湖南黄沙坪矽卡岩矿物学特征及地质意义

赵 飞，尹京武，王梦亚，张振华，孙衍东，张 飘，高宇威，汪林峰，宗志宏

(1.中国地质大学(北京) 科学研究院，北京 100083；2.湖南有色股份黄沙坪矿业分公司，湖南 桂阳 424421)

湖南黄沙坪矽卡岩矿物学特征及地质意义

赵 飞1，尹京武1，王梦亚1，张振华1，孙衍东1，张 飘1，高宇威1，汪林峰2，宗志宏2

(1.中国地质大学(北京) 科学研究院，北京 100083；2.湖南有色股份黄沙坪矿业分公司，湖南 桂阳 424421)

湘南黄沙坪多金属矿床位于南岭构造带中段北缘，属于矽卡岩型矿床。根据矽卡岩产出状态、矿物共生组合及岩相学特征，从早期到晚期可划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段。矽卡岩矿物主要为石榴石、辉石、符山石等；金属矿物主要为白钨矿、辉钼矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等。电子探针分析结果表明，石榴石为钙铝-钙铁榴石系列，从早期到晚期，石榴石具有由钙铝榴石逐渐向钙铁榴石演化的规律。且钙铁榴石普遍发育震荡环带，而环带结构可持续记录钙铁榴石物理化学条件演化的过程。同时两种石榴石中均含Sn的成分，但钙铁榴石中Sn的含量明显高于钙铝榴石。辉石为透辉石-钙铁辉石系列，而且由内接触带向外接触带，辉石中Fe和Mn的含量有逐渐升高的趋势。矽卡岩矿物学特征及矿物成分的变化表明，成矿流体至少经历了两次氧化还原性质的转变。矽卡岩矿物学特征，对W(Sn)-Mo-Bi等多金属的矿化具有重要的地质指示意义。

黄沙坪；矽卡岩；矿物学；电子探针 ；南岭；湖南

0 引 言

矽卡岩矿床是地壳中最丰富的矿床类型之一，具有重要的工业价值。目前世界上开采的矽卡岩型矿产种类主要有：Fe、W、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、U、稀土、F、B和Sn等[1-2]。而我国又是世界上矽卡岩型矿床分布最广的国家之一。黄沙坪矿床地处南岭构造带中段北缘，是一个以铅锌为主的大型W(Sn)-Mo-Bi-Fe-Cu-Pb-Zn-Ag多金属矿床。该矿床研究程度较高，前人在矿床地质特征[3-5]、同位素地球化学[6-8]、 流体包裹体[9-10]、矿石工艺矿物学[11]以及矿床成因[4,12-14]等方面进行了大量研究。但对于矿床的成因类型仍存在较大争议，有矽卡岩矿床成因[12]、岩浆热液成因[13]、岩浆热液成矿为主+沉积层控矿床成因[14]和岩浆热液为主的多因复成矿床[4]。虽然对上述方面前人进行了大量的研究工作，但对与成矿密切相关的矽卡岩，特别是矿物学方面的研究尚显不足。本文根据矽卡岩的野外产出状态、矿物组合特征，结合显微镜观察以及电子探针等分析手段，对矽卡岩矿物学特征及物质组成进行了较为详细的研究，通过研究分析了矽卡岩形成的物理化学条件，揭示了矽卡岩对W(Sn)-Mo-Bi等多金属形成的贡献，为进一步研究矿床的成矿机制提供了科学依据。

1 区域地质

黄沙坪多金属矿床位于南岭构造带中段北缘。耒阳—临武南北向构造带中段,郴州—蓝山北东向基底构造岩浆岩带与郴州—邵阳北西向基底构造岩浆岩带的交汇部位[15]，成矿地质条件优越(图1)。区域内地层发育较广，从震旦系至第四系均有地层出露。区域内构造活动强烈，经历了加里东期、海西期、印支期和燕山期的多次构造运动。本区岩浆岩以花岗岩类为主，侵入期主要包括加里东期、印支期和燕山期。岩浆岩与金属矿化不仅具有成分上的专属性，还具有时间和空间上的专属性[16]。

2 矿床地质

矿区出露地层主要有泥盆系上统的佘田桥组和锡矿山组以及石炭系下统的陡岭坳组、石磴子组、测水组和梓门桥组。本区遭受了多次构造活动，加里东期形成EW向的褶皱和断裂以及NE向的断裂，印支期形成近NS向褶皱， 燕山期运动改造前期构造形成NNE向的大型断裂和褶皱[18]。区内的断裂构造围限形成“井”字，是良好的控岩控矿构造(图2)。矿区内岩浆岩类型主要有英安斑岩、石英斑岩、花斑岩和花岗斑岩。其中石英斑岩和英安斑岩皆出露地表，花斑岩、花岗斑岩为隐伏岩体[19]。前人[8]研究成果表明，成岩与成矿具有密切联系。区内围岩蚀变类型繁多，主要为矽卡岩化、萤石化、碳酸盐化、硅化等，此外还有菱铁-菱锰矿化、大理岩化等。其中与成矿关系最为密切的是矽卡岩化、硅化、萤石化等。

本区矽卡岩深部产出规模较大，在地表仅有小规模出露。根据前人研究结果，矿体可分为301矿带和304矿带两个矿化带(图3(a))。其中W216矿体群位于矿区南部301花岗斑岩体接触带的矽卡岩中，为矿区最新发现的超大型矽卡岩型钨钼多金属矿体。矿体形态与矽卡岩基本一致(图3(b))。本区矿石矿物主要有白钨矿、辉钼矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、辉铋矿、锡石、毒砂等；脉石矿物有石榴石、辉石、角闪石、符山石、绿泥石、绿帘石、褐帘石、萤石、方解石、长石、石英等。

本区矽卡岩矿物在空间上有相互叠加的现象，但总体上靠近岩体部位主要分布富石榴石矽卡岩，远离岩体的部位多出现富辉石及含水矽卡岩矿物。石榴石和辉石为矽卡岩主体。根据矽卡岩野外产出状态和手标本特征，可将石榴石分为两种类型：第1类石榴石手标本下为红棕色、红褐色，粒度不均，呈致密块状(图4a)，靠近岩体部位，多与辉石一起组成辉石-石榴石矽卡岩，还有少量的长石、萤石、符山石等。第2类石榴石靠近大理岩一端，手标本下为暗棕色、绿色，粒度较大，常与含水矽卡岩如符山石、绿帘石组成复杂矽卡岩(图4d)。辉石手标本下为绿色、深绿色，内接触带中辉石与石榴石间呈现出逐渐过渡的现象，即石榴石含量逐渐降低，而辉石含量有逐渐增加的变化趋势(图4b)。除与石榴石组成辉石-石榴石矽卡岩外，也常见其被后期磁铁矿、角闪石所交代(图4c)。外接触带中的辉石颜色较深，多与闪锌矿、方铅矿矿化有关。

图1 黄沙坪矿区区域构造位置图(据Peng等[17]，2006，修改)Fig.1 Regional tectonic position of the Huangshaping ore district(modified after Peng et al.[17],2006)

根据矽卡岩的产出状态、矿物共生组合及岩相学特征，从早期到晚期将成矿过程划分为4个成矿阶段：早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段。Ⅰ早期矽卡岩阶段：主要形成石榴石、辉石，此外还有少量的长石、石英、萤石，此阶段无矿化。Ⅱ退化蚀变阶段：形成大量的含水矽卡岩矿物，如符山石、角闪石、绿帘石、绿泥石等，构成复杂矽卡岩。金属矿化以磁铁矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、锡石为主。Ⅲ早期硫化物阶段：除生成绿泥石、石英、萤石等脉石矿物外，金属矿物主要形成大量的磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿、黄铜矿，还有少量的辉钼矿、辉铋矿、铁闪锌矿。Ⅳ晚期硫化物阶段：是铅锌的主要矿化阶段。除生成石英、方解石外，还有大量的闪锌矿、方铅矿，以及少量的黄铁矿、黄铜矿。各阶段矿物生成顺序见图5。

图2 黄沙坪矿区地质图(据雷泽恒等[15]，2010，修改)Fig.2 The geological map of the Huangshaping deposit (modified after Lei et al.[15],2010)1.下石炭统梓门桥组；2.下石炭统测水组；3.下石炭统石磴子组；4.下石炭统陡岭坳组；5.上泥盆统锡矿山组；6.上泥盆统佘田桥组；7.矽卡岩；8.英安斑岩；9.石英斑岩；10.正常背斜轴；11.倒转向斜轴；12.逆断层；13.正断层；14.隐伏岩体

图3 黄沙坪多金属矿床-136 m中段(a)[19]和-176 m中段(b)地质简图及采样位置Fig.3 The simplified geological map of -136 m(a) [19]and -176 m(b) level and sampling locations in the Huangshaping polymetallic deposit1.下石炭统石磴子组；2.花斑岩；3.花岗斑岩；4.矽卡岩(钨钼矿体)；5.坑道；6.断层；7.采样地点；8.铅锌矿体

3 样品及测试方法

本文中样品均采自-136 m中段与-176 m中段内(图3)，结合野外手标本以及室内电子显微镜观察，选取了有代表性的样品，利用中国地质大学(北京)电子探针实验室EPMA-1600型电子探针仪，对其成分进行了分析研究。测试条件：加速电压15 kV，束流1×10-8A，束斑直径1 μm，ZAF法修正。

4 矿物学特征

4.1 石榴石

第1类石榴石特征为：单偏光镜下无色、浅黄色，正高突起，自形-半自形，切面为菱形、六边形。正交镜下具有一级灰白-黄的异常干涉色，部分全消光，可见锥状双晶(图6a,e)。第2类石榴石单偏光镜下为浅黄色、黄绿色，多为菱形十二面体或四角三八面体的自形-半自形粒状结构，普遍发育环带结构，具有多晶生长的现象(图6c,f)。镜下可见第2类石榴石脉穿插第1类石榴石(图6b)。

电子探针分析结果(表1)表明：第1类石榴石w(SiO2)为36.53%～37.69%，w(CaO)为31.11%～33.34%，w(Al2O3)为9.57%～16.8%，w(TFeO)为9.03%～17.77%，w(SnO2)为0.75%～1.2%；第2类石榴石w(SiO2)为35.32%～36.95%，w(CaO)为30.17%～32.67%，w(Al2O3)为0.01%～6.07%，w(TFeO)为20.89%～27.44%，w(SnO2)为1.51%～7.17%。相比较而言，两类石榴石中CaO组分相差不多，第1类石榴石含有较高的SiO2、Al2O3组分，而TFeO则明显低于第2类石榴石。两类石榴石中均含有Sn的成分，但第2类石榴石中SnO2含量明显高于第1类石榴石。矽卡岩矿物中含锡并不是首次发现，在云南个旧锡矿、广西大厂锡矿床中均有含锡石榴石的出现。端元组分图解(图7(a))显示：本区石榴石属于钙铁榴石-钙铝榴石系列(Adr23.48～94.15Grs2.16～68.05Uvt0～0.74Alm+Prp+Sps3.68～11.69)。其中，第1类石榴石以钙铝榴石为主，钙铁榴石次之；第2类石榴石以钙铁榴石为主，部分端元组分接近纯的钙铁榴石，钙铝榴石组分含量明显减少，从早到晚具有由钙铝榴石向钙铁榴石的演化趋势。两类石榴石均含有较少的铝质系列(铁铝榴石+锰铝榴石+镁铝榴石)石榴石，钙铬榴石的含量都低于1%。

图5 黄沙坪多金属矿床成矿期次划分及矿物生成顺序Fig.5 Ore-forming stages and mineral-forming sequence in the Huangshaping polymetallic deposit

图6 黄沙坪多金属矿床矽卡岩矿物显微镜照片Fig.6 Microphotograph pictures of skarn minerals in the Huangshaping polymetallic deposita.具有锥状双晶的石榴石被较晚生成的钙铁辉石与萤石交代；b.晚期石榴石脉穿插早期石榴石；c.后期生成的绿泥石、方解石交代早期的环带石榴石；d.放射状符山石交代早期石榴石；e.多色性明显的柱状角闪石晶体，与石榴石、方解石共生；f.自形-半自形的绿帘石和白钨矿充填在石榴石之中

类型样号SiO2TiO2Al2O3Cr2O3TFeOMnOMgOCaONa2OK2OSnO2总量第1类2⁃136830069570111777117009333401601012010047⁃1376904711020071611148012311101401209799309⁃23700-1680002903322-3278018-07599781⁃9⁃237040661659024908172-333300601208599691⁃9⁃336531111641010986150-332601502208099941⁃12⁃136540241459-126109-33010240071079945第2类7⁃13620017503-2196119035323300900717399127⁃236350154300022244072043326701101322999617⁃3369507059400621541210353137024-151998711⁃13568-001-27441370143147003-33199451⁃31⁃1359101260701820891320583132038-26699431⁃32⁃13532-042-251910202530170320137179999类型样号SiAlⅣAlⅥTiCrFe3+Fe2+MnMgCaNaKSnUvtAdrGrsAl∗第1类2⁃1292008082000001118000008001283002001004035540641863737⁃13010001040030000850220100012660020010030224817399111699⁃22880121420000000590000210002730030000020062404656610241⁃9⁃2289011141004001058001011000278001001003074234868057721⁃9⁃3284016135006001064000010000277002002002031248266868021⁃12⁃128701312300100008300000700027800400100300032865921793第2类7⁃1296004045001000148003008004284001001006000750519155807⁃2297003038001000150003005005286002001007007784717264207⁃32990010560040001300160080042720040000050207074220969811⁃130000000000000017801501000228400000001100088287823901⁃31⁃1293007051001001142000009007274006000009059697522407261⁃32⁃13000000040000001530260070032750050010240009415216368HSP⁃1点号SiO2TiO2Al2O3Cr2O3TFeOMnOMgOCaONa2OK2OSnO2总量核部13602-247009262310401432430020021349980↓23539-060017280309202632300050021429916334920090920122790110039312600100131699884356000713500226870880133224001-258997553480001095011272909603131520020014051000363572016195-2658105022319501000416699437354700304401627230950273187--328997083546013067002282609703032270020011901000193531-081003270010102431820030013469972103543-379-2398112023250-0012809983113492001096005277810601631820010012979975123544003088007278309201232490040011889971133550-03100527560880233196--332998114356700832601724581250253230-0011899946153595-05002229010930293224--09510009163628010251-25801340123218002001123995917350300306601127371320133121002-43810026边缘18357900526800226311100153246001-093995

(续)表1 黄沙坪矿床中代表性石榴石的电子探针分析结果(wB/%)

注：-表示该项未测出或低于检测限；TFeO表示全铁，分析精度为0.0n%(下同)；以12个氧原子为标准计算的阳离子； Uvt.钙铬榴石；Adr.钙铁榴石；Grs.钙铝榴石；Al*为Prp(镁铝榴石)+Sps(锰铝榴石)+Alm(铁铝榴石)。

图7 黄沙坪多金属矿床石榴石(a)和辉石(b)端元组分图解Fig.7 End members of garnets(a) and pyroxenes(b) from the Huangshaping polymetallic depositAl*为Prp(镁铝榴石)+Sps(锰铝榴石)+Alm(铁铝榴石)；Grs.钙铝榴石；Adr.钙铁榴石；Di.透辉石；Hd.钙铁辉石；Jo.钙锰辉石

图8 环带石榴石的背散射图像(a)，TFeO、Al2O3和SnO2核部到边缘化学成分变化图(b)，Sn元素面扫描图(c)和Al、Fe、Sn 3种元素核部到边缘的线扫描图(d)Fig.8 Back-scattered-electron(BSE)images of zonal garnets(a)，the composition variation diagrams of TFeO,Al2O3 and SnO2 in zonal garnets from core to rim(b)，the area scanning image of Sn element(c) and line scanning microanalysis diagrams of electrum in zonal garnet(d)

为详细研究石榴石环带的成分变化，对具有环带结构的石榴石从核部向边缘进行了电子探针分析。电子探针分析结果及以往的研究成果[20]表明(表1，图8)，从核部向边缘石榴石成分具有一定的变化规律。其中，SiO2和CaO的含量比较稳定，TFeO、Al2O3和SnO2的含量呈明显的交替变化(图8b)，化学成分的变化在背散射电子图像中体现为亮暗环带的交替变化(图8a)。Sn元素的面扫描分析(图8c)显示，Sn在石榴石中的分布也表现为环带结构，而Fe、Al和Sn元素的线扫描分析图(图8d)也很好地体现出了三者之间的相关性及替代关系。石榴石中SnO2与TFeO和Al2O3的关系图解(图9)表明， SnO2与TFeO具正相关性，与Al2O3具负相关性。

4.2 辉石

辉石在单偏光镜下呈无色或淡绿色，具微弱的多色性，正高突起，粒径不均，具辉石式解理，干涉色为鲜艳的Ⅱ级蓝绿-橙黄，多呈半自形-它形的粒状、柱状，并交代早期的石榴石(图6a)。电子探针分析结果(表2)显示：内接触带中辉石w(SiO2)为49.33%～53.75%，w(CaO)为21.46%～25.23%，w(MnO)为0.79%～2.23%，w(MgO)为4.31%～14.57%，w(TFeO)为4.81%～21.24%；外接触带中辉石w(SiO2)为48%～49.88%，w(CaO)为19.31%～22.2%，w(MnO)为1.48%～8.23%，w(MgO)为0.47%～5.25%，w(TFeO)为19.62%～25.32%。内接触带中的辉石含较高的SiO2、CaO 和MgO组分，而TFeO和MnO组分的含量则低于外接触带中的辉石。端元组分图解(图7(b))显示：黄沙坪矿床中的辉石属于透辉石-钙铁辉石系列，部分辉石落在了锰钙铁辉石区域(Di3～85Hd12～84Jo3～27)。且由内接触带向外接触带，辉石中Fe和Mn的含量有逐渐升高的趋势。

表2 黄沙坪矿床中代表性辉石的电子探针分析结果(wB/%)

注：以6个氧原子为标准计算的阳离子；Di.透辉石；Hd.钙铁辉石；Jo.钙锰辉石。

图9 黄沙坪矿床石榴石中w(SnO2)-w(TFeO)(a)和w(SnO2)-w(Al2O3)(b)关系图解Fig.9 The diagrams of SnO2-TFeO (a)and SnO2-Al2O3(b)in garnets from the Huangshaping ore deposit

4.3 符山石

符山石在单偏光镜下呈无色至黄、褐色，多呈放射状，横截面为正方形，正高突起。干涉色为一级灰，偶见黄褐色的异常干涉色，常交代早期的石榴石(图6d)。电子探针分析结果显示(表3)：w(SiO2)为34.99%～36.21%，平均为35.54%;w(CaO)为34.21%～35.12%，平均为34.62%；w(TFeO)为5.23%～9.25%，平均为7.85%；w(Al2O3)为14.87%～16.32%，平均为15.34%；w(SnO2)为0.62%～1.15%，平均为0.78%；其他元素含量均低于2%。符山石的晶体结构特点与钙铝榴石部分相似，这使得Sn在符山石中可以发生与石榴石类似的类质同象交换。

表3 黄沙坪矿床中代表性符山石的电子探针分析结果(wB/%)

注：以73个氧原子为标准计算的阳离子。

5 讨 论

5.1 矽卡岩形成机制

对于矽卡岩的成因，前人进行了大量的讨论和研究[21-23]。Einaudi等[21]根据形成机理的不同，将矽卡岩分为交代矽卡岩和变质矽卡岩两种类型。黄沙坪矿区的矽卡岩主要产出在花岗斑岩与下石炭统碳酸盐岩的接触带中，为典型的接触交代矽卡岩类型。赵一鸣等[12]按矿物组合则将交代矽卡岩划分为钙矽卡岩、镁矽卡岩、锰质矽卡岩和碱质矽卡岩4大类。本区围岩为下石炭统石磴子组灰岩，并且矽卡岩中的石榴石属于钙铁-钙铝榴石系列，这与湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床、福建马坑铁钼矿床特征相一致，与世界上典型的矽卡岩型铁矿、钨矿和钼矿的石榴石组分具有相似性(图10(a))。辉石为透辉石-钙铁辉石系列，这与世界上典型的铁矿、钨矿、锌矿的辉石端元组分具有相似性(图10(b))。这些特点均表明本区矽卡岩属于典型的钙质矽卡岩型。

图10 世界上主要矽卡岩类型矿床的石榴石(a)和辉石(b)组分[24]Fig.10 The compositions of garnet(a) and pyroxene(b) of major skarn deposits in the world[24]

5.2 矽卡岩形成的氧化还原条件

前人研究成果[25]表明：钙铁榴石易于在氧化-弱氧化的中碱性环境中形成，弱氧化-弱还原的酸性环境则有利于钙铝榴石的形成。本区石榴石以钙铁榴石-钙铝榴石为主，并且具有由钙铝榴石向钙铁榴石演化的趋势，反映了成矿流体由还原到氧化的演化过程。退化蚀变阶段形成的磁铁矿和绿帘石，以及硫化物阶段大量硫化物的形成，又代表了一次氧化到还原的转变过程。故成矿流体至少经历了两次氧化还原性质的转变。

晚期形成的钙铁榴石多具有震荡环带。在分带矿物生长的热液系统中，分带模式会提供一个关于物理化学条件演化的持续记录。在热液中，如沸腾、流体混溶、温度和压力的动荡，都可能导致石榴石中成分的变化[26]。矽卡岩形成的早期阶段，不仅成矿流体温度高，盐浓度也较大，矽卡岩的演化过程中热度逐渐降低，同时与大气降水的混溶，致使温度和盐浓度下降并且加剧了氧化。由于这些综合因素的影响，会使得石榴石溶液中钙铁质组分增加，倾向于形成钙铁榴石[27]。这与本区石榴石从早到晚由钙铝榴石向钙铁榴石演化的规律相符。

5.3 矽卡岩对成矿的指示意义

矽卡岩矿物对于矿床中W(Sn)-Mo-Bi等多金属的矿化具有重要的地质指示意义。电子探针分析表明，本区石榴石和符山石中普遍含有Sn。氧化还原条件是限制锡行为的最重要的因素之一。在高氧逸度条件下，锡主要以类质同像的形式存在于富3价铁的钙铁榴石晶格中；低氧逸度条件下，锡则保留在热液流体中，并在矽卡岩演化晚期形成少量的锡石矿化，但不具有工业价值[28]。

Meinert[24]指出，含锰高的辉石(锰钙辉石)，几乎只特定地出现在锌矽卡岩之中。赵一鸣[29]通过对福建马坑、辽宁八家子等多金属矽卡岩矿床的研究，发现锰质矽卡岩建造与Pb、Zn、Ag的矿化密切相关。黄沙坪矿床中的辉石一部分落在了锰钙铁辉石区域(图7(b))，主要分布在远离岩体的外矽卡岩或者是矽卡岩化的大理岩之中，与铅锌矿化密切相关，可作为铅锌矿的找矿标志。Nakano等[30]研究发现矽卡岩型矿床中的辉石Mn/Fe值可用来划分矽卡岩类型。矽卡岩型铜、铁矿床中辉石的Mn /Fe 比值较低(<0.1) ，钨(锡)矿床的比值适中(大约是0.15)，而铅锌矿的则较高(>0.2)。黄沙坪矿床中的Mn /Fe 值分布范围为0.06～0.36，这很好地反映出黄沙坪矿区W(Sn)、Mo、Bi →Fe→Zn、Pb(Ag)的矿化分带以及多金属成矿的特点。

6 结 论

(1)本区矽卡岩为接触交代成因、钙质矽卡岩。石榴石为钙铁-钙铝榴石系列，并且由钙铝榴石向钙铁榴石演化。两类石榴石中均含Sn的成分，但钙铁榴石中Sn的含量明显高于钙铝榴石。辉石为透辉石-钙铁辉石系列，由内接触带向外接触带，辉石中Fe和Mn的含量有逐渐升高的趋势。

(2)钙铁榴石普遍发育震荡环带，环带提供了一个关于物理化学条件演化的持续记录。矽卡岩矿物学特征及矿物成分的变化表明，成矿流体至少经历了两次氧化还原性质的转变。

(3)矽卡岩矿物对于矿床中W(Sn)-Mo-Bi等多金属的矿化具有重要的指示意义。辉石中的Mn/Fe值很好地反映出黄沙坪矿区W(Sn)、Mo、Bi →Fe→Zn、Pb(Ag)的矿化分带以及多金属成矿的特点。

致谢：中国地质大学(北京)科学研究院郝金华老师在实验过程中给予了很多帮助，野外工作得到了湖南有色股份黄沙坪矿业分公司的大力支持，审稿专家提出了许多具有建设性的意见，在此一并表示谢意。

[1] MEINERT L D, DIPPLE G M, NICOLESCU S. World skarn deposits[J]. Economic Geology, 2005,100: 299-336.

[2] 郑硌, 顾雪祥, 曹华文,等. 湖南省七宝山钙矽卡岩-镁矽卡岩共生型多金属矿床地质地球化学特征[J]. 现代地质, 2014,28(1):87-97.

[3] 黄革非.湘南地区“黄沙坪式”铅锌矿床地质特征及找矿方向[J].湖南地质,1999,18(2):84-90.

[4] 陈小文,伍建柏,息朝庄.湖南黄沙坪铅锌多金属矿床地质特征及成因探讨[J].国土资源导刊, 2008,5(4):45-48.

[5] 隆运清,王立发.湖南黄沙坪铅锌矿矿床地质特征分析[J].采矿技术,2011,11(6):112-115.

[6] 马丽艳,路远发,屈文俊,等.湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的Re-Os同位素等时线年龄及其地质意义[J]. 矿床地质,2007,26(4):425-431.

[7] 全铁军,孔华,王高,等.黄沙坪矿区花岗岩岩石地球化学U-Pb年代学及Hf 同位素制约[J].大地构造与成矿学,2012,36(4) : 597-606.

[8] 原垭斌,袁顺达,陈长江,等.黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义[J].岩石学报,2014,30(1):64-78.

[9] 李裕祖.湖南桂阳黄沙坪铅锌矿床矿物流体包裹体研究及矿床成因讨论[J].矿物学报,1986,6(1):77-85.

[10] 黄诚,李晓峰,王立发,等.湖南黄沙坪多金属矿床流体包裹体研究[J].岩石学报,2013,29(12):4232-4244.

[11] 刘文恒.湖南桂阳黄沙坪多金属矿钨锡钼铋矿石工艺矿物学研究[D].长沙:中南大学,2010:1-53.

[12] 赵一鸣, 林文蔚, 毕承思, 等.中国矽卡岩矿床[M].北京:地质出版社,1990:164-171.

[13] 陈毓川,朱裕生.中国矿床成矿模式[M].北京:地质出版社,1993:1-7.

[14] 谷俐.黄沙坪铅锌多金属矿床的成因分析[J].湖南地质,1997,16(4):232-235.

[15] 雷泽恒,陈富文,陈郑辉,等.黄沙坪铅锌多金属矿成岩成矿年龄测定及地质意义[J].地球学报, 2010,31(4):532-540.

[16] 王登红,陈振宇,黄凡,等.南岭岩浆岩成矿专属性及相关问题探讨[J].大地构造与成矿学,2014,38(2):230-238.

[17] PENG J, ZHOU M F, HU R, et al. Precise molybdenite Re-Os and mica Ar-Ar dating of the Mesozoic Yaogangxian tungsten deposit, central Nanling district, South China[J]. Mineralium Deposita, 2006, 41(7):661-669.

[18] 刘悟辉.黄沙坪铅锌多金属矿床成矿机理及其预测研究[D].长沙:中南大学,2007:1-146.

[19] 祝新友,王京彬,张志,等.湖南黄沙坪铅锌矿NNW向构造的识别及其找矿意义[J]. 地质与勘探, 2010,46(4):609-615.

[20] 赵飞,尹京武,王梦亚,等.黄沙坪铅锌多金属矿床中含锡石榴石的研究[J].电子显微学报,2016,35(2):118-125.

[21] EINAUDI M T, MEINERT L D，NEWBERRY R T. Skarn deposits[J]. Economic Geology,1981,75:317-391.

[22] 涂光炽.地质学中的若干思维方法[J].地质与勘探, 1981(7):1-5.

[23] 翟裕生.矽卡岩矿床研究的若干问题[J].地质科技情报, 1983(1) : 46-54.

[24] MEINERT L D. Skarns and skarn deposits[J]. Geoscience Canada,1992,19(4):145-162.

[25] 梁祥济.钙铝-钙铁系列石榴石的特征及其交代机理[J].岩石矿物学杂志,1994,13(4):342-352.

[26] JAMTVEIT B, WOGELIUS R A, FRASER D G. Zonation patterns of skarn garnets: Records of hydrothermal system evolution[J]. Geology,1993,21(2):113-116.

[27] JAMTVEIT, RAGNARSDOTTIR, WOOD B J. On the origin of zoned grossular-andradite garnets in hydrothermal systems[J]. European Journal of Mineralogy,1995,7(6):1399-1410.

[28] CHEN J, HALLS C, STANLEY C J. Tin-bearing skarns of South China: Geological setting and mineralogy[J]. Ore Geology Reviews, 1992, 7(3):225-248.

[29] 赵一鸣.夕卡岩矿床研究的某些重要新进展[J].矿床地质,2002,21(2):113-120.

[30] NAKANO T, YOSHINO T, SHIMAZAKI H, et al.Pyroxene composition as an indicator in the classification of skarn deposits[J]. Economic Geology,1994,89(7):1567-1580.

Skarn Mineral Characteristics and Their Geological Significance of the Huangshaping Deposit in Hunan Province

ZHAO Fei1, YIN Jingwu1, WANG Mengya1, ZHANG Zhenhua1, SUN Yandong1, ZHANG Piao1,GAO Yuwei1, WANG Linfeng2, ZONG Zhihong2

(1.Institute of Earth Science, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;2.HunanNonferrousCorp.HuangshapingMiningBranch,Guiyang,Hunan424421,China)

The Huangshaping polymetallic deposit is a skarn deposit, which lies on the northern margin of the middle Nanling tectonic belt. According to the output state of skarn, mineral assemblage and characteristics of petrography, the stage of mineralization is divided into skarn stage, retrograde alteration stage, the early and the late sulfide stage. The skarn minerals are mainly garnet, pyroxene, vesuvianite. Metallic minerals mainly include scheelite, molybdenite, magnetite, galena and sphalerite. The electron microprobe analysis(EPMA)result shows that the garnets forming in the skarn stages are mainly andradite-grossularite series and garnets vary from grossularite to andradite. The andradites commonly have zonal structure which can record the evolutionary process of physicochemical conditions. The andradite and grossularite both contain Sn, but the content of Sn in the former is higher than the latter. The pyroxenes are mainly diopside-hedenbergite series, and the content of Fe and Mn has a rising trend from the internal contact zone to the external contact zone. Mineralogical characteristics and compositional variations suggest that the property of fluid changed with two redox fluctuations at least. Skarn mineralogy characteristics is of important geological implications of W(Sn)-Mo-Bi polymetallic mineralization.

Huangshaping；skarn；mineralogy；EPMA；Nanling；Hunan

2016-05-17；改回日期：2016-09-02；责任编辑：楼亚儿。

赵 飞，男，硕士研究生，1992年出生，地质工程专业，主要从事矿物学、岩石学、矿床学研究。 Email:zhaofei594@163.com。

尹京武，男，副教授，1958年出生，矿物学专业，主要从事矿床学及矿床地球化学研究。Email: yinjw@cugb.edu.cn。

P57；P588.31+2

A

1000-8527(2016)05-1038-13