江西大吉山鎢礦地質(zhì)特征及成礦機制

江西大吉山鎢礦地質(zhì)特征及成礦機制王軍升;王玉往;龍靈利;李德東;王莉娟【摘要】大吉山鎢礦是位于中國南嶺地區(qū)的一個典型的集石英脈型鎢礦、花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦及花崗閃長巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦于一體的超大型稀有多金屬礦床.成礦與華南地區(qū)當(dāng)時為擠壓向伸展過渡的構(gòu)造背景有關(guān),成礦流體為巖漿一熱液過渡性流體.以巖漿分異一貫入一熱液作用為主，具有鉭一鈮一鎢一鈹一鉬一稀土等礦化組合的復(fù)合/疊加型稀有多金屬礦床.【期刊名稱】《礦產(chǎn)勘查》【年(卷)，期】2014(005)002【總頁數(shù)】8頁(P249-256)【關(guān)鍵詞】成礦機制;成礦地質(zhì)特征;大吉山鎢礦;江西【作者】王軍升;王玉往;龍靈利;李德東;王莉娟【作者單位】北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京100012;北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京100012;中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京100012;北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京100012;有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京100012;北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院，北京100012;有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京100012;有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心，北京100012【正文語種】中文【中圖分類】P618.67;P612南嶺地區(qū)是中國有色稀有金屬礦產(chǎn)最集中的產(chǎn)區(qū)，鎢、錫等資源最為豐富，是我國重要的鎢、錫礦產(chǎn)基地。大吉山鎢礦位于南嶺九連山脈中段的江西省全南縣城西南41km。地理坐標為:東經(jīng)114。21'30,北緯24°31'40"。該礦是區(qū)內(nèi)一個典型的集石英脈型鎢礦、花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦及花崗閃長巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦于—體的超大型稀有多金屬礦床[1]（三氧化鎢17139萬t,祕5102萬t,鉬1199t,氧化鈹5173t）;鎢品位2.018%，祕、鉬、鈹均小于0.02%[2],Ta2O5、Nb2O5為0.005%-0.05%[2]。大吉山鎢礦自1918年發(fā)現(xiàn)以來已有近百年歷史，為國家經(jīng)濟建設(shè)作出了突出的貢獻。自20世紀30年代，眾多地勘單位、科研機構(gòu)及大專院校對該礦床進行過廣泛而詳細的研究，巖漿巖演化、成礦作用、成礦規(guī)律、礦床成因、同位素年代學(xué)、成礦特征、成礦模式、流體包裹體特征以及地球化學(xué)等諸多方面積累了豐富的資料，獲得了許多具有重要意義的認識[1-5,7-22]，研究和工作程度較高。本文是在已往研究資料和勘查成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新理論成果，對該礦床的地質(zhì)特征及其成礦機制進行深入的研究和總結(jié)，這一研究成果具有重要的理論和現(xiàn)實意義，也有助于今后對該類礦床的研究和勘查。1礦床特彳正礦區(qū)位于南嶺東西向構(gòu)造巖漿巖帶與北東向武夷山構(gòu)造巖漿巖帶對接復(fù)合部位。礦區(qū)主要出露寒武系中、上統(tǒng)淺變質(zhì)砂巖夾板巖，東南部有泥盆系中、下統(tǒng)桂頭群砂礫巖，二者呈不整合接觸。礦區(qū)的西北部出露有大面積的五里亭燕山期黑云母花崗巖，與礦區(qū)隱伏的中細粒白云母堿長花崗巖具同源巖漿分異演化的關(guān)系。與成礦有關(guān)的花崗巖有中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中細粒二云母花崗巖和細粒白云母花崗巖3種，其中以白云母花崗巖侵位最高，二云母花崗巖次之，而黑云母花崗巖的侵位最低，多處于較深部位。含鎢石英脈主要賦存在寒武系中上組淺變質(zhì)砂巖夾板巖中。礦區(qū)內(nèi)還有基性巖脈產(chǎn)出，有的部位侵入到石英脈中，說明該巖脈侵位晚于復(fù)式花崗巖體的侵位和鎢的成礦作用。1.1礦體特征（1）石英脈型鎢礦圖1大吉山礦區(qū)地質(zhì)略圖（據(jù)文獻[4]）1—第四系沉積物；2一中一下泥盆統(tǒng)砂巖、礫巖;3—中一上寒武統(tǒng)淺變質(zhì)砂巖、板巖;4一中一粗粒黑云母花崗巖;5一細粒白云母花崗巖;6一閃長巖;7一含黑鎢礦石英脈;8一斷層礦脈賦存于寒武系淺變質(zhì)砂巖、板巖和閃長巖中，全區(qū)共發(fā)育鎢礦脈113條，其中工業(yè)礦脈103條，礦區(qū)內(nèi)含鎢石英脈呈北、中、南3組產(chǎn)出，由大致平行且連續(xù)的上百條近東西向的石英脈組成（圖1）。礦脈水平方向呈平行、密集、成帶分組，近于等距離展布，具有向西收斂，向東撒開的趨勢，垂直方向上，向下收斂，向西側(cè)伏，其礦脈呈單體出現(xiàn)時，以脈狀為主，在空間分布上具有側(cè)幕狀、尖滅側(cè)現(xiàn)，尖滅再現(xiàn)等特征。礦脈均向北東傾斜，傾角較大或近直立（70。~80。），礦脈一般長300-950m，延深最大為900m，往東進入泥盆系變質(zhì)粗粒砂巖層而尖滅。礦石礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦，其他金屬礦物有輝鉬礦、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、雌黃鐵礦、輝祕礦等，非金屬礦物主要有石英、白云母、微斜長石、電氣石、螢石、方解石等，其中礦脈中石英含量在80%~90%。鎢在礦脈中的分布不均勻，白云母通常伴隨黑鎢礦產(chǎn)出，顯示黑鎢礦的形成與白云母化或云英巖化有密切的關(guān)系，且鎢在礦脈中部富集，頂部和根部變貧。礦石中有益組分為鎢、祕、鉬，均為獨立礦物產(chǎn)出，銀呈類質(zhì)同象賦存在祕的硫化物中。鎢品位2.018%，祕、鉬、鈹?shù)钠肺痪∮?.02%。有石英一綠柱石一輝鉬礦一輝祕礦—黑鎢礦礦石和石英一多金屬硫化物一黑鎢礦石。礦石結(jié)構(gòu)有自形晶、交代殘余、交代網(wǎng)格狀、環(huán)帶狀、包含、葉片狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造有放射狀、浸染狀、梳狀、塊狀構(gòu)造。主要受北西西、北北東、北東、東西4組斷裂控制，以北西西組最發(fā)育;礦區(qū)東、西部的北東向壓扭性斷裂為主要控礦構(gòu)造［1,3-5］。礦化面積為1km2，礦床規(guī)模為超大型。為巖漿期后熱液作用成礦。側(cè)蝕變有電氣石化、黑云母化、硅化、花崗巖內(nèi)脈側(cè)有云英巖化。（2）花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦體特征隱伏地下的呈巖蓋或巖枝狀產(chǎn)出的白云母堿長花崗巖，均含鉭鈮鎢鈹?shù)V化，其中69號巖體的鉭鈮鎢鈹品位均達到工業(yè)要求，礦化均勻，是一個有獨立工業(yè)意義的中型花崗巖型稀有金屬礦床（圖2）。含礦巖體主要受多組裂隙（尤其是平緩裂隙帶）的聯(lián)合控制，呈帽蓋狀產(chǎn)出，隱伏于含礦石英脈礦體底部。東西長470m,南北寬460m,面積約為0.22km2。巖蓋中心部分厚50-60m,向四周變?。?0m）,除北西一巖枝延向深部二云母花崗巖，其余部分急速尖滅。在垂向上，礦體由上到下分為3個帶:似偉晶巖貧礦帶、白云母鈉長石花崗巖富礦帶和底部的網(wǎng)脈狀白云母鈉長石花崗巖弱礦化帶。白云母鈉長石花崗巖富礦帶是礦體的主體，組成礦物為花崗巖的造巖礦物和有用礦物。有用礦物包括黑鎢礦、白鎢礦、細晶石、鉭鈮鐵礦、綠柱石、羥硅鈹石、似晶石等，呈浸染狀分布于巖體中。頂部與石英大脈型礦體相連。鈮、鉭60%呈獨立礦物產(chǎn)出，40%呈類質(zhì)同相分散于其他礦物中;鈹與鎢均以獨立礦物產(chǎn)出。Ta2O5和Nb2O5集中分布于平均含量級附近，0.005%-0.05%含量的占87%，但Ta2O5較Nb2O5含量偏低，其0.005%-0.010%含量級的占68%。WO3含量分布分散，平均含量附近的樣品只占27%，而低含量級（小于0.05%）樣品占69%。品位變化系數(shù):Ta2O5為70%，屬均勻型;Nb2O5為123%,屬較均勻型，WO3為426%，屬不均勻型。鈹?shù)暮孔罹鶆?，由于似晶石小脈的影響，其含量有時突然升高。鉭的含量變化幅度不大，但具有明顯的〃上富下貧”的規(guī)律。鈮的礦化范圍較鉭小，但品位貧，常隨鎢的局部富集而升高?？傮w上，具有〃上鈮鉭鎢，下鈹”的礦化富集分布規(guī)律。礦體受北西西、北東、北北東、東西4組斷裂聯(lián)合控制［3-7］。礦化面積為0.39km2，礦床規(guī)模為大型，其中三氧化鎢17.39萬t,祕5.02萬t,鉬1199t,氧化鈹5173t。礦石具似層狀構(gòu)造、似條帶狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造，有細?；◢徑Y(jié)構(gòu)、變余花崗結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和鑲嵌變晶結(jié)構(gòu)。似層狀、浸染狀、條帶狀花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦體和與層狀分異的鎂鐵一超鎂鐵質(zhì)巖有關(guān)的釩一鈦磁鐵礦化具有很大的相似性，巖漿結(jié)晶分凝作用特征明顯[7]。主要礦體蝕變有鈉長石化、白云母化等。圖2大吉山鎢礦床剖面圖(a)及地質(zhì)略圖(b)(據(jù)文獻[4])1一泥盆系砂巖、礫巖;2—寒武系淺變質(zhì)砂巖、板巖；3一細粒白云母花崗巖;4一中粒二云母花崗巖;5一閃長巖；6一石英斑巖;7一含鎢石英脈;8一斷層;9一剖面線位置風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床特征大吉山稀土礦位于五里亭巖體內(nèi)，礦體為一小巖基風(fēng)化殼，長軸方向為北北東，風(fēng)化程度較深，厚度一般為10-30m,呈面型風(fēng)化殼與地形平行。其稀土縱向品位具有〃上貧、中富、下又貧”的規(guī)律，風(fēng)化殼的稀土品位大于基巖的稀土品位。主要礦石礦物有:磷釔石礦、獨居石、碳酸鹽稀土礦物。主要脈石礦物有:鉀長石、石英、黑云母，其次為鋯石、磁黃鐵礦、黃鐵礦、高嶺土[8]。陽離子吸附占有率為84.65%，獨立礦物占有率為11.26%，分散相占有率為4.09%。從風(fēng)化殼樣品中提取的草酸稀土樣品分析結(jié)果來看，其平均稀土配分為:輕稀土(La+Ce+Pr+Nd+Sm)76.32%，銪(Eu)0.82%，重稀土(Gd+Tb+Dy+Ho+Er+Tm+Yb+Lu)9.25%，釔(Y)13.62%。這一特征表明大吉山稀土礦為風(fēng)化殼離子吸附型富LREE富Eu低Y稀土礦床。礦體受東西、北東向2組斷裂控制。礦化面積為7.5km2，礦床規(guī)模為大型。主要礦體蝕變有硅化、碳酸鹽化。1.2礦化、蝕變分帶根據(jù)大量資料的綜合研究，礦床從早期到晚期或從深部到淺部，礦區(qū)依次出現(xiàn):成礦元素及伴生元素具有REE—Nb-Ta-REE^Ta-Nb-W-Be^(Be)-(Rb)-—W-Be-(Rb)—W-Mo-Bi—W-Mo-Bi—W-S的分帶特征。從上至下具有同階段沉淀順向分帶、多階段脈動順向分帶以及脈動逆向分帶等特征;礦脈自上而下具有收斂合并變大的規(guī)律，即由細脈帶向薄脈帶、大脈帶過渡，花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦隱伏與石英脈鎢礦之下，具有〃五層樓+地下室”的礦化分帶模式。⑶含鎢石英脈礦物組合分布規(guī)律:石英一綠柱石一黑鎢礦和石英一黑鎢礦多集中在礦脈中上部，長石一石英一黑鎢礦一硫化物多集中在礦脈下部，即黑鎢礦在中上部富集，硫化物在下部富集，構(gòu)成逆向分帶，具有高溫氣成熱液礦床的典型特征。圍巖蝕變:伴隨脈鎢礦床發(fā)育的硅化、綠泥石化、電氣石化;巖體型鉭鈮鎢礦化有關(guān)的蝕變有鈉長石化、白云母化、云英巖化、絹云母化和碳酸鹽化。鈉長石化分布廣，在巖體頂部最強烈，與礦化關(guān)系密切。除以上特征外，花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦具有〃上富鈮鉭鎢，下富密的礦化富集分布規(guī)律;風(fēng)化殼稀土礦的品位在縱向上具有〃上貧、中富、下又貧”的規(guī)律，且風(fēng)化殼的稀土品位大于基巖的稀土品位。1.3成礦階段研究表明:該區(qū)有2次明顯的成礦活動:一次為伴隨著巖漿活動而成礦，形成浸染狀礦體;一次為巖漿期后熱液單獨成礦，形成石英脈型礦體。成礦過程分為3期8個階段[8-9]:巖漿期(分3個階段)。11稀土元素礦化階段:礦化分布在礦區(qū)西北部花崗閃長巖中門2鈮鉭稀土元素礦化階段:是指含礦二云母二長花崗巖，分布在花崗閃長巖之上門3鉭鈮鎢鈹成礦階段:屬白云母堿長花崗巖，分布在二云母花崗巖之上。偉晶巖期°H4鈹、(銣)、鎢元素礦化階段:分布在白云母堿長花崗巖頂部，形成似偉晶巖帶，從上而下為石英帶、石英長石帶。熱液期(鎢礦的主成礦期，分4個階段)。山5鎢鈹(銣)成礦階段:分布在礦脈下部，為長石石英或石英長石脈，直接切過含礦白云母堿長花崗巖或含礦白云母堿長花崗巖的角礫;B6鎢祕鉬成礦階段:是含鎢石英脈形成的主要階段;B7鎢鉬祕硫化物成礦階段:本階段礦物常與含鎢鈹鉬石英脈構(gòu)成復(fù)脈;B8碳酸鹽一黑鎢礦一硫化物階段:分布在礦脈中、上部，含鎢碳酸鹽脈常與黑鎢石英脈在同一脈中交替出現(xiàn)。2稀土和微量元素地球化學(xué)特征2.1黑鎢礦特征稀土元素特征礦區(qū)黑鎢礦中稀土元素含量較高，稀土含量QREE)為44.9X10-6-277.1x10-6，變化范圍較大;LREE為4.59x10-6~148.05x10-6,HREE為35.56x10-6-161.46x10-6,LREE/HREE在0.08~1.15,LaN/YbN為0.01~1.04，表現(xiàn)為重稀土富集。具有強烈的Eu負異常，8Eu值為0.10~0.86,Ce為負異常，SCe值為0.65~1.05。黑鎢礦中稀土元素的特點與礦床的產(chǎn)出類型有一定的關(guān)系。產(chǎn)于與酸性花崗巖類有關(guān)的石英脈型礦床中的黑鎢礦，稀土含量較高，一般在100x10-6，而且重稀土含量高于輕稀土，這一點與本礦床是相吻合的。另外，輕稀土元素的活動性強，在成巖成礦熔體分異中優(yōu)先進入成礦熔體，而重稀土元素則趨于在成礦流體中富集。黑鎢礦中稀土元素的含量變化，反映了成礦物質(zhì)來源與遷移。因此，礦區(qū)的成礦物質(zhì)來源于本區(qū)的花崗巖巖漿。微量元素特征礦體黑鎢礦中含有多種微量元素，主要包括Nb、Ta、Sc、Ga、Y、Cu、Zn、Pb、Bi等，反映了富含揮發(fā)份及稀有元素的花崗巖熔體一溶液的特點。Nb含量在3.21x10-6~126x10-6,Ta含量在0.56x10-6~75x10-6，含量變化較大，且隨著深度的增加，黑鎢礦中Nb、Ta的含量減少。Ti、Y、Zr、Cu含量的變化與Nb、Ta是一致的，都呈現(xiàn)由淺部向深部含量減少的趨勢，且含量變化較大［10］。因此，可根據(jù)黑鎢礦中Nb、Ta、Ti、Y、Zr、Cu含量的變化作為隱伏礦床的預(yù)測標志和指標。2.2成礦巖體特彳正稀土元素特征白云母花崗巖稀土元素總量較低，，REE在50x10-6以下。從球粒隕石標準化稀土元素配分來看，花崗巖出現(xiàn)重稀土虧損，尤其是的Tm異常虧損以及較強烈的Eu虧損。顯示出稀土元素〃四分組效應(yīng)”，說明它們經(jīng)歷了高度演化，并且在巖漿結(jié)晶晚期發(fā)生流體一熔體的相互作用［11］。五里亭黑云母花崗巖體內(nèi)產(chǎn)有的風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦，風(fēng)化殼中全巖稀土元素分析結(jié)果表明，完全風(fēng)化殼下部的稀土元素含量是母巖的1.85倍，可見稀土在風(fēng)化殼的下部富集并為黏土礦物所吸附［6］。最新研究結(jié)果表明，在溫暖濕潤的氣候條件下，稀土花崗巖風(fēng)化形成由埃洛石和高嶺石等層狀結(jié)構(gòu)黏土礦物、石英及微斜長石組成的花崗巖風(fēng)化殼;由于層狀結(jié)構(gòu)黏土礦物具有取代結(jié)構(gòu)和斷面余鍵兩個吸附活性中心對稀土離子有較強的吸附能力;風(fēng)化解離的稀土離子以水合或羥基水合離子形式遷移吸附在黏土礦物上，REE聚集在風(fēng)化殼中形成了風(fēng)化殼型稀土礦床。因此，該區(qū)五里亭黑云母花崗巖體與風(fēng)化殼型稀土礦的成礦關(guān)系更為密切。研究還表明礦區(qū)范圍內(nèi)出露的閃長巖起源于地慢，五里亭黑云母花崗巖是殼?；旌系漠a(chǎn)物，因此，這一結(jié)論也與該區(qū)的花崗閃長巖稀土礦化的結(jié)論一致［2,9］。微量元素特征白云母花崗巖(69#)Nb、Ta含量很高，且Ta含量超過了Nb含量，Nb/Ta比值為0.45。這不僅是其高度演化的標志，更是它形成Nb、Ta礦化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?！銇碚f，各類巖漿巖中的Nb含量都高于Ta含量，但在巖漿結(jié)晶作用晚期，Ta趨向富集，尤其是在花崗巖中，從早期相到晚期相，Ta逐漸富集，Nb/Ta比值逐漸減?。?1］；同時，二云母花崗巖和白云母花崗巖的微量元素對K/Rb,Y/Ho,Zr/Hf以及Nb/Ta存在明顯的分異［12-13］。以上特征表明:大吉山二云母花崗巖和白云母花崗巖是巖漿高度分異演化的產(chǎn)物，這一特征也與華南地區(qū)高度演化的、與鎢錫鈮鉭礦化相關(guān)的花崗巖類普遍具有較高的F、Cl等揮發(fā)組分含量的共同特征［11］相吻合。3成礦流體地球化學(xué)特征3.1礦物包裹體特征礦區(qū)含礦石英脈中包裹體類型主要分為I型氣液包裹體、H型含CO2、CH4三相包裹體和B型含固體子礦物包裹體，成礦流體主要由H2O-NaCl和H2O-CO2-CH4-NaCl體系組成［14］。結(jié)合礦化蝕變組合特征，說明成礦流體為與花崗巖巖漿演化有關(guān)的富含礦化劑元素(F、Cl、K、Na)和成礦元素(W、Bi、Be、Mo等)的流體有關(guān)。巖漿期成礦溫度309~3340成巖溫度為640~526°C)偉晶期成礦溫度255~280°C(成巖溫度530~455°C);熱液期成礦溫度293~129°C;脈鎢礦成礦流體的壓力約為114~132MPa，礦床形成深度約為4.6~5.3km［2］。從早期到晚期物理化學(xué)條件的變化是溫度、壓力由高到低，酸堿性由堿性到酸性再到堿性，氧化還原環(huán)境由還原到氧化再到還原。包裹體的顯微測溫結(jié)果顯示，成礦流體演化經(jīng)歷了冷卻、沸騰和混合作用等過程，各種過程相互作用造成了鎢的沉淀。3.2與花崗巖熔體共存流體性質(zhì)黑云母中HF,HCl的相對逸度比率lg(fH2O/fHF),(fH2O/fHCl)和(fHF/fHCl),可用于研究花崗巖體在演化過程中共存熱液流體性質(zhì)和流體分異的地球化學(xué)作用。大吉山黑云母花崗巖共存的熱液流體中l(wèi)g(fHF/fHCl)fluid值為-0.25~-0.32(平均值-0.29)，而與二云母花崗巖共存的熱液流體lg(fHF/fHCl)fluid值為0.57。同時與二云母花崗巖共存流體的lg(fH2O/fHF)fluid值(3.22)小于與黑云母花崗巖共存流體的lg(fH2O/fHF)fluid值(4.09~4.23)。說明與二云母花崗巖共存流體更富氟，鎢成礦與二云母花崗巖關(guān)系更密切［9］。同時該區(qū)后兩期花崗巖(二云母花崗巖和白云母花崗巖)的微量元素對K/Rb,Y/Ho,Zr/Hf以及Nb/Ta存在明顯的分異，說明在二云母花崗巖和白云母花崗巖演化過程中，發(fā)生流體一熔體相互作用，同時分異出了大量的富含鎢等成礦元素和礦化劑F、Cl等揮發(fā)組分的熱液流體［12,14］，這一特征與稀土元素的〃四分組效應(yīng)”所顯示的特征［11］相對應(yīng)。以上特征表明大吉山鎢礦的成礦流體在形成過程中為巖漿一熱液過渡性流體。反映在成礦的時空關(guān)系上，花崗巖型鈮鉭鎢礦床為偏巖漿型的巖漿一熱液過渡性流體，石英脈型鎢礦床為熱液型和偏熱液型的巖漿一熱液過渡性流體。3.3花崗巖體的氧逸度(fO2)該區(qū)I階段黑云母花崗巖黑云母結(jié)晶溫度在640~740°C之間，氧逸度。02)條件在10-12.9~10-14.1之間。H階段二云母花崗巖黑云母結(jié)晶溫度大約為740C,氧逸度(fO2)大致為10-15。兩階段花崗巖黑云母的結(jié)晶溫度大體一致，但氧逸度卻有較大變化，最大有2個數(shù)量級的差別［12］。說明兩類花崗巖形成的氧化還原環(huán)境不同，黑云母花崗巖形成環(huán)境更具氧化性。4穩(wěn)定同位素地球化學(xué)4.1氫、氧同位素鎢礦區(qū)8D值為-48.8%。~+59.7%。，8180值為-1.0%。~+11.8%?！銕r漿期石英的S18O值為+11.2%。~+12.9%。，平均為+12.1%。偉晶期石英的S18O值為+11.6%。~+13.5%。，平均為+12.5%。，顯示了從巖漿期到偉晶期石英的818O值有上升的趨勢。本區(qū)自巖漿期至偉晶期屬于正常的巖漿分異，因此，它們的流體保持了初始混合巖漿水的特點。巖漿期后熱液期8D值為50.2%。~59.7%。，818。值為+7.4%。~-1.0%。;4個階段的礦物及成礦流體的S18O值，早期至晚期呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，且不同階段成礦流體的S18O值遠低于巖漿期和偉晶期。顯然，熱液期成礦流體已不具備初始混合巖漿水的性質(zhì)，而屬于一種再平衡巖漿水。雖再平衡巖漿水仍處主導(dǎo)地位，但已有相當(dāng)數(shù)量的大氣降水參與;晚期碳酸鹽脈階段，以大氣降水為主［15-16］。以上研究表明，主成礦期成礦流體為巖漿水與大氣降水混合形成。4.2硫同位素礦區(qū)無論是巖漿期花崗巖中的硫化物，還是巖漿期后熱液期黑鎢礦石英脈中的硫化物，其S34S值的變化范圍相一致，主要集中在-1.50%。~-3.50%。的范圍內(nèi)。其中熱液期黑鎢礦石英脈中磁黃鐵礦的S34S值的變化范圍為-0.2%。~-3.68%。,平均為-2.43%。;黃鐵礦的S34S平均值-2.23%。，與黑鎢礦石英脈中硫化物的S34S值基本一致?；◢弾r中黃鐵礦的S34S值的變化范圍為-1.03%。~-2.96%。，平均為-1.93%。，也與黑鎢礦石英脈中黃鐵礦基本一致［15-16］。因此，形成大吉山黑鎢礦石英脈中硫化物的硫主要來源于花崗巖巖漿。綜上所述，大吉山礦區(qū)的成礦物質(zhì)來源于花崗巖巖漿。主成礦期成礦流體為巖漿水與大氣降水混合形成。5成巖成礦年齡前人普遍認為［1,4-5,17-19］，與大吉山鎢礦關(guān)系密切的花崗巖有3期，從早到晚依次為中粗粒黑云母二長花崗巖(一般稱為五里亭花崗巖)、中細粒白云母堿長花崗巖和細粒白云母花崗巖(69號巖體)，它們構(gòu)成了同源、同時代(燕山早期)、不同階段的復(fù)式巖體，其中后兩者分別與鎢、鉭、鈮礦化相關(guān)。鎢礦化主要為產(chǎn)在寒武系地層中的石英脈黑鎢礦，與之共生的有用金屬組分有Be,Mo,Bi等，礦脈根部硫化物增多。鉭、鈮礦化則以蝕變花崗巖中的細脈浸染型為主，除Nb,Ta外，也有W,Be伴生。孫恭安等(1989)曾利用全巖Rb-Sr法測定上述大吉山3個階段花崗巖的年齡分別為167Ma,161Ma和159Ma,即五里亭花崗巖與后二階段的白云母花崗巖均屬于燕山早期。這組數(shù)據(jù)一直被后人引用至今。與黑鎢礦共生的輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為(161.0±1.3)Ma，同時，獲得石英脈型黑鎢礦中的石英Rb-Sr同位素等時線年齡為(150.9±2.4)Ma,含鎢石英脈中白云母K-Ar年齡為(152.6±2.35)Ma和(158.1±2.8)Ma。它們均屬燕山早期產(chǎn)物。鎢成礦與花崗巖的成巖基本不存在時差，特別是與二云母花崗巖和白云母花崗巖，成巖成礦有0~11Ma的時差。表明大吉山石英脈型鎢礦形成時代為燕山早期。也說明含鎢石英脈是與花崗巖巖漿演化有關(guān)的流體有關(guān)。因此，從黑云母花崗閃長巖―二云母花崗巖-白云母花崗巖-鎢礦礦化，隨同源含鎢花崗質(zhì)巖漿的不斷演化，形成一次比一次淺就位的多階段侵入和成礦作用，由早到晚，總的演化趨勢表現(xiàn)為:巖體由深到淺，規(guī)模由大到小，且多階段巖體疊加［4-5］。從燕山期開始，華南地質(zhì)演化從印支期的造山作用轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模的巖石伸展減薄，大吉山鎢礦成礦的構(gòu)造背景是由擠壓向伸展的過渡背景［20-21］。綜上所述，大吉山鎢礦的成礦與二云母花崗巖和白云母花崗巖的形成年齡一致，成巖成礦有0~11Ma的時差，表明鎢礦形成時代為燕山早期(161~150Ma)ofe說明含鎢石英脈的形成是與花崗巖巖漿演化有關(guān)。170~150Ma是華南地區(qū)成礦的一個高峰期［19］，說明大吉山鎢礦是華南地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用的產(chǎn)物，成礦的構(gòu)造背景是由擠壓向伸展的過渡背景。6成礦機制大吉山花崗巖型鎢、鈹、鈮、鉬礦床的成因過去認為巖漿分異交代成礦，而石英脈型鎢礦為巖漿期后熱液成礦［1,3,12］。本次研究認為:大吉山鎢礦的形成以花崗巖型鈮鉭鎢礦化分異一貫入作用與石英脈型巖漿期后鎢熱液一充填作用為主、具有鉭一鈮一鎢一鈹一鉬一稀土等礦化組合、多階段復(fù)合/疊加型稀有多金屬礦床［3-4,16,21-22］。主要成礦機制是:鈮鉭、稀土和鎢的富集成礦，與華南地區(qū)當(dāng)時為由擠壓向伸展過渡的構(gòu)造背景，與花崗巖漿的演化多次侵入直接相關(guān)。屬與二云母花崗巖和白云母花崗巖有關(guān)的巖漿型礦床，其形成以巖漿結(jié)晶分凝作用為主，晚期出現(xiàn)了強烈的巖漿熱液作用［1,5-6,16］。由于該區(qū)斷裂具有長期性、間歇性的活動特點，致使巖漿沿與超殼的深大斷裂侵入，遵循上侵一停頓一再上侵……這種脈動式規(guī)律[17,21]。伴隨這種脈動式的構(gòu)造活動，巖漿房花崗閃長巖頂部的巖漿首先侵入并結(jié)晶分異形成花崗閃長巖稀土礦、二云母花崗巖鈮鉭稀土礦;巖漿進一步分異形成鉭鈮鎢鈹二云母花崗巖礦漿，礦漿在構(gòu)造推動力作用下呈巖枝狀侵入到北東、東西、北西西和北北東4組張扭性斷裂中，巖漿結(jié)晶分凝作用形成了69#、70#、71#、72#似層狀、浸染狀礦體，其中69#為白云母堿長花崗巖巖體的鉭鈮鎢鈹?shù)V化是該區(qū)的主要礦床，且在白云母堿長花崗巖頂部形成偉晶狀礦石;巖漿期后出現(xiàn)了強烈的中高溫?zé)嵋撼傻V作用，在脈動式構(gòu)造應(yīng)力作用下，成礦熱液主要沿北西西、北北東、北東、東西4組斷裂充填形成浸染狀石英脈型鎢(鈹鉬祕)礦。風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦是在表生作用階段進行的，主要是閃長質(zhì)巖石在表生作用下，稀土元素在風(fēng)化殼中活化、富集和分異，進而形成了風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦。因此，花崗巖型鈮鉭鎢礦、石英脈型鎢礦與風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦的時空關(guān)系、組分上的繼承和演化，體現(xiàn)了該礦床為巖漿晚期鈮鉭鎢的結(jié)晶分凝作用和巖漿期后鎢熱液一充填作用與稀土在風(fēng)化殼中活化、富集和分異作用復(fù)合/疊加成礦。最終形成了以花崗巖型鈮鉭鎢礦化與石英脈型鎢礦化為主的、具有鉭一鈮一鎢一鈹一鉬一稀土等礦化組合的復(fù)合/疊加型稀有多金屬礦床。7結(jié)論大吉山鎢礦地質(zhì)特征可概括為：大吉山鎢礦區(qū)位于南嶺東西向構(gòu)造巖漿巖帶與北東向武夷山構(gòu)造巖漿巖帶對接復(fù)合部位。該區(qū)構(gòu)造運動以印支運動和燕山運動最為強烈，且兩者具有繼承性。燕山期以強烈的斷裂構(gòu)造為主，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線以北東和東西向擠壓破碎帶為主，它們控制了區(qū)內(nèi)的巖漿活動和成礦作用。華南地區(qū)在160~150Ma間的構(gòu)造背景為由擠壓向伸展的過渡背景，大吉山鎢礦主要是后碰撞階段的產(chǎn)物。含鎢石英脈主要賦存在寒武系中上統(tǒng)淺變質(zhì)砂巖夾板巖中。與成礦有關(guān)的花崗巖體有中粗粒斑狀黑云母花崗巖、中細粒二云母花崗巖和細粒白云母花崗巖3種，特別是二云母花崗巖和白云母花崗巖與成礦更為密切。稀土元素礦化分布在花崗閃長巖中，鈮鉭稀土元素礦化分布在二云母二長花崗巖中，鉭鈮鎢鈹?shù)V化分布在白云母堿長花崗巖中。⑶礦體有石英脈型鎢礦體和具有似層狀、浸染狀、條帶狀花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦體以及風(fēng)化殼型稀土礦體。似層狀、浸染狀、條帶狀花崗巖型鉭鈮鎢鈹鉬礦體和與層狀分異的鎂鐵一超鎂鐵質(zhì)巖有關(guān)的釩一鈦磁鐵礦化具有很大的相似性，巖漿結(jié)晶分凝作用特征明顯［7］。礦石類型主要有浸染狀、條帶狀鉭鈮鎢鈹鉬礦石，塊狀、團塊狀含鎢石英脈礦石以及呈面型分布的風(fēng)化殼稀土礦石。主要礦石礦物有黑鎢礦、白鎢礦、細晶石、鉭鈮鐵礦、綠柱石、羥硅鈹石、似晶石、磷釔石礦、獨居石及碳酸鹽稀土礦物等。主要脈石礦物為鉀長石、石英、黑云母、白云母、微斜長石、電氣石、螢石及方解石等。礦區(qū)成礦經(jīng)歷了一個多期次、多階段的演變過程。其成礦過程分為3期8階段：「巖漿期分3個階段，即:稀土元素礦化階段(11)、鈮鉭稀土元素礦化階段(12)及鉭鈮鎢鈹成礦階段(I3);H.偉晶巖期的鈹、(銣)、鎢元素礦化階段(H4);B.熱液期是鎢礦主成礦期，分4個階段，即:鎢鈹(銣)成礦階段(B5)、鎢祕鉬成礦階段(B6)、鎢鉬祕硫化物成礦階段(B7)及碳酸鹽一黑鎢礦—硫化物階段(B8)。巖漿期形成似層狀、浸染狀、條帶狀鉭鈮鎢鈹鉬礦體;熱液期是鎢礦主成礦期，形成石英脈型礦體。成礦物質(zhì)來源礦區(qū)SD值為-48.8%。~+59.7%。，8180值為-1.0%。~+11.8%。。表明主成礦期成礦流體為巖漿水與大氣降水混合形成。無論是巖漿期花崗巖中的硫化物，還是巖漿期后熱液期黑鎢礦石英脈中的硫化物，其S34S值的變化范圍相一致，主要集中在-1.50%。~-3.50%。的范圍內(nèi)。表明礦區(qū)的成礦物質(zhì)來源于花崗巖巖漿，主成礦期成礦流體為巖漿水與大氣降水混合形成。(8)成巖成礦年齡鎢礦的成礦與二云母花崗巖和白云母花崗巖的形成年齡一致，形成時代為燕山早期(161~150Ma)，也表明含鎢石英脈與花崗巖巖漿演化有關(guān)的流體成礦有關(guān)。170~150Ma是華南地區(qū)成礦的一個高峰期，說明大吉山鎢礦是華南地區(qū)中生代大規(guī)模成礦作用的產(chǎn)物。⑼成巖成礦物化條件為中高溫、中深一淺深成礦環(huán)境。成礦花崗巖的形成環(huán)境為相對還原的環(huán)境，成礦流體為巖漿一熱液過渡性流體?？傊?，該礦床主要成礦機制是:巖漿晚期鈮鉭鎢的巖漿結(jié)晶分凝作用和巖漿期后鎢熱液一充填作用與稀土在風(fēng)化殼中活化、富集和分異作用復(fù)合/疊加成礦。鈮鉭、稀土和鎢富集成礦的構(gòu)造背景為由擠壓向伸展的過渡背景，且與花崗巖漿的演化多次侵入直接相關(guān);屬與二云母花崗巖和白云母花崗巖有關(guān)的巖漿一熱液型礦床。由于成礦流體為巖漿一熱液過渡性流體，因此，也是一種〃巖漿一熱液過渡型”礦床?？傮w上是以花崗巖型鈮鉭鎢礦化與石英脈型鎢礦化為主、具有鉭一鈮一鎢一鈹一鉬一稀土等礦化組合的復(fù)合/疊加型稀有多金屬礦床。參考文獻【相關(guān)文獻】[1]劉建平，滕建德.江西大吉山礦區(qū)成礦(礦化)階段的研究[J].有色金屬(礦山部分)，2007,59(3):16-19.[2]蔣國豪，胡瑞忠，謝桂青，等.江西大吉山鎢礦成礦年代學(xué)研究[J].礦物學(xué)報，2004,24(3):253-256.[3]曹鐘清.大吉山鉭鈮鎢礦床地質(zhì)特征及找礦模型[J].地質(zhì)與勘探，2004,40(6):34-37.[4]王旭東，倪培，袁順達，等.江西大吉山鎢多金屬礦床