湘南不同類型內(nèi)生鎢錫礦床錫石的化學(xué)成分變化規(guī)律

孟雨紅 文一卓 李文朝 田旭峰

摘 要 ?由于湘南地區(qū)不同類型鎢錫多金屬礦床的成礦作用、成礦溶液、成礦溫度、圍巖性質(zhì)及圍巖蝕變作用等因素有差異，因此產(chǎn)在不同類型鎢錫多金屬礦床中的錫石，除了錫石的物理性質(zhì)有差異外，錫石的化學(xué)成份也有差異變化，且是有規(guī)律的。產(chǎn)在巖漿晚期分異交代作用生成的鈉長石化鋰云母化花崗巖型（含錫石）鈮鉭礦床及巖漿期后由熱液交代作用生成的鈉長石化及鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中的錫石，錫石主成份SnO2的含量相對較低，平均在95%左右，個別的低至91%左右，而雜質(zhì)的含量相對較高，平均在4.5%左右，個別的高至8.0%左右;產(chǎn)在云英巖型鎢錫礦床中的錫石，錫石主成分SnO2的含量平均在97.5%左右，雜質(zhì)的平均含量在1.5%左右。產(chǎn)在矽卡巖（包括網(wǎng)脈狀大理巖）型鎢錫多金屬礦床、石英脈型黑鎢礦床及裂隙充填型錫石硫化物礦床中的錫石，錫石的主成份SnO2的含量最高平均在99.0%左右，雜質(zhì)的含量最低，一般≤1.0%。

關(guān)鍵詞 ?湘南地區(qū);不同類型鎢錫多金屬礦床;錫石的化學(xué)成份變化規(guī)律

中圖分類號：P 574.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstrct： There are differences in mineralization， Metallogenic solution， temperature， wall rock property and wall rock alteration of different types of W-Sn polymetallic deposits in southern Hunan， Therefore， cassiterite occurs in different types of W-Sn polymetallic deposits. In addition to the physical properties of cassiterite， the chemical composition of cassiterite also varies regularly. Cassiterite occurs in albitization lithium mica granite type （cassiterite-bearing） Nb-Ta deposit formed by late magmatic differentiation and metasomatism and in albitization mica granite structural alteration zone tin deposit formed by hydrothermal metasomatism after magmatic period， The content of SnO2， the main component of cassiterite， is relatively low，The average is about 95%， individual is low to about 91%， while the content of impurities is relatively high， average is about 4.5%， individual is high to about 8.0%; Cassiterite occurs in the wolframite-tin deposit. The content of SnO2， the main component of cassiterite， is about 97.5% on average， and the average content of impurities is about 1.5%. Cassiterite occurs in skarn （including reticulated marble） W-Sn polymetallic deposits， quartz vein wolframite deposits and fissure filling cassiterite sulfide deposits. The highest content of SnO2 in cassiterite is about 99.0%， and the lowest content of impurities is generally less than 1.0%.

Key words： ?Southern Hunan; Different types of tungsten-tin polymetallic deposits; The change of Chemical Composition of cassite

1 ?湘南地區(qū)不同類型鎢錫多金屬礦床地質(zhì)特征

湘南的鎢錫礦產(chǎn)資源極其豐富，其保有儲量在全國占有相當(dāng)重要的地位，其中郴縣東坡柿竹園超大型鎢錫鉬鉍礦床一直是中外地質(zhì)工作者紛紛進(jìn)行考察和研究的對象，香花嶺錫礦在中國及世界上也是名氣很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)湘南不同類型的大型、中型、小型鎢錫多金屬礦床及礦點(diǎn)有130余處，前人做了大量的科學(xué)研究工作，發(fā)表了很多論文及研究報(bào)告，并出版有專著，對礦床的各方面都有論述。根據(jù)礦床的成因、產(chǎn)狀、圍巖蝕變、礦物共生組合、圍巖性質(zhì)等因素，湘南內(nèi)生鎢錫多金屬礦床主要有以下幾種類型：

① 巖漿晚期階段分異交代生成的鈉長石化鋰云母化花崗巖型（含錫石）鈮鉭礦床;

② 巖漿期后由熱液交代作用生成的鈉長石化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫多金屬礦床及鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫多金屬礦床;

③ 黃玉石英云英巖化巖枝型鎢錫多金屬礦床;

④ 黃玉電氣石石英脈型錫礦床;

⑤ 矽卡巖型（包括網(wǎng)脈狀大理巖型）鎢錫多金屬礦床;

⑥ 石英脈型黑鎢礦床;

⑦ 裂隙充填型錫石硫化物礦床。

各類型鎢錫礦床的成礦環(huán)境見圖1，各類型鎢錫礦床的簡要特征見表1。

2 ?錫石化學(xué)成分及其變化規(guī)律

湘南各類型內(nèi)生鎢錫多金屬礦床的成礦作用主要發(fā)生在巖漿期后氣成—高溫—中溫?zé)嵋浩?，由于圍巖性質(zhì)、圍巖蝕變、礦床類型、成礦溫度、構(gòu)造作用、礦石的礦物共生組合等方面不同，因此礦床中錫石的主成分SnO2及錫石中的雜質(zhì)成分Ta2O5、Nb2O5、FeO、MnO、TiO2、WO3的含量也有差異，為了研究這方面的問題，將湘南各類型內(nèi)生鎢錫多金屬礦床中錫石的化學(xué)成分列表見表2。

從78個錫石樣品的化學(xué)成分分析結(jié)果可知，錫石的主成分總的變化趨勢是從巖漿期后氣成高溫?zé)嵋浩阱a礦床—高中溫?zé)嵋浩诹严冻涮钚湾a石硫化物礦床，錫石主成分SnO2含量由低逐漸增高，平均由95.87%～99.31%;錫石的雜質(zhì)成份Ta2O5、Nb2O5、FeO、TiO2、MnO、WO3的總量則從4.12%～0.626%，由高逐漸降低。

2.1錫石中SnO2及雜質(zhì)成分總量變化規(guī)律

湘南地區(qū)各類鎢錫多金屬礦床中錫石中SnO2的含量及其雜質(zhì)成分總量的變化規(guī)律見圖2、圖3。

①產(chǎn)在巖漿晚期鈉長石化鋰云母化細(xì)粒花崗巖型鈮鉭礦床中的錫石，據(jù)耒陽上堡鈉化花崗巖型鈮鉭礦床中錫石的雜質(zhì)成份分析，Ta2O5+Nb2O5的含量為3.05%。據(jù)廣東501鈉化花崗巖型鈮鉭礦床中的錫石分析，SnO2含量為92.75%，雜質(zhì)總量為5.25%[6]。

②產(chǎn)在氣成—高溫?zé)嵋浩冢蔁嵋航淮饔蒙傻拟c長石化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)15個樣的分析，SnO2平均含量為95.87%，雜質(zhì)成份總量為4.12%。產(chǎn)在鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中的錫石，據(jù)一個樣分析，SnO2平均含量為91.70%，雜質(zhì)成份總量為3.292%以上。

③產(chǎn)在云英巖化巖枝型鎢錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)21個樣分析，SnO2平均含量為98.00%，雜質(zhì)成份總量為1.870%。

④產(chǎn)在矽卡巖型鎢錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)23個樣分析，錫石中SnO2的含量由97.68%～99.53%，平均為98.88%，錫石中雜質(zhì)成份總量為0.652%。

⑤產(chǎn)在高—中溫?zé)嵋浩谑⒚}型黑鎢礦床中的錫石，據(jù)9個樣分析，錫石中SnO2的平均含量為99.01%，雜質(zhì)成份總量為0.799%。

⑥產(chǎn)在高—中溫?zé)嵋浩诹严冻涮钚湾a石硫化物礦床中的錫石，據(jù)8個樣分析，錫石中SnO2的平均含量為99.31%，雜質(zhì)成份總量為0.626%。

2.2錫石中的Ta2O5、Nb2O5含量的變化規(guī)律

由于受礦床的成因、圍巖蝕變等因素的影響，錫石中的鈮鉭含量變化較大，一般是顏色越深的錫石，鈮鉭含量越高。各類型礦床中錫石的鈮鉭含量變化如下：

①產(chǎn)在鈉長石化鋰云母化花崗巖型鈮鉭礦床中的錫石，據(jù)一個樣分析，Ta2O5的含量為2.55%，Nb2O5的含量為0.50%。

②產(chǎn)在鈉長石化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型礦床中的錫石，據(jù)15個樣分析，Ta2O5的含量由1.04～2.55%，平均為1.66%;Nb2O5的含量為由0.00～0.21%，平均為0.03%。產(chǎn)在鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中的錫石，據(jù)一個樣分析，Ta2O5的含量為1.22%，Nb2O5的含量為0.932%。

③產(chǎn)在云英巖化巖枝型鎢錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)21個樣分析，Ta2O5的含量由0.00～2.388%，平均為0.666%;Nb2O5平均含量由0.00～1.06%，平均為0.204%。

④產(chǎn)在矽卡巖型（包括網(wǎng)脈狀大理巖型）鎢錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)23個樣分析，Ta2O5的含量由0.007～0.23%，平均為0.12%;Nb2O5的含量由0.00～0.11%，平均為0.04%。

⑤產(chǎn)在石英脈型黑鎢礦床中的錫石，據(jù)9個樣分析，Ta2O5的含量由0.12～0.15%，平均為0.131%;Nb2O5的含量由0.00～0.068%，平均為0.037%。

⑥產(chǎn)在裂隙充填型錫石硫化物礦床中的錫石，據(jù)8個樣分析，Ta2O5的含量由0.09～0.15%，平均為0.123%;Nb2O5的含量由0.00～0.05%，平均含量為0.03%。

上述結(jié)果說明錫石中鈮鉭含量隨礦床的成因、圍巖蝕變作用等因素的不同而發(fā)生有規(guī)律的變化，從巖漿晚期礦床—裂隙充填型錫石硫化物礦床，錫石中Ta2O5+Nb2O5的含量由3.05%降至0.146%，相差約21倍，且錫石中鈮鉭含量幾乎都是Ta>Nb，只有個別樣品Nb>Ta。

錫石中Nb2O5+Ta2O5平均含量在1.22%以上的，只出現(xiàn)在郴縣白臘水鈉長石化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床、耒陽上堡鈉長石化鋰云母化花崗巖型鈮鉭礦床和桂陽灰山鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中。說明鈉長石化與錫石中鈮鉭的含量有成因關(guān)系。

為了查明鈮鉭在錫石中的賦存狀態(tài)，原湖南省地礦局實(shí)驗(yàn)室張重銘、姜勝章、羅仕徽等人曾先后對一些鈮鉭含量>1%的錫石樣品，通過電子探針，掃描電鏡等進(jìn)行分析，證實(shí)Nb、Ta在錫石中有的呈類質(zhì)同像均勻分布，有的則呈超顯微包裹體鈮鉭錳礦、鉭鈮鐵礦等被包裹在錫石中。

在云英巖型礦床中的錫石，其鈮鉭含量變化較大，Nb2O5+Ta2O5的含量個別樣品最高的在2.917%左右，這種現(xiàn)象可能是因?yàn)殁c長石化結(jié)束后，云英巖化才開始進(jìn)行，二者之間有過渡關(guān)系;因此，少數(shù)錫石的鈮鉭含量比較高，可能與鈉長石化有成因關(guān)系，或者樣品中的鈉長石化云英巖化同時存在。

2.3錫石中FeO、TiO2的含量的變化規(guī)律

各類型錫礦床中錫石的FeO、TiO2的含量變化較大，含量高的主要出現(xiàn)在氣成—高溫?zé)嵋旱V床生成的錫石。各類型礦床中錫石的FeO、TiO2的含量變化情況如下：

①產(chǎn)在鈉長石化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中的錫石，F(xiàn)eO的含量由0.38～6.44%，平均為2.21%，TiO2的含量由0.02～1.19%，平均為0.07%。

②產(chǎn)在云英巖化巖枝型錫石多金屬礦床中的錫石，其FeO的含量由0.076～1.57%，平均為0.47%;TiO2的含量由0.00～0.802%，平均為0.302%。

③產(chǎn)在矽卡巖型鎢錫多金屬礦床中的錫石，F(xiàn)eO的含量由0.02～0.862%，平均0.34%; TiO2的含量由0.00～0.542%，平均為0.143%。

④產(chǎn)在石英脈型黑鎢礦床中的錫石，F(xiàn)eO的含量由0.00～0.13%，平均為0.073%; TiO2的含量由0.36～0.59%，平均為0.495%。

⑤產(chǎn)在裂隙充填型錫石硫化物礦床中的錫石，F(xiàn)eO的含量由0.00～0.31%，平均為0.15%;TiO2的含量由0.00～0.49%，平均為0.21%。

另外，結(jié)晶溫度高的錫石，顏色一般較深，其FeO、TiO2的含量比較高。如白臘水礦區(qū)在薄片下呈深褐色的錫石，F(xiàn)eO+TiO2其含量可達(dá)6.56%，而柿竹園礦區(qū)淡黃色的錫石，其含量只有0.15%。據(jù)姜勝章、羅仕徽等人的研究，其含量高低與錫石中鈮鉭含量高低也有一定關(guān)系。

2.4錫石中WO3的含量變化規(guī)律

錫石中的WO3則主要出現(xiàn)在云英巖化巖枝型鎢錫多金屬礦床中的錫石，據(jù)21個樣分析，含量由0.00～1.032%，平均0.232%，其他類型礦床中的錫石，WO3含量<0.10%。根據(jù)已有的資料，各類型礦床中錫石中的MnO含量都<0.10%，只有個別樣品在0.17%左右。

3 ?結(jié)論

（1）上面的分析資料表明，產(chǎn)在湘南的鈉長石化及鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床、云英巖化巖枝型鎢錫礦床、矽卡巖型鎢錫多金屬礦床、石英脈型黑鎢礦床、裂隙充填型錫石硫化物礦床中的錫石，也就是說從氣成高溫?zé)嵋浩凇咧袦責(zé)嵋浩谏傻腻a石，隨著成礦溶液溫度的下降，錫石的主成份SnO2的含量逐漸增高，平均含量由95.87%—98.00%—98.88%—99.01%—99.31%，而錫石中的雜質(zhì)成份總量則逐漸降低，平均由4.12%—1.870%—0.799%—0.652%—0.626%。雜質(zhì)含量與主成份SnO2的含量二者為反比例關(guān)系。

（2）各類型礦床錫石中的鈮鉭含量：

產(chǎn)在巖漿晚期鈉長石化鋰云母化花崗巖型鈮鉭礦床中的錫石，鈮鉭含量最高，隨著成礦溶液溫度下降，其含量逐漸降低，Ta2O5的含量由2.55%—1.66%—0.131%—1.22%—0.692%—0.079%，Nb2O5的含量由0.932%—0.50%—0.239%—0.04%—0.034%—0.037%—0.024%。其中只有產(chǎn)在鈉長石化鋰云母化花崗巖型鈮鉭礦床、鈉長石化及鈉長石化云英巖化花崗巖構(gòu)造蝕變帶型錫礦床中的錫石Ta2O5含量在1.22%以上，說明鈉長石化作用與錫石中鈮鉭的含量有密切關(guān)系。幾乎所有錫石樣品中的鈮鉭含量都是Ta>Nb。

（3）各類型礦床錫石中的FeO、TiO2的總量變化也是遵照雜質(zhì)含量變化的規(guī)律，從氣成高溫?zé)嵋浩凇咧袦責(zé)嵋浩?，F(xiàn)eO、TiO2總量逐漸降低，由2.36%—0.772%—0.568%—0.483%—0.36%。

（4）各類型礦床錫石中的WO3含量一般比較低，其中只有產(chǎn)在云英巖化巖枝型鎢錫礦床中的錫石，WO3平均含量為0.234%，其它類型礦床中的錫石WO3平均含量都<0.10%。

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