崇義淘錫坑鎢礦床黑鎢礦標(biāo)型及指示意義

劉小林，張 勇

（崇義縣淘錫坑鎢礦，江西 贛州 341300）

1 成礦地質(zhì)情況

在本研究中所分析的崇義淘錫坑鎢礦床位于華南成礦省南嶺中段，也是九龍腦礦田的重要礦床，從其成因上主要為石英脈型黑鎢礦為主，礦區(qū)出露地層中含有寒武系和震旦系，后者是由泥沙質(zhì)和火山質(zhì)構(gòu)成的復(fù)理石，前者是以泥沙質(zhì)為主構(gòu)成的。從礦區(qū)的構(gòu)造上呈現(xiàn)從北到東的靖石斷裂，南部位置靠近東西位置存在仁風(fēng)斷裂以及與銅礦具有緊密聯(lián)系的石膏窩大斷層，巖層中間節(jié)理再發(fā)育。礦區(qū)中的巖脈包括玄武玢巖，石英閃長(zhǎng)玢巖，其深度隱藏花崗巖是與礦床形成具有緊密聯(lián)系的。除此之外，在該礦區(qū)地表位置沒(méi)有花崗巖裸露出來(lái)，僅存在外接觸帶泥盆系地層位置，能夠發(fā)現(xiàn)隱伏花崗巖體。根據(jù)郭春麗等人研究利用shrImp技術(shù)進(jìn)行該礦床年齡分析，檢測(cè)年齡為155Ma。該礦體存在于震旦系淺變質(zhì)砂巖中，從下部逐漸延伸到花崗巖體中。礦體主要是以黑鎢礦為主礦脈中的礦物，包括白鎢礦，黑鎢礦，黃鐵礦，黃銅礦等，脈石礦物中包括黃玉，電氣石，石榴石，蠟石，白云母等物質(zhì)。由于近礦圍巖位置存在一定的蝕變作用，存在白云母化，黃鐵礦化。根據(jù)礦物構(gòu)成和空間形成時(shí)序，在本研究中將黑鎢礦礦石英脈型礦化分為兩種成礦階段，包括早期和晚期。在兩個(gè)階段早期為硅酸鹽氧化物階段，而晚期為氧化物硫化物形成階段。

2 黑鎢礦的特點(diǎn)

由于在崇義淘錫坑鎢礦床產(chǎn)生在花崗巖類侵入體外接觸帶石英脈中，并且在結(jié)晶粗大的黑鎢礦通常呈現(xiàn)斜肩脈臂或垂直脈壁增長(zhǎng)，少數(shù)呈現(xiàn)平行脈壁生長(zhǎng)。在石英脈中的黑鎢礦少量是以單晶體產(chǎn)生的，大多是由多個(gè)晶體共同形成，或者與黃鐵礦，黃銅礦，綠柱石等硫化物集體產(chǎn)出。除此之外，還有部分黑礦在石榴子石等礦物結(jié)晶體中形成，黑鎢礦通常晶出較早，而且能夠產(chǎn)出自形和他形晶體，通常會(huì)被白鎢礦以及黃鐵礦等其他硫化物切割，部分能夠觀察到黑鎢礦交代白鎢礦的現(xiàn)象。

3 化學(xué)成分分析

在本研究中所研究的礦體黑鎢礦存在兩期，早期為黑色，形狀為長(zhǎng)軸，板狀，是一種垂直脈壁生長(zhǎng)的集合體產(chǎn)出，同時(shí)與黃銅礦、黃鐵礦錫石等共生，而在晚期的黑鎢礦中色澤較弱，而且顏色呈現(xiàn)暗色，根據(jù)礦脈空間位置可將其分為四大脈組，包括寶山風(fēng)嶺坑，爛梗子和棋洞。在本研究中主要針對(duì)第七礦脈中早期黑鎢礦作為樣品采取，該礦脈走向?yàn)?10°～330°，能夠呈現(xiàn)分支復(fù)合和尖滅再線。根據(jù)研究資料表明，該礦體厚度從深到淺逐漸變小，而且氧化物的品位也從深到淺逐漸變少。除此之外，研究學(xué)者利用x射線衍射分析法對(duì)黑鎢礦的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，同時(shí)借助多種現(xiàn)代化的檢測(cè)技術(shù)分析其含量，化學(xué)成分，微量元素以及稀土元素的具體含量，其中在x射線晶體衍射分析中使用的儀器是dmax-2500型，輻射是cu靶，電壓設(shè)置為40千伏，電流為200毫安，在室溫條件下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，利用ICP-MS分析法對(duì)本研究所采取的礦區(qū)第七脈056和356中段黑鎢礦的晶體參數(shù)進(jìn)行分析，其a0為0.47和0.478，b0為0.573和0.574，c0為0.498和0.499，β為90度28分。同時(shí)相比來(lái)說(shuō)，356中段中的黑鎢礦晶胞參數(shù)要低于056，說(shuō)明兩種位置的黑鎢礦晶胞參數(shù)存在一定成分差異。從該黑鎢礦的化學(xué)成分上來(lái)看，使用電子探針?lè)軌蜥槍?duì)黑鎢礦化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)礦物主要以鎢錳鐵礦為主，其成分為氧化亞鐵，氧化鎢，氧化錳。針對(duì)于黑鎢礦的成分中氧化鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%～44%，產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大，平均為73%，氧化亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的13%～18%，平均達(dá)到16%，氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.9%～12.9%，平均為9.4%，在這些礦物質(zhì)中錳含量低于鐵含量，六價(jià)鎢存在一定的虧損。通過(guò)該研究發(fā)現(xiàn)，在黑鎢礦的晶格中存在部分被鈮、鉭等元素替代。使用ICP-MS法針對(duì)不同中段的黑鎢礦微量元素以及稀土元素進(jìn)行含量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在該黑鎢礦中存在一定含量的排量的Nb和Ta，且含量較大，分布呈現(xiàn)不均勻趨勢(shì)，其中Nb含量達(dá)到0.86到521×10-6，而Ta的含量達(dá)到0.079～6.26×10-6。

可以看出兩個(gè)元素之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，在稀土元素中含量變化較大，其中REE含量為221～670×10-6，而LREE含量為2.2～46×10-6，HREE含量為218～788×10-6，屬于負(fù)相關(guān)關(guān)系。此外，ce含量為0.7～1.0，是一種負(fù)異常弱正常異常，說(shuō)明該成礦是在封閉條件下開(kāi)展的。使用球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠獲得該黑鎢礦的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模型分配圖，并能夠通過(guò)該圖發(fā)現(xiàn)，稀土富集相比輕稀土來(lái)說(shuō)虧損向左傾斜，并呈現(xiàn)躺椅式的分布趨勢(shì)。

4 黑鎢礦的指示意義分析

首先從礦物構(gòu)成成分對(duì)于礦床類型的指示意義上來(lái)看，由于黑鎢礦源于多種類型的鎢礦中，不同礦床的黑鎢礦在鐵錳的那個(gè)多種元素構(gòu)成上有一定差異，并且黑鎢礦中鐵錳構(gòu)成與其產(chǎn)出礦床類型有直接聯(lián)系，對(duì)于深以及中深礦中大多中間為黑鎢礦。在接近地表位置的礦床中，黑鎢礦表現(xiàn)為鎢銅礦，鎢鐵礦和鎢錳礦幾種礦物。此外還有礦主要位于外接觸帶，在石英脈形礦床中，經(jīng)過(guò)電子探針進(jìn)行同步檢測(cè)，表明均屬于錳鎢礦，鎢鐵礦，是一種中間成分類型，是符合當(dāng)前礦床的銅礦規(guī)律的。從鈮鉭標(biāo)型來(lái)看，一般來(lái)說(shuō)鈮鉭產(chǎn)生于內(nèi)接觸帶中，并且鈮鉭的含量高于所在位置的鈮鉭平均含量，產(chǎn)于外接觸帶中，則低于該區(qū)平均值。由于本研究的礦區(qū)還有礦位于外接觸脈，因此整體來(lái)看鈮鉭等質(zhì)量含量比較低，對(duì)于同一礦田礦床黑鎢礦中的鈮鉭等含量相比成礦母巖來(lái)說(shuō)有一定程度降低，并且黑鎢礦中的鈮鉭等含量是不斷遞減的，也符合本研究的成礦規(guī)律。從稀土元素特征來(lái)看，一般來(lái)說(shuō)在黑鎢礦中稀土元素的特點(diǎn)是與礦產(chǎn)產(chǎn)出具有直接聯(lián)系，同時(shí)是與酸性花崗巖具有直接聯(lián)系的石英慢型礦床黑屋礦。

一般來(lái)說(shuō)，稀土含量是比較高的，這也是與本礦床幾乎一致的，表現(xiàn)為銅礦流體富集效應(yīng)。在黑鎢礦中稀土元素含量的變化能夠從一定程度上反映成礦物質(zhì)的來(lái)源以及其具體的轉(zhuǎn)移變化，此外根據(jù)劉偉等人提出，針對(duì)花崗巖含有大量微粒胞體，能夠讓中基性巖漿無(wú)法完全與花崗巖漿混合的標(biāo)志，能夠反映黑云母花崗巖為殼-?；旌显赐刍◢弾r，說(shuō)明該黑鎢礦流體來(lái)源于多個(gè)方面。而淘錫坑鎢礦床具有水平和近水平的分布。根據(jù)其數(shù)據(jù)變化，能夠發(fā)現(xiàn)連續(xù)變化規(guī)律，也表明該黑鎢礦為同源不同階段產(chǎn)物。

5 小結(jié)

總而言之，在本研究中主要采用定電感耦合等離子質(zhì)譜方法以及x射線衍射法等多種方法，對(duì)本研究的黑鎢礦在處于不同中段內(nèi)的化學(xué)成分，礦物結(jié)構(gòu)，稀土元素特點(diǎn)進(jìn)行分析。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該黑鎢礦主要為錳鐵礦，并且在空間上呈現(xiàn)一定的化學(xué)成分變化規(guī)律，能夠從一定程度上反映從礦物質(zhì)轉(zhuǎn)移，同時(shí)可以利用黑鎢礦稀土元素作為物質(zhì)來(lái)源以及控制成因的主要判斷標(biāo)志。通過(guò)本研究，能夠從微區(qū)礦物角度對(duì)其化學(xué)成分特點(diǎn)，空間變化規(guī)律進(jìn)行探討，這對(duì)于鎢礦床礦物學(xué)研究資料能夠提供一定的補(bǔ)充，同時(shí)也能夠?yàn)楹笃陂_(kāi)展微區(qū)礦物學(xué)以及物質(zhì)來(lái)源，礦床成因等相關(guān)研究提供重要的思路。