湖南瑶岗仙钨矿成岩成矿作用年代学研究

湖南瑶岗仙钨矿床位于南岭东西构造带中部,加里东隆起带与印支-燕山凹陷带的交汇部位。区内出露地层有寒武系、泥盆系、石炭系和侏罗系,其中寒武系和泥盆系为含矿的主要层位。矿体赋存于燕山早期花岗岩体内外接触带。笔者在前人对矿床的地质构造、岩石地球化学以及同位素年代学等方面研究的基础上,采用SHRIMP铀-铅、铷-锶等时线和铼-锇等时线定年方法,对瑶岗仙花岗岩体及赋存于岩体内外接触带的黑钨矿-石英脉进行精确定年,获得岩体锆石SHRIMP铀-铅年龄为(170.7±2.2)Ma(置信度95%,n=12,MSWD=1.7),产于岩体外接触带寒武系地层中的黑钨矿-石英脉年龄为(175.8±4.1)Ma(置信度95%,MSWD=0.88),产于岩体内接触带的黑钨矿-石英脉年龄为(156±3)Ma(置信度95%,MSWD=0.20),产于外接触带石英脉中的辉钼矿年龄为(170±5)Ma。测定结果表明,瑶岗仙钨矿床的形成至少经历了两个成矿期,分别对应于J1/J2过渡期与J2/J3过渡期。今后的深部找矿工作尤其是杨梅岭矿段深部应该注意寻找两个时期分别形成的石英脉型和矽卡岩型矿体。

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体演化特征研究

瑶岗仙矿床位于湖南省郴州市瑶岗仙镇,是世界著名的钨矿床。近几年,随着云英岩析离体的发现,对于成矿流体的演化过程有了新的认识。文章通过对瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿床的中粒碱长花岗岩、云英岩析离体和石英脉3个阶段地质体的石英中的流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,并对云英岩析离体中的熔流包裹体进行加热熔化实验,初步证明了瑶岗仙矿床石英脉型黑钨矿阶段成矿流体的演化是由花岗质岩浆→浆液过渡态岩浆→岩浆热液的一个完整连续的过程,而且成矿流体以富含挥发分为特征。并结合地质现象,提出浆液过渡态流体与成矿作用具有直接联系。

湖南瑶岗仙钨矿床成矿流体的氦、氩同位素组成及其意义

瑶岗仙钨矿床是南岭地区最典型的石英脉型钨矿床之一。本文对该矿床黄铜矿和黑钨矿中流体包裹体的氦、氩同位素进行了较系统地测定。研究表明,黄铜矿和黑钨矿流体包裹体中3He/4He分别为0.37～0.43Ra和0.05～0.49 Ra,明显高于地壳值;黄铜矿和黑钨矿流体包裹体中的氩同位素分别为673～886和325～903,均明显高于饱和大气雨水的40Ar/36Ar值。这些氦、氩同位素组成揭示该矿床的成矿流体具有壳、幔两端元混合的特点。结合区域地质构造演化和成矿年代学的研究成果,本文认为瑶岗仙钨矿床的成矿流体是由瑶岗仙S型花岗岩浆分异出的含有地幔He的岩浆流体与大气成因地下水的二端元混合产物,S型花岗岩的形成也是壳幔相互作用的结果。

湖南瑶岗仙钨矿床流体包裹体特征及其意义

对瑶岗仙石英脉型钨矿床的石英、萤石和夕卡岩型钨矿床中石榴石流体包裹体的岩相学特征研究表明,与成矿有关的包裹体主要有三类:富液相、富气相和含子晶的多相包裹体。脉型钨矿床中石英包裹体均一温度范围为180℃～300℃,盐度0.88～6.45 wt%NaCl eqv;矽卡岩型钨矿床中石榴石包裹体的均一温度范围为190℃～300℃,盐度0.1～8.95wt%NaCl eqv;成矿溶液的密度为0.81～0.89g/cm^3,表明形成这两种类型矿床的成矿流体均属于中温、低盐度、低密度的流体;成矿压力为120～160MPa,成矿深度约为7～9km,因此该矿床是在中高压力、中深成条件下形成的。激光拉曼探针分析表明,石英中包裹体的气相成分比石榴石中的更富含 CH_4、CO_4和 H_2O 等挥发份,说明流体是一种介于岩浆与热液之间的过渡性流体,具有上部偏液、下部偏浆的特点。由于该区自燕山期以来软流圈上隆,岩石圈经历了强烈的伸展、减薄作用和壳幔相互作用,而 C-H 还原性组分的增加,指示流体很可能来自于深部的地幔过渡带或者软流圈。

湖南瑶岗仙钨矿花岗岩中暗色包体的发现及其地球化学特征

湖南瑶岗仙钨矿区与成矿有关的碱长花岗岩内除含有云英岩包体和早期花岗岩包体外,还有一种特殊的暗色包体。该暗色包体矿物组成复杂,包括钠长石、钾长石、石英、白云母、电气石、绿泥石、白铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物。通过对比暗色包体、寄主碱长花岗岩以及铁镁质包体矿物学及地球化学特征,初步认为暗色包体可能是由铁镁质包体蚀变而来,其地球化学特征受到寄主花岗岩强烈影响。暗色包体中产出大量白铁矿和绿泥石,由此说明,瑶岗仙岩体岩浆演化晚期属于一个温度较低并呈弱酸性的环境。

湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床成矿流体特征

利用红外显微镜对湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床中不透明矿物黑钨矿的流体包裹体以及黑钨矿共生的透明矿物石英中的流体包裹体进行显微测温对比分析,结果表明,黑钨矿中的原生流体包裹体有富液体包裹体、纯液体包裹体和富气体包裹体等,其均一温度范围大致在230℃~320℃,平均温度为281℃;冰点-4.2℃^-12.9℃,盐度6.74%~16.80%溶液。石英中流体包裹体主要为富液体包裹体,其均一温度范围大致在202℃~273℃,平均温度为240℃;冰点-0.5℃^-4.1℃,盐度为0.88%~6.59%溶液。黑钨矿形成时捕获的流体属于中温、中等盐度、低密度的流体,石英形成时捕获的流体属于中低温、低盐度、低密度的流体。通过黑钨矿中流体包裹体的显微测温结果及前人研究成果分析显示,成矿流体主要来自岩浆,流体演化经历了自然冷却、混合作用等过程,这些过程可能是钨沉淀的有效机制。

瑶岗仙复式岩体地质地球化学特征及其与成矿的关系

瑶岗仙复式岩体、千里山复式岩体、骑田岭岩体和九峰岩体都是亚碱性、过铝质、放射性元素含量高的花岗质岩石;而作为成矿小岩体的瑶岗仙复式岩体区别于区域大花岗岩体如九峰岩体、骑田岭岩体,其酸性和分异演化程度更高,与后者相比存在分异演化上的连续性和继承性。瑶岗仙复式岩体富含挥发分,第一期和第二期侵入岩在演化过程中发生了强烈的流体—熔体相互作用;第三期石英斑岩同样也具备良好的成矿条件,但随着地质条件的改变,其沿着构造薄弱地带快速上升,并以含W元素较高的石英斑岩就位,规模明显小于前两期,且标志着成矿作用的结束。