紅嶺鎢礦成礦巖體及周邊巖體地球化學特征

朱年方

摘要：粵北加里東期、海西—印支期、燕山期均有巖漿侵入活動，其中侵入規(guī)模以燕山期最大，尤以早侏羅世巖漿侵入最為強烈。廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊在紅嶺鎢礦接替資源勘查項目中取得重大發(fā)現(xiàn)，尋找到大型云英巖型鎢礦礦床，筆者通過對成礦巖體和周邊燕山期的巖體進行地球化學特征角度對比和研究，尋找主微量元素、稀土元素的異同點，可以為紅嶺鎢礦周邊尋找類似礦床提供理論指導。

關(guān)鍵詞：紅嶺；鎢礦；主微量元素；成礦巖體；周邊巖體

引言

紅嶺地區(qū)位于我國重要的南嶺有色金屬成礦帶，該成礦帶歷史悠久，資源豐富，有熟為人知的凡口鉛鋅礦、大寶山銅多金屬礦、粵北五大鎢礦山等。目前在紅嶺石英脈型鎢礦山尋找到大型的云英巖型礦床，所謂大礦山周邊常伴生有中或小型同類型礦山。紅嶺周邊是否存在同類型礦床？與紅嶺相類似的巖體是否也成礦？如何評價周邊侵入巖的成礦潛力？通過哪些指標可以圈定？這些問題的解決，對該區(qū)礦床的周邊找礦預(yù)測和戰(zhàn)略部署顯得格外重要[3]。

在對高峰寨、大山旗、棋盤石及紅嶺巖體取樣分析，通過主微量元素的對比研究，發(fā)現(xiàn)成礦與周邊巖體在形成時代、主微量元素和稀土元素等方面存在差異。本文將紅嶺巖體歸為成礦巖體；棋盤石巖體、大山旗巖體、高峰寨巖體列為待考察巖體。

1.地質(zhì)背景

紅嶺鎢礦為粵北大型礦山，探明大型云英巖型鎢礦和中型石英脈型鎢礦。區(qū)域上位于華南加里東褶皺帶、后加里東隆起湘南—粵北海西—印支凹陷區(qū)內(nèi)，處在大東山—貴東—九連山東西向構(gòu)造巖漿帶中部[1]。加里東期、海西—印支期、燕山期均有巖漿侵入活動，其中侵入規(guī)模以燕山期最大，尤以早侏羅世巖漿侵入最為強烈。

紅嶺鎢礦位于熱水SN向斷裂構(gòu)造與NE向斷裂構(gòu)造復合部位，本文將熱水巖體統(tǒng)稱為紅嶺成礦巖體，其周邊出露大面積的燕山期侵入巖體，其中成礦巖體被棋盤石巖體圍繞。

紅嶺鎢礦含礦地質(zhì)體為燕山三期中晚期的白云母花崗巖體，同位素年齡159.1±1.5Ma（ICP）[4]，與成礦關(guān)系密切，該期巖漿經(jīng)歷了晚期分異交代作用及巖漿期后的氣化—熱液蝕變作用，形成了巨厚的熱液蝕變帶，多種蝕變迭加而構(gòu)成復合型蝕變帶。紅嶺鎢礦的云英巖型和石英脈型兩種類型的鎢礦體在空間上密切伴生，相互疊加，礦化類型基本相似，

2.巖體地質(zhì)特征對比

2.1主量元素

棋盤石巖體與大山旗巖體成分結(jié)構(gòu)相似，主要巖性為（粗）中粒斑狀黑云母二長花崗巖，大山旗巖體主要巖性為中細粒斑狀黑云母二長花崗巖。兩者為粒度上的差別，似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為鉀長石，次為斜長石，石英斑晶少見。礦物成分主要為鉀長石、斜長石、石英、黑云母、白云母。

高峰寨巖體巖性為細中—中粒斑狀（少斑）二云二長花崗巖、中細粒斑狀（少斑）二云二長花崗巖、細粒二云二長花崗巖。具似斑狀結(jié)構(gòu)，主要為斜長石斑晶。礦物成分主要為鉀長石、斜長石、石英為主，次為白云母、黑云母。

紅嶺巖體巖性為中—細粒白云母花崗巖，花崗結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造；礦物主要為石英、斜長石、鉀長石和白云母等。

可以看出待考察巖體礦物組成和成礦巖體基本相同，但成礦物質(zhì)含量及結(jié)構(gòu)上有差別。根據(jù)主量元素組成Harker圖解（圖2）顯示其中含礦巖體具有高SiO2、P2O5，低TiO2、Fe2O3、CaO、MgO特征，偏酸性。隨著SiO2含量升高、TiO2、Fe2O3、MgO、CaO含量逐漸降低，表明可能有（鈦）磁鐵礦、輝石和角閃石的分離結(jié)晶作用。區(qū)域巖體的高SiO2、P2O5可作為主要的成礦指示之一。對比而言，紅嶺成礦巖體的TiO2、Fe2O3、CaO含量更低，SiO2含量更高，各時代花崗巖中鎢的含量變化與巖石SiO2、Na2O含量和MgO、∑Fe的降低趨勢相一致。

花崗巖蝕變作用是產(chǎn)生大規(guī)模鎢礦化的前奏，是粒間流體（熔體、氣熱相和水熱相）不斷交代先成固相礦物的過程。與鎢（Nb、Ta、Be、Sn等）礦有關(guān)的許多巖體都自下而上不同程度地發(fā)育了鉀長石化→鈉長石化→云英巖化和淺色白云母化蝕變。早期鉀長石化交代常呈面型分布于巖體深部，由于鉀長石化中鎢的含量較低，鉀質(zhì)交代的結(jié)果使鎢進入粒間氣、熱相向上部集中。在鈉長石化和云英巖化蝕變中鎢的含量不斷增高，在富云英云母巖中產(chǎn)生富集。在紅嶺成礦巖體中，云英巖化為主要蝕變特征，鎢礦更加富集。

2.2微量元素

與待考察巖體相比，含礦巖體Mo含量高100倍，Cs、Ta含量高幾倍；Sb、Ba、Zr含量低幾倍，W、Li、V、Nb、Rb、Pb含量相近。

花崗巖中的Mo的元素含量接近于地殼中的豐度值，除了鉀長石化花崗巖中，Mo有異常含量外，一般Mo在花崗巖體中的分布是比較均勻的，并且不隨巖體時代的演化而形成規(guī)律變化，而W具有比Mo更強的運移能力，主要富集于酸性或弱堿性的晚期分異物中[2]。在同期多階段的花崗巖中，Mo一般不具有向酸性分異體強烈堆積的傾向，在巖體晚階段較酸性的巖石變種中，Mo的含量變化小，因此在花崗巖演化過程中Mo和W的分布發(fā)生差異，Mo/W比值隨巖石酸性增加而降低，W在晚期花崗巖（超酸性）中的聚集大大超過Mo。

因此，區(qū)域上相比待考察巖體，紅嶺成礦巖體中的Mo高達百倍，W元素含量相近，證明大量的W成礦作用形成礦床。

與酸性有關(guān)的氣成—熱液礦產(chǎn)中，Nb、Ta在高溫產(chǎn)物中含量最高，隨溫度降低而降低，Nb、Ta的行為決定它們在溶液中的濃度以及溶液中W、Sn的含量。鎢礦石英脈中，Nb、Ta富集在黑鎢礦、白鎢礦、錫石中，因此含礦巖體的相對高Nb、Ta也對紅嶺鎢礦的形成有一定的背景依據(jù)。

因此，微量元素Mo、Ta含量的差異可以作為成礦巖體和待考察巖體的重要指標。

2.3稀土元素

在稀土元素球粒隕石標準化形式圖（圖4）中可以觀察到，為向右傾斜平緩中間下凹的“V”形不對稱折線，呈現(xiàn)Eu負異常，Eu虧損較明顯，紅嶺地區(qū)成礦巖體與待考察巖體同屬富集輕稀土，虧損重稀土，其中成礦巖體巖石稀土元素的含量相對待考察巖體稀土元素含量要低，但整體配分模式以及各元素異常情況，都大體一致，未顯示出明顯差異，因此憑借稀土元素特征也不能夠完全將二者進行區(qū)分。

3.結(jié)論

本文通過對比紅嶺地區(qū)巖體的巖石學、主微量元素、稀土元素地球化學特征，對比了成礦巖體和待考察巖體特征的異同，得出如下主要結(jié)論：

3.1成礦巖體和待考察巖體同屬燕山期巖體，礦物成分基本相同，但是含量及主微量元素組成有差異，體現(xiàn)了高分異演化的特征。

3.2在區(qū)域上，侵入巖分布廣泛，尋找類似紅嶺鎢礦燕山三期中晚期的白云母花崗巖體，對尋找類似云英巖型白鎢礦和石英脈型黑鎢礦有較大潛力。

參考文獻：

[1]吳劍.廣東省紅嶺鎢礦成礦地質(zhì)模型與找礦預(yù)測，中國地質(zhì)大學博士學位論文. 2017. 11.

[2]劉英俊，曹勵明，李兆麟，王鶴年，儲同慶，張景榮，等；元素地球化學（1984）.

[3]蔣少涌，段登飛，徐耀明，李正漢，等；長江中下游地區(qū)鄂東南和九瑞礦集區(qū)成礦巖體特征及其識別標志.地質(zhì)學報1000-0569 2019. 12. 03.

[4]廣東省翁源縣紅嶺礦區(qū)614線-626線鎢礦補充詳查報告2018.廣東省有色金屬地質(zhì)局九三二隊.

[5]區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告（1∶50000）隘子公社幅（G49E021024）、壩仔公社幅（G50E021001）、翁城幅（G49E022024）、翁源縣幅（G50E022001）連平縣幅（G50E022002）.廣東省地質(zhì)調(diào)查院， 2016.3.