王 慧 吴德海 王宇飞 华国欢 张 蕊,2 张栋梁,2 刘 斌

（1.东华理工大学地球科学学院；2.自然资源部离子型稀土资源与环境重点实验室；3.江西应用技术职业学院资源环境与珠宝学院；4.会昌县自然资源局）

朱溪钨（铜）矿床目前已探明WO3资源量达344万t，铜资源量为10万t，是世界上最大的钨矿床。该矿床位于塔前—赋春多金属成矿带，自新元古代以来经历了多期构造—岩浆事件，成矿条件极为有利，存在矽卡岩型、石英脉型、石英—白云母脉型和蚀变花岗岩型等多种不同成因类型的钨矿体。其中，矽卡岩型矿化占据重要地位，研究其矿物学特征对该矿床找矿以及后续科研方向具有重要的指导意义。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质特征

朱溪矿区地处钦—杭结合带的江西段，钦—杭结合带由扬子板块与华夏板块两大古板块俯冲碰撞拼接而成。目前普遍认为，中生代时期钦州湾—杭州湾结合带经历了构造转换事件，导致其构造背景由碰撞挤压转变为陆内岩石圈伸展拉张，长期经历着构造—岩浆—变质等事件，地质岩浆活动强烈，其中最为著名的是燕山期成矿大爆发［1-3］。

区域出露地层包括早元古代双溪钨群火山碎屑岩、中元古代的田里片岩、中—新元古代变质沉积岩与少量的蛇绿岩体，寒武系到上三叠统的海相碎屑岩和碳酸盐岩，中三叠统到下侏罗统的近海碎屑岩，中—上侏罗统的沉积岩和火山岩，以及NE向展布的陆内拉分盆地内沉积的白垩系红色砂岩［4-5］。

研究区构造发育，历经了晋宁期、加里东期、华力西—印支期以及燕山期等多阶段的大规模构造运动，地质断裂构造盘根错节，极为复杂，区内主要发育NE向构造断裂，横穿整个研究区，基本控制了矿床的形成和展布［6］。区内岩浆活动频繁，以晋宁期与燕山期中—酸性花岗质岩浆活动最为活跃，其中，燕山期岩浆活动与成矿紧密相关。

1.2 矿区地质特征

矿区地层主要由以下两部分构成，中—新元古代（Pt3w）的变质岩基底以及石炭系—白垩系的沉积岩盖层，沉积岩盖层与变质岩基底呈角度不整合接触。目前已探明白钨矿化主要发育在中石炭统的黄龙组（C2h）、船山组（C2c）以及下二叠统的栖霞组（P2q）、茅口组（P2m），这些地层的W、Cu、Zn等成矿元素背景值均较高，是中国东部地壳元素丰度值的数倍至数十倍［6-7］。朱溪矿区主要发育有NE向、NW向、近EW向3组方构造，以NE向为主。

朱溪矿区岩浆活动发育且复杂，以黑云母花岗岩为主体，埋藏层位较深，地表露头少。新鲜花岗岩中并未见有白钨矿化，主要在部分蚀变花岗岩中或者晚期流体与花岗岩的接触部位可见明显或者微弱的星散浸染状白钨矿。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

朱溪矿床大部分为隐伏矿体，埋藏较深，钨、铜矿体总体产状与所赋地层大致相同，走向NE，倾向NW。钨矿体主要赋存在黄龙组（C2h）与船山组（C2c）下部，矿体形态以似层状、透镜状为主；铜矿体赋矿层位较钨矿化更浅或更深，呈似层状或透镜状；钨铜矿体分布层位主要在黄龙组（C2h）及其与船山组（C2c）或酸性花岗岩的接触带附近［8］。钨成矿阶段可分为矽卡岩阶段（早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段）、热液矿化阶段（石英—白云母脉型、石英脉型）、蚀变花岗岩阶段。

2.2 矿物特征

朱溪钨（铜）矿床主要矿石矿物为白钨矿、黄铜矿、黄铁矿，其它常见金属矿物还包括闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、辉铋矿、毒砂等；脉石矿物包括石榴子石、单斜辉石、硅灰石、符山石、石英、长石、云母、蛇纹石、透闪石、绿泥石、绿帘石、绢云母及方解石等。矿石结构主要有结晶结构、溶蚀交代结构和固溶体分离结构；构造以细脉浸染状为主，其次为浸染状、团斑状、块状—团块状构造、脉状等。各阶段矿物生成顺序见图1。

2.3 围岩蚀变特征

朱溪矿区围岩蚀变主要有接触交代变质和热液蚀变2种方式［9］。碳酸盐岩常见的蚀变种类有脉状碳酸盐蚀变、硅化、大理岩化、石英—白云母化、矽卡岩化、角岩化、绿泥石化、蛇纹石化等；深部花岗岩的蚀变类型有硅化、伊利石化、绿泥石化等。

3 矽卡岩矿物特征

辉石主要形成于早期矽卡岩阶段，符山石主要形成于晚期矽卡岩阶段，符山石在早期矽卡岩阶段也有生成，可反映流体从早期矽卡岩阶段到晚期矽卡岩阶段的演化特征。电子探针分析在东华理工大学核资源与环境国家重点实验室和自然资源部离子型稀土资源与环境重点实验室（江西应用技术职业学院）完成。

3.1 辉石

朱溪钨（铜）矿床中辉石与石榴子石关系密切，均为矽卡岩早期阶段主要脉石矿物。朱溪矿床主要为透辉石与钙铁辉石，钙铁辉石主要分布在浅部以石榴子石为主的肉红—亚麻色块状矽卡岩中，透辉石主要分布在深部以辉石为主的透绿色—墨绿色脉状矽卡岩中，2种辉石在显微镜下光学特征相似，在单偏光下呈无色或者绿色，呈透明—半透明，干涉色二级蓝绿—橙黄，自形程度较高，多呈粒状、柱状。钙铁辉石SiO2含量在48.79%～55.66%，CaO含量在23.20%～25.18%，FeOT含量在0.04%～23.79%，MgO含量在0.04%～18.02%，MnO含量在0.01%～4.70%，Al2O3含量在0.01%～0.93%，Na2O含量在0.01%～0.27%；透辉石SiO2含量在52.41%～55.46%，CaO含量在25.54%～27.00%，FeOT含量在0.21%～6.35%，MgO含量在12.60%～17.88%，MnO含量在0.02%～1.36%，Al2O3含量在0.05%～2.12%，Na2O含量在0～0.13%。

从辉石电子探针数据分析结果（表1）和端元成分三角图解（图2）可看出，朱溪矿床辉石属于透辉石—钙铁辉石系列，主要为透辉石（Di含量为0.25%～99.84%，平均57.95%），钙铁辉石次之（Hd含量为0.12%～89.08%，平均35.47%），以及少量的钙锰辉石（Jo含量为0～16.93%，平均6.57%）。对比观察同一钻孔（ZK5409）不同深度的辉石，从深部到浅部辉石的显微特征变化趋势表现为较强蚀变→弱蚀变或无蚀变→较强蚀变，化学成分分析呈现出端元组分Di先降低后升高再降低，Hd先升高后降低再升高的变化规律。主量元素计算结果表明，朱溪矿床钙铁辉石中铁元素基本上都为Fe2+，流体环境偏还原，透辉石大多为Fe3+，流体环境偏氧化。辉石的端元成分表明，较深部3个样品大多集中在透辉石（Di）一侧，较浅部4个样品更倾向于钙铁辉石（Hd），且部分有向钙铁辉石过渡的趋势，亦表明朱溪钨（铜）矿床中矽卡岩从深部到浅部流体逐渐从氧化向还原演化［10］。

3.2 符山石

符山石主要形成于退化蚀变矽卡岩阶段，常与石榴子石、萤石共生，交代早期石榴子石，被晚期萤石、白钨矿以及石英等矿物交代，符山石蚀变程度不等，有无—较弱蚀变或者蚀变程度中等—强。单偏光下矿物为无色—浅黄色，具有环带状构造，呈粒状、柱状或者放射状集合体产出，自形程度较好，同一切面上常见到干涉色不均匀的现象，干涉色为Ⅰ级灰，偶见白色、靛蓝等异常干涉色。符山石电子探针分析结果表2显示，CaO含量在39.11%～34.03%，SiO2含量在34.76%～36.93%，Al2O3含量在15.94%～19.57%，FeOT含量在0.70%～8.80%，MgO含量在0～2.80%，MnO含量在0.04%～4.69%，其中挥发分F含量在0～2.31%，Cl含量在0～0.13%，F元素含量（均值1.50%）较高，表明挥发性成分在矽卡岩早期流体中含量相对充足。对比观察同一钻孔不同深度的符山石，从深部到浅部符山石化学成分分析整体上呈现出MgO组分先降低后升高再降低，FeOT组分先升高后降低再升高的变化规律，分别与辉石Di与Hd的组分变化对应一致，说明辉石与符山石为同源产物。

4 地质意义讨论

矽卡岩矿物学研究也发现深部辉石是以Fe3+为主的透辉石，浅部辉石是以Fe2+为主的钙铁辉石，表明朱溪钨（铜）矿床矽卡岩流体从深部到浅部逐渐从氧化向还原演化。符山石矿物F含量（均值1.50%）较高，说明在早期矽卡岩阶段—晚期矽卡岩阶段流体挥发性成分相对充足。一方面，F元素充足的流体，流体的黏度较低，为成矿物质的长距离运输提供了十分便利、稳定的流体环境，并且可在白钨矿沉淀的过程中可以充当氧化剂，促进物质沉淀［11］，白钨矿与萤石的常见伴生现象也佐证了这一点；另一方面，结晶作用晚期挥发性元素的饱和促使岩浆去气作用的发生并出溶流体，挥发分常具较强的金属搬运能力而其又趋向于在流体相中富集，使得多种金属元素在热液系统中聚集成矿［12-14］。朱溪矿床中符山石、磷灰石、萤石等富F或P元素的矿物广泛发育。W具有离子半径小、电价高、极化能力强的特点，一般不易与F、Cl等元素形成络合物，而是以［WO4］2-、（Na、K）2WO4、H2WO4等形式被搬运迁移［15］，在岩浆—热液体系中，W和Cu可能是由烷烃、氟化物和磷酸盐配合物搬运的，在达到合适沉淀的条件之前可进行长时间长距离的运移。

5 结 论

（1）成矿早期矽卡岩阶段主要矿物组合为石榴子石+单斜辉石（钙铁辉石/透辉石）+硅灰石+橄榄石+少量符山石；晚期矽卡岩阶段，矿物组合为白钨矿+萤石+透闪石+黄铜矿+蛇纹石+磷灰石+符山石；热液矿化阶段又可具体化分为石英—白云母型与石英脉/石英硫化物脉型2种，石英—白云母阶段的典型组合为石英+白云母+白钨矿+萤石；石英—硫化物阶段脉石矿物主要为石英、萤石，硫化物在此阶段大量形成。

（2）朱溪矿床辉石属于透辉石—钙铁辉石系列，主要为透辉石（Di平均57.95%），钙铁辉石次之（Hd平均35.47%），以及少量的钙锰辉石（Jo平均6.57%）。电子探针主量元素结果分析表明，较浅部钙铁辉石主要为Fe2+，较深部透辉石主要为Fe3+，表明朱溪钨（铜）矿床中矽卡岩从深部到浅部流体逐渐从氧化向还原演化；符山石矿物学研究显示F含量（均值1.50%）较高，表明在早期矽卡岩阶段—晚期矽卡岩阶段流体挥发性成分相对充足。