任云生 李京谋 郝宇杰 徐文坦

摘要： 矽卡巖型白钨矿矿床是吉黑东部重要的钨矿类型，以黑龙江省逊克县翠宏山钨多金属矿床和吉林省汪清县白石砬子钨矿床为典型代表。为确定区内矽卡岩型钨矿床中的成矿流体特征及成矿机制，选取2个代表性矿床中的白钨矿单矿物进行了原位微区微量元素分析。结果表明：翠宏山钨多金属矿床中的白钨矿具有左倾型的稀土元素配分模式和弱的正Eu异常，形成于富Na、Nb的流体环境中，白钨矿中REE3+通过2Ca2+=REE3++Na+和Ca2++W6+=REE3++Nb5+机制替换Ca2+；白石砬子钨矿床中的白钨矿具有右倾型的稀土元素配分模式和正Eu异常，形成于贫Na、Nb的流体环境中，白钨矿中REE3+通过3Ca2+=2REE3++□Ca（□是Ca的空位）机制替换Ca2+。两矿床中白钨矿EuN与Eu*N之间明显的相关关系及较高的Mo质量分数表明，吉黑东部矽卡岩型钨矿床中白钨矿的成矿流体均为氧化性流体。在协变关系图解中，翠宏山和白石砬子矿床中的白钨矿与各自成矿岩体在Y和Ho质量分数之间的良好相关性、Y/Ho和La/Ho值协变关系中的明显差异性，揭示2个矿床的初始成矿流体来源于岩浆，在流体演化过程中发生了水岩反应和流体混合作用；2个矿床中白钨矿Eu异常均高于其各自成矿岩体的Eu异常，进一步指示流体演化过程中发生了水岩反应。岩浆热液上升运移过程中的流体混合作用和水岩反应是吉黑东部矽卡岩型钨矿床白钨矿沉淀富集的主要机制。

关键词 ：成矿流体；成矿机制；原位微量元素；白钨矿；矽卡岩型钨矿床；翠宏山钨多金属矿床；白石砬子钨矿床；吉黑东部

doi ：10.13278/j.cnki.jjuese.20230232

中图分类号： P611.1;P575.3

文献标志码：A

In-Situ Trace Elements Characteristics of the Scheelite and Metallogenic Significance on Skarn Tungsten Deposits in Eastern Jilin and Heilongjiang Province， NE China

Ren Yunsheng1，2，Li Jingmou2，Hao Yujie3，Xu Wentan1

1. School of Earth Science， Institute of Disaster Prevention，Langfang 065201， Hebei， China

2. School of Earth Sciences and Resources， China University of Geosciences， Beijing 100083， China

3. Key Laboratory of Mineral Resources Evaluation in Northeast Asia， Ministry of Natural Resources of China，  Changchun 130061， China

Abstract：

The skarn-type scheelite deposit is an important type of tungsten deposits in eastern Jilin and Heilongjiang of Northeast （NE） China. The large-scale Cuihongshan Wo-polymetallic deposit in Xunke area of Heilongjiang Province and medium-scale Baishilazhi scheelite deposit in Wangqing area of Jilin Province are two representative skarn deposits. To determine their ore-forming fluid characteristics and metallogenic mechanism， scheelite single minerals were selected from these two representative deposits for in-situ LA-ICP-MS trace elements analysis. The results show that the scheelite in Cuihongshan deposit was formed in a Na- and Nb-rich ore-forming fluid system with left-dipped rare earth element （REE） distribution patterns and weak positive Eu anomalies. The substitution of REE3+ for Ca2+ in scheelite from Cuihongshan deposit can be accounted for the substitution mechanism： 2Ca2+ = REE3+ + Na+ and Ca2+ + W6+ = REE3+ + Nb5+. The scheelite in Baishilazi deposit was formed in a Na- and Nb-poor ore-forming fluid system with right-dipped REE distribution patterns and positive Eu anomalies. The substitution mechanism of REE3+ for Ca2+ in scheelite of Baishilazi deposit is 3Ca2+ = 2REE3+ + □Ca （where □ is a site vacancy）. The obvious correlation between EuN and Eu*N and the high Mo content in scheelite samples indicates that the ore-forming fluids in two skarn-type tungsten （-polymetallic） deposits in eastern Jilin and Heilongjiang are oxidizing fluids. The Eu anomalies of scheelite in these two deposits are higher than those of their ore-forming intrusions， indicating that water-rock reaction occurred during the fluid evolution. The obvious correlation of Y and Ho contents between the scheelite in different deposits and their ore-forming intrusions， as well as the differences between Y/Ho and La/Ho， reveal that their initial ore-forming fluids are derived from magmatism， and water-rock reaction and fluid mixing occurred during the fluid evolution. Due to data from this studies and previous references， it can be concluded that the water-rock reaction and fluid mixing during ascending of the magmatic hydrothermal are major mechanisms of scheelite mineralization in the skarn-type tungsten （-polymetallic） deposit in eastern Jilin and Heilongjiang.

Key words：

ore-forming fluid; metallogenic mechanism; in-situ trace elements; scheelite; skarn-type tungesten deposit; Cuihongshan Wo-polymetallic deposit；Baishilazhi scheelite deposit；Eastern Jilin and Heilongjiang Provinces

0 引言

钨矿作为我国优势矿产资源，广泛分布在我国华南、江南等地，形成了以矽卡岩型白钨矿矿床和石英脉型黑钨矿矿床为主的南岭钨矿集中区[1-4]和以斑岩-矽卡岩型钨矿床为主的江南钨成矿带[5-8]。近年来，我国东北地区的吉黑两省东部地区（吉黑东部）也相继发现了多个钨矿床，资源类型多为白钨矿矿床，成因类型主要包括中温热液脉型（吉林省珲春地区的杨金沟、五道沟等）和矽卡岩型（黑龙江省翠宏山、羊鼻山和吉林省汪清白石砬子等），其中不乏大—中型矿床，显示出良好的成矿潜力和找矿前景[9-15]。

翠宏山大型钨多金属矿床（WO3资源量9.5万t[16]）和白石砬子中小型钨矿床（WO3资源量＞2 800 t[17]）是吉黑东部近年来发现的两个矽卡岩型钨矿床。近年来，在2个矿床的成矿地质条件、矿化蚀变特征、成矿流体、钨及其伴生金属的成因类型以及成矿时代等方面积累了较丰富的研究资料和成果[16，18-24]。但由于传统流体包裹体测试和H-O同位素测试样品多为石英、方解石等脉石矿物，其测试结果具有多解性和不确定性，虽然普遍认为此类矿床的成矿流体主要来自中酸性侵入体，但在成矿流体性质、演化过程以及流体中白钨矿富集机制等方面缺乏深入研究。白钨矿（CaWO3）作为热液型矿床中常见的含Ca矿物，Mo、Nb和REE等元素可以在白钨矿形成过程中替代Ca，从而在白钨矿中具有较高的质量分数[25]。因此，对白钨矿中Mo和稀土元素质量分数、Eu异常及其标准化配分模式的研究，可以有效示踪成矿流体来源、性质及演化等特征，进而揭示矿床成因及成矿机制[9，12，26-28]。基于此，本文在吉黑东部成矿地质背景和代表性矽卡岩型钨矿床地质特征研究的基础上，选取翠宏山和白石砬子矿床中的白钨矿开展LA-ICP-MS原位微区成分分析，并结合前人流体包裹体显微测温和H-O同位素的系统研究，综合揭示吉黑东部矽卡岩型钨矿床成矿流体特征和成矿机制。

1 成矿地质背景

吉黑东部地区地处兴蒙造山带东段（图1a），夹持于西伯利亚板块和华北板块之间[30-31]，主要包括那丹哈达地体、佳木斯地块—兴凯地体以及松嫩—张广才岭地块的东缘。古生代以来，该地区经历了古亚洲洋的俯冲闭合、古太平洋向欧亚大陆俯冲以及不同构造体制的叠置转换[32-36]，不同时期的构造岩浆活动频繁而强烈，为各种内生金属成矿作用提供了良好的地质条件，形成了大量的铜、金、钨、钼、铅锌等内生金属矿床，在成矿区划上构成了小兴安岭—张广才岭成矿带、佳木斯—兴凯成矿带和延边成矿带等成矿区带。其中翠宏山钨多金属矿床和白石砬子钨矿床分别位于小兴安岭—张广才岭成矿带和延边成矿带。

小兴安岭—张广才岭成矿带隶属于松嫩—张广才岭地块东北缘，东、西侧分别与佳木斯地块和兴安地块相邻。区内地层出露面积较小，主要包括下元古界变质火山-沉积建造、寒武系碳酸盐岩建造、奥陶系陆源碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造、泥盆系—二叠系火山碎屑沉积建造以及中—新生代火山-沉积建造[37-38]。岩浆活动大致可分为前寒武纪、加里东期、海西期及印支晚期—燕山早期4个期次，岩石类型以花岗质岩石为主[38-40]。构造以NE向褶皱和NE、NW、及SN向断裂为主[38]。区内矿产资源以斑岩型钼矿、浅成低温热液型金（铜）矿和矽卡岩型钨-铅-锌-铁多金属矿为主，成矿时代集中在燕山期[37，41]。

延边成矿带位于吉林省延边地区，西侧与松嫩—张广才岭地块相连，北部与佳木斯地块相邻。区内主要出露上古生界浅变质岩和中生界陆相火山-沉积岩系地层。区内岩浆活动主要可分为海西期、印支期和燕山期3个期次，以花岗质岩石分布最为广泛，另有少量基性—超基性岩石。构造主要为EW、NS、NE和NW向断裂和褶皱构造。成矿带内矿产资源以金、铜、钨、铅、锌等为主，矿床成因类型主要包括斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型和中温热液脉型矿床，成矿时代多为海西期和燕山期[13，41-44]。

2 矿床地质特征

翠宏山钨多金属矿床地处黑龙江省逊克县，位于小兴安岭—张广才岭成矿带北端（图1a）。矿区及外围主要出露下寒武统铅山组结晶灰岩、大理岩等，其东西两侧与侵入岩接触，形成矽卡岩和矿化蚀变带，是主要的赋矿围岩；上二叠统—下三叠统五道岭组凝灰岩呈角度不整合于铅山组之上[20]。矿区构造主要为NE与NNW向两组共轭断裂，其中NNW向断裂也是花岗岩侵入体与铅山组地层接触带，是主要的控矿构造。矿区岩浆岩分布广泛，主要为海西期白岗质碎裂花岗岩、二长花岗岩等，印支期黑云母花岗岩和燕山期二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗斑岩（图1b），其中燕山期二长花岗岩与成矿关系密切[24]（图1c）。白石砬子钨矿床地处吉林省汪清县（图1a），位于延边成矿带内。矿区及外围地层主要出露古生界青龙村群，岩性为大理岩、黑云母石英片岩。区内构造主要发育NE、NW和近SN向断裂和构造破碎蚀变带。矿区岩浆岩主要为燕山期石英闪长岩和花岗斑岩等（图1d）。

本次研究的2個矿床的钨矿体均产自燕山期侵入岩和大理岩的接触带内，矿体形态多呈似层状、透镜状和脉状等。翠宏山钨多金属矿床目前已发现主矿体11条，其中Ⅲ号矿体为主要的钨钼矿体，产于二长花岗岩和大理岩的接触带和岩体内，走向NNW，倾向SW，倾角约85°[18]（图1b、c）。白石砬子钨矿床由2条矿体组成，主要产于石英闪长岩和大理岩接触带中，总体走向为NE，倾向NW，倾角变化不一，介于30°～70°之间（图1d），钨平均品位为0.5%～1.0%，部分可达3.98%[19]。

翠宏山钨多金属矿床中钨的矿石类型主要为钨矿石和钨钼矿石，矿石矿物主要为白钨矿，另有辉钼矿和磁黄铁矿等金属矿物。矿石结构包括半自形— 他形晶粒状结构、交代浸蚀结构和乳滴状结构等；矿石构造以块状、浸染状、脉状等为主（图2）。白石砬子钨矿床原生矿石为含白钨矿石榴子石矽卡岩，矿石矿物主要为白钨矿，可见黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿等金属矿物。矿石结构以自形—他形晶粒状结构、交代浸蚀结构和交代残余结构为主；矿石构造包括浸染状、脉状和网脉状构造（图2）。

2个矽卡岩型钨（多金属）矿床的矿体围岩中普遍发育矽卡岩化、硅化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等蚀变。此外，翠宏山钨多金属矿床中还发育阳起石化、绿帘石化和萤石化，在空间上与钨钼矿体密切相关[20]。

根据矿物组合、矿物交生关系、矿石组构及围岩蚀变特征（表1），结合前人资料[18，20-21]，本文将吉黑东部矽卡岩型钨（多金属）矿床的成矿期次划分为矽卡岩期和石英-硫化物期。其中：翠宏山钨多金属矿床的矽卡岩期又可分为矽卡岩阶段、磁铁矿阶段和白钨矿阶段；白石砬子钨矿床的矽卡岩期可分为矽卡岩阶段和白钨矿阶段。2个矿床的石英-硫化物期都可进一步分为硫化物阶段和碳酸盐阶段，翠宏山钨多金属矿床硫化物阶段发育大量辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿；白石砬子钨矿床硫化物阶段发育黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿，相对缺少辉钼矿。

3 样品描述和实验方法

本次对采自2个矿区的27件白钨矿单矿物样品开展原位微区LA-ICP-MS微量元素分析。其 中，翠宏山钨多金属矿床样品（编号CHS01—12）采自礦区露天采坑内的Ⅲ号钨钼矿体；白石砬子钨矿床样品（编号BS01—15）采自矿区平硐内的含白钨矿石榴子石矽卡岩矿石。取样位置分别见图1b、d。

将所选样品磨制成光片，在显微镜下选出晶形较大、裂隙和包裹体较少的白钨矿颗粒，在自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室进行LA-ICP-MS原位分析。实验仪器、测试参数和数据处理流 程为：1）激光剥蚀系统为德国COMPEx公司生产的GeoLasPro型193 nm ArF准分子激光器，搭配美国Agilent 7900型电感耦合等离子体质谱仪；2）实验采用He作为剥蚀物质的载气，仪器最佳化的参考物质采用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃NIST 610；3）通过单点剥蚀的采样方式，以直径为44 μm、剥蚀频率为7 Hz的激光束斑进行各个数据的采集，打点位置见图2 i、k、l。各元素的积分时间为6 ms，分析了43Ca、56Fe、89Y、93Nb、95Mo、118Sn、139La、140Ce、141Pr、143Nd、147Sm、151Eu、155Gd、159Tb、163Dy、165Ho、166Er、169Tm、173Yb、175Lu、208Pb、209Bi同位素组合；4）分析过程中，在采用NITS612作为未知样监控数据质量的前提下，每4个样品点测试1个标准样品NIST 610和1个监控样品NIST 612，每个分析点的气体背景采集时间为20 s，信号采集时间为40 s，冲洗时间为30 s，检出限为10-9；5）采用NIST 610外部校正法及Ca元素作内标进行白钨矿原位微区分析，CaO采用理论值（白钨矿CaWO4中WO3和CaO理论质量分数分别为80.6%及19.4%）；6）用Glitter软件处理原始数据，并计算样品稀土元素质量分数。

4 测试结果

翠宏山钨多金属矿床和白石砬子钨矿床中白钨矿的LA-ICP-MS稀土元素分析结果见表2。翠宏山矿床白钨矿稀土总量（w（ΣREE））为（7.23～30.07）×10-6（平均为16.86×10-6），w（ΣREE+Y）为（23.21～100.77）×10-6（平均为49.42×10-6）；LREE/HREE和（La/Yb）N分别为0.05～0.93和0.01～0.57，表明其REE组成中重稀土元素相对轻稀土更富集，球粒陨石标准化配分曲线（图3a）也表明其REE配分曲线为左倾型；δEu值为0.63～2.88，平均为1.48，除CHS09、CHS11和CHS12外均表现为正Eu异常；δCe值为0.94～1.08，平均为1.02，无明显Ce异常。

白石砬子矿床白钨矿中的稀土总量（w（ΣREE））为（29.74～1 054.68）×10-6（平均为202.83×10-6），w（ΣREE+Y）为（30.30～1 379.23）×10-6（平均为284.76×10-6）；LREE/HREE和（La/Yb）N分别为3.66～77.34和5.34～102.36，表明其REE组成明显富集轻稀土元素，球粒陨石标准化配分曲线（图3b）也表明REE配分曲线明显呈右倾型；δEu值为1.10～4.78，平均为2.53，均表现为明显的正Eu异常；δCe值为0.42～0.87，平均为0.61，表现出较明显的负Ce异常。

5 讨论

5.1 白钨矿中稀土元素的替代机制

在白钨矿（CaWO4）晶格中，Ca2+ 和W6+呈八次配位，稀土元素（REE3+）要以类质同像替代Ca2+进入白钨矿中，必须遵循电价平衡，并主要通过3种机制进行替代：2Ca2+=REE3++Na+（机制1）；Ca2++W6+=REE3++Nb5+（机制2）；3Ca2+=2REE3++□Ca（其中□是Ca的空位；机制3）。不同的替代机制会影响白钨矿具有不同的稀土元素配分模式[47-48]。其中，机制1、2中Ca位点的大小对REE 3+的替代具有控制作用，白钨矿的稀土元素配分模式主要受白钨矿晶体结构控制。机制1的替换方式发生在富Na条件下，由于中稀土元素（MREEs）与Ca2+具有相似的离子半径，MREEs会优先进入白钨矿晶格，所形成的白钨矿有较高的Na和MREEs质量分数，呈现“驼峰状”的稀土元素配分模式。机制2发生在富Nb条件下，由于离子半径的影响，MREEs或HREEs（特别是Dy）会优先于LREEs进入白钨矿晶格。对于机制3，Ca的空位对REE 3+的离子半径没有限制，这种情况下白钨矿稀土元素配分模式主要继承并反映成矿流体的稀土元素组成[47]。

前人对翠宏山钨多金属矿床氧化物阶段和钨钼矿体中石英流体包裹体的研究结果表明[21-22]，白钨矿阶段，成矿流体盐度介于3.85%～42.18%之间，表明成矿流体内Na+质量分数较高，暗示稀土元素（REE3+）通过机制1以类质同像替代Ca2+进入白钨矿中。本次分析结果表明，翠宏山钨多金属矿床的白钨矿中w（Nb）（（10.83～173.45）×10-6，表2）较高，与w（ΣREE+Y-Eu）值相近且呈现出正相关关系（图4），符合机制2化学式关系，表明部分稀土元素（REE3+）通过机制2替代Ca2+进入白钨矿中。翠宏山钨多金属矿床的稀土元素配分模式呈现出左倾的特点（图3a），MREEs和HREEs相對富 集，不同于其他地区典型矽卡岩型矿床（如安徽东顾山[49]、云南都龙[50]、赣东北朱溪[51]）较平坦或右倾的白钨矿稀土元素配分模式。这种配分模式可能是由于流体中存在大量比Na+半径更大的K+，使半径更大的REE3+优先替代Ca2+晶格空位，或流体中存在大量的Nb5+替代了白钨矿中的W6+[47]。综合前述白钨矿阶段成矿流体的Na+质量分数及白钨矿Nb质量分数，本文认为替代机制1和2共同作用于翠宏山钨多金属矿床的白钨矿中。

白石砬子钨矿床的稀土元素配分模式与上述安徽东顾山、云南都龙、赣东北朱溪等典型矽卡岩矿床白钨矿的稀土元素配分模式相似，具有右倾的特点。白钨矿阶段成矿流体中Na+质量分数（成矿流体盐度为2.6%～10.9% [21]）和Nb质量分数（（0.53～31.03）×10-6，表2）都较低，w（Nb）明显低于w（ΣREE+Y-Eu）（图4），表示白钨矿形成过程没有发生机制1和2的替代机制。因此，白石砬子钨矿床的白钨矿稀土元素主要以机制3方式替代。在图3b中，白石砬子钨矿床白钨矿与成矿石英闪长岩都呈现出LREEs富集、HREEs亏损的右倾型模式，相似的稀土元素配分模式同样证明了白石砬子钨矿床的白钨矿稀土元素以机制3方式替代。然而，白石砬子钨矿床白钨矿的（La/Yb）N（平均为23.22）和LREE/HREE（平均为12.45）都高于其成矿石英闪长岩的（La/Yb）N（平均为14.32）和LREE/HREE（平均为10.81），表明白钨矿形成过程中轻重稀土元素发生了分异。研究表明，先于白钨矿形成的矽卡岩矿物（如石榴子石、辉石等）常常相对富集HREEs而亏损LREEs[52-53]，导致剩余流体中的HREEs相对亏损，LREEs相对富集，从而使后结晶的矿物较原始成矿流体发生轻重稀土的分异。因此，白石砬子钨矿床中白钨矿的稀土元素具有更高的（La/Yb）N及LREE/HREE值，可能是受到先形成的石榴子石、辉石等矽卡岩矿物的影响。

5.2 成矿流体来源及性质

由于Y和Ho的离子半径与电荷接近，故具有相似的地球化学行为，并且在单一热液系统中相对稳定，可以用来指示成矿流体来源[5，54-55]。在Y和Ho质量分数协变关系图（图5a）中，翠宏山钨多金属矿床中的白钨矿与成矿二长花岗岩之间、白石砬子钨矿床中的白钨矿与成矿石英闪长岩之间均具有明显的正相关性，表明两矿床中白钨矿的成矿流体均主要来自岩浆热液。此外，有研究[56]表明，同期结晶的矿物中Y/Ho与La/Ho的值变化存在相关性，恒定的Y/Ho值也表明结晶环境相对稳定，因此同期结晶的矿物在Y/Ho-La/Ho图（图5b）中会呈水平分布。翠宏山钨多金属矿床和白石砬子钨矿床白钨矿都与其各自成矿相关岩体的样品点不在同一水平分布，这表明尽管白钨矿来源于岩浆，但在白钨矿形成过程中，成矿流体应该经历了强烈的水岩反应或流体混合作用。在野外地质观察中，2个矿床的成矿岩体中的斜长石都发生了绢云母化，同样表明成矿流体经历了水岩反应。流体包裹体的H-O同位素组成也表明翠宏山钨多金属矿床（δD：-129.3‰～-107.4‰， δ18OH2O：-3.5‰～1.9‰）和白石砬子钨矿床（δD：-102.4‰～-90.8‰， δ18OH2O：2.4‰～3.1‰）的成矿流体主要为岩浆水和大气降水的混合[16，21]。

白钨矿中Eu的价态和Mo的质量分数可以指示成矿流体的氧化还原性质[57-59]。不同于其他相对稳定的REE3+，Eu元素因在不同的氧化还原环境中具有可变价而常表现出与其他REE3+不同的 地球化学特征[60-62]，并且白钨矿作为一种特殊的含Ca矿物，其Ca2+既可以被Eu3+替代，又可以被Eu2+离子替代[63]。如果Eu以Eu3+的形式进入白钨矿晶格中，EuN与Eu*N会有明显的正相关关系；若Eu以Eu2+的形式出现，则Eu2+对白钨矿中Ca2+的置换不受价态平衡控制，其置换行为与Sm3+、Gd3+元素不一致，故EuN与Eu*N无明显相关性[47]。对于Mo元素，当流体中氧逸度较低时，Mo会以辉钼矿形式与白钨矿相伴产出；当氧逸度较高时，Mo会以+6价存在于流体中。

本次研究中，翠宏山钨多金属矿床中白钨矿δEu值为0.63～2.88，平均为1.48，白石砬子钨矿床中白钨矿δEu值为1.10～4.78，平均为2.53。在EuN-Eu*N图（图6）中，2个矿床白钨矿样品的EuN与Eu*N都沿着1∶1线呈明显的正相关关系，表明Eu主要以Eu3+形式存在，成矿流体为氧化性。流体包裹体的激光拉曼光谱分析也表明，2个矿床白钨矿阶段的成矿流体均没有大量CH4等还原性气体的存在[16，21-22]。此外，翠宏山钨多金属矿床白钨矿Mo质量分数为（21 790.37～44 677.06）×10-6，白石砬子钨矿床白钨矿Mo质量分数为（273.02～1 098.31）×10-6，都具有较高的Mo质量分数，且与江西永平、安徽百丈崖等钨矿床Mo质量分数[59，64]相似。综上所述，白钨矿中Eu的价态和Mo质量分数均表明，吉黑东部矽卡岩型钨矿床白钨矿阶段成矿流体以氧化性流体为主。

对吉黑东部代表性中温热液脉型白钨矿矿床杨金沟矿床中白钨矿微量元素组成的研究显示，其白钨矿的EuN与Eu*N没有明显的正相关关系，其Mo质量分数普遍较低，表明中温热液脉型白钨矿矿床的成矿流体以还原性流体为主[9，15]。本次研究表明2个矽卡岩钨（多金属）矿床的成矿流体都为氧化性流体。在中温热液脉型白钨矿矿床中，白钨矿多与其他金属硫化物伴生，且流体包裹体的激光拉曼光谱分析显示成矿流体中有CH4和N2等还原性气体的存在[21]；在矽卡岩型白钨矿矿床中，白钨矿形成于矽卡岩期的白钨矿阶段，相对缺少金属硫化物，成矿流体中缺少还原性气体[21]。因此，吉黑东部2种不同成因类型白钨矿矿床的成矿流体性质判别的差异性，与矿床地质特征相符。这说明成矿流体性质的判别有助于明确矿床成因，同时也验证了依靠Eu的价态和Mo质量分数判别成矿流体性质的可靠性。

5.3 成矿机制

前人[16，21-22]对翠宏山钨多金属矿床和白石砬子钨矿床流体包裹体H-O同位素组成的研究表明，在白钨矿形成阶段，成矿流体经历了岩浆水和大气降水的混合作用。本次研究中，翠宏山钨多金属矿床白钨矿的δEu值为0.63～2.88，（平均1.48），白石砬子钨矿床白钨矿的δEu值为1.10～4.78（平均为2.53），基本都为正Eu异常。翠宏山钨多金属矿床中与白钨矿成矿有关的二长花岗岩的δEu值为0.72～0.76，（平均为0.74），为弱的负Eu异常；白石砬子钨矿床中与白钨矿成矿有关的石英闪长岩的δEu值为0.96～1.38（平均为1.16），为弱的正Eu异常。2个矿床中白钨矿的δEu值都高于其成矿岩体，这指示成矿过程中发生了强烈的水岩反应[28，50]。强烈的水岩反应会造成成矿岩体和碳酸盐岩地层中的长石分解释放出大量的Eu，从而使白钨矿结晶过程中具有更高的Eu异常。因此，本文认为流体混合作用和水岩反应在白钨矿形成过程中具有重要作用。

综合本文研究和前人资料[16-24]，将吉黑东部矽卡岩型钨（多金属）矿床白钨矿的成矿过程总结如下。受矿区内NE和NNW向断裂构造控制，翠宏山钨多金属矿床成矿岩体二长花岗岩和白石砬子钨矿床成矿岩体石英闪长岩岩浆沿断裂上升侵位至碳酸盐岩地层，伴随着岩浆的结晶分异作用，翠宏山矿区形成了富Na、K、Nb、Mo和W等元素的氧化性初始成矿流体，白石砬子矿区形成了相对贫Na、Nb和富W、Mo的氧化性初始成矿流体。在初始成矿流体运移过程中，与碳酸盐岩地层及接触带发生强烈水岩反应，释放出大量的Eu和Ca等成矿元素。同时，随着大气降水的不断混入，成矿流体温度降低并卸载成矿元素，促使WO42-和Ca2+结合沉淀，并在成矿岩体与碳酸盐岩地层接触带附近形成白钨矿矿体。

6 结论

1）翠宏山钨多金属矿床的白钨矿具有左倾型的稀土元素配分模式，稀土元素通过2Ca2+=REE3++Na+和Ca2++W6+=REE3++Nb5+机制替换Ca2+；白石砬子钨矿床的白钨矿具有右倾型的稀土元素配分模式，稀土元素通过3Ca2+=2REE3++□Ca机制替换Ca2+。

2）以翠宏山和白石砬子矿床为代表的吉黑东部矽卡岩型钨（多金属）矿床白钨矿的EuN与Eu*N之间明显的相关关系及较高的Mo质量分数，指示其成矿流体均为氧化性流体。水岩反应导致长石分解释放出的Eu致使白钨矿的δEu值明显高于其成矿岩体的δEu值。

3）翠宏山钨多金属矿床的白钨矿与成矿岩体二长花岗岩、白石砬子钨矿床白钨矿与成矿岩体石英闪长岩在

w（Y）-w（Ho）图中

都具有良好的相关性，指示吉黑地区钨（多金属）矿床初始成矿流体来源于岩浆。白钨矿与成矿岩体

在Y/Ho-La/Ho图中

的差异性，進一步表明流体演化过程中发生的水岩反应和流体混合作用，是白钨矿富集成矿的主要机制。

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收稿日期： 2023-09-17

作者简介：  任云生（1968—），男，教授，博士生导师，主要从事成矿规律与成矿预测方面的研究，E-mail：rys@cidp.edu.cn

通信作者：  李京谋（1996—），男，博士研究生，主要从事矿床地球化学方面的研究，E-mail：3001210042@email.cugb.edu.cn

基金项目：  国家重点研发计划项目（2017YFC0601304）

Supported by the National Key R&D Program of China （2017YFC0601304）