赣东北牛角坞钨多金属矿床地质、年代学和地球化学

牛角坞矿床位于江南造山带东段,是近年来赣东北地区钨多金属矿产勘查取得重要进展的矿区,钨矿体主要赋存于花岗闪长斑岩与元古界板桥组变质砂岩内外接触带,目前探获钨资源量已达到中型规模(WO_(3)平均品位为0.26%),且其深部资源潜力巨大。该矿床以浅部石英脉型钨矿和深部细脉浸染型钨矿分带共生为特色,区别于典型的石英脉型“五层楼”模式,故对其赋矿岩体开展年代学和地球化学研究、对不同类型白钨矿进行矿物学工作和构建成矿模式具有重要意义。本文在矿床地质调查和钻孔编录的基础上,首先厘定了牛角坞矿床矿物组合及其矿化分带特征;获得了花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为149.1±0.6Ma,判断其为华南东部燕山期大规模岩浆热液成矿作用的产物;赋矿花岗质岩浆岩表现为明显的过铝质钙碱性特征,其稀土元素则为明显的右倾型配分模式,具有弱负Eu异常,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素特征;锆石εHf(t)集中在-15.2~-3.2,指示其成矿岩浆来源于古元古代壳源物质重熔;白钨矿稀土元素特征指示两类含矿热液均主体源自深部花岗质岩浆。综合年代学、矿物学和地球化学研究,建立了牛角坞石英脉型与细脉浸染型共生钨矿床成矿模式,为华南地区大规模钨成矿作用研究和深部勘查工作提供了新的理论依据。

江南钨矿带大雾塘特大型钨矿床的发现及找矿勘查启示

大雾塘特大型钨矿床位于赣西北九岭地区,其发现是近年来在江南钨矿带大湖塘矿集区内取得的又一重大找矿成果,总结该矿床找矿勘查经验对指导本地区新一轮找矿突破战略行动具有重要启示作用。找矿思路的转变——由以石英大脉型黑钨矿化为中心转变为以花岗岩浆期后热液控制的细脉浸染型白钨矿化为主要目标,是大雾塘钨矿床找矿突破的关键。产于晋宁期岩体中的燕山期中细粒白云母花岗岩是本地区最有效的找矿线索,隐爆角砾岩为矿化中心部位。结合赣西北地区钨、铜矿共伴生的特征,提出在修武地区“就钨找铜”、在九瑞地区“就铜找钨”的找矿思路。

皖南竹溪岭与W-Mo成矿密切相关的弱分异Ⅰ型花岗闪长岩成岩条件及其地质意义

江南钨矿带是近年来中国新发现W矿床最多的成矿区带之一,是近年研究热点地区。该钨矿带的东部主要发育与弱分异Ⅰ型花岗质岩石密切相关的W-Mo矿床,其成岩成矿机制和条件还不清楚,成岩条件研究是该类型矿床成岩成矿模型研究的基础。因此本文以竹溪岭W-Mo多金属矿床为例,利用角闪石-斜长石温度计、角闪石全Al压力计,角闪石氧逸度计算和黑云母氧逸度投图结果,限定花岗闪长岩的成岩条件,在此基础上,探讨成岩模式。结果显示:早期结晶的角闪石结晶温度为849-881℃,压力为241-330MPa,对应结晶深度9.11-12.4km,logf_(02)=-12.8--12.2;角闪石主结晶阶段的温度为774-841℃,压力为123-209MPa,对应结晶深度为4.40-7.90km, logf_(02)=-13.9--12.7;黑云母结晶时的氧逸度logf_(02)≈-15.0--13.0;显示岩浆从早期到晚期,由深而浅,温度不断降低,氧逸度不断升高。角闪石、黑云母矿物化学特征显示,壳幔岩浆混合作用是竹溪岭花岗闪长岩的主要成岩机制,岩浆上侵过程中经历了两期角闪石结晶事件。江南钨矿带W-Mo多金属矿床的成岩成矿与晚侏罗世古太平洋板块(Izanagi板块)的俯冲作用密切相关。

江南钨矿带桂林郑钼钨矿床钼的赋存状态、时空分布及其研究意义

安徽桂林郑钼钨矿床位于江南钨矿带北部,是目前区内唯一钼储量达到大型的钼钨矿床。本文在对该矿床地质特征和已有成果总结基础上,详细观察了各代表性矿化蚀变样品的岩相学特征,提出该矿床具镁质矽卡岩矿床特征,是桂林郑花岗斑岩熔体与奥陶系白云质灰岩地层交代的产物。矿石类型可分为靠近岩体(<100m)浸染状矿石和远离岩体(> 100m)的条带状矿石,分别赋存在接触交代矽卡岩和层控矽卡岩中。桂林郑矿床的矿石矿物为富钼白钨矿(钼钙矿-白钨矿系列),可分为三个世代,分别形成于无水矽卡岩阶段(Sch-Ⅰ)和含水矽卡岩-氧化物阶段(Sch-Ⅱ和Sch-Ⅲ),辉钼矿仅在浸染状矿石富钼白钨矿(Sch-Ⅲ)边部少量发育。不同矿石类型、不同世代富钼白钨矿的电子探针成分分析显示,富钼白钨矿的钼含量(MoO3%)在5.75%~71.02%之间,均值为46.00%(n=224),总体具有超常富钼的特点;从无水矽卡岩阶段到含水矽卡岩-氧化物阶段(早→晚)、从浅部的条带状矿石到深部的浸染状矿石(浅→深),富钼白钨矿MoO3含量有降低趋势。桂林郑钼钨矿床是首个以富钼白钨矿为主要矿石矿物的钼-多金属矿床,这一特殊钼钨矿床的发现深化了矽卡岩钼钨矿床的成因认识,同时对江南钨矿带内区域成矿规律与找矿勘探工作的推进提供了依据。

江南钨矿带高家塝钨多金属矿床矿化分带特征及其指示意义

高家塝钨多金属矿床位于江南钨矿带北部。钨矿化发育在花岗闪长斑岩与黄柏岭组接触的矽卡岩及其两侧。从岩体向外将矿石划分为:花岗闪长斑岩中细脉浸染状白钨矿矿石(类型Ⅰ)、矽卡岩中浸染状白钨矿矿石(类型Ⅱ)、角岩中脉状白钨矿矿石(类型Ⅲ)3类。高家塝矿床不同类型矿石的白钨矿和磁黄铁矿电子探针(EPMA)分析结果显示,白钨矿w(Mo)从类型Ⅱ(w(Mo)=1.34%~1.40%)→类型Ⅲ(w(Mo)=0.01%~0.17%)→类型Ⅰ(w(Mo)<0.01%)降低。从类型Ⅰ→类型Ⅱ→类型Ⅲ,磁黄铁矿中Cu、Fe元素含量降低;Zn、Co、Ni含量增高。高家塝钨矿床形成白钨矿的成矿流体从类型Ⅱ→类型Ⅲ→类型Ⅰ,氧逸度降低;形成磁黄铁矿的早期石英-硫化物阶段,类型Ⅱ的成矿流体降温速率缓慢,类型Ⅰ和Ⅲ的成矿流体发生快速冷凝作用。区域对比研究显示,高家塝矿床为贫钼白钨矿矿床,形成于还原环境。

江南钨矿带桂林郑富钼白钨矿稀土元素的富集机制及其地质意义

桂林郑钼钨多金属矿床位于江南钨矿带北部,其矿石矿物以富钼白钨矿为主。研究显示,该矿床富钼白钨矿中富集稀土元素。为探究其富集机制,文章对不同世代的富钼白钨矿进行原位LA-ICP-MS微量分析和面扫描分析。结果显示,富钼白钨矿的总稀土元素含量(∑REE)在28.59×10^(-6)~4863.82×10^(-6)之间,均值为789.21×10^(-6)(n=122),从第一世代(Sch-Ⅰ)28.59×10^(-6)~1059.18×10^(-6)(平均值为203.19×10^(-6),n=55)→第二世代(Sch-Ⅱ)533.54×10^(-6)~2536.51×10^(-6)(平均值=928.79×10^(-6),n=30)→第三世代(Sch-Ⅲ)117.21×10^(-6)~4863.82×10^(-6)(平均值=1547.13×10^(-6);n=37)逐渐增高。从Sch-Ⅰ→Sch-Ⅱ→Sch-Ⅲ,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)13.99~143.90(平均值=53.53)→22.38~70.08(平均值=33.74)→7.44~69.86(平均值=27.54)逐渐降低。桂林郑富钼白钨矿形成于高氧逸度、富F的岩浆热液系统,REE主要以Ca^(2+)+Mo^(6+)=REE^(3+)+(1-x)Mo^(5+)+xNb^(5+)(0≤x≤1)为主导方式进入富钼白钨矿中。成矿流体中Cl降低、F增高、氧逸度降低等是REE进入富钼白钨矿的有利条件。通过对江南钨矿带代表性矽卡岩型矿床综合对比分析显示,富钼白钨矿床相比贫钼白钨矿床具有更高的REE,说明桂林郑矿床富钼白钨矿在后续开采中具有稀土元素的综合利用前景。

白钨矿地球化学对皖南竹溪岭和逍遥钨矿成矿流体演化的指示

近年来赣北-皖南地区陆续发现了一批斑岩-矽卡岩钨矿床,构成一个新的世界级钨成矿带——江南钨矿带。位于该成矿带东北段的皖南地区发育大量与弱分异氧化性花岗岩相关的钨多金属矿床,目前这类矿床缺乏基于矿物原位地球化学的精细研究,成矿流体性质和演化认识不清。本文选取皖南地区两个代表性钨多金属矿床——竹溪岭和逍遥矿床为研究对象,开展白钨矿原位成分分析,揭示矽卡岩体系成矿流体性质、物化条件变化以及水岩反应影响,并探讨江南钨矿带内钨成矿条件差异。白钨矿原位成分分析能够精细厘定矽卡岩形成过程的氧逸度、pH值、温度、成矿流体组成变化以及水岩反应等信息。逍遥矿床和竹溪岭矿床的白钨矿均可分为三个阶段:其中早期进变质矽卡岩中白钨矿(Sch-1)的Mo含量最高,REE表现为轻重稀土分异的右倾曲线,具有负Eu异常,与成矿母岩REE配分类似,指示早期流体是相对富Cl的岩浆出溶热液;Sch-2产于退变质矽卡岩阶段,其轻重稀土分异变弱,有一定的正Eu异常,REE和Mo含量较低,推测早期Sch-1结晶摄取大量的LREE,导致后期流体轻重稀土比值降低;脉状产出的白钨矿(Sch-3)形成于晚期石英-硫化物阶段,其REE、Nb、Ta和Y等元素含量显著高于Sch-1和Sch-2,REE表现为轻重稀土分异弱的平坦型曲线,发育弱正Eu异常,暗示晚期流体更加富F。本文研究认为从早期Sch-1到晚期Sch-3,白钨矿Eu异常变化不一定反映氧逸度变化,而更可能反映的是水岩反应制约;此外,白钨矿的Mo含量相对于Eu异常更能够有效地反映体系的氧逸度特征。与逍遥矿床相比,竹溪岭矿床石榴石的钙铁榴石组分含量较低,锰铝榴石组分含量高,白钨矿Mo含量(630×10^(-6)~18813×10^(-6))显著低于逍遥白钨矿(8700×10^(-6)~74478×10^(-6)),指示竹溪岭矿床相比于逍遥矿床是相对还原的钨矽卡岩体系。前人认为江南钨矿带中相对于赣北还原型钨矽卡岩矿床,皖南地区矿床总体上属于氧化型,基于竹溪岭矿床和逍遥矿床的对比表明皖南地区钨矿床之间氧化还原状态存在差异。氧逸度和成矿岩浆岩的分异程度是制约皖南地区矿床规模大小的重要因素。

江西钨锡多金属矿床成矿系列与找矿

本文在江西省地质勘查基金项目十余年找矿成果的基础上,进一步阐述了江西钨锡成矿区(带)时空演化规律,建立了江南和南岭2条钨锡多金属成矿带,进而划分9条成矿亚带和15个矿集区;厘定了包括江南地块与燕山期Ⅰ型中酸-弱酸性斑岩有关的铜钨金钼矿床成矿系列等共3个成矿系列、与燕山晚期S1型酸性花岗岩有关的钨锡钼银矿床成矿亚系列等6个成矿亚系列和朱溪式等15个矿床式;总结了3个钨锡多金属矿床成矿系列特征及成矿规律,剖析了朱溪、大湖塘、东坪、松树岗等找矿重大突破典型案例;提出了“异常指方向、标志定靶区、主攻新类型”的“面上选点”找矿预测及勘查思路,研发了“脉面层体”就矿找矿法的“点上突破”朱溪式“关键控矿要素识别勘查模型+地球化学元素示踪+地球物理三维反演+钻探”等快速、精准、高效探测技术组合的找矿方法,对江西钨锡矿找矿潜力进行评价分析,并提出下一步找矿建议。

江南钨矿带(江西段)成矿规律

赣北地区包括长江中下游成矿带(江西段)和江南成矿带(江西段)。江南成矿带(江西段)钨矿床自南东侧至北西侧成岩成矿时代逐渐变轻160 Ma→150~140 Ma→135~125 Ma,其中主成矿期为150~140 Ma、135~125 Ma;控矿构造以NE向构造及其次级裂隙为主,成矿浆岩包括Ⅰ型和S型,以S型为主。区内成矿系列包括与S型酸性岩浆活动有关的钨锡银铅锌铀钍矿床成矿系列和Ⅰ2型中酸-弱酸性斑岩有关的钨、钼矿床成矿亚系列。将江南成矿带(江西段)钨矿自南至北划分为朱溪、大湖塘、阳储岭、香炉山-东坪、莲花山等5个矿集区。

江南钨矿带香炉山钨矿床稳定同位素地球化学示踪

赣北香炉山矿床是江南世界级钨矿带北缘的特大型钨矿床,包含香炉山—形坪、大岩下和张天罗等3个相邻矿段。香炉山—形坪矿段主要由沿寒武系杨柳岗组泥质灰岩与黑云母花岗岩的接触带分布的透镜状和层状钨矿体组成,以矽卡岩型矿化为主;大岩下、张天罗矿段则主要由沿震旦系陡山沱组含炭质页(泥)岩与灯影组含炭含泥硅质岩顺层展布的钨矿体组成,矿化类型为角岩型。采自大岩下矿段含石英脉钨矿石中的石英H、O同位素结果显示,氧化物阶段石英δD_(V-SMOW)值为-67.9‰~-78.0‰、δ^(18)O_(H2O)值为-3.3‰~0.7‰;石英硫化物阶段石英δD_(V-SMOW)值为-64.6‰~-66.4‰、δ^(18)O_(H2O)值为-7.5‰~-0.3‰,指示了香炉山钨矿床成矿流体为岩浆水与大气水的混合流体,在氧化物阶段就发生了大气降水的加入,在石英硫化物阶段大气水混合比例接近40%。采集自香炉山各矿段不同硫化物样品中的S同位素结果相近,δ^(34)S值主要为1.2‰~5.4‰,均符合矿床硫源以岩浆硫为主的特征。综合区域地质背景和已有研究提出,在早白垩世的区域伸展背景下,新元古代地层熔融形成的富含钨的岩浆上涌,形成的岩浆热液与不断加入的大气降水在近地表发生混合形成成矿流体并持续演化,与不同层位的含钙围岩发生交代,最终沉淀形成香炉山白钨矿床。

湖南安化大溶溪白钨矿床侧伏规律研究及意义

湖南安化大溶溪白钨矿床位于湘西金锑钨成矿带,赋存于大神山岩体外接触带,是湘西地区最为重要的大型钨矿床。为了深入了解大溶溪白钨矿的矿床成因类型,以大溶溪白钨矿床开发期收集的大量基础资料和9个中段1997个钨样品测试数据为基础,通过对数据进行统计和可视化分析,研究大溶溪白钨矿的矿体侧伏规律,并据此进行反向推演,探讨了大溶溪白钨矿的成矿作用过程及其与大神山岩体之间的关系。研究表明:大溶溪白钨矿的矿体侧伏方向为NE(42°),受大神山岩体控制;成矿物质主要来源于南沱砂岩组,大神山岩体为其活化、迁移和再富集提供了热力场和动力场。结合前人研究成果,认为大神山岩体北部界山区域和南部白沙溪区域均位于大神山岩体热力场范围内,成矿条件与大溶溪白钨矿床相似,具有良好的成矿前景,建议进一步探寻深部隐伏矿体。