长江中下游成矿带龙角山矽卡岩钨矿床成矿作用过程 ——来自白钨矿和石榴子石主微量元素的证据

• 作者: 聂利青 周涛发 蔡国军 孙孝峰 宋玉龙 蔡毅 殷帅 王凤云
• 来源期刊: 矿床地质
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地质学 白钨矿 石榴子石 微量元素 成矿作用 龙角山矿床
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 高温-岩浆热液成矿作用专栏
• 页码范围: 69-90
• 页数: 22页
• 分类号: P618.67
• 语种: 中文
• DOI: 10.16111/j.0258-7106.2022.01.005

摘要

白钨矿和石榴子石的原位微量元素特征能提供成矿流体的演化信息.长江中下游成矿带鄂东南矿集区龙角山矿床是近年发现的大型矽卡岩钨矿床,为区域找矿勘查和成科学研究提供了新的方向.龙角山矿床的流体演化和矿床成因亟待开展系统研究.文章在详细的野外工作和前人研究基础上,通过对矿床中矽卡岩阶段、退蚀变阶段和石英硫化物阶段的白钨矿和石榴子石进行原位主、微量分析,厘定了矿床成矿过程的环境和矿质沉淀机制.龙角山矿床矽卡岩阶段的红棕色石榴子石(Grt-1)矽卡岩、黄绿色石榴子石(Grt-2)-辉石矽卡岩和脉状石榴子石(Grt-3)-硅灰石矽卡岩中石榴子石成分分别为Adr30.6-84.1Gro13.9-50.7Pyr1.5-30.3、Adr38.3-100Gro0.0-39.4Pyr0.0-22.4和Adr75.3-100.0Gro0.0-13.9Pyr0.0-12.7,且富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有富集轻稀土元素、亏损重稀土元素、铕正异常的特征.龙角山矿床矽卡岩阶段石榴子石U含量逐渐降低,且与钙铁榴石的成分变化吻合,表明在矽卡岩阶段成矿流体氧逸度逐渐升高;退蚀变阶段到石英-硫化物阶段白钨矿Mo元素含量先升高后降低,对应的氧逸度先增加后降低,显示了成矿过程复杂的脉冲式的氧逸度变化特征.龙角山矿床退蚀变阶段和石英-硫化物阶段的白钨矿显示铕负异常减弱、正异常增加的变化特征,表明成矿流体的pH值逐渐增加,而非在退蚀变阶段(主成矿阶段)达到峰值.因此,pH值不是影响白钨矿沉淀的主要因素.龙角山矿床矽卡岩阶段Grt-1稀土元素总量与Y存在正相关关系,Grt-2和Grt-3稀土元素总量与Y无正相关关系,且Grt-3富Fe元素,表明随着石榴子石的结晶由热液平衡状态向非平衡条件转变,水岩反应程度逐渐增加;退蚀变阶段(主成矿阶段)Sch-1的不规则生长环带比石英硫化物阶段Sch-2更发育,表明主成矿阶段水岩反应程度达到峰值,水岩反应是控制该矿床矿质沉淀的重要因素.流体混合和水岩反应是控制龙角山矿床钨沉淀的主要机制,二者协同控制白钨矿沉淀成矿,龙角山矿区具有成大矿、富矿的潜质.