江西尋烏湖崠鎢礦成礦年代學及成礦流體特征

漆富勇，彭琳琳，尹積揚，黃 建，羅 劍

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 贛南地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 贛州341000）

0 引言

自大余木梓園鎢礦建立經(jīng)典的“五層樓”礦床模式以來，贛南鎢礦備受專家學者的青睞，至今已總結(jié)出贛南鎢礦多種礦床類型，如大余西華山石英脈型鎢礦[1]、崇義茅坪蝕變花崗巖型鎢礦[2]、上猶焦里接觸交代型鎢礦[3]、崇義八仙腦破碎蝕變巖型鎢礦[4]、瑞金胎子崠隱爆角礫巖型鎢礦[5]等。據(jù)前人研究[6]，將贛南內(nèi)生金屬成礦單元劃分為諸廣山、于山、武夷山西坡等3個二級成礦亞帶，其中大中型鎢礦床主要分布于諸廣山、于山成礦帶，如著名的淘錫坑—西華山、長坑—盤古山礦集區(qū)分別位于諸廣山、于山成礦帶。前人對諸廣山、于山成礦帶鎢礦床的研究較為系統(tǒng)，而對武夷山西坡成礦帶鎢礦床的研究卻鮮見。近年，中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施了“武夷山成礦帶龍泉—上杭地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項目，江西省地礦局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊承擔了“江西省上坪圩幅、牛斗光幅1/5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”子項目，研究團隊對湖崠礦床深入調(diào)查，在研究其地質(zhì)特征的基礎上，系統(tǒng)采集了同位素測年、成礦流體、包裹體等樣品，研究揭示了武夷山西坡成礦帶鎢成礦特征，為進一步深化武夷山西坡成礦認識有所裨益。

1 湖崠鎢礦地質(zhì)特征

礦區(qū)位于江西省尋烏縣晨光鎮(zhèn)北東東約8 km處，區(qū)域上位于河源—邵武北北東向深大斷裂和三南東西向斷裂的交匯處，礦床類型為石英脈、接觸交代復合型，其中石英脈型還可以進一步劃分為石英大脈型和細脈帶型[7]。江西省地礦局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊于1978年發(fā)現(xiàn)該礦床，于2011年提交普查報告，目前礦山尚未開發(fā)利用[8]。

礦區(qū)出露地層有晚石炭世黃龍組，早侏羅世水北組、菖蒲組，早白堊世雞籠嶂組和全新世聯(lián)圩組。黃龍組巖性為白云質(zhì)灰?guī)r夾灰?guī)r，透鏡狀出露于礦區(qū)中部；水北組巖性為厚層狀中細粒長石石英砂巖、中厚層狀粉砂巖，大面積出露于礦區(qū)東部。構(gòu)造主要為斷裂和裂隙，次級近東西向水壓裂隙即為石英脈型鎢礦的容礦構(gòu)造。出露的侵入巖為晚侏羅世中細粒二長花崗巖，分布于區(qū)內(nèi)西北部，并見有細粒二長花崗巖呈脈狀產(chǎn)出。晚侏羅世中細粒二長花崗巖為石英脈型鎢礦的成礦地質(zhì)體，巖石具有高硅、高鉀、高鋁、強堿的特征[8]，成巖年齡為163.0±0.9 Ma（LAICP-MS鋯石U-Pb，內(nèi)部資料）。圍巖蝕變主要有硅化、云英巖化、夕卡巖化、綠泥石化、電氣石化、絹云母化等。

圖1 贛南內(nèi)生金屬成礦單元劃分及主要鎢礦床分布[6]Fig.1 Division of metallogenitic units of tungsten deposits in southern Jiangxi

石英大脈型礦化體產(chǎn)于礦區(qū)西部晚侏羅世中細粒二長花崗巖中。已發(fā)現(xiàn)的脈幅大于0.05 m的17條含鎢石英脈呈近東西向平行分布，傾向北或南，傾角60°～80°。脈體形態(tài)較規(guī)則，脈幅較穩(wěn)定，以0.05～0.1 m居多，少數(shù)達0.2～0.8 m，脈體長度一般數(shù)十米至200 m，少數(shù)可達400 m，脈體傾向延深60～120 m。單樣WO3品位最高1.580 %，最低0.024%，礦化不均勻。

細脈帶型礦化體產(chǎn)于礦區(qū)東部早侏羅世水北組碎屑巖中。已發(fā)現(xiàn)的6條細脈帶走向南東東，傾向北，傾角75°～85°。帶長320～550 m，寬12.6～41 m，含脈率0.66%～1.63%，脈幅以2～7 mm居多，最大達0.18 m。單樣WO3品位最高0.113 %，最低0.025%，礦化亦不均勻。

接觸交代型礦化體呈隱伏狀產(chǎn)于礦區(qū)中部晚石炭世黃龍組灰?guī)r中。目前僅發(fā)現(xiàn)一條似層狀礦體，走向北北東，長650 m，鉛直厚度6～18 m，總體傾向95°，傾角30°，WO3品位0.084%～0.256%。

2 礦床成礦年齡及成礦流體特征

2.1 成礦年齡

采集了4件礦石樣品進行輝鉬礦Re-Os同位素年齡測定。ZK001-TW1采自鉆探工程ZK001，PD470-TW1、PD470-TW2和PD470-TW3分別采自探礦平硐工程PD470穿脈工程，樣品均較為新鮮（圖2）。輝鉬礦Re-Os同位素樣品測試分析在中國地質(zhì)科學院國家地質(zhì)實驗測試中心完成，采用Carius熔樣法[9]，測試儀器為美國TJA公司生產(chǎn)的TJA Xseries ICP-MS。

經(jīng)分析，樣品Re含量為34.32～87.68 ng/g，普通Os僅為0.019 9～0.137 7 ng/g（見表1），幾乎所有187Os都是由187Re衰變而來，因此通過187Os、187Re含量計算的模式年齡可以代表輝鉬礦的形成年齡。樣品模式年齡較為一致，變化范圍為（161.08±1.92）～（163.44±2.21）Ma，采用Isoplot軟件計算得到等時線年齡為159.6±5.5 Ma、加權(quán)平均年齡為161.8±1.9 Ma（如圖3）。

圖2 鉆孔和平硐采集的測年樣品Fig.2 Dating samples collected from borehole and adit

表1 湖崠礦區(qū)鎢礦石輝鉬礦Re-Os測年結(jié)果Tab.1 Results of Re-Os dating of Hudong tungsten deposit

圖3 湖崠鎢礦區(qū)鎢礦石輝鉬礦Re-Os等時線年齡和模式年齡Fig.3 Molybdenite Re-Os isochron age and model age of Hudong tungsten deposit

2.2 成礦流體及包裹體特征

本次工作對進行成礦年齡測試的4件樣品同時進行了硫氫氧同位素測試，測試工作在北京科薈測試技術(shù)有限公司完成。采集的4組硫（δ34S=0.09‰～0.30‰）、氫（δD=-74.0‰～-52.1‰）、氧（δ18O=4.89‰～10.93‰）同位素測試結(jié)果表明，成礦流體主要來源于巖漿水（見表2、圖4）。尤其是成礦流體氫氧同位素與巖漿水組成（δD=-80‰～-40‰，δ18O=5‰～9‰）基本一致。

表2 湖崠鎢礦氫、氧、硫同位素測試結(jié)果 ‰Tab.2 Results of hydrogen，oxygen and sulfur isotopes of Hudong tungsten deposit

圖4 成礦流體穩(wěn)定同位素δD-δ18O圖解Fig.4 Graphic ofδD-δ18O of Ore-forming fluid

對樣品PD470-TW1、PD470-TW2和PD470-TW3分別進行了流體包裹體研究，累計對59個原生包裹體進行了巖相學觀察，均一溫度、冰點、鹽度測試，測試工作在北京地大加誠地質(zhì)科技有限公司完成。湖崠礦床原生流體包裹體十分發(fā)育，包裹體類型主要為普通氣液包裹（V-L FI）。形態(tài)較為規(guī)則，以橢圓形為主，大小4μm×5μm～21μm×22μm，氣液比5%～40%。氣液均一溫度為140～341℃，均值為215℃，峰值為160～220℃（見圖5）；冰點-4.2～-0.1℃，均值為-2.0℃；鹽度0.18%～6.59%，均值為3.30%；據(jù)平均均一溫度和冰點，計算得成礦流體平均密度為0.873 g/cm3（見圖6）。

圖5 礦石流體包裹體均一溫度直方圖Fig.5 Homogenization temperature histogram of ore fluid inclusions

圖6 礦石流體包裹體Th-S-ρ圖解Fig.6 Graphic of Th-S-ρ of ore fluid inclusions

3 對比與討論

為探索武夷山西坡與諸廣山、于山成礦帶的異同，收集了后兩者主要鎢礦床的成礦年齡、硫氫氧同位素及流體包裹體均一溫度測試數(shù)據(jù)，見表3～表5。據(jù)26個礦床41組最新輝鉬礦Re-Os數(shù)據(jù)，諸廣山、于山成礦帶鎢礦床成礦年齡為170.6～146.4 Ma，均值為156.3 Ma，其中90.42%的單年齡處于晚侏羅世。因此，晚侏羅世為贛南鎢礦主要成礦期，處于武夷山西坡成礦帶的湖崠礦床成礦年齡亦屬晚侏羅世。

據(jù)8個礦床硫氫氧同位素測試數(shù)值，諸廣山、于山成礦帶鎢礦床硫（δ34S=-3.3 ‰～3.0 ‰）、氫（δD=-121.7 ‰～-46.3 ‰）、氧（δ18O=2.97 ‰～13.4 ‰），巖漿水成因流體特征顯著，湖崠礦床同位素數(shù)值皆在此范圍內(nèi)。

據(jù)12個礦床最新流體包裹體均一溫度測試數(shù)值，諸廣山、于山成礦帶鎢礦床流體包裹體均一溫度范圍為150～410℃，變化幅度較大，相比而言湖崠礦床同位素數(shù)值略微偏低。

4 結(jié)論

位于武夷山西坡成礦帶的湖崠鎢礦，為石英脈、接觸交代復合型鎢多金屬礦床，輝鉬礦Re-Os同位素年齡為159.6±5.5 Ma，成礦時代屬晚侏羅世。成礦流體δ34S=0.09‰～0.30‰、δD=-74.0‰～-52.1‰、δ18O=4.89‰～10.93‰，主要來源于巖漿水；流體包裹體均一溫度峰值為160～220℃。湖崠鎢礦床成礦年齡、硫氫氧同位素組成、流體包裹體均一溫度等與諸廣山、于山成礦帶典型鎢礦床基本一致，揭示了武夷山西坡、諸廣山、于山三大成礦帶成礦條件的相似性，為武夷山西坡鎢礦找礦新突破提供了理論支撐和依據(jù)。

表3 贛南主要鎢礦床輝鉬礦Re-Os年齡 MaTab.3 Molybdenite Re-Os age of the main tungsten deposits in southern Jiangxi

表4 贛南主要鎢礦床硫、氫、氧同位素特征 ‰Tab.4 Characteristics of sulfur，hydrogen and oxygen isotopes of the main tungsten deposits in southern Jiangxi

表5 贛南鎢礦床流體包裹體均一溫度 ℃Tab.5 Homogenization temperature of fluid inclusions of the main tungsten deposits in southern Jiangxi