江西寻乌湖岽钨矿成矿年代学及成矿流体特征

2019-03-16漆富勇彭琳琳尹积扬

中国钨业 2019年4期

漆富勇，彭琳琳，尹积扬，黄建，罗剑

（江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，江西赣州341000）

0 引言

自大余木梓园钨矿建立经典的“五层楼”矿床模式以来，赣南钨矿备受专家学者的青睐，至今已总结出赣南钨矿多种矿床类型，如大余西华山石英脉型钨矿[1]、崇义茅坪蚀变花岗岩型钨矿[2]、上犹焦里接触交代型钨矿[3]、崇义八仙脑破碎蚀变岩型钨矿[4]、瑞金胎子岽隐爆角砾岩型钨矿[5]等。据前人研究[6]，将赣南内生金属成矿单元划分为诸广山、于山、武夷山西坡等3个二级成矿亚带，其中大中型钨矿床主要分布于诸广山、于山成矿带，如著名的淘锡坑—西华山、长坑—盘古山矿集区分别位于诸广山、于山成矿带。前人对诸广山、于山成矿带钨矿床的研究较为系统，而对武夷山西坡成矿带钨矿床的研究却鲜见。近年，中国地质调查局组织实施了“武夷山成矿带龙泉—上杭地区地质矿产调查”项目，江西省地矿局赣南地质调查大队承担了“江西省上坪圩幅、牛斗光幅1/5万区域地质矿产调查”子项目，研究团队对湖岽矿床深入调查，在研究其地质特征的基础上，系统采集了同位素测年、成矿流体、包裹体等样品，研究揭示了武夷山西坡成矿带钨成矿特征，为进一步深化武夷山西坡成矿认识有所裨益。

1 湖岽钨矿地质特征

矿区位于江西省寻乌县晨光镇北东东约8 km处，区域上位于河源—邵武北北东向深大断裂和三南东西向断裂的交汇处，矿床类型为石英脉、接触交代复合型，其中石英脉型还可以进一步划分为石英大脉型和细脉带型[7]。江西省地矿局赣南地质调查大队于1978年发现该矿床，于2011年提交普查报告，目前矿山尚未开发利用[8]。

矿区出露地层有晚石炭世黄龙组，早侏罗世水北组、菖蒲组，早白垩世鸡笼嶂组和全新世联圩组。黄龙组岩性为白云质灰岩夹灰岩，透镜状出露于矿区中部；水北组岩性为厚层状中细粒长石石英砂岩、中厚层状粉砂岩，大面积出露于矿区东部。构造主要为断裂和裂隙，次级近东西向水压裂隙即为石英脉型钨矿的容矿构造。出露的侵入岩为晚侏罗世中细粒二长花岗岩，分布于区内西北部，并见有细粒二长花岗岩呈脉状产出。晚侏罗世中细粒二长花岗岩为石英脉型钨矿的成矿地质体，岩石具有高硅、高钾、高铝、强碱的特征[8]，成岩年龄为163.0±0.9 Ma（LAICP-MS锆石U-Pb，内部资料）。围岩蚀变主要有硅化、云英岩化、夕卡岩化、绿泥石化、电气石化、绢云母化等。

图1 赣南内生金属成矿单元划分及主要钨矿床分布[6]Fig.1 Division of metallogenitic units of tungsten deposits in southern Jiangxi

石英大脉型矿化体产于矿区西部晚侏罗世中细粒二长花岗岩中。已发现的脉幅大于0.05 m的17条含钨石英脉呈近东西向平行分布，倾向北或南，倾角60°～80°。脉体形态较规则，脉幅较稳定，以0.05～0.1 m居多，少数达0.2～0.8 m，脉体长度一般数十米至200 m，少数可达400 m，脉体倾向延深60～120 m。单样WO3品位最高1.580 %，最低0.024%，矿化不均匀。

细脉带型矿化体产于矿区东部早侏罗世水北组碎屑岩中。已发现的6条细脉带走向南东东，倾向北，倾角75°～85°。带长320～550 m，宽12.6～41 m，含脉率0.66%～1.63%，脉幅以2～7 mm居多，最大达0.18 m。单样WO3品位最高0.113 %，最低0.025%，矿化亦不均匀。

接触交代型矿化体呈隐伏状产于矿区中部晚石炭世黄龙组灰岩中。目前仅发现一条似层状矿体，走向北北东，长650 m，铅直厚度6～18 m，总体倾向95°，倾角30°，WO3品位0.084%～0.256%。

2 矿床成矿年龄及成矿流体特征

2.1 成矿年龄

采集了4件矿石样品进行辉钼矿Re-Os同位素年龄测定。ZK001-TW1采自钻探工程ZK001，PD470-TW1、PD470-TW2和PD470-TW3分别采自探矿平硐工程PD470穿脉工程，样品均较为新鲜（图2）。辉钼矿Re-Os同位素样品测试分析在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成，采用Carius熔样法[9]，测试仪器为美国TJA公司生产的TJA Xseries ICP-MS。

经分析，样品Re含量为34.32～87.68 ng/g，普通Os仅为0.019 9～0.137 7 ng/g（见表1），几乎所有187Os都是由187Re衰变而来，因此通过187Os、187Re含量计算的模式年龄可以代表辉钼矿的形成年龄。样品模式年龄较为一致，变化范围为（161.08±1.92）～（163.44±2.21）Ma，采用Isoplot软件计算得到等时线年龄为159.6±5.5 Ma、加权平均年龄为161.8±1.9 Ma（如图3）。

图2 钻孔和平硐采集的测年样品Fig.2 Dating samples collected from borehole and adit

表1 湖岽矿区钨矿石辉钼矿Re-Os测年结果Tab.1 Results of Re-Os dating of Hudong tungsten deposit

图3 湖岽钨矿区钨矿石辉钼矿Re-Os等时线年龄和模式年龄Fig.3 Molybdenite Re-Os isochron age and model age of Hudong tungsten deposit

2.2 成矿流体及包裹体特征

本次工作对进行成矿年龄测试的4件样品同时进行了硫氢氧同位素测试，测试工作在北京科荟测试技术有限公司完成。采集的4组硫（δ34S=0.09‰～0.30‰）、氢（δD=-74.0‰～-52.1‰）、氧（δ18O=4.89‰～10.93‰）同位素测试结果表明，成矿流体主要来源于岩浆水（见表2、图4）。尤其是成矿流体氢氧同位素与岩浆水组成（δD=-80‰～-40‰，δ18O=5‰～9‰）基本一致。

表2 湖岽钨矿氢、氧、硫同位素测试结果 ‰Tab.2 Results of hydrogen，oxygen and sulfur isotopes of Hudong tungsten deposit

图4 成矿流体稳定同位素δD-δ18O图解Fig.4 Graphic ofδD-δ18O of Ore-forming fluid

对样品PD470-TW1、PD470-TW2和PD470-TW3分别进行了流体包裹体研究，累计对59个原生包裹体进行了岩相学观察，均一温度、冰点、盐度测试，测试工作在北京地大加诚地质科技有限公司完成。湖岽矿床原生流体包裹体十分发育，包裹体类型主要为普通气液包裹（V-L FI）。形态较为规则，以椭圆形为主，大小4μm×5μm～21μm×22μm，气液比5%～40%。气液均一温度为140～341℃，均值为215℃，峰值为160～220℃（见图5）；冰点-4.2～-0.1℃，均值为-2.0℃；盐度0.18%～6.59%，均值为3.30%；据平均均一温度和冰点，计算得成矿流体平均密度为0.873 g/cm3（见图6）。

图5 矿石流体包裹体均一温度直方图Fig.5 Homogenization temperature histogram of ore fluid inclusions

图6 矿石流体包裹体Th-S-ρ图解Fig.6 Graphic of Th-S-ρ of ore fluid inclusions

3 对比与讨论

为探索武夷山西坡与诸广山、于山成矿带的异同，收集了后两者主要钨矿床的成矿年龄、硫氢氧同位素及流体包裹体均一温度测试数据，见表3～表5。据26个矿床41组最新辉钼矿Re-Os数据，诸广山、于山成矿带钨矿床成矿年龄为170.6～146.4 Ma，均值为156.3 Ma，其中90.42%的单年龄处于晚侏罗世。因此，晚侏罗世为赣南钨矿主要成矿期，处于武夷山西坡成矿带的湖岽矿床成矿年龄亦属晚侏罗世。

据8个矿床硫氢氧同位素测试数值，诸广山、于山成矿带钨矿床硫（δ34S=-3.3 ‰～3.0 ‰）、氢（δD=-121.7 ‰～-46.3 ‰）、氧（δ18O=2.97 ‰～13.4 ‰），岩浆水成因流体特征显著，湖岽矿床同位素数值皆在此范围内。

据12个矿床最新流体包裹体均一温度测试数值，诸广山、于山成矿带钨矿床流体包裹体均一温度范围为150～410℃，变化幅度较大，相比而言湖岽矿床同位素数值略微偏低。

4 结论

位于武夷山西坡成矿带的湖岽钨矿，为石英脉、接触交代复合型钨多金属矿床，辉钼矿Re-Os同位素年龄为159.6±5.5 Ma，成矿时代属晚侏罗世。成矿流体δ34S=0.09‰～0.30‰、δD=-74.0‰～-52.1‰、δ18O=4.89‰～10.93‰，主要来源于岩浆水；流体包裹体均一温度峰值为160～220℃。湖岽钨矿床成矿年龄、硫氢氧同位素组成、流体包裹体均一温度等与诸广山、于山成矿带典型钨矿床基本一致，揭示了武夷山西坡、诸广山、于山三大成矿带成矿条件的相似性，为武夷山西坡钨矿找矿新突破提供了理论支撑和依据。