红岭钨矿成矿岩体及周边岩体地球化学特征

2021-01-10朱年方

西部资源 2021年6期

朱年方

摘要：粤北加里东期、海西—印支期、燕山期均有岩浆侵入活动，其中侵入规模以燕山期最大，尤以早侏罗世岩浆侵入最为强烈。广东省有色金属地质局九三二队在红岭钨矿接替资源勘查项目中取得重大发现，寻找到大型云英岩型钨矿矿床，笔者通过对成矿岩体和周边燕山期的岩体进行地球化学特征角度对比和研究，寻找主微量元素、稀土元素的异同点，可以为红岭钨矿周边寻找类似矿床提供理论指导。

关键词：红岭；钨矿；主微量元素；成矿岩体；周边岩体

引言

红岭地区位于我国重要的南岭有色金属成矿带，该成矿带历史悠久，资源丰富，有熟为人知的凡口铅锌矿、大宝山铜多金属矿、粤北五大钨矿山等。目前在红岭石英脉型钨矿山寻找到大型的云英岩型矿床，所谓大矿山周边常伴生有中或小型同类型矿山。红岭周边是否存在同类型矿床？与红岭相类似的岩体是否也成矿？如何评价周边侵入岩的成矿潜力？通过哪些指标可以圈定？这些问题的解决，对该区矿床的周边找矿预测和战略部署显得格外重要[3]。

在对高峰寨、大山旗、棋盘石及红岭岩体取样分析，通过主微量元素的对比研究，发现成矿与周边岩体在形成时代、主微量元素和稀土元素等方面存在差异。本文将红岭岩体归为成矿岩体；棋盘石岩体、大山旗岩体、高峰寨岩体列为待考察岩体。

1.地质背景

红岭钨矿为粤北大型矿山，探明大型云英岩型钨矿和中型石英脉型钨矿。区域上位于华南加里东褶皱带、后加里东隆起湘南—粤北海西—印支凹陷区内，处在大东山—贵东—九连山东西向构造岩浆带中部[1]。加里东期、海西—印支期、燕山期均有岩浆侵入活动，其中侵入规模以燕山期最大，尤以早侏罗世岩浆侵入最为强烈。

红岭钨矿位于热水SN向断裂构造与NE向断裂构造复合部位，本文将热水岩体统称为红岭成矿岩体，其周边出露大面积的燕山期侵入岩体，其中成矿岩体被棋盘石岩体围绕。

红岭钨矿含矿地质体为燕山三期中晚期的白云母花岗岩体，同位素年龄159.1±1.5Ma（ICP）[4]，與成矿关系密切，该期岩浆经历了晚期分异交代作用及岩浆期后的气化—热液蚀变作用，形成了巨厚的热液蚀变带，多种蚀变迭加而构成复合型蚀变带。红岭钨矿的云英岩型和石英脉型两种类型的钨矿体在空间上密切伴生，相互叠加，矿化类型基本相似，

2.岩体地质特征对比

2.1主量元素

棋盘石岩体与大山旗岩体成分结构相似，主要岩性为（粗）中粒斑状黑云母二长花岗岩，大山旗岩体主要岩性为中细粒斑状黑云母二长花岗岩。两者为粒度上的差别，似斑状结构，斑晶主要为钾长石，次为斜长石，石英斑晶少见。矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母、白云母。

高峰寨岩体岩性为细中—中粒斑状（少斑）二云二长花岗岩、中细粒斑状（少斑）二云二长花岗岩、细粒二云二长花岗岩。具似斑状结构，主要为斜长石斑晶。矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英为主，次为白云母、黑云母。

红岭岩体岩性为中—细粒白云母花岗岩，花岗结构、块状构造；矿物主要为石英、斜长石、钾长石和白云母等。

可以看出待考察岩体矿物组成和成矿岩体基本相同，但成矿物质含量及结构上有差别。根据主量元素组成Harker图解（图2）显示其中含矿岩体具有高SiO2、P2O5，低TiO2、Fe2O3、CaO、MgO特征，偏酸性。随着SiO2含量升高、TiO2、Fe2O3、MgO、CaO含量逐渐降低，表明可能有（钛）磁铁矿、辉石和角闪石的分离结晶作用。区域岩体的高SiO2、P2O5可作为主要的成矿指示之一。对比而言，红岭成矿岩体的TiO2、Fe2O3、CaO含量更低，SiO2含量更高，各时代花岗岩中钨的含量变化与岩石SiO2、Na2O含量和MgO、∑Fe的降低趋势相一致。

花岗岩蚀变作用是产生大规模钨矿化的前奏，是粒间流体（熔体、气热相和水热相）不断交代先成固相矿物的过程。与钨（Nb、Ta、Be、Sn等）矿有关的许多岩体都自下而上不同程度地发育了钾长石化→钠长石化→云英岩化和浅色白云母化蚀变。早期钾长石化交代常呈面型分布于岩体深部，由于钾长石化中钨的含量较低，钾质交代的结果使钨进入粒间气、热相向上部集中。在钠长石化和云英岩化蚀变中钨的含量不断增高，在富云英云母岩中产生富集。在红岭成矿岩体中，云英岩化为主要蚀变特征，钨矿更加富集。

2.2微量元素

与待考察岩体相比，含矿岩体Mo含量高100倍，Cs、Ta含量高几倍；Sb、Ba、Zr含量低几倍，W、Li、V、Nb、Rb、Pb含量相近。

花岗岩中的Mo的元素含量接近于地壳中的丰度值，除了钾长石化花岗岩中，Mo有异常含量外，一般Mo在花岗岩体中的分布是比较均匀的，并且不随岩体时代的演化而形成规律变化，而W具有比Mo更强的运移能力，主要富集于酸性或弱碱性的晚期分异物中[2]。在同期多阶段的花岗岩中，Mo一般不具有向酸性分异体强烈堆积的倾向，在岩体晚阶段较酸性的岩石变种中，Mo的含量变化小，因此在花岗岩演化过程中Mo和W的分布发生差异，Mo/W比值随岩石酸性增加而降低，W在晚期花岗岩（超酸性）中的聚集大大超过Mo。

因此，区域上相比待考察岩体，红岭成矿岩体中的Mo高达百倍，W元素含量相近，证明大量的W成矿作用形成矿床。

与酸性有关的气成—热液矿产中，Nb、Ta在高温产物中含量最高，随温度降低而降低，Nb、Ta的行为决定它们在溶液中的浓度以及溶液中W、Sn的含量。钨矿石英脉中，Nb、Ta富集在黑钨矿、白钨矿、锡石中，因此含矿岩体的相对高Nb、Ta也对红岭钨矿的形成有一定的背景依据。

因此，微量元素Mo、Ta含量的差异可以作为成矿岩体和待考察岩体的重要指标。

2.3稀土元素

在稀土元素球粒陨石标准化形式图（图4）中可以观察到，为向右倾斜平缓中间下凹的“V”形不对称折线，呈现Eu负异常，Eu亏损较明显，红岭地区成矿岩体与待考察岩体同属富集轻稀土，亏损重稀土，其中成矿岩体岩石稀土元素的含量相对待考察岩体稀土元素含量要低，但整体配分模式以及各元素异常情况，都大体一致，未显示出明显差异，因此凭借稀土元素特征也不能够完全将二者进行区分。