滇東南南秧田鎢礦床白鎢礦原位Sr同位素對(duì)成礦的指示

王忠強(qiáng)，李超，張定才，江小均，周利敏，嚴(yán)清高

(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093；2.國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心，北京 100037；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院Re-Os同位素地球化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；4.文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團(tuán)有限公司，云南 文山 663600)

Sr同位素在地質(zhì)學(xué)中被廣泛應(yīng)用于示蹤礦床的成礦巖體物質(zhì)來源以及礦物的形成過程[1-2]，自Christensen[3]首次用激光原位測(cè)定長(zhǎng)石的Sr同位素比值以來，各國(guó)學(xué)者相繼開展了各類礦物原位Sr同位素研究[4-7]。白鎢礦(CaWO4)是熱液型礦床中的常見礦物，前人對(duì)其研究主要集中于微量元素、Sm-Nd定年以及溶液Sr同位素方面，近幾年內(nèi)才出現(xiàn)原位Sr同位素的研究成果報(bào)道。原位技術(shù)相比溶液法，分辨率更高、速度更快，最重要的是能夠在同一白鎢礦顆粒上識(shí)別出不同階段白鎢礦的Sr同位素比值，從而判斷不同階段成礦流體的性質(zhì)和區(qū)別，揭示礦床成因和復(fù)雜的形成過程。

南秧田超大型白鎢礦床地處揚(yáng)子板塊與印度板塊結(jié)合部位，復(fù)雜的地質(zhì)背景以及頻繁的巖漿、變質(zhì)活動(dòng)導(dǎo)致其礦床成因和成礦時(shí)代仍存在分歧。針對(duì)上述問題，本文直接對(duì)兩種不同成因的白鎢礦進(jìn)行原位微量和Sr同位素分析，并且對(duì)長(zhǎng)石-石英脈中的輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os定年，試圖從地球化學(xué)的角度對(duì)兩期白鎢礦的成礦時(shí)代、相互關(guān)系以及礦床的成因進(jìn)行探討。

1 礦床地質(zhì)背景

滇東南老君山礦集區(qū)位于華夏板塊與揚(yáng)子板塊、印支板塊結(jié)合部位，處于紅河斷裂帶與文山—麻栗坡斷裂帶之間。該區(qū)域發(fā)育有一套長(zhǎng)軸為北北西向的變質(zhì)核雜巖，表現(xiàn)為穹隆構(gòu)造，向南延伸至越南北部Song Chay地區(qū)，中國(guó)境內(nèi)出露較少，一般稱為老君山變質(zhì)核雜巖或老君山-Song Chay變質(zhì)核雜巖等[8]。老君山變質(zhì)核雜巖主要分為變質(zhì)內(nèi)核與蓋層兩個(gè)部分，內(nèi)核主要由南溫河花崗片麻巖、南撈片麻巖、猛洞巖群和燕山期花崗巖組成；蓋層主要為寒武系、泥盆系地層，圍繞內(nèi)核呈環(huán)形狀分布[9]。內(nèi)核的主要部分為花崗片麻巖，從下往上分為花崗片麻巖、條痕片麻巖和眼球狀片麻巖，在頂部還發(fā)育一層花崗質(zhì)糜棱巖，在花崗片麻巖中包裹有呈透鏡體狀、夾層狀的猛洞巖群殘留體。猛洞巖群分布于花崗片麻巖中部，包括南秧田組合灑西巖組兩個(gè)巖性組。南秧田組(Pt1n)主要出露在老卡—阿老、瓦渣、曼莊等地，巖性以云母片巖為主，含有少量斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖等。灑西巖組(Pt1s)出露于灑西村北西一帶，巖性以變粒巖、片巖和石英巖為主，次為角閃巖類和鈣硅酸鹽。該變質(zhì)核雜巖變質(zhì)程度較高，可達(dá)高角閃巖相[10]。

區(qū)內(nèi)廣泛分布加里東期和晚燕山期巖漿巖(圖1a)，前者由于加里東期以來遭受變質(zhì)作用而形成了南撈片麻巖(Ngn)和南溫河序列花崗片麻巖(S3NW)，其原巖總體上為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)鈣堿性S型花崗巖，經(jīng)鋯石U-Pb測(cè)定其形成時(shí)間約430Ma[11-12]。晚燕山期老君山花崗巖侵位于區(qū)內(nèi)(圖1a)花崗片麻巖的西北緣，其巖性也為S型花崗巖，形成時(shí)代為83～93Ma[13-15]。圍繞老君山分布多個(gè)鎢錫多金屬礦礦床，包括都龍錫鋅多金屬礦床、新寨錫礦床、花石頭和茶葉山鎢礦床等，在空間上受巖體控制明顯，說明老君山花崗巖與成礦密切相關(guān)。

南秧田鎢礦床位于老君山花崗巖東側(cè)猛硐巖群南秧田組中，包括瓦渣、法瓦和南秧田三個(gè)礦區(qū)(圖1b)，本次采樣地點(diǎn)為南秧田礦區(qū)。礦區(qū)白鎢礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，呈層狀、似層狀或透鏡體狀產(chǎn)出于矽卡巖之中，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，走向北北東至北東，傾角一般為5°～15°。礦體厚度一般為1～4m，最厚達(dá)13m，走向長(zhǎng)度為200～950m，傾斜寬度為90～150m。矽卡巖由Ⅰ、Ⅱ兩層穩(wěn)定的層狀矽卡巖組成，呈層狀、透鏡體狀分布于南秧田組片巖之中，與圍巖形成互層，賦礦圍巖以二云母片巖、片麻巖和角閃變粒巖為主。

白鎢礦石類型主要有矽卡巖型和長(zhǎng)石-石英脈型兩種，主要金屬礦物為白鎢礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦輝鉬礦等，脈石礦物主要為透輝石、透閃石、陽起石、石榴石、綠泥石等矽卡巖礦物和石英、長(zhǎng)石、云母等圍巖礦物，副礦物有榍石、磷灰石、鋯石等。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 樣品特征

矽卡巖礦體是南秧田鎢礦床的主要礦化類型，矽卡巖礦物主要包括：透輝石、石榴石、陽起石、透閃石、綠簾石等，白鎢礦呈浸染狀或不規(guī)則團(tuán)塊狀產(chǎn)出，粒徑1～5mm，個(gè)別可達(dá)數(shù)厘米。除此之外，在局部大理巖中還發(fā)育自形程度較高的粗粒白鎢礦，約1～2cm。長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦是另一種礦化類型，長(zhǎng)石-石英脈多陡傾，穿切圍巖與矽卡巖型白鎢礦體，脈寬10～70cm，與圍巖界線截然，局部彎曲、膨脹、尖滅。脈體以乳白色鈉長(zhǎng)石為主，包含石英、白鎢礦、云母等礦物，顆粒粗大。脈內(nèi)白鎢礦呈黃色、米黃色集合體產(chǎn)出，粒徑1～3cm，最大可達(dá)十幾厘米。矽卡巖型和長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的礦物組合、礦體產(chǎn)狀差異顯著，長(zhǎng)石-石英脈型形成更晚。

a, b—矽卡巖型白鎢礦；c—含礦長(zhǎng)石-石英脈中的輝鉬礦；d, e—矽卡巖型白鎢礦鏡下特征;f, g —含輝鉬礦長(zhǎng)石-石英脈鏡下特征；h—長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦。

本文采集取了南秧田礦區(qū)Ⅱ?qū)拥V體中2件矽卡巖型和4件長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦樣品，對(duì)其進(jìn)行了原位微量和Sr同位素分析，以及一件輝鉬礦進(jìn)行Re-Os同位素定年。其中NYTX-5為灰白色、淺肉紅色粗晶石榴石矽卡巖，主要礦物為石榴石、透輝石、綠簾石、石英、方解石等，礦物結(jié)晶度較好，白鎢礦多呈白色自形粒狀分布，粒徑0.5～2cm，此外還有少量星點(diǎn)狀白鎢礦分布，具有弱變余層狀構(gòu)造。NYTX-12為灰褐色、灰綠色透輝石矽卡巖，主要礦物為透輝石、透閃石、綠簾石、石榴石等，白鎢礦多呈白色半自形粒狀均勻分布于矽卡巖中。NYTS-1、NYTS-2為含礦長(zhǎng)石-石英脈，樣品混合巖化作用強(qiáng)烈，包裹石英二云片麻巖、花崗片麻巖等圍巖的殘留體，主要礦物為長(zhǎng)石、石英、云母，含少量透輝石、綠簾石，含有少量榍石副礦物，白鎢礦呈米黃色粗晶狀產(chǎn)出，晶體直徑可達(dá)5cm以上；NYTS-13為長(zhǎng)石-石英脈，主要礦物為石英、長(zhǎng)石，含少量云母、綠簾石，白鎢礦為黃色巨晶顆粒，粒徑可達(dá)10cm；NYTS-16為含礦長(zhǎng)石-石英脈，主要礦物為長(zhǎng)石、石英，產(chǎn)出于與花崗片麻巖接觸帶上，脈中白鎢礦為米黃色，粒徑約1cm，粒狀，接觸帶圍巖也產(chǎn)出有0.1～0.2cm星點(diǎn)狀白鎢礦，在礦脈邊部接觸界面發(fā)育一層狀輝鉬礦和少量浸染狀黃鐵礦、黃銅礦，輝鉬礦的產(chǎn)出特征顯示其與長(zhǎng)石-石英脈為同一期事件產(chǎn)物，輝鉬礦的形成時(shí)間即為長(zhǎng)石-石英脈的形成時(shí)間。

2.2 分析方法

分析測(cè)試均在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。LA-ICP-MS原位微量元素測(cè)試在ASI J-200 343nm飛秒激光(Applied Spectra公司，美國(guó))和X-Series電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ThermoFisher公司，德國(guó))聯(lián)機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行。采用點(diǎn)方式剝蝕樣品，束斑直徑50μm，激光頻率10Hz，能量密度約5J/cm2，剝蝕坑深度20～30μm，以He作為運(yùn)移樣品剝蝕顆粒的載氣，樣品信號(hào)采集時(shí)間20s，之前采集30s空白。以人工合成硅酸鹽玻璃標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NIST SRM610和SRM 612作為標(biāo)樣，每完成15個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)一組標(biāo)樣。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal 10.8軟件完成[18]。分析誤差表示為1σ，微量元素的檢出限在0.05～0.1μg/g之間。標(biāo)樣的多次分析表明絕大多數(shù)元素分析結(jié)果的準(zhǔn)確度在10%以內(nèi)。

原位Sr同位素測(cè)試在ASI J-200 343nm飛秒激光(Applied Spectra公司，美國(guó))和Neptune Plus 多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS，ThermoFisher公司，德國(guó))的聯(lián)用系統(tǒng)上完成。采用線掃描方式剝蝕樣品，束斑直徑20μm，線長(zhǎng)40μm，線掃描速度0.65μm/s，激光頻率為8～10Hz，能量密度約10J/cm2。每個(gè)分析點(diǎn)采集20s空白信號(hào)和32s的樣品信號(hào)，每分析10個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)定1次白鎢礦標(biāo)樣(內(nèi)部監(jiān)控樣：湖南肖家山金礦床白鎢礦)。通過背景扣除校正Kr同位素對(duì)84Sr和86Sr的干擾，通過半質(zhì)量數(shù)方法扣除Er的Yb二次離子的干擾。具體儀器工作條件和數(shù)據(jù)處理方法參見文獻(xiàn)[19]。

輝鉬礦Re-Os定年在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心Re-Os重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成?；瘜W(xué)處理流程大致為：首先將含輝鉬礦長(zhǎng)石-石英礦脈樣品粉碎后在雙目鏡下挑選出新鮮、無污染的輝鉬礦，純度大于99%，隨后采用Carius管溶樣法消解，然后采用蒸餾法分離富集Os以及丙酮萃取法分離純化Re，最后采用四極桿質(zhì)譜(ICP-MS)對(duì)樣品溶液進(jìn)行測(cè)試。詳細(xì)分析方法及具體流程參照文獻(xiàn)[20]。

3 結(jié)果與討論

3.1 輝鉬礦Re-Os定年結(jié)果

為了知道長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的形成時(shí)代，本次測(cè)定了其中伴生輝鉬礦的Re-Os同位素含量并對(duì)其定年。Re-Os同位素測(cè)試獲得的標(biāo)樣值與推薦值在誤差范圍內(nèi)一致，保證了數(shù)據(jù)的可靠性，5件輝鉬礦樣品測(cè)試結(jié)果見表1。樣品中Re含量很高，為60.93～246.2μg/g，普通Os含量極低，為0.03090～0.5961ng/g，187Os含量為95.71～390.0ng/g，極低的普通Os含量代表其對(duì)測(cè)試結(jié)果幾乎無影響，提高了數(shù)據(jù)的精度。所得輝鉬礦等時(shí)線年齡為151.0±1.3Ma，加權(quán)平均年齡為150.61±0.96Ma，表示長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的形成時(shí)間為151Ma左右，與李建康等[17]所測(cè)長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦Sm-Nd等時(shí)線年齡159±14Ma一致，明顯晚于馮佳睿[21]所測(cè)矽卡巖型礦體伴生輝鉬礦Re-Os同位素模式年齡209.1±3.3～214.1±4.3Ma，這說明長(zhǎng)石-石英脈礦體與矽卡巖礦體不是同一時(shí)期的產(chǎn)物，而屬于后期成礦事件。

表1長(zhǎng)石-石英脈中輝鉬礦Re-Os同位素分析結(jié)果

Table 1 Re-Os isotope analytical results of molybdate in feldspar-quartz veins

樣品編號(hào)樣品質(zhì)量(g)Re(μg/g)普Os(ng/g)187Re(μg/g)187Os(ng/g)模式年齡(Ma)測(cè)定值2σ測(cè)定值2σ測(cè)定值2σ測(cè)定值2σ測(cè)定值2σNYTS-16-10.0030460.930.4600.03090.002438.290.28995.710.59149.82.1NYTS-16-20.02081197.61.7230.56080.0454124.23.768313.72.1151.42.3NYTS-16-30.01190235.02.1410.59610.0178147.71.346373.62.3151.72.2NYTS-16-40.00309213.11.6780.10130.0077133.91.055333.92.0149.42.1NYTS-16-50.00313246.22.1460.17440.0076154.81.349390.02.8151.12.3

3.2 微量元素分析結(jié)果

白鎢礦LA-ICP-MS微量元素測(cè)試結(jié)果(表2)顯示，矽卡巖型白鎢礦與長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦含量較高的微量元素主要集中在Mo、Sr、Nb、Ta和稀土元素，并且兩者有著明顯的區(qū)別，其他元素除Pb之外幾乎都低于檢出限或者小于1μg/g。其中矽卡巖型白鎢礦Mo含量為183.8～300.1μg/g，平均240.16μg/g，Sr含量為407.1～1332μg/g，平均883.43μg/g，Nb、Ta、Y平均含量分別為2.07、3.06、2.38μg/g。長(zhǎng)石-石英脈型Mo含量為7.2～36.6μg/g，平均16.01μg/g，Sr含量69.0～233.8μg/g，平均129.26μg/g，Nb、Ta、Y平均含量分別為18.84、2.55、127.66μg/g?？梢钥闯觯◣r型白鎢礦Mo、Sr元素含量遠(yuǎn)高于長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦，前者Ta含量稍高于后者，Nb、Y則相反。

矽卡巖型白鎢礦稀土總量(∑REE)較低，為49.91～119.18μg/g，平均65.60μg/g，LREE/HREE在11.50～782.84之間變化，表現(xiàn)為輕稀土富集、球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線右傾特征，Eu負(fù)異常明顯，δEu值為0.24～0.66，平均0.46。長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的稀土總量稍高，為34.16～530.55μg/g，平均194.40μg/g，LREE/HREE在0.92～7.76之間變化，表現(xiàn)為輕稀土稍富集的平坦型球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線特征，Eu正異常顯著，δEu值為0.77～7.79，平均2.8。兩者不論是稀土含量還是配分曲線都有著顯著的差別，說明兩者的成礦流體存在差異。

3.3 Sr同位素分析結(jié)果

Sr同位素測(cè)試結(jié)果(表3)顯示8個(gè)標(biāo)樣分析點(diǎn)88Sr信號(hào)強(qiáng)度平均值在6V左右，87Sr/86Sr平均值為0.72086，在標(biāo)樣推薦值0.720867±21以內(nèi)[19]，說明此次原位Sr同位素分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。兩種不同類型白鎢礦在Sr同位素組成上也具有明顯差異。矽卡巖型白鎢礦88Sr信號(hào)強(qiáng)度在2.57～11.32V之間，平均7.36V，87Sr/86Sr比值變化較小(0.71319～0.71491)，平均0.71370。長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的88Sr信號(hào)強(qiáng)度較低，為0.75～2.82V，平均1.51V，87Sr/86Sr比值在顆粒間的變化較大(0.71537～0.72803)，平均0.72079(表3)。矽卡巖型白鎢礦Sr同位素含量高比值低，比值集中變化范圍小，指示了矽卡巖礦體形成過程中流體與圍巖反應(yīng)充分并達(dá)到了平衡；長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦Sr含量低同位素比值高，比值分散變化范圍大，呈現(xiàn)出明顯的87Sr/86Sr高低比值兩端元混合的特征，說明在長(zhǎng)石-石英脈型礦體形成過程中流體并未達(dá)到平衡。

4 成礦時(shí)代和成礦流體特征分析

4.1 成礦時(shí)代探討

前人對(duì)于南秧田白鎢礦床矽卡巖型礦化年代學(xué)研究獲得的年齡集中在兩個(gè)時(shí)間段：①晚三疊—早侏羅世，定年對(duì)象包括：沖莊組片麻巖中的云母(K-Ar：180～220Ma,見《1∶5萬麻栗坡、都龍幅區(qū)調(diào)報(bào)告》，1999)、礦化矽卡巖(Rb-Sr：214.3±15.6Ma[22])、矽卡巖中的輝鉬礦(Re-Os：209.1±3.3～214.1±4.3Ma[21])，圍巖區(qū)域變質(zhì)事件、矽卡巖化作用和成礦作用近同時(shí)發(fā)生，南秧田礦床屬于變質(zhì)成因；②早白堊世，測(cè)試對(duì)象是含礦矽卡巖中的金云母(Ar-Ar：121±3Ma[23]；Ar-Ar：118.14±0.69Ma[24])，南秧田鎢礦為早白堊世巖漿熱液成礦事件。

表2白鎢礦中稀土元素含量測(cè)定結(jié)果

Table 2 Anaytical results of rare earth elements in scheelite

白鎢礦類型樣品編號(hào)元素含量(μg/g)MoSrYLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu∑REEδEuNYTX-5-01300.112020.158.2128.805.7324.131.180.070.730.030.050.010.03

注：“

表3白鎢礦原位Sr同位素分析結(jié)果

Table 3insituSr isotope analytical results of scheelite

白鎢礦類型樣品編號(hào)85Rb信號(hào)強(qiáng)度(V)88Sr信號(hào)強(qiáng)度(V)87Rb/86Sr2σ87Sr/86Sr2σNYTX-5-010.000310.340.000090.000040.713830.00008NYTX-5-020.000010.480.000010.000010.713520.00007NYTX-5-030.00019.740.000040.000040.713590.00007NYTX-5-040.00039.580.000090.000050.713510.00007NYTX-5-050.000710.260.000210.000040.713530.00006NYTX-5-060.007211.080.002270.000410.713640.00008NYTX-5-070.000011.320.000000.000010.713560.00006NYTX-5-080.000011.250.000010.000010.713560.00007NYTX-5-090.000111.230.000020.000010.713510.00007NYTX-5-100.00027.250.000090.000010.713590.00007NYTX-5-110.000010.880.000000.000010.713540.00006NYTX-5-120.000310.440.000080.000030.713580.00007NYTX-5-130.00069.950.000210.000050.713590.00007NYTX-5-140.00988.760.003930.000600.713840.00010NYTX-5-150.00149.610.000480.000060.713540.00008矽卡巖型NYTX-12-010.00023.320.000210.000040.714910.00011NYTX-12-020.00026.120.000110.000020.713390.00007NYTX-12-030.00046.430.000190.000030.713360.00007NYTX-12-040.00015.280.000080.000020.713540.00008NYTX-12-050.00033.020.000360.000040.714290.00011NYTX-12-060.00034.850.000210.000030.713490.00010NYTX-12-070.00015.530.000080.000010.713190.00010NYTX-12-080.00025.130.000130.000020.713490.00011NYTX-12-090.00022.570.000320.000030.714780.00015NYTX-12-100.00054.170.000440.000130.713740.00013NYTX-12-110.00033.390.000340.000060.713850.00012NYTX-12-120.09293.590.084730.012060.714010.00014NYTX-12-130.00035.540.000200.000030.713570.00010NYTX-12-140.00074.420.000510.000110.713890.00011NYTX-12-150.00075.150.000440.000030.713530.00009NYTS-1-A010.00261.410.005890.000390.720270.00021NYTS-1-A020.00331.330.008040.000710.720140.00027NYTS-1-A030.00250.900.009680.001980.721350.00035NYTS-1-A040.00501.180.013940.001010.720720.00032NYTS-1-A050.00461.340.011090.000940.720430.00023NYTS-1-A060.00141.290.003690.000280.720940.00022NYTS-1-A070.00191.240.005060.000360.721060.00025NYTS-1-A080.00141.180.004090.000320.720610.00026NYTS-1-A090.00381.090.011140.000900.720850.00030NYTS-1-A100.00171.110.005180.000200.721040.00031NYTS-1-A110.00081.100.002440.000130.721860.00029長(zhǎng)石-石英脈型NYTS-1-A120.00441.130.012540.001450.721680.00034NYTS-1-A130.00131.300.003480.000370.720790.00024NYTS-1-A140.00061.390.001490.000260.719230.00028NYTS-1-A150.00171.240.004200.000390.720660.00022NYTS-1-B010.00222.350.003380.001250.716040.00014NYTS-1-B020.00142.170.002130.000210.715840.00016NYTS-1-B030.00332.140.005100.000310.716130.00015NYTS-1-B040.00392.400.005300.000420.716930.00014NYTS-1-B050.00192.230.002720.000100.716180.00015NYTS-1-B060.00212.490.002930.000360.716490.00016NYTS-1-B070.00282.280.003940.000380.716660.00015NYTS-1-B080.00282.150.004490.000930.716220.00015

(續(xù)表3)

長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦是另一類重要礦體類型[25-26]，明顯穿切了矽卡巖礦體和圍巖，因此這類白鎢礦的形成應(yīng)晚于矽卡巖型礦化。李建康等[17]對(duì)長(zhǎng)石-石英脈內(nèi)的白鎢礦開展了Sm-Nd定年，獲得159±14Ma的等時(shí)線年齡。本次研究采集的輝鉬礦產(chǎn)出于長(zhǎng)石-石英脈體內(nèi)，手標(biāo)本觀察發(fā)現(xiàn)輝鉬礦呈浸染狀位于長(zhǎng)石-石英礦脈邊部，并且通過薄片鏡下鑒定兩者關(guān)系密切為同一時(shí)期產(chǎn)物(圖2c，f)，其形成時(shí)間能代表長(zhǎng)石-石英礦脈的形成時(shí)間。所得輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為151.0±1.3Ma(圖3)，與其中的白鎢礦Sm-Nd年齡在不確定度范圍內(nèi)一致，說明長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦形成于晚侏羅世，而矽卡巖型白鎢礦的形成時(shí)間應(yīng)為晚三疊世，與晚白堊世老君山花崗巖體無直接的關(guān)系。

圖3 長(zhǎng)石-石英礦脈中輝鉬礦等時(shí)線年齡圖

4.2 兩期成礦流體特征

白鎢礦的微量、稀土元素組成可以指示成礦流體的來源和演化過程[27-28]。南秧田兩類白鎢礦雖然在空間上密切相關(guān)，但兩者的微量、稀土元素存在差異[25]，本文詳細(xì)地測(cè)定了兩期白鎢礦樣品，結(jié)果顯示它們的微量、稀土元素組成具有明顯的差異。白鎢礦的微區(qū)原位分析結(jié)果表明，長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的稀土總量相對(duì)較高，配分曲線平坦，Eu呈現(xiàn)明顯正異常，并且不同樣品之間高度相似，與延邊楊金溝白鎢礦也相似[29]。

矽卡巖型白鎢礦的稀土總量較低，輕稀土富集，重稀土強(qiáng)烈虧損，Eu呈現(xiàn)中等負(fù)異常，與贛東北朱溪、安徽東顧山、湖南黃沙坪、西藏努日、安徽百丈巖等[30-35]矽卡巖型鎢礦或含鎢多金屬礦床相似，此特征可能與矽卡巖礦石的礦物組合有關(guān)。南秧田白鎢礦主要形成于退化蝕變階段[16]，在此之前已經(jīng)生成了大量的鈣鋁榴石，鈣鋁榴石相對(duì)富集重稀土而虧損輕稀土[36]，石榴石的結(jié)晶會(huì)造成熱液流體虧損重稀土而相對(duì)富集輕稀土。曾志剛等[22]所測(cè)定含礦矽卡巖全巖稀土元素配分曲線為Eu負(fù)異常的輕稀土富集右傾型，稀土總含量約247μg/g，LREE/HREE平均值為8.72，而本文的兩件矽卡巖白鎢礦的稀土總量約65.6μg/g，LREE/HREE比值分別為359.5、15.3，稀土總量較矽卡巖全巖有很大的虧損，并且重稀土也更加虧損，因此石榴石的結(jié)晶可能是造成白鎢礦重稀土虧損的重要原因。

南秧田兩期白鎢礦除了稀土元素的差異之外，其他微量元素含量也存在巨大差異，矽卡巖白鎢礦具有相對(duì)高含量的Mo和Sr，而具有較低含量的Y和Nb，Ta元素含量相似，同樣指示兩者成礦流體來源的差異。

南秧田兩期白鎢礦具有明顯不同的δEu值，而白鎢礦的Eu正負(fù)異常可以指示成礦時(shí)環(huán)境的氧逸度[37-39]。在氧逸度較高的情況下Eu主要以Eu3+的形式存在，此時(shí)Eu與其他稀土元素化學(xué)行為一致，Eu的負(fù)異常則繼承于熱液流體，在氧逸度較低或者還原條件下則以Eu2+為主，而Eu2+離子半徑比Eu3+更接近Ca2+的離子半徑[31,37-38,40]，Eu2+更容易進(jìn)入白鎢礦晶格產(chǎn)生Eu正異常。矽卡巖型白鎢礦Eu負(fù)異常顯著(δEu均值0.46)，比圍巖(δEu均值0.62，)更低[39]，暗示白鎢礦形成于氧逸度較高的熱液流體環(huán)境，并且圍巖是造成其Eu負(fù)異常的部分原因。而長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦Eu呈明顯的正異常(δEu均值2.8)，說明其形成于還原性較強(qiáng)的環(huán)境，該類型白鎢礦樣品NYT-16中輝鉬礦的存在也印證了這一點(diǎn)。

4.3 礦床成因探討

南秧田鎢礦床白鎢礦主要以矽卡巖的形式產(chǎn)出，但在該區(qū)域暫未發(fā)現(xiàn)同時(shí)期巖體，并且礦區(qū)圍巖經(jīng)歷了強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用，因此關(guān)于矽卡巖白鎢礦的成因爭(zhēng)議較大。因?yàn)镾r離子半徑與白鎢礦(CaWO3)中Ca離子半徑非常相似，能夠以類質(zhì)同象的形式進(jìn)入白鎢礦，因此Sr的物質(zhì)來源可以指示鎢的成礦流體來源。本文直接以白鎢礦為研究對(duì)象，通過Sr同位素研究來指示兩類白鎢礦的物質(zhì)來源以及探討兩者的成因。

曾志剛等[22]研究矽卡巖礦石稀土特征后發(fā)現(xiàn)其與北美頁巖等很多沉積巖相似，并且全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為214.25±15.6Ma，與區(qū)域變質(zhì)年齡值一致，提出矽卡巖是區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。王冠等[39]測(cè)定了圍巖石英片巖中的稀土元素，其稀土配分曲線與矽卡巖基本完全一致，并且具有相似的LREE/HREE比值和δEu值。本文矽卡巖白鎢礦的稀土配分曲線與矽卡巖和圍巖也較相似，暗示圍巖對(duì)鎢成礦具有較大的貢獻(xiàn)。馮佳睿等[16]對(duì)矽卡巖中的石榴子石、綠簾石、石英等礦物的流體包裹體研究表明成礦流體主要是巖漿水。黃鐵礦的δ34S值反映深部巖漿硫的來源特征，結(jié)合輝鉬礦Re-Os年齡209.1±3.3～214.1±4.3Ma，認(rèn)為鎢成礦與印支期巖漿作用有關(guān)。蔡倩茹等[41]同樣對(duì)矽卡巖不同階段礦物進(jìn)行了流體包裹體研究，結(jié)果顯示成礦流體主要為巖漿水，其次為含有機(jī)質(zhì)的碳酸鹽巖地層和大氣降水。本文矽卡巖白鎢礦87Sr/86Sr同位素初始比值在0.71319～0.71491之間，平均值為0.71370，低于矽卡巖全巖87Sr/86Sr初始比值0.715876[23]，暗示有低87Sr/86Sr比值端元流體的加入，并且其具有低含量高比值和高含量低比值兩個(gè)端元混合的特征，而一般地層Sr含量低而同位素比值高，巖漿流體具有高含量低比值特征，因此南秧田矽卡巖鎢成礦作用很可能與巖漿熱液交代作用有關(guān)。

有關(guān)長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦成因的研究較少，曾志剛等[25]認(rèn)為其物質(zhì)來源主要來自地殼重熔型花崗質(zhì)巖漿熱液，李建康等[17]測(cè)得白鎢礦Sm-Nd等時(shí)線年齡為159±14Ma，認(rèn)為是該期深部巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。而本文白鎢礦Sr同位素具有寬范圍的87Sr/86Sr比值0.71537～0.72803，平均比值為0.72081(圖4)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出矽卡巖白鎢礦，如此高的Sr同位素比值不太可能是由巖漿熱液所引起的，反而可能是由變質(zhì)流體所形成。本區(qū)域花崗片麻巖中發(fā)現(xiàn)有約800Ma的繼承鋯石[42-43]，暗示深部有古老基底的存在，因此長(zhǎng)石-石英脈的形成可能是來自于深部更古老的地層。并且白鎢礦Sr同位素表現(xiàn)出兩個(gè)端元混合特征，一個(gè)端元87Sr/86Sr比值高，含量低，代表變質(zhì)流體端元；另一端元87Sr/86Sr比值低，含量高，靠近矽卡巖白鎢礦地層端元，說明其可能來自矽卡巖，變質(zhì)流體與矽卡巖發(fā)生了交代作用，對(duì)矽卡巖礦體進(jìn)行了疊加和改造。

綜上所述，南秧田兩種類型白鎢礦無論是形成時(shí)代、產(chǎn)出狀態(tài)、礦物組合，還是微量、稀土元素以及Sr同位素都存在著顯著的差異，兩者分別屬于不同時(shí)期和不同成因的兩次成礦事件。矽卡巖型白鎢礦形成于約214Ma，與印支期巖漿活動(dòng)有關(guān)；長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦形成于150Ma左右，與該時(shí)期的變質(zhì)作用相關(guān)，其流體可能來自深部古老基底所形成的變質(zhì)流體。

5 結(jié)論

南秧田白鎢礦床長(zhǎng)石-石英礦脈輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡測(cè)定結(jié)果為151.0±1.3Ma，明顯晚于矽卡巖的成礦年齡214Ma，屬于后期的另一次成礦事件。本文對(duì)兩類白鎢礦進(jìn)行了原位微量元素和稀土元素、原位Sr同位素的測(cè)定，對(duì)比發(fā)現(xiàn)兩者具有明顯的差異，兩次成礦具有明顯不同的流體來源。白鎢礦Eu異常顯示矽卡巖型白鎢礦形成于氧逸度較高的流體環(huán)境，而長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦則形成于較為還原的環(huán)境。較低的87Sr/86Sr同位素比值以及較高的Sr含量指示矽卡巖型白鎢礦形成于巖漿熱液的交代作用，而低Sr含量、高87Sr/86Sr比值以及比值變化范圍大的特征反映了長(zhǎng)石-石英脈型白鎢礦的形成與變質(zhì)流體有關(guān)。兩類白鎢礦Sr同位素都具有二元混合的特征，暗示成礦流體與圍巖的強(qiáng)烈交代作用是白鎢礦形成的關(guān)鍵。

致謝：云南文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團(tuán)有限公司對(duì)本文野外地質(zhì)工作的大力支持和幫助，以及兩位審稿人對(duì)本文提出的建設(shè)性意見，在此表示衷心感謝！