滇东南洒西白钨矿床稀土元素地球化学特征及其成因指示意义

张 彬，张林奎，石洪召，陈敏华，刘书生

（1.成都地质调查中心，成都 610082；2.中国地质大学（武汉），武汉 430074）

洒西白钨矿床位于我国著名的滇东南锡多金属成矿区之老君山矿集区，地处滨太平洋与特提斯-喜马拉雅两大构造域的复合部位，是滇东南老君山地区继南秧田超大型层状白钨矿床之后，在猛硐岩群地层中发现的又一中型层控型白钨矿床。目前该矿床研究程度较低，许翠芳等[1]通过对其成矿规律的研究认为其成因属多期岩浆热液-交代变质叠加改造型，主成矿期为燕山期的热液叠加作用。笔者对洒西白钨矿的赋矿围岩和白钨矿石及外围的花岗质混合片麻岩的稀土元素地球化学特征进行了研究，以探讨矿床成因。

1 区域地质背景

老君山矿集区位于杨子陆块东南部被动边缘褶皱带西南端，属文山-富宁-大新断隆带，西邻中越边境（图1）。区内地层从老到新依次出露元古界、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、三叠系及少量第四系。区内燕山期都龙花岗岩、南温河混合花岗岩广泛出露，燕山期都龙花岗岩锆石定年获得的可靠年龄范围为83.3～96.0 Ma，侵位时间为燕山晚期；南温河混合花岗岩在区内大面积出露，侵入于元古宇-寒武系地层中，被燕山期花岗岩侵入，是都龙-Song Chay穹窿体的一部分，其确信的年龄为420～440 Ma，张斌辉等[2]认为可能存在新元古代花岗岩，是新元古代和志留纪两期花岗岩搅合未解体的片麻状花岗杂岩。区内构造以文山-麻栗坡断裂、马关断裂及其所挟持的南温河片麻岩穹窿构造为主体，控制着区内主要矿产的分布。

2 矿床地质特征

矿区地层主要为已变质的新元古界猛硐岩群，其中上段岩性为二云母片岩、绢云母片岩、黑云母片岩；中段主要为黑云母石英变粒岩夹二云母片岩、黑云母片岩，是区内主要的含矿层位。白钨矿呈星点状或斑点状在黑云母石英变粒岩中不均匀分布，局部构成工业矿体，呈层状、似层状产出；下段岩性为黑云母斜长片麻岩、黑云母片岩、二云母片岩。志留纪花岗质混合片麻岩主要分布于矿区外围。

围岩蚀变主要为绿帘石化、硅化、电气石化等。矿石主要金属矿物有白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿，偶见黄铜矿、毒砂、方铅矿。白钨矿一般以星点状、小团块状产出，部分沿层理聚集形成条带状、条纹状的富矿脉，少量后期石英脉、含电气石石英脉中的白钨矿呈囊状、团块状产出。

3 稀土元素分析结果及地球化学特征

14件岩石稀土元素分析结果列于表1，其地球化学特征如下:

片岩∑REE 含量在 141.68×10-6～206.58×10-6），平均172.22×10-6，黑云母石英变粒岩∑REE含量在 139.17×10-6～194.16×10-6，平均 157.55×10-6，片岩及变粒岩岩石中La/Yb比值为1.02～17.54，大部分样品在4.52～7.32之间，LREE/HREE比值为4.37～6.87，最高达 11.70，δEu为 0.67～1.49之间，具弱的正异常或弱的负异常；δCe值为0.62～0.98，具弱的负异常。其中样品ZK2302B6∑REE含量较低，为34.23，LREE/HREE为1.94，无明显的分馏。花岗片麻岩∑REE含量明显较高，其中一件为379.69×10-6，LREE/HREE 比值平均为 5.04，La/Yb比值平均为4.50，为轻稀土富集型；δEu平均为0.14，为明显的负异常，δCe为 1.03 ～1.04，为弱的正异常。

4 讨论与结论

Eu异常的形成与它在自然界中存在Eu2+和Eu3+有关，在还原条件下，Eu元素主要以二价态形式存在，由于电荷数的减少和离子半径的相对增大，使Eu常表现出与其他三价稀土元素不同的地球化学性质，在地质地球化学作用过程中与其他元素分离，从而出现Eu异常。丁振举等[3]认为矿石中产生Eu异常的原因可能有两种:一是矿石沉淀时从成矿热液中继承了相对富Eu的特征；二是矿石形成后，后续的变质变形或流体作用导致Eu异常。

表1洒西白钨矿床矿石及围岩稀土元素分析结果（×10-6）T ab le1 R a re earth elem en ts co n fen t o f o res a n d w allrock s in S ax i sch eelite d ep o sit注:D C27-2及42 55 ND-1数据引自文献[3].ZK 49-4 B16数据引自文献[4].RE E数据不包括Y。测试单位:中国地质大学（武）地质过程与矿产资源国家重点实验室，利用Agilent 7500a IC P-MC分析，详细的样品分析处理过程、分析精度参照文献汉[4]。

除ZK2302B6样品外的12件矿区地层样品Eu异常类型可明显分为两类，一类具有弱的正异常，一类具有弱的负异常。由于后期岩浆流体具有较强的Eu负异常，叠加改造作用不可能形成第一类样品中的正异常，因此，Eu正异常不应是后期地质作用的结果，而是矿石沉淀时继承的成矿热液的稀土元素特征的反映；第二类中的Eu表现为弱的负异常，则可能是原来Eu正异常叠加了后期强负异常的流体演化的结果，暗示其多期成矿的性质。

Ce异常的产生主要与其在氧化环境下以Ce4+形式出现有关，矿区地层样品中出现的Ce负异常应是成矿热液Ce相对亏损的反应。有两种可能，一种是海水/围岩反应不够彻底，由海水演化生成的流体继续保留海水的部分特征；一种是系统深部高度演化的流体在上升过程中通过与下渗的海水发生混合，被标记上了海水的标志。由于前者不可能使流体同时发育明显的Eu正异常。因此Eu正异常和Ce负异常的同时出现应指示在矿石沉淀时相对高温的热水流体和较低温的海水在海底发生了对流混合，是典型喷流沉积成因的证据[5-9]。

从矿区矿石的稀土元素配分模式图（图2）上可以明显看出，洒西白钨矿床与大厂锡矿[10]、加拿大沙利文铅锌矿、南秧田白钨矿[11]等典型的喷流沉积型矿床具有相似的特征，说明洒西白钨矿床与上述矿床具有相似的成因模式，为喷流沉积成因。ZK2302B6样品稀土元素配分模式与原始地幔类似，有弱的Eu正异常，轻重稀土几乎没有分异，呈一条近于平整的直线，可能代表了刘玉平等[12]认为的古元古代-新元古代的火山杂岩。

综上所述，洒西白钨矿床成因类型为喷流沉积-后期岩浆热液改造型。

图2 洒西白钨矿石、花岗质片麻岩与大厂锡矿、沙利文铅锌矿稀土配分模式图Fig.2 Chrondrite-normalized REE pattern comparing among Saxi scheelite deposit,Dachang tin deposit and Sullivan Pb-Zn deposit

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