南岭地区钨矿床“多位一体”式成矿作用探讨

卢汉堤，谭运金（.中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西桂林54004；.桂林矿产地质研究院，广西桂林54004）



南岭地区钨矿床“多位一体”式成矿作用探讨

卢汉堤1，谭运金2
（1.中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，广西桂林541004；2.桂林矿产地质研究院，广西桂林541004）

摘要：针对中国南岭地区分布的与中生代壳源型岩浆花岗岩类有成因联系的钨矿田或钨矿床，探究了其成矿规律和控制因素，提出了南岭地区钨矿床“多位一体”式成矿分为四种模式：西华山式“多位一体”成矿，黄沙—茅坪式“多位一体”成矿，漂塘式“多位一体”成矿和栗木式“多位一体”成矿；控制和决定钨矿床“多位一体”式成矿的主要地质因素是钨矿体的矿床地球化学类型（取决于成矿母岩的地球化学类型），同期同源的成矿母岩的多阶段成岩成矿作用和成矿母岩定位的地质环境。

关键词：南岭地区；钨矿床；“多位一体”成矿作用；矿床地球化学类型

在中国南岭地区，矿床地质、地球化学研究和矿山生产实践表明，在与中生代壳源型岩浆花岗岩类有成因联系的钨矿田或钨矿床中，“多位一体”式成矿作用及成矿现象较为普遍。深入研究南岭“多位一体”式矿床的成矿规律及控制因素，对丰富和发展壳源型岩浆花岗岩的成岩成矿理论，对大中型钨矿山的找矿预测，应该具有重要的现实指导意义。

在一个矿田或一个矿床内，存在成矿时间相近，成矿物质来源相同、相互有成因联系的矿体叠加或共存的现象，定义为“多位一体”式矿床。构成“多位一体”式矿床的矿体，其成矿元素（或工业矿物）组合不同，矿化类型有别，甚至矿体的形态、产状都存在很大的差别。南岭地区钨矿床“多位一体”式成矿作用可以分为四种模式：西华山类型成矿模式，黄沙—茅坪类型成矿模式，漂塘类型成矿模式和栗木类型成矿模式。

1西华山式“多位一体”成矿

西华山式“多位一体”成矿的矿床以西华山钨矿为代表。西华山钨矿的含矿石英脉赋存在成矿母岩（花岗岩）的内接触带，这类花岗岩是地壳硅铝层重融型花岗岩岩浆的结晶产物。花岗岩体是经历过多期多阶段成岩成矿作用形成的复式岩体[1]。与钨矿化有成因联系的花岗岩是中粒黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩。

图1　西华山508勘探线剖面示意图[2]Fig.1 Profileof508prospectinglinein Xihuashan Tungstendeposit

西华山式“多位一体”成矿的主要特征是：（1）含矿石英脉赋存在成矿母岩的内接触带。花岗岩及其派生的含矿石英脉呈“西瓜皮”状叠置于花岗岩及其派生的含矿石英脉的外缘，构成两层矿化叠置的“多位一体”现象。构成两层矿化的钨矿体互不连通，各自形成独立的工业矿体和相应的矿化富集带，中间为无矿段或由贫矿带隔开（图1）[2]。（2）两层钨矿化的矿体形态、产状有区别，产于岩体内的矿体形态复杂，产状变化大；产于岩体内的矿体形态变化较小，产状稳定，呈现斜列状展布规律，见图2。（3）两层钨矿化的矿体，其矿化强度、脉石矿物等特点有区别。（4）两层矿化的矿体，其主要的工业矿物相同，为黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿，表明它们的成矿元素组合为钨、钼、铋，有地球化学类型相同的成矿花岗岩的分异、演化产物[3]。（5）与钨矿化有成因联系的和是同源岩浆不同成岩阶段的产物。因此，西华山式“多位一体”成矿是同一地球化学类型花岗岩浆多阶段演化作用产生的结果。

图2西华山62号矿脉两层矿化特征示意图[2]Fig.2 Mineralization characteristics for Xihuashan tungsten deposit's No. 62 vein

2黄沙—茅坪式“多位一体”成矿

这类“多位一体”式成矿模式包括“五层楼+地下室”成矿模式[4-6]和“上脉下体”成矿模式[7]。前者以黄沙钨矿、梅子窝钨矿为代表，后者以茅坪钨矿为代表。鉴于两者成矿作用方式和矿床成因类型一致，笔者认为，将它们归并为一类“多位一体”成矿模式是合理的。

黄沙—茅坪式“多位一体”成矿的主要特征：（1）具有这类“多位一体”成矿的钨矿床主要是产于成矿母岩接触带内外的矿床。在矿区上部，发育下古生界的浅变质岩，矿区深部存在隐伏的成矿母岩。（2）构成“多位一体”矿床的钨矿体是产于矿床上部的石英脉型矿体（茅坪钨矿）或具“五层楼分带”的石英细脉带型矿体（黄沙钨矿和梅子窝钨矿）和产于隐伏的成矿母岩内接触带的云英岩型矿体。（3）石英脉型钨矿体或石英细脉带型矿体是成矿母岩在岩浆期后热液阶段产生的成矿热流体充填断裂或裂隙带的产物；云英岩型矿体是成矿热流体交代成矿母岩形成的。它们都属于岩浆期后热液矿床。（4）两类钨矿体的矿物共生组合、成矿元素相同，属于相同的矿床地球化学类型[8]。据华仁民等报道[7]，茅坪钨矿的石英脉型钨矿体，其主要的工业矿物是黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿等，成矿元素组合为钨、钼、铋。云英岩型钨矿体的工业矿物是黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、自然铋和白钨矿，成矿元素组合为钨、钼、铋。它们的矿床地球化学类型都属于钨—铍—钼—铋型黑钨矿床[9]。据李海潘等报道[10]，黄沙钨矿上部的石英细脉带型钨矿体，大部分赋存在隐伏的花岗岩体外接触带的浅变质岩中，部分下延到隐伏花岗岩内。云英岩型钨矿体产在隐伏花岗岩的顶突部位，呈面型矿化，矿体厚达20余m，钨的平均品位为0.36 %。有矿体存在的花岗岩顶部，岩性分带性良好，自上而下，可见到石英壳（似伟晶岩）、云英岩化花岗岩（云英岩型钨矿体）、二云母花岗岩、黑云母花岗岩。据夏宏远等[11]、陈遵达[12]报道，黄沙钨矿的石英细脉带型矿体和云英岩型钨矿体具有相似的工业矿物和相同的成矿元素组合。主要的工业矿物是黑钨矿、锡石、黝锡矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿，成矿元素组合是钨、锡、铜、铅、锌。两类矿体的矿床地球化学类型相同，都属于钨锡硫化物型黑钨矿床[8]。黄沙式“多位一体”成矿模式如图3。

图3黄沙钨矿“多位一体”成矿地质剖面示意图Fig.3“All-in-one”metallogenic geologic cross-sectional view for Huangsha tungsten deposit

3漂塘式“多位一体”成矿

由两种矿床地球化学类型的钨矿体组成的“多位一体”式矿床定义为漂塘式“多位一体”矿床。具有典型意义的代表矿床是漂塘钨矿和瑶岗仙钨矿[13]。

漂塘钨矿“多位一体”成矿的特点表现为：（1）由石英单脉型钨矿体和具五层楼式垂直分带的石英细脉带型钨矿体叠置、伴生构成“多位一体”式矿床。（2）两类钨矿体形态、产状不同。石英单脉型矿体呈平行石英单脉状产出，其走向近东西，向南陡倾斜；石英细脉带型矿体由相互平行的石英细脉带组成。细脉带走向近东西，向北陡倾斜。（3）两类钨矿体的主要工业矿物明显不同。石英单脉型钨矿体的主要工业矿物是黑钨矿、绿柱石、辉铋矿和自然铋。脉内云母类矿物是白云母；石英细脉带型矿体的主要工业矿物是黑钨矿、锡石和铜、铅、锌的硫化物。矿体内的云母类矿物是含锂的黑鳞云母和黑鳞—铁锂云母。（4）两类钨矿体的矿床地球化学类型不同。石英单脉型矿体具有钨—铍—钼—铋型黑钨矿床的地质、地球化学特征；石英细脉带型矿体具有钨、锡硫化物型黑钨矿床的地质、地球化学特征。

湘南地区瑶岗仙钨矿具有漂塘式“多位一体”类型矿床的特点。（1）矿区内存在两类钨矿体。一类是走向北北西的石英单脉型矿体，另一类是走向北西西～北西的石英脉带型矿体（501#、510#）。（2）两类钨矿体产出的地质位置不同。北北西向含矿石英脉主要分布于花岗岩体的外接触带，被晚期岩体切割。北西西～北西向的含矿石英脉带主要分布于花岗岩体的内接触带，切割北北西向含矿石英脉和岩体[12]。（3）两类钨矿体的矿化特征不同。北北西向的矿体是钨、钼、铋矿化（黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿和自然铋），北西西～北西向矿体为钨、锡、铜、银、砷矿化（黑钨矿、锡石、黝锡矿、黄铜矿、毒砂）。（4）两类钨矿体的矿床地球化学类型不同。北北西向矿体具有钨—铍—钼—铋型黑钨矿床的地质、地球化学特征。北西西～北西向矿体具有钨、锡硫化物型黑钨矿床的地质、地球化学特征。

4栗木式“多位一体”成矿

由石英脉型钨矿体和花岗岩型铌钽矿体组成的“多位一体”类型矿床定义为栗木式“多位一体”矿床。典型的矿区有江西大吉山钨矿、湖南邓阜仙钨矿和广西栗木钨锡矿等[14-16]。

图4大吉山钨矿“多位一体”成矿地质剖面示意图Fig.4“All-in-one”metallogenic geologic cross-sectional view for Dajishan tungsten deposit

图5栗木钽铌（锡锂）矿床地质剖面示意图Fig.5 Geologic cross-sectional view for Limu Tantalum and Niobium Deposits

栗木式“多位一体”成矿的主要特征为：（1）构成“多位一体”式矿床的矿体是石英脉型钨矿体和花岗岩型铌钽矿体。（2）石英脉型钨矿体位于矿床上部的浅变质岩（大吉山钨矿）或沉积岩（栗木钨矿的水溪庙）（图4、图5）。花岗岩型铌钽矿床赋存在矿区深部的隐伏花岗岩体顶突部位，或产于石英脉型钨矿体旁侧的岩体顶突部位（栗木钨矿的老虎头花岗岩型铌钽矿床）。矿化岩体具明显岩相分带，在垂直方向上，自上向下，依次出现：似伟晶岩带，富钠长石铁锂云母花岗岩带（铌钽矿体）、钠长石铁锂云母花岗岩带、少钠长石黑鳞云母花岗岩带。（3）两类矿体的成矿作用不同。含钨石英脉型矿体是岩浆期后热液充填型矿床。花岗岩型铌钽矿床是花岗岩浆结晶分异晚期，由残余熔浆冷凝结晶作用形成。前者属岩浆期后热液矿床，后者属晚期矿床。（4）两类矿体的主要工业矿物类似，成矿元素组合近似，表明它们属于同一类矿床地球化学类型。例如，栗木钨矿的含矿石英脉，其主要的工业矿物是黑钨矿、锡石、黝锡矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿。花岗岩型铌钽矿体，其主要工业矿物是钽铌矿物、黑钨矿、锡石、黝锡矿等。两者的矿床地球化学类型都属于钨—锡—硫化物矿床（体）。大吉山钨矿的石英脉型矿体，其主要的工业矿物是黑钨矿、绿柱石、辉钼矿和辉铋矿。花岗岩型铌钽矿体的工业矿物，除铌钽矿物，还见较多的黑钨矿、白钨矿、绿柱石、硅铍石、羟硅铍石和辉钼矿等。它们的矿床地球化学类型属于钨—铍—钼—铋型矿床（体）。

5讨论

（1）在南岭地区，钨矿区内出现“多位一体”式成矿现象普遍，表现形式多种多样。本文初步提出四类“多位一体”式成矿作用：西华山类型、黄沙—茅坪类型、漂塘类型和栗木类型。笔者相信，随着勘查地质工作的深入，将会发现更多的“多位一体”式成矿方式。据报道[16]，在栗木矿区的石英脉型钨矿体成矿母岩的内接触带，存在呈层状、似层状或透镜状产出的、具工业价值的云英岩型钨矿体，是栗木矿区成为石英脉型钨矿体、花岗岩型铌钽钨锡矿床和云英岩型锡矿体共存的“多位一体”式矿床。

（2）笔者认为，控制和造就钨矿区“多位一体”式成矿的地质因素主要是：（1）成矿母岩的地质、地球化学特征及其成矿专属性；（2）成矿母岩的多期多阶段的成岩成矿作用；（3）成矿母岩定位的地质环境。

在南岭地区，与钨矿床有成因联系的花岗岩分为两种地球化学类型[3]。一种是与钨—铍—钼—铋型钨矿床有成因联系的黑云母—白云母型花岗岩，一种是与钨—锡—硫化物型钨矿床有成因联系的黑云母—锂云母型花岗岩。由矿床地球化学类型不同的钨矿体构成的“多位一体”成矿的钨矿床，如漂塘钨矿、瑶岗仙钨矿等，其“多位一体”式成矿是由于成矿母岩地球化学类型不同，造成不同矿床地球化学类型钨矿体互相叠置。

与钨矿化有成因联系的花岗岩常呈复式岩体产出。经历过多期多阶段成岩成矿作用，从而产生西华山式、栗木式“多位一体”成矿[1]。在西华山钨矿，不同成岩阶段形成的成矿母岩及其派生的钨矿体相互叠置，形成两层矿化。在栗木矿区，与石英脉型钨锡矿体有成因联系的是第二阶段的花岗岩，花岗岩型钽铌矿体是第三阶段花岗岩的富钠长石花岗岩相带。

（3）由成矿母岩外接触带的石英脉型或石英细脉带型钨矿体和内接触带的云英岩型钨矿体构成的“多位一体”式矿床，其形成的控制因素主要是成矿母岩定位的地质环境。成矿母岩定位深度过大，岩体封闭条件好，成矿母岩分异演化成的含矿热液保存在岩体内接触带，只形成云英岩型矿体；成矿母岩定位深度浅，岩体封闭条件差，成矿母岩派生的成矿热液形成石英脉型钨矿体。只有成矿母岩定位深度适中，才能形成石英脉型钨矿体和云英岩型钨矿体构成的“多位一体”式矿床。

（4）对于花岗岩型钽铌矿床（体）的成因，曾出现过“交代说”和“岩浆说”，笔者支持“岩浆说”。主要依据是：花岗岩型钽铌矿体是钽铌的品位达到工业要求的富钠长石花岗岩，它们的产状、岩石的结构、构造特点与岩浆结晶作用的花岗岩一致；矿体表现出明显的垂直岩相分带，自上而下依次出现似伟晶岩壳、富钠长石花岗岩（矿体）、钠长石花岗岩、少钠长石花岗岩。不仅岩体的钠长石含量、牌号、形态和产状出现连续变化，而且，岩体的云英类矿物成分、岩石化学和微量元素含量等呈现连续变化，表明各岩相带的岩石均为相同的成岩作用——岩浆结晶作用产物；花岗岩型钽铌矿体不仅以伟晶岩壳与热液作用形成的石英脉型钨矿体隔离，而且，在矿物组成、岩（矿）石结构、构造等与热液交代作用形成的云英岩型钨矿体不同；花岗岩型钽铌矿体的主要工业矿物，如钽铌铁矿、铌钽铁矿、细晶石、黑钨矿、锡石等，均呈副矿物产于岩（矿）体内；花岗岩型钽铌矿体中，存在熔融包裹体，表明它们是岩浆结晶作用产物。

（5）矿山勘查和生产实践表明，前述的西华山钨矿、瑶岗仙钨矿、漂塘钨矿等矿区，20世纪50年代、60年代的资源储量为中—大型黑钨矿床，认识并运用“多位一体”成矿模式指导矿山地质勘查工作后，找到新矿体或隐伏的盲矿体，使矿山钨矿资源储量大增，成为世界级大型甚至超大型钨矿床。栗木钨矿的矿山地质人员在石英脉型钨锡矿体的深部，发现了具工业价值的云英岩型锡矿体，在其旁侧，找到了大型的花岗岩型钽铌矿床，使栗木钨矿由中型的钨锡矿床，成为综合性的钨锡钽铌大型矿床。

最后，应该指出的是，在我国南岭地区，所有钨矿床的重要工业矿物主要是黑钨矿和白钨矿这两种矿物，其他矿物中钨金属元素的含量较低，所以进一步探讨和研究这两种含钨矿物的矿相学特点，以及针对有关金属矿物晶体的物理化学性质进行科学研究，有利于系统和深化钨矿床的地质成矿理论。

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On the "All-in-one" Mineralization of Wolfram Deposits in Nanling Region

LU Han-di1, TAN Yun-jin2
(1.China Nonferrous Metals (Guilin) Geology and Mining Co., Ltd., Guilin 541004, Guangxi, China; 2.Guilin Research Institute of Geology for Mineral Resources, Guilin 541004, Guangxi, China)

Abstract:This paper studies the metallogenic regularities and control factors of Nanling Region's tungsten deposits, which are closely associated with the granitoid magma shell source of Mesozoic. The all-in-one mineralization deposits can be divided in four categories, Xihuashan style, Huangsha-Maoping style, Piaotang style and Limu style. The main geological factors controlling "all-in-one" mineralization of wolfram deposits are the geochemical type of wolfram ore (depending on the geochemical type of the ore -forming granite), multistage diagenesis and mineralization of homologous ore-forming granite and the geological environment of the ore-forming granite.

Key words:Nanling Region; wolfram deposit; "all-in-one" mineralization; geochemical deposit type

作者简介：卢汉堤（1967-），男，湖北黄陂人，博士，高级工程师，主要从事地质矿产勘查及找矿科研工作。

收稿日期：2015-10-10

中图分类号：P618.67；TF041

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2016.01.005

资助项目：“十二五”国家科技支撑计划（2015BAB05B05）