豐成友，黃 凡，屈文俊，曾載淋，丁 明

（1.中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所，國土資源部 成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037；2.國家地質(zhì)實驗測試中心，北京 100037；3.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 贛南地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 贛州 341000）

南嶺地區(qū)與中生代花崗巖有關(guān)的鎢錫成礦作用歷來是研究的熱點［1-6］。隨著地質(zhì)科技手段的發(fā)展，高精度同位素測年技術(shù)已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。特別是近年來SHRIMP鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os同位素測年技術(shù)的發(fā)展和成熟，在南嶺地區(qū)，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)取得了眾多的最新測年資料，為探討成巖成礦時代、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化史、成巖成礦動力學(xué)背景等提供了更為詳細(xì)的年代學(xué)約束。同時，不同礦種間的成礦差異性［7］及其相關(guān)巖體的成巖成礦時差問題［8］也引起廣大學(xué)者的廣泛注意，存在有不同的觀點：一種觀點認(rèn)為成巖成礦之間在誤差范圍內(nèi)存在一個時間段或者幾乎同時［9-10］，為同一成巖成礦系統(tǒng)作用的結(jié)果；另一種觀點認(rèn)為雖然大規(guī)模的成礦作用可能發(fā)育于相同的動力學(xué)背景，但成巖成礦可能依然存在較為明顯的時間差，往往成礦作用要晚于成巖作用，兩者在物質(zhì)來源、形成背景和條件等方面的根本性差異［8］。

基于上述認(rèn)識，本文選取位于南嶺東段崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)內(nèi)九龍腦礦田東南部與九龍腦巖體有關(guān)的3個不同類型鎢（錫）礦床（洪水寨云英巖型、九龍腦內(nèi)帶石英脈型和樟東坑外帶石英脈型）為例，采用高精度的輝鉬礦Re-Os同位素測年方法對礦床進(jìn)行精細(xì)定年研究，并與九龍腦巖體成巖年齡對比，據(jù)此探討成巖成礦時差問題。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)位于江西省西南部，涵蓋崇義、大余、上猶全境及南康西部地區(qū)（見圖1）。與湖南、廣東鄰接。該礦集區(qū)是南嶺中、東段石英脈型黑鎢礦的重要產(chǎn)地，包括4個Ⅴ級成礦區(qū)帶：①營前礦田。主要礦化類型是夕卡巖型鎢銀多金屬，如焦里鎢銀礦；②淘錫坑—高坌礦田。主要礦化類型是石英脈—蝕變巖型鎢錫礦，以淘錫坑為代表；③天門山—紅桃?guī)X礦田。主要礦化類型是巖體—石英脈蝕變巖型鎢錫鉛鋅多金屬礦，如茅坪鎢錫礦、牛嶺鎢錫礦、老庵里錫多金屬礦；④九龍腦礦田。主要礦化類型是石英脈—夕卡巖型鎢錫多金屬礦。

九龍腦鎢礦田位于南嶺成礦帶東段，隸屬崇（義）—（大）余—（上）猶鎢多金屬礦礦集區(qū)（見圖1），地處贛南東西向構(gòu)造帶大余—瑞金EW向構(gòu)造亞帶中的大余—信豐褶斷帶與贛南NE向構(gòu)造帶中的大余—寧都黃陂深斷裂的復(fù)合交匯處。區(qū)內(nèi)古生代地層廣布，燕山期多次活動的中酸性花崗巖體呈巖株、巖滴狀出露，斷裂構(gòu)造發(fā)育。

圖1 贛南崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

九龍腦鎢礦田與九龍腦巖體（洪水寨-園洞巖體）密切相關(guān)，南起洪水寨，北至園洞，東西寬15km，南北長12km，面積約105km2。巖體與地層呈侵入接觸，接觸線具波狀彎曲，近EW向展布，向南傾伏，傾角40°～50°，局部較陡達(dá)70°左右。九龍腦巖體圍巖主要為震旦系-奧陶系基底地層，有少量志留系-二疊系蓋層分布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形強烈，褶皺、斷裂發(fā)育，NE向的斷裂和穿切巖體的硅化破碎帶較發(fā)育。根據(jù)前人資料，該巖體共有4期，從早到晚分別為細(xì)-細(xì)中粒（斑狀）黑云母花崗巖、中細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖、中細(xì)粒斑狀二云母花崗巖和細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖。豐成友等［10］獲得九龍腦巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（155.8±1.2）Ma，形成于晚侏羅世。

圍繞巖體內(nèi)、外接觸帶，分布有黑鎢礦-石英脈型礦床、云英巖型礦床、云英巖型-石英細(xì)脈帶型礦床、夕卡巖型白鎢礦礦床，構(gòu)成重要的鎢錫礦田，其中產(chǎn)有包括較著名的淘錫坑、寶山、洪水寨、樟東坑、九龍腦、柯樹嶺等在內(nèi)的鎢錫礦區(qū)10余處（圖1）。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 洪水寨云英巖型鎢礦

洪水寨鎢錫礦位于九龍腦花崗巖體東南緣之內(nèi)接觸帶中，礦化面積約為1.5km2，礦床類型主要為云英巖-石英細(xì)脈帶型。礦區(qū)地層比較單一，以震旦系淺變質(zhì)巖為主，主要分布在礦區(qū)中部、北部及東部邊緣一帶，常呈島嶼狀態(tài)殘留體頂蓋于花崗巖之上，巖性由變質(zhì)石英砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)頁巖組成。巖漿巖以斑狀中粒黑云母花崗巖為主，并有少數(shù)的長英巖脈、偉晶巖脈等侵入其中。

礦體賦存于斑狀中粒黑云母花崗巖中，主要工業(yè)礦床類型為云英巖細(xì)脈帶型，礦體出露于大水坑、上坳、中坳一帶，全區(qū)共有10條細(xì)脈帶，均呈狹長條帶產(chǎn)出，走向NW，傾向SW，傾角60°～80°。其中以Ⅰ號礦帶為主，最長990m、最寬50m，橫貫礦區(qū)中部，其余9條礦帶多分布于Ⅰ號礦帶的兩端及兩側(cè)，尤以西端分布最密，成平行排列，構(gòu)成雁行狀?？傮w上，礦體沿走向在厚度變化上呈兩端小中間大的透鏡產(chǎn)出，與云英巖細(xì)脈帶體的走向、形態(tài)變化相似。在垂直方向上隨著深度的增加，云英巖化顯著減弱，漸次向下為云英巖化花崗巖、硅化花崗巖所代替，而其中之石英脈在數(shù)量、幅度上亦顯具減少和變大，礦化強度、品位富集亦隨著深度的增加而變貧，礦帶向下均成若干小枝漸次或急劇變小尖滅。

云英巖細(xì)脈帶均由礦化的云英巖化巖石及形態(tài)不同的石英脈構(gòu)成，以云英巖最為重要，而石英細(xì)脈僅為其中的細(xì)部構(gòu)造。帶中云英巖化強烈，是該區(qū)最重要的工業(yè)礦石。云英巖組成礦物主要有石英、白云母、鐵鋰云母、黃玉、螢石、長石、綠泥石等；金屬礦物有黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦等礦物浸染其內(nèi)，呈致密半自形至他形粒狀結(jié)構(gòu)，也有時云母片成定向排列而構(gòu)成片麻狀構(gòu)造。云英巖中石英細(xì)脈其構(gòu)造形態(tài)極為復(fù)雜，多呈密集平行排列，分枝復(fù)合、膨大縮小、相互交替及不規(guī)則出現(xiàn)。在云英巖細(xì)脈帶中，石英脈最大密度1m有9條，一般是1～4條，石英脈在水平方向和垂直方向上均變化很大，由于云英巖中石英細(xì)脈的產(chǎn)出，也增強了云英巖的礦化強度和有用礦物的集中結(jié)晶析出。

礦脈中礦物共生組合十分復(fù)雜，錫石浸染于云英巖和石英脈中，被黑鎢礦穿插其中，并且有熔蝕現(xiàn)象，黑鎢礦被輝鉍礦和黃銅礦穿插，交代熔蝕黃銅礦，被閃鋅礦交代或被包裹，而又在輝鉍礦中成滴狀出現(xiàn)；自然鉍被黃銅礦包裹。按礦物的共生組合、礦石性質(zhì)及結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及各種巖脈的穿插關(guān)系等因素，可分為3個成礦階段：（1）石英-錫石-黑鎢礦階段，為該區(qū)的最主要的成礦階段，云英巖化強烈，主要礦物有黃玉、螢石、白云母、黑云母、正長石、石英、錫石、黑鎢礦、輝鉬礦等；（2）石英-硫化物階段，以石英大脈和大量硫化物為標(biāo)志，鎢錫礦化減弱；（3）碳酸鹽階段，幾乎沒有金屬礦物出現(xiàn)。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變有云英巖化、硅化、綠泥石化、鉀長石化及弱的絹云母化，其中以云英巖化對成礦最為重要。

2.2 九龍腦內(nèi)帶石英脈型鎢礦

九龍腦鎢礦東距洪水寨鎢礦區(qū)3km，礦區(qū)面積4.2km2，地處過埠復(fù)背斜南端、小龍坑復(fù)向斜西翼、九龍腦巖體的東南緣。礦區(qū)出露地層主要為震旦系上統(tǒng)老虎塘組變質(zhì)石英砂巖、板巖，侵入巖包括斑狀中粒黑云母花崗巖和斑狀細(xì)粒黑云母花崗巖。

產(chǎn)有兩種礦化類型：（1）黑鎢礦-石英脈型。石英脈以50°～70°走向成群成帶平行分布于巖體之中，單個石英脈長100～200m，寬0.1～0.2m，最大延深200m，一般為100m左右，工業(yè)礦化深度則只有60m。礦石礦物主要為黑鎢礦，其次有錫石、輝鉬礦、黃銅礦等。（2）云英巖化石英細(xì)脈帶型。共有脈帶22條，走向70°左右，傾向北西，傾角50°～75°，平行分布。其中1號帶為主要工業(yè)礦體，長820m，最大寬度118m，平均80m；延深30m，沿接觸帶內(nèi)帶分布。礦帶主要由多期次石英細(xì)脈、網(wǎng)脈及兩側(cè)的云英巖構(gòu)成，石英細(xì)脈寬1～2cm，密度每米1～10條。主要金屬礦物為黑鎢礦，礦石WO3平均含量為0.42％，伴生有錫、鉍、鈹、鉬、銅和鉛鋅等礦化。西段的隱伏礦體實為1號云英巖帶向西的伸展部分，埋深在地下100～300m的變質(zhì)巖之下，控制長度700m，最大寬度60m，特征與1號云英巖帶相似。礦石多為浸染狀構(gòu)造，另有晶洞狀或梳狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造，黑鎢礦多呈中細(xì)粒嵌布且以細(xì)粒為主。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形、他形晶粒結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)。

根據(jù)礦物共生組合、生成序次、交代等特征，礦床成巖成礦作用大致分為3期6個成礦階段，即：①成巖期——主要包括巖漿階段、成巖及熱變質(zhì)階段；②成礦期——主要包括鎢成礦階段、硫化物生成階段及碳酸鹽階段；③表生期——礦床生成后，表露礦體在大氣、生物等作用下，進(jìn)入風(fēng)化、氧化作用，生成鎢華、褐鐵礦、銅藍(lán)、鉬華等表生礦物。

2.3 樟東坑外帶石英脈型鎢礦

樟東坑鎢礦直接產(chǎn)于九龍腦花崗巖體南緣外接觸帶的中上寒武統(tǒng)淺變質(zhì)巖系之橫向斷裂帶中，礦區(qū)面積1.44km2，礦化面積僅0.45km2。區(qū)內(nèi)出露的是單一的中、上寒武統(tǒng)淺變質(zhì)巖系。主要構(gòu)造線是呈NE 40°軸向樟東坑復(fù)式背斜和NEE向（70°～80°）斜沖斷層，破碎帶發(fā)育，礦床產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂控制。含鎢石英脈垂直于主褶皺軸線，呈NW向展布于復(fù)式背斜兩翼的剪切斷裂帶中。閃長玢巖、長英巖脈和細(xì)?；◢弾r脈零星可見。

礦體主要為黑鎢礦—石英脈型，共有大小礦脈225條，其中工業(yè)礦脈52條，依其產(chǎn)出的空間位置和展布特點劃分為北組、中組和南組3個脈組。礦脈走向NW，傾向NE，傾角70°～85°，礦脈間距2～7m，平均4.4m，平均厚度（脈幅）0.19m。礦脈形態(tài)變化復(fù)雜，沿走向尖滅重（側(cè)）現(xiàn)，分枝復(fù)合、膨大縮小頻繁，豎向呈側(cè)幕狀排列。礦脈既不是標(biāo)準(zhǔn)的單脈大脈型，也不是典型的細(xì)脈帶，而是介于兩者之間的過渡型—稀疏側(cè)幕式脈組型，在鎢礦山中比較特殊。在3組礦脈中，中組為主干脈組，工業(yè)礦脈最多，延深最大。

3 輝鉬礦Re-Os同位素定年

3.1 樣品與分析方法

輝鉬礦樣品分別采自3個正在生產(chǎn)礦山的露天采坑或采礦巷道中。HSZ01～HSZ07樣品采于洪水寨礦區(qū)Ⅰ號礦帶2號云英巖型鎢礦體露天采坑，輝鉬礦呈團塊浸染狀；JLN01～JLN03、JLN07樣品采自九龍腦礦區(qū)825m中段平巷內(nèi)帶石英脈型鎢礦脈，輝鉬礦呈團塊狀，片徑較大；ZDK01、ZDK02、ZDK04～ZDK07采自樟東坑礦區(qū)370m中段平巷外帶石英脈型鎢礦脈，輝鉬礦呈團塊浸染狀。

將野外采集到的礦石樣品首先粉碎過篩，再從0.147mm以上的樣品中用重力分離、電磁分離等方法和在實體顯微鏡下挑選獲得輝鉬礦，輝鉬礦質(zhì)純，無氧化、無污染，純度在98％以上，為避免大顆粒輝鉬礦中由于Re和Os的失耦而引起的測年誤差［11-12］，測試前將輝鉬礦樣品研磨到0.05～0.1mm。樣品分析和測試在國家地質(zhì)實驗測試中心Re-Os同位素實驗室進(jìn)行，分析儀器是PQ Excell ICP-MS，Re-Os同位素分析的原理和詳細(xì)分析方法參見文獻(xiàn)［13-15］。

3.2 分析結(jié)果

表1列出了3個礦床的輝鉬礦Re、Os同位素測試結(jié)果。

表1 九龍腦礦田東南部鎢礦床輝鉬礦Re-Os同位素測試結(jié)果

洪水寨云英巖型鎢礦床輝鉬礦的Re含量變化范圍為47.33～302.9×10-9，獲得的7個模式年齡比較一致，介于（154.4±2.5）～（157.9±2.3）Ma，加權(quán)平均年齡為（156.3±1.3）Ma（MSWD=1.5），見圖2（a）。將7個模式年齡進(jìn)行等時線年齡計算，獲得一條相關(guān)性較好的187Re-187Os等時線，計算得到輝鉬礦Re-Os等時線年齡為（157.0±3.3）Ma（MSWD=2.5），與加權(quán)平均年齡一致，可代表輝鉬礦的形成年齡。

九龍腦內(nèi)帶石英脈型鎢礦床輝鉬礦的Re含量變化范圍為216.2～493.5×10-9，獲得4件輝鉬礦樣品Re-Os模式年齡介于（149.9±2.3）～（152.7±2.2）Ma之間，加權(quán)平均年齡為（151.5±1.1）Ma（MSWD=1.12），見圖2（b）。將4個模式年齡進(jìn)行等時線年齡計算，計算得到輝鉬礦Re-Os等時線年齡為（150±11）（MSWD=2.0）。由于輝鉬礦187Re的含量變化范圍較?。?35.9～310.1×10-9），在等時線圖上4個樣品點分布相對較集中，其等時線年齡的誤差較大，而其模式年齡分布集中，所以加權(quán)平均年齡更能代表該礦床的成礦年齡。

圖2 九龍腦礦田東南部鎢礦床輝鉬礦的Re-Os等時線年齡和加權(quán)平均年齡圖

樟東坑外帶石英脈型鎢礦床含有一定量的Os背景值，可能系樣品中混有黃鐵礦等硫化物或其他未知因素影響，模式年齡為扣除普Os后重新計算所得，7件樣品模式年齡介于（148.5±9.0）～（154.0±7.2）Ma，加權(quán)平均年齡為（151.3±1.7）Ma（MSWD=0.35），見圖2（c）。采用187Re/188Os-187Os/188Os同位素比值進(jìn)行等時線年齡計算，得到等時線年齡為（153.6±7.8）Ma（MSWD=1.04）。

4 結(jié)果討論

4.1 成礦時代

贛南崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)內(nèi)九龍腦礦田東南部與九龍腦巖體有關(guān)的3個鎢（錫）礦床的成礦年齡分別為：洪水寨云英巖型鎢礦床（156.3±1.3）Ma、九龍腦內(nèi)帶石英脈型鎢礦床（151.5±1.1）Ma、樟東坑外帶石英脈型鎢礦床（151.3±1.7）Ma，均為晚侏羅世。近年來，隨著高精度測年技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在我國華南地區(qū)積累了一大批年代學(xué)數(shù)據(jù)，據(jù)此，華仁民等［3］和毛景文等［4-6］分別概括總結(jié)了其大規(guī)模成礦作用時限。毛景文等［4］認(rèn)為華南金屬礦床成礦作用主要集中在170～150Ma，140～126Ma和110～80Ma；而華仁民等［3］提出華南地區(qū)中生代發(fā)生了3次大規(guī)模成礦作用，分別是燕山早期（180～170Ma），燕山中期（170～139Ma）和燕山晚期（125～98Ma）。毛景文等［6］基于近幾年的高精度成巖成礦測年資料，總結(jié)提出華南地區(qū)中生代主要金屬礦床出現(xiàn)于3個階段：晚三疊世（230～210Ma）、中晚侏羅世（170～150Ma）和早中白堊世（134～80Ma）。本次測年結(jié)果顯示，九龍腦礦田東南部鎢礦成礦年齡集中在150～160Ma之間，屬于華南中生代第二次大規(guī)模成礦作用的產(chǎn)物。

4.2 成巖成礦時差討論

九龍腦巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為（155.8±1.2）Ma［10］。九龍腦礦田東南部與九龍腦巖體有關(guān)的3個鎢（錫）礦床的成礦年齡分別為：洪水寨（156.3±1.3）Ma、九龍腦（151.5±1.1）Ma、樟東坑（151.3±1.7）Ma?？傮w上，礦田成巖成礦存在最小4Ma的時差。九龍腦巖體成巖年齡與洪水寨鎢礦床成礦年齡最接近，明顯大于九龍腦和樟東坑的成礦年齡，成巖成礦年齡呈現(xiàn)出由巖體向外變年輕的趨勢?？紤]到3個礦床與九龍腦巖體的空間關(guān)系，即3個礦床按與花崗巖的接觸關(guān)系分屬于3個不同類型：洪水寨為內(nèi)接觸帶礦床、九龍腦為接觸帶礦床、樟東坑為外接觸帶礦床；按成因類型3個礦床分別為：洪水寨為云英巖型礦床、九龍腦為內(nèi)帶石英脈型礦床、樟東坑為外帶石英脈型礦床，并且樟東坑的含礦石英脈脈幅要大于九龍腦的含礦石英脈。所以，可以推斷3個礦床為同一成巖成礦體系作用的結(jié)果，反映了成礦流體以九龍腦巖體為中心向外逃逸成礦的趨勢。

研究表明，崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)在燕山中期進(jìn)入全面的板內(nèi)拉張環(huán)境，地幔物質(zhì)上涌產(chǎn)生的玄武質(zhì)巖漿底侵引發(fā)了地殼熔融［8］，導(dǎo)致了區(qū)內(nèi)九龍腦A型花崗巖［10］和天門山與紅桃?guī)XA型花崗巖［16］的形成，巖漿活動的發(fā)育觸發(fā)了深部成礦流體，兩者共同上升到上部地殼，成礦流體在不同的環(huán)境形成不同類型鎢礦床，并呈現(xiàn)脈動式成礦的特點。在九龍腦巖體內(nèi)部，成礦流體造成九龍腦中粒黑云母花崗巖發(fā)生云英巖化，成礦物質(zhì)沉淀產(chǎn)生洪水寨云英巖型鎢錫礦床；在巖體邊緣，九龍腦鎢礦不僅發(fā)育有云英巖化石英細(xì)脈帶型，同時發(fā)育黑鎢礦石英大脈型鎢礦，表明成礦流體在巖體邊緣引起巖體云英巖化的同時沿斷裂（帶）沉淀成礦；在巖體外接觸帶，成礦流體成礦主要受地層中先期的斷裂、破碎帶、褶皺等構(gòu)造控制，形成樟東坑外帶石英脈型鎢礦床。

5 結(jié)語

（1）利用高精度的輝鉬礦Re-Os同位素測年技術(shù)，分別獲得九龍腦礦田東南部與九龍腦花崗巖巖體密切相關(guān)的洪水寨云英巖型鎢礦、九龍腦內(nèi)帶石英脈型鎢礦和樟東坑外帶石英脈型鎢礦等3個不同類型鎢礦床的輝鉬礦Re-Os模式年齡加權(quán)平均值為（156.3±1.3）Ma（MSWD=1.5）、（151.5±1.1）Ma（MSWD=1.12）和（151.3±1.7）Ma（MSWD=0.35），厘定了它們的成礦年齡均為晚侏羅世，為華南中生代第二次大規(guī)模成礦作用的產(chǎn)物。

（2）九龍腦礦田東南部不同類型鎢礦床的成礦年齡和與之有密切成因關(guān)系的九龍腦花崗巖體成巖年齡存在至少4Ma的時差，且成礦年齡由巖體內(nèi)部向外有逐漸變小的趨勢，反映了3個礦床為同一巖漿-流體體系作用的產(chǎn)物，成礦流體以九龍腦巖體為中心向外逃逸，并呈現(xiàn)脈動式成礦的特點。

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