红岭钨矿区花岗岩地球化学特征及成因

刘红娜

（广东省有色金属地质局九三二队，广东韶关512026）

红岭钨矿是粤北地区重要的钨矿之一，早期发现的主要是石英脉型钨矿，近年的补充勘探，在其深部发现了花岗岩型的钨矿。本文在总结红岭钨矿区花岗岩地球化学特征的基础上，探讨其成矿能力影响因素。

1 地质概况

红岭钨矿区北部属贵东岩体，南部统称热水岩体，是一个由多期次多阶段花岗岩构成的复式岩体，呈岩基状产出，出露面积240km2，发育有加里东期一燕山期花岗岩，其中燕山期花岗岩形成主体。岩体内沿断裂和节理裂隙、不同岩相界面不同程度地发育蚀变，包括云英岩化、硅化、绿泥石化和红长石化四种。岩体中可见有包裹体，主要有富液相气液两相包裹体、含CO2包裹体和C02包裹体三种类型。

广东省翁源县红岭钨矿位于广东省翁源县城325°方向，直距约21km 处红岭村附近，构造位置处在大东山—贵东—九连山东西向构造岩浆带中部，也就是在后加里东隆起湘南—粤北海西—印支凹陷区内（图1）。矿区内褶皱非常发育，本身就是属于华南加里东褶皱带，在矿区内发育的较完整的褶皱则是长约38km的枢纽位于官渡镇一带向西南方向倾伏的一个对称的水源山背斜，该背斜出露的地层为古生界和泥盆纪，岩层倾角35°～65°，轴线呈北北东向，东西两翼都较陡，水源背斜的西侧发育有一个轴线呈北北西向的正常对称的翁城向斜，东侧发育有一个倒转向斜。矿区内断裂构造也较发育，有南北向断裂构造和北东向构造交叉发育。矿区的主要地层有寒武系、泥盆系中统及上统和第四系残积及冲积层。矿石类型为石英脉型和云英岩型钨矿，主要金属矿物为黑钨矿、白钨矿、黄铜矿、辉铋矿、辉钼矿；次生矿物有闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿、黝铜矿等。矿区围岩蚀变发育，靠近断裂破碎带及岩体接触带部位蚀变更加强烈。蚀变类型主要有云英岩化、硅化、绿泥石化和红长石化四种，在空间分布上有单独发育地段，也有经常是多种蚀变相互重叠。推测其中云英岩化与成矿关系最密切且分布非常广泛。

2 花岗岩岩相学特征

红岭地区燕山期花岗岩成岩年龄为(159.1±1.5)Ma，主要岩性为细粒少斑状黑云母花岗岩[γ52（3-1）]、中细—细粒白云母花岗岩[γ52（3-3）]、中—细粒似斑状黑云母花岗岩[γ52（3-2）]，其中与成矿有关的主要为中—细粒似斑状黑云母花岗岩，其主要矿物为白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、黄铜矿、石英、绿柱石等，副矿物为黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、毒砂、黝铜矿、斑铜矿等，蚀变矿物主要有斜长石、钾长石和白云母等，其中矿石的主要矿石矿物白钨矿，多分布于白云母聚晶中，有乳白色、黄色，呈不规则粒状，粒径为0.15～0.6mm，另外在长石颗粒、石英和白云母颗粒中也有少量发现分布。次要矿石矿物黑钨矿和辉钼矿则呈星点状分布于石英和白云母之间，黑钨矿少量与硫化物、白钨矿连生，辉钼矿部分与云母连生，黑钨矿为黑色，呈薄板状或不规则粒状，粒径以0.07mm居多，辉钼矿粒径0.9mm居多。

3 地球化学特征

图1 广东翁源红岭钨矿区外围地质略图

3.1 主量元素特征

主量元素分析结果见表1。从表中可以看出，花岗岩中含量较高的有SiO2（71.08%～75.53%，平均73.08%），Na2O+K2O（6.91%～9.13%），K2O 含量比Na2O含量高，K2O/Na2O比值在1.76%～2.26%，均值在1.89%，CaO/Na2O 比值在0.37%～0.55%，均值在0.46%。ANK值在1.20～1.56，ACNK值0.97～1.42，为过铝质花岗岩；从酸度和碱值角度分析，这表明成矿花岗岩经过了较强的分异作用。根据图2图解，成矿花岗岩基本上都属于高钾钙碱性系列。

3.2 微量元素特征

微量元素分析结果见表2。从表中可看出花岗岩稀 土 总 量 较 高[∑REE=（74.44～312）×10-6，平 均218.96×10-6]，稀土配分模式曲线形态总体上呈左高右低、左陡右缓的不对称右倾“海鸥”型，Eu*=0.1～0.65，平均0.33，Eu强烈亏损明显，形成负Eu异常（图3）。

HL1-1、HL1-2、HL1-3、HL1-4、HL1-5、HL1-6、HL1-7、HL1-8、HL1-9、HL1-10、HL11-1、HL11-2、HL11-3、HL11-4、HL11-5 为样号；红色线条为细粒少斑状黑云母花岗岩；黑色线条为中细粒斑状黑云母花岗岩；蓝色线条为中细粒白云母花岗岩。

表1 红岭矿区花岗岩主量元素（%）分析结果及各参数表

图2 红岭钨矿花岗岩K2O-SiO2图解

图4中可以发现细粒少斑状黑云母花岗岩、中细粒斑状黑云母花岗岩和中细粒白云母花岗岩相对分离。再综合矿区地质特征和花岗岩的稀土演化特点分析，这种不同阶段花岗岩相对分离的现象反映了在液态分离中形成了两个不混溶的互补岩体，应该是不混溶作用的影响。

综上所述，红岭矿区岩体为复式岩体，该岩体的三期岩浆岩都具有S 型花岗岩的特征：富钾、高硅、亚碱性、过铝质、高分异等特征。

4 讨论

4.1 花岗岩成岩年龄

前人通过测定红岭矿区石英脉型钨矿中的7 个辉钼矿样品的同位素年龄得出成矿的等时线年龄为（159.1±1.5）Ma，从采集的红岭矿区不同地点、不同岩性的花岗岩锆石U-Pb年龄测试结果发现红岭地区燕山期花岗岩成岩年龄都在160Ma左右，很明显，花岗岩成岩年龄说明矿区内的几个不同岩性的花岗岩是一期岩体的不同阶段，是一个岩浆期的产物，另外，这些不同岩性的花岗岩的先后关系则得通过野外观察其中的穿插关系确定。

测试的辉钼矿年龄与岩体年龄在测试误差范围内基本一致，可以说明成矿与成岩应属于同一构造期次，成矿与成岩可能具有一定的成因联系。

4.2 花岗岩岩石成因类型与成矿关系

矿区燕山期花岗岩的岩石组合主要为白云母花岗岩、黑云母花岗岩等超酸富碱的岩性。伴生金属组分较复杂，壳源矿化元素含量多。黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、长石、辉铋矿、石英等为主要造岩矿物，副矿物主要有锆石、钛铁矿、铌铁矿、石榴子石、磷灰石、、磁铁矿、独居石、黄铁矿、电气石、赤铁矿、绿泥石等，以及其他稀有稀土矿物和高铝矿物。主量元素富硅，SiO2含量远大于Lachlan 造山带I 型花岗岩SiO2%平均值(69.50%)，等特征均与Lachlan 造山带S 型花岗岩地球化学特征吻合，表明燕山期花岗岩属于S型花岗岩。

表2 红岭矿区花岗岩微量元素（10-6）分析结果及各参数表

图3 红岭矿区花岗岩稀土配分模式图

图4 不同岩体在∑REE-（La/Yd）N图中演化线

4.3 花岗岩构造环境与成矿关系

本区经历了燕山期造山阶段的运动，因此形成了较紧密的一些褶皱，断裂构造非常发育。同时该阶段的构造运动有许多次的岩浆活动，侵入岩及丰富的内生金属矿产在此广泛分布。红岭钨矿区黑云母花岗岩、白云母花岗岩主要由白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、长石、石英等组成，富集大离子亲石元素K、W、Ba、Cs、Rb、Pb、LREE 等，亏损Th、Nb、Ta、P、Zr、Yb、HREE等高场强元素，显示了S型花岗岩的特征。

综合本区大地构造背景、形成时代、地球化学特征等分析，推断本区花岗岩产于燕山期多阶段多岩相的复式岩体中。

燕山期造山阶段，一系列花岗岩在其顶部接触面，岩体与引爆角砾岩边部接触面侵入。伴随着岩浆—热液作用，形成了多类型矿化，如产在花岗岩中的钨矿。

5 结语

红岭钨矿成矿花岗岩属于强过铝质S 型花岗岩，是经过多期构造活动导致矿液多次重叠活动，提供时机和良好空间，同时叠加本区较强的钨地球背景值下，因此形成了本区内的中型钨矿床。