guò)對(duì)流體包裹體冰點(diǎn)、均一溫度、鹽度、密度、壓力等特征對(duì)比分析可知，均一溫度分布在132.6~412℃，主要集中在130~300℃（中溫）和340~410℃（高溫）之間，具有雙峰的特性，表明大多數(shù)贛南鎢礦的成礦作用至少有兩期或多期流體活動(dòng)；鹽度主要集中在0.32%~10.6%（NaCl當(dāng)量，質(zhì)量分?jǐn)?shù)），平均5.46%，屬低鹽度，并結(jié)合其成礦流體密度0.69~ 1.00 g/cm3，均值0.85 g/cm3，屬低密度，成礦壓力變化幅度大，表明不同類(lèi)型的贛南鎢礦成礦壓力差異明顯，與所處成礦地質(zhì)環(huán)境關(guān)系密切.根據(jù)前人對(duì)多種贛南鎢礦的成礦溶液組成的相關(guān)研究［22-23］，知成礦流體中富含鉀、鈉、氟、二氧化碳等堿質(zhì)和揮發(fā)組分，使其具有很大的搬運(yùn)能力，促使成礦元素在堿交代過(guò)程中從深部向上活化轉(zhuǎn)移并在上部淀積成礦.故贛南鎢礦成礦流體應(yīng)屬于中高溫低鹽度低密度的流體，富含CO2、Na+、K+、F-、Ca2+、Cl-、SO42-等組分，屬于NaCl-H2O-CO2體系.

與贛南鎢礦相比，整個(gè)華南地區(qū)鎢礦的成礦時(shí)代與其一致，始于160 Ma左右，成礦集中于150~160 Ma，少數(shù)延續(xù)到140 Ma左右.礦床類(lèi)型都以石英脈型黑鎢礦床為主，僅個(gè)別為夕卡巖型鎢礦（表4），而且它們成礦作用和成巖成礦背景均較為相似.因此對(duì)華南地區(qū)鎢礦床的成礦流體相關(guān)研究，可間接地對(duì)贛南鎢礦成礦流體特征的探討具有一定的論證和指導(dǎo)意義.朱溪鎢礦床石英-硫化物階段石英氫氧同位素分析得出，石英δDV-SMOW值的變化范圍為-53‰~-87‰，δ18OV-SMOW值的變化范圍為13.9‰~17‰.利用礦物-水同位素分餾方程成礦流體的δ18OH2O為2.58‰~5.68‰，將其與其他華南地區(qū)鎢礦床的石英氫氧同位素組成投圖（圖2），觀察可發(fā)現(xiàn)這些鎢礦床的石英δDH2O、δ18OH2O值多位于巖漿水范圍或靠近巖漿水向大氣降水演化的區(qū)域，反映成礦流體以巖漿水為主，但成礦過(guò)程中有大氣降水的加入.同時(shí)趙一等［26］曾指出華南地區(qū)鎢礦成礦過(guò)程中從早到晚流體的δ18OH2O值在降低，并向雨水線偏移，δDH2O值大幅度減小，表明含鎢熱液主要來(lái)自巖漿流體，在成礦晚期有大氣降水的加入.

表2 贛南鎢礦流體包裹體基本特征

表3 不同類(lèi)型的贛南鎢礦流體包裹體地球化學(xué)特征

表4 華南地區(qū)鎢礦床成礦時(shí)代統(tǒng)計(jì)表

圖2 華南地區(qū)典型鎢礦床δDV-SMOW-δOH2O同位素分布范圍Fig.2 The δDV-SMOW-δOH2Oisotopic distribution of typical tungsten deposits in Southern China1—第1組（朱溪）；2—第2組（瑤崗仙）；3—第3組（上房）；4—第4組（南秧田）

另外諸多贛南鎢礦的包裹體成分、氫氧同位素等特征都直接證明了贛南鎢礦成礦流體并非單一水溶液，而是以巖漿水為主，并有大氣降水的混合.八仙腦鎢礦床礦石中石英的δDV-SMOW為-78‰~-65‰，δOH2O為4.33‰~6.44‰.將上述結(jié)果投影到傳統(tǒng)的成礦流體δD-δ18OH2O關(guān)系圖上可見(jiàn)絕大多數(shù)礦石數(shù)值落在巖漿水區(qū)域，少部分低品位礦石位于巖漿水與大氣降水之間緊鄰巖漿水的部位，表明八仙腦鎢礦床成礦流體以巖漿水為主并有大氣降水的混合.西華山鎢礦流體包裹體水溶液鹽度計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，成礦作用早期一般為7%~10%（NaCl），晚期逐漸降低，直到接近1%.其次黑鎢礦-綠柱石-石英脈側(cè)云英巖晶洞水晶體穩(wěn)定同位素地球化學(xué)演化特征研究表明，晶體核心為巖漿水晶體邊部環(huán)帶屬大氣降水.且利用西華山鎢礦蝕變巖石的水/巖交換過(guò)程中氫氧同位素地球化學(xué)行為特征對(duì)其氫氧同位素組成進(jìn)行示蹤剖析，西華山成礦流體的δDV-SMOW值為-44‰~-81‰，δ18OV-SMOW值為-8.8‰~+8.4‰.上述都揭示了該鎢礦床成礦流體早期主要為巖漿水，晚期有少量水參與［28］.對(duì)比同類(lèi)型鎢礦其特別之處在于綠柱石-黑鎢礦石英脈的綠柱石中存在與氣液包裹體共生的熔融包裹體和流熔包裹體，說(shuō)明了該鎢礦床的成礦流體并非單一水溶液，而是由硅酸鹽熔融體與超臨界水溶液共存的巖漿-熱液過(guò)渡性流體.

4 結(jié)論

（1）贛南鎢礦類(lèi)型眾多，可分為石英脈型、夕卡巖型、云英巖細(xì)脈浸染型、蝕變花崗巖浸染型、破碎帶蝕變巖型、隱爆角礫巖型等6類(lèi)，其中以中高溫?zé)嵋菏⒚}型黑鎢礦為主.它們多產(chǎn)于燕山期花崗巖隆起帶，受東西向構(gòu)造帶內(nèi)近北東向深斷裂帶控制，呈現(xiàn)北東成帶、東西成串的展布格局.燕山期早期陸殼改造型花崗巖類(lèi)與區(qū)內(nèi)鎢礦成礦關(guān)系最為密切.

（2）贛南鎢礦包裹體以富液相氣液流體包裹體為主，少見(jiàn)含子礦物的三相包裹體及CO2包裹體.另外近年來(lái)在西華山鎢礦中發(fā)現(xiàn)了與氣液包裹體共生的熔融包裹體和流熔包裹體，這對(duì)贛南鎢礦成礦流體研究具有重大意義.

（3）贛南鎢礦成礦流體應(yīng)屬于中高溫低鹽度低密度的流體，富含CO2、Na+、K+、F-、Ca2+、Cl-、SO42-等組分，屬于NaCl-H2O-CO2體系.且該成礦流體并非單一水溶液，多以巖漿水為主，在成礦過(guò)程中或成礦作用后期會(huì)有大氣降水的混合參與.

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XU Fan-chang,LI Bao-hua,LI Biao-peng,WANG Qiang,GAO Kun-li,DENG Dan-li

College of Earth Sciences,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China

The Southern Jiangxi Province is the most important producing area of tungsten in China.The types and classifications of the tungsten deposits are numerous and inconsistent.Based on the analysis and summarization of previously and newly discovered tungsten ore resources,the authors brief the types and metallogenic geological characteristics of each type of tungsten deposits in the area.With study on the data involving fluid inclusion petrography, microthermometry,hydrogen and oxygen isotopes of different types of tungsten deposits,the characteristics of metallogenic fluid are discussed.It is concluded that the fluid inclusions are dominated by liquid-rich phase,rarely with daughter mineral-bearing three-phase inclusions,CO2inclusions and fluid-melt inclusions,with various levels of temperature values,showing the characteristics of multi-stage fluid overlapping.The ore-forming fluid belongs to high temperature,low salinity and low density NaCl-H2O-CO2system,mainly derived from magma,with later addition of atmospheric precipitation.

type of deposit;geological characteristics;fluid inclusion;metallogenic fluid;tungsten deposit;Southern Jiangxi Province

2016-04-13；

2016-06-21.編輯：張哲．

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“甘肅干沙河稀土礦床堿性巖漿-流體演化過(guò)程研究”（編號(hào)41372094）.

徐繁昌（1991—），男，在讀碩士，主要從事礦產(chǎn)勘查與研究，通信地址四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號(hào)，E-mail//969553571@qq.com

李葆華（1960—），男，教授，主要從事流體包裹體研究，E-mail//libaohua@cdut.edu.cn