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南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖的成因探究及成礦潛力

2022-09-06 02:24張珩清蔣思楊李活松
礦產與地質 2022年2期
關鍵詞:圖解花崗巖巖漿

張珩清,蔣思楊,韋 訪,李活松

(1.廣西壯族自治區(qū)地質調查院,廣西 南寧 530023)(2.廣西壯族自治區(qū)第四地質隊,廣西 南寧 530033)

0 引言

南嶺地區(qū)花崗巖一直是地質調查與科學研究的熱點,其具有多時代、多旋回、多成因等特征,而與之密切相關的鎢多金屬礦床更是具有數量多、儲量大、分布廣和時代多樣的特點[1-8]。

針對成鎢花崗巖,諸多學者曾從巖石學、礦物學、地球化學、同位素、流體包裹體等方面進行了系統(tǒng)的研究。但是這些研究多為討論成鎢錫礦花崗巖,而單獨對于成鎢礦花崗巖的研究較少,特別是成白鎢礦花崗巖。此外,黑鎢礦和白鎢礦具有不同的成因類型,它們的形成不僅與沉積巖巖性有關,也與花崗巖巖性及演化有關[9]。因此,對于成白鎢礦花崗巖的研究似乎變得更為重要。

基于上述問題,文章收集了南嶺地區(qū)與白鎢礦相關的花崗巖數據資料,通過對比分析,以期能找出它們之間的共性和差異點,并嘗試對花崗巖的成因類型、物質來源和成礦能力進行探討。

1 南嶺地區(qū)白鎢礦床特征

華南成礦域的區(qū)域地球化學背景的獨特性與成礦地層條件的廣泛性,集中了全國半數以上的鎢礦床[10],從贛南—粵北—湖南—桂北—桂東—桂中等均有白鎢礦床分布。這些礦床的礦化類型主要有矽卡巖型、石英脈型、蝕變巖型和斑巖型(表1、圖1),以矽卡巖型為主,多伴隨發(fā)育有石英脈型礦化,部分礦床還存在復合型礦化,顯示了白鎢礦床的成礦類型多樣性。

圖1 南嶺地區(qū)白鎢礦床成礦時代分布圖(數據來源見表1)

表1 南嶺地區(qū)白鎢礦床地質特征及成礦時代

18個白鎢礦床的礦體形態(tài)大部分受巖體、地層和構造影響,主要表現為層狀、似層狀和透鏡狀,部分礦(化)體由于受后期構造的影響發(fā)生變形,但總體仍保留原礦體形態(tài)。根據礦體與巖體位置的關系,可歸納為3個分帶,即①內接觸帶:主要發(fā)育斑巖型、石英網(細)脈型和云英巖型等的礦化體(如社洞、柿竹園、大湖塘、朱溪)②內—外接觸帶過渡處:主要沿構造帶發(fā)育石英脈型礦化體(如大溶溪);③外接觸帶:多以矽卡巖型、石英網(細)脈礦化體為主(如羅維、牛塘界、焦里等)。

南嶺地區(qū)大規(guī)模的鎢多金屬成礦作用以燕山期為主[11-14],而加里東—印支期的成礦作用相對較弱,發(fā)現的鎢礦床數量和規(guī)模也遠不及燕山期,以白鎢礦為主的更少,本文僅收集到5個,分別為社洞(437.8 Ma)、張家壟(426.5 Ma)、牛塘界(421.0 Ma)、大溶溪(219.0 Ma)和云頭界(216 Ma),其余均形成于燕山期。

此外,這些礦床的賦礦層位沒有明顯的時代性,從震旦紀(新元古代雙橋群)至下二疊紀地層均有分布,但從分布趨勢看,泥盆系和寒武系作為普遍較富的礦源層,集中了較多的礦床,與前人研究基本一致[10,15-16]。

2 花崗巖巖石學與地球化學特征對比

前人曾對南嶺地區(qū)成鎢花崗巖類型進行歸納,主要以花崗巖、黑(白)云母花崗巖、二云母花崗巖為主,英云閃長巖-花崗閃長巖次之,還有混合花崗巖[4-5,7,10,17]?;谇叭说膭澐址桨福疚膶⒛蠋X地區(qū)18個成白鎢礦花崗巖劃分為兩類(表2),以便后文的探討。

2.1 第一類花崗巖

第一類花崗巖屬于中酸性侵入巖,巖性主要為黑云母花崗閃長巖和花崗閃長(斑)巖,礦物組成以鉀長石、斜長石、石英和黑云母為主,另含有少量角閃石(多數為2%),社山、彭公廟和大神山巖體不含暗色包裹體,而營前巖體則隨處可見大小不等的暗色包體,形態(tài)大多呈渾圓狀[18]。副礦物主要有鋯石、榍石、磁鐵礦、磷灰石、鈦鐵礦、褐簾石和獨居石等?;◢弾r蝕變較強烈,絹云母化、綠泥石化和泥化等較為常見。

由表2可見,第一類花崗巖酸性比第二類花崗巖低[平均w(SiO2)=67.06%],堿含量相對較低[平均w(K2O+Na2O)=6.45%),具有偏鋁質—弱過鋁質(A/CNK比值=0.85~1.30)和低堿度鈣堿性(AR = 1.63~2.59)的特征(圖2b、2c),屬于鉀玄巖-高鉀鈣堿性-鈣堿性系列(圖2d)。社山巖體鉀含量較低,可能是由于黑云母蝕變或其他富鉀礦物形成而造成的。第一類花崗巖具有輕稀土富集(LREE平均值為135.68×10-6),重稀土虧損(HREE平均13.53×10-6),稀土總量較低(ΣREE 149.21×10-6)、輕重稀土分餾明顯(LREE/HREE比值=5,平均10.48)、較弱δEu負異常(平均0.68)的特點,在微量、稀土元素配分模式曲線圖中呈緩右傾模式(圖3、圖4),與華南古生代花崗巖和華南前寒武紀變質沉積巖基底[19-22]相似,暗示了其可能來源于地殼物質。

表2 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖主微量元素數據分析

2.2 第二類花崗巖

第二類花崗巖屬于酸性侵入巖,巖性以黑云母花崗(斑)巖和二長(二云)花崗巖為主,主要礦物為鉀長石、石英、斜長石、黑云母和少量白云母,不含角閃石和堿性暗色礦物,蝕變弱于第一類。副礦物主要有鋯石、磁鐵礦、鈦鐵礦、硅灰石、螢石、磷灰石、石榴子石和電氣石等。

由于第二類花崗巖屬于酸性花崗巖,其SiO2含量(平均74.53%)較高,而堿含量[平均w(K2O+Na2O)=7.48%]與第一類相當,其高Al(平均13.23%)、Na(平均3.15%)、K(平均4.67%)含量和低Ca含量的特征,反映出了偏鋁質—強過鋁質(A/CNK平均比值為1.16)和高堿度堿性(AR=1.53~4.94)的特征(圖2b、2c)。在微量、稀土元素配分模式曲線圖(圖3、圖4)中,除個別巖體外,其余均顯示出了稀土總量(平均114.46×10-6)和輕稀土濃度偏低(平均84.56×10-6)、重稀土濃度偏高(平均29.90×10-6)、輕重稀土分餾較弱(LREE/HREE平均比值為4.78),強烈δEu負異常(平均0.23)的特點,在稀土配分模式圖中顯示出了良好的四分模式,且多為“海鷗式”。值得注意的是,大湖塘、西大明山花崗巖的稀土配份模式圖呈現出“右傾-海鷗”模式,與第一類花崗巖和華南板塊東部前寒武紀變質沉積巖基底相似,暗示了它們可能與古生代花崗巖或前寒武紀變質基底相關。

圖2 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖TAS分類圖解[23](a);A/NK - A/CNK圖解[24](b);AR - SiO2圖解[25](c);SiO2 - K2O圖解[26](d)

圖3 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖微量元素球粒隕石標準化分布圖

圖4 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖稀土元素球粒隕石標準化分布圖

2.3 兩類花崗巖特征對比

上文對兩類花崗巖地球化學特征進行了部分描述,顯示了它們之間存在著一定的共同點和差異性。

相同點:兩類花崗巖的SiO2含量變化范圍較大,但都屬于酸性花崗巖,具有偏鋁質—過鋁質、堿含量較高、富鉀的特點。兩類花崗巖總體上富集部分大離子親石元素(如Rb、Cs、U)和高場強元素(如Th、Ga),虧損部分大離子親石元素(如Eu)、高場強元素(如Cr、Hf),稀土總量較低。

差異性:相對于第二類花崗巖,第一類有著較高的MgO、TFeO、CaO、TiO2含量和C/NK比值(0.20~0.77),較低的Al2O3/TiO2比值(22.97~79.05)。雖然它們均具有堿性花崗巖的特點,但由于第一類花崗巖明顯富鈣,其堿度率指數(AR)較低,屬于鈣堿性系列。相反,第二類花崗巖有著較高的堿度指數(AR),大多數屬于堿性系列,少量為鈣堿性系列。

第一類花崗巖富集Ba、Sr和Zr元素、虧損Ta和Nb元素、明顯的輕重稀土分餾和δEu弱負異常組成了稀土四分模式不明顯右傾式稀土配分曲線。而第二類含有更多的Rb、Th、U、Cs、Ga和重稀土元素,但Ba、Sr、Zr、Eu、Co和輕稀土元素含量偏低,不明顯的輕重稀土分餾和δEu強烈負異常組成了良好四分模式的“海鷗式”稀土配分曲線。一般來說,形成高分異花崗巖的巖漿,其Ba、Sr、Zr元素通常為虧損狀態(tài),而Rb、Ta元素則往往趨向于富集,因此w(Sr)<50×10-6、w(Rb)>270×10-6、Rb/Sr比值<1[46-49],同時由于存在較強的流體作用和巖漿熔離,其Zr/Hf比值<25[50]。然而,第一類花崗巖的微量元素特征與高分異花崗巖大相徑庭,且在圖5中它們多分布在低分異區(qū)域,顯示的分異程度低于第二類花崗巖,應屬于低分異花崗巖,而第二類花崗巖屬于高分異花崗巖。

圖5 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖Rb-Ba-Sr三元圖

上述分析顯示,第一類花崗巖的地球化學特征明顯有別于南嶺含鎢花崗巖,而第二類則更為相似。

3 花崗巖成因類型

3.1 構造背景

在Whalen等[51]提出的構造環(huán)境判別圖解中,第一類均位于火山弧-同碰撞花崗巖區(qū)域(圖6a),但具有不同的演化趨勢(圖6b)。社山和大神山巖體為火山弧花崗巖向同碰撞花崗巖演化,而彭公廟和營前巖體則從火山弧花崗巖向板內花崗巖演化。

圖6 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖Yb-Ta構造背景圖解(a)與(Nb+Y)- Rb構造背景圖解(b)

早古生代(加里東期)南嶺地區(qū)為陸內俯沖/碰撞環(huán)境[52-54],不存在洋殼俯沖作用[55-58],屬于應扭力下形成的板內花崗巖[59]。而通常高鉀鈣堿性系列花崗巖被認為是后造山(碰撞造山后的垮塌和擠壓向拉張環(huán)境轉變)的產物[60],源區(qū)通常與先前的俯沖作用有關[61]。因此,認為社山和彭公廟巖體可能形成于陸內后造山過渡階段。大神山的構造環(huán)境投影點與社洞相似,但形成年代不同(約224 Ma[62]),梁新權等[63]認為湘北地區(qū)在晚二疊世—中三疊世,主要表現為揚子和華夏地塊強烈的陸內碰撞與會聚,同樣不存在島弧環(huán)境[29],結合根據Harris等[63]提出的構造三元圖解,認為大神山巖體應該形成于后碰撞晚造山階段(圖7)。除了從同碰撞花崗巖向板內花崗巖演化外,營前巖體(約156 Ma)還存在向后碰撞花崗巖過渡的趨勢(圖7),郭春麗等[18]研究發(fā)現,該期花崗閃長質巖石位于大陸板塊內部的深斷裂帶及斷陷帶內,而斷陷帶可能由太平洋板塊俯沖重熔或撕裂而形成[6,13,18],同時Zhou等[65]認為南嶺地區(qū)燕山早期發(fā)生過板內伸展造山,因此營前巖體應該形成于俯沖碰撞后的板內伸展環(huán)境。雖然第一類的形成環(huán)境不盡相同,但是均表現出從擠壓到后造山的構造背景。

第二類花崗巖的形成時代集中在中生代(越城嶺巖體為早古生代產物,421 Ma;楊振等[31]),在Y-Nb圖解和(Y+Nb)-Rb中,投影點均位于同碰撞-板內花崗巖區(qū)域(圖6),但在Rb-Th-Ta圖解中,它們幾乎落入同碰撞-后碰撞區(qū)域(圖7),暗示了它們的構造環(huán)境可能以板內同碰撞-后碰撞為主。從目前的報道來看,華南地區(qū)中生代地殼演化存在兩種主要類型:印支期早期擠壓造山構造背景—晚期應力松弛的后碰撞構造背景[66-73]和燕山早期巖石圈局部伸展減薄—晚期巖石圈全面伸展減薄[6,14,59,65,74],且不存在中生代早期的洋盆或洋-陸俯沖事件[75-76]??梢?,第二類花崗巖與后造山的伸展構造背景密切相關。

圖7 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖Hf -Rb/30 -Ta×3構造三元圖解

3.2 源區(qū)特征

雖然以花崗巖源區(qū)性質劃分S和I型[77]不大可能簡單反映火成巖的來源[78],但從目前來看,這種劃分方案還是更受學者們的青睞。

第一類花崗巖多含有少量角閃石,在ACF三角圖解中,投影點均落入堇青石-斜長石-角閃石范圍內的I型或I-S型的邊界區(qū)域(圖8a)。而第二類花崗巖與典型S型花崗巖相似,以黑云母(白云母)、石英、斜長石和鉀長石為主,不含有I或A型花崗巖對應的特征礦物,投影點在白云母-斜長石-堇青石-黑云母區(qū)域均有分布,但都集中于S型區(qū)域(圖8a),少量位于I-S型相交(或邊界)區(qū)域(如西大明山、朱溪、油麻坡巖體)。從特征礦物組合分析來看,它們應分別屬于I型(第一類)和S型(第二類)花崗巖。

然而,地球化學組成顯示,它們與典型的I和S型花崗巖不同:①兩類花崗巖的微量和稀土元素配分模式曲線與華南前寒武紀變質基底相似(圖3、圖4),反映出它們的殼源特征;②雖然第一類花崗巖的Th/U值(平均4.59)和Zr/Hf值(平均35.26)接近于地幔平均值(分別為4.00和36.5[79-80]),但Nb/Ta值(平均9.78)總體低于正?;◢弾r和后太古宙大陸地殼的平均值(11[80-81]),且投影點多落入上地殼平均值范圍并接近地幔平均值(圖8c),同時具有貧黏土沙質巖來源和玄武質混合(10%~35%)的特征(圖8b、8e、8f),暗示了它們可能以地殼熔融物質為主,由殼-幔巖漿混溶后演化而形成(圖8b);③第二類花崗巖的投影點(圖8c)和Nb/Ta值(平均4.84)、Th/U值(平均1.33)和Zr/Hf值(平均19.91)均表現出殼源的成因特征,但它們的源區(qū)成分復雜,可能存在部分玄武巖質成分混入(多數小于5%)(圖8b、8e、8f)。綜上,兩類花崗巖的物質來源可能為殼?;烊?,而非均一來源。

另外,根據Watson et al[82]提出的Zr飽和溫度計估算結果顯示,兩類花崗巖結晶時的平均溫度均低于華南地區(qū)A型花崗巖(大多數在810°C~850°C范圍內)[20,83],接近S型花崗巖的平均值(764°C[46])。但是相對于S型花崗巖,這些估算溫度高于764°C的花崗巖的形成可能不僅僅來源于地殼放射熱,更重要的是來源于幔源巖漿高熱量的帶入。因此,推測幔源巖漿的底侵或內侵應該是這些花崗巖形成的重要機制。雖然地幔物質可能沒有直接參與形成,但是提供了足夠的熱量。如社山巖體的Zr飽和溫度為766°C~845°C,溫度高于S型花崗巖,但其源區(qū)殘留相為輝長巖相(圖8d);而西大明山的Zr飽和溫度(683°C~782°C,平均766°C)與S型花崗巖相當,但是巖體具有高含量的Sr、高比值的Sr/Y和La/Yb以及低含量的Yb和Y,也顯示出角閃巖相的源區(qū)殘留相特征(圖8d,據文獻[84-85])。

圖8 南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖成因類型和成分特征圖解(數據來源同圖2)

3.3 成因類型

綜上顯示,兩類花崗巖巖漿大部分來源于地殼物質的熔融。根據兩類花崗巖表現出的特征和構造背景差異,認為:①第一類花崗巖形成于俯沖碰撞高峰之后,早期強烈擠壓作用使地殼疊置加厚,雖然此時下地殼界面溫度可達700°C以上[86],但仍低于角閃石、黑云母的熔融溫度,隨后由于俯沖板塊的拆沉引起了巖石圈的擴張,深部軟流圈地幔發(fā)生底侵或內侵,高熱量的加入引起了地殼發(fā)生熔融,并伴隨有不同比例幔源物質加入熔融的殼源巖漿中,形成了類似火山弧環(huán)境的鈣堿性巖漿巖。②第二類花崗巖形成于板內俯沖拆沉和俯沖后撤導致了巖石圈伸展,伸展環(huán)境使軟流圈地幔發(fā)生底侵或內侵的同時加熱地殼,并誘發(fā)了大規(guī)模的地殼熔融,源區(qū)物質主要來源于地殼,可能混入少量地幔物質。

徐克勤等[87]呈將華南花崗巖劃分為兩類:同熔型花崗巖和改造型花崗巖。其中:①同熔型花崗巖化學成分上除酸性成員外,往往有中—酸性成員伴生,富鈣而貧鋁,巖石組合為斜長石-角閃石-黑云母-單斜輝石,具較高的Na2O/K2O比值,成巖溫度較高,一般屬正常系列,巖漿來源較深,主要來自地殼下部,或有時也有部分上地慢和上地慢衍生而來的古老洋殼物質的加人;②改造型花崗巖多數只發(fā)育酸性成員,分布于華南大陸內部,與造山運動和斷裂活動有密切的空間聯系,在化學成分上貧鈣而富鋁,具較低的Na2O/K2O比值,一般屬鋁過飽和類型,礦物組合為斜長石-黑云母-堇青石-白云母,成巖溫度較低,成巖物質來源于地殼中、上部,可以是古老的結晶基底或地槽沉積物在原地或半原地花崗巖化作用形成的,也可以是地殼層局部熔融形成的。王德滋[88]認為同熔型花崗巖由地殼和地幔物質相互作用形成,相當于I型花崗巖,而改造型花崗巖由元古宙變質沉積巖經部分熔融形成,相當于S型花崗巖。S型花崗巖雖然以殼源物質為主,但其形成過程中也可能有地幔物質的貢獻[89-92]。

雖然兩類花崗巖特征與I型或S型特征相符,但與徐克勤等[87]提出兩類花崗巖特征更為相似,因此本文更偏向于這種劃分方案,即第一類花崗巖屬于同熔型花崗巖,第二類花崗巖屬于改造型花崗巖。

4 花崗巖類成礦潛力

越來越多的同位素證據和野外資料表明,與鎢礦床形成有關的成礦流體主要來自附近的花崗巖體(成礦母巖)[4,97]。但是花崗巖是否能夠成為鎢成礦的母巖,取決于三個方面的因素:花崗巖巖漿是否具備較好的含礦性、花崗巖是否發(fā)生了充分的演化作用而導致成礦元素的進一步富集、花崗巖是否存在有利于鎢成礦元素遷移富集的流體環(huán)境[98-101]。

南嶺地區(qū)自新元古代末期以來經歷了多旋回的熱事件,發(fā)育有一系列具有規(guī)律演化的多期多階段花崗巖類,也正是從新元古代末期起,華南才真正進入了陸內演化階段[5]。根據徐克勤[102]報道的各時代地殼鎢含量(加里東晚期為2.1×10-6,華力西—印支期為2.5×10-6,燕山期為7.6×10-6~8.0×10-6)顯示,南嶺地區(qū)鎢含量明顯高于地殼克拉克值,屬于富鎢地球化學區(qū)。結合成因特征分析表明,在地幔高熱梯度下,地殼物質發(fā)生熔融和再循環(huán)作用,使地殼成熟度愈來愈高的同時逐漸富集W元素并將它們大量釋放進入巖漿,在形成不同時代花崗巖的同時也使它們具備了一定的成鎢礦能力。

雖然U、Th等放射性生熱元素不能作為這些花崗巖形成的主要因素,但是可以影響成礦作用,含量越高,巖體冷卻時間就越長,熱液循環(huán)時間及相應的成礦作用時間也越長,更利于成礦。第一類花崗巖的U、Th含量較低,說明了此類花崗巖巖漿冷卻時間可能較快,成礦作用時間可能也較短,而第二類花崗巖則相反。另外,鎢元素在熔體中表現為不相容[103],其濃度隨著結晶分異作用而增加的同時也與Zr和Rb含量變化相關,因此Rb/Zr比值可以指示花崗巖的成鎢礦潛力[39],在圖9a中第一類花崗巖落于富鎢-貧鎢花崗巖分解線上,第二類則全部位于富鎢花崗巖區(qū)域??梢?,第一類花崗巖巖漿作用持續(xù)時間較短、成鎢能力較差,可能是結晶分異作用較弱的結果,而第二類花崗巖則有利于形成鎢礦。

高分異演化的含礦花崗巖也是成礦最關鍵的因素[104],實驗表明,鎢在飽和花崗質熔體中w(WO3)>1000×10-6,甚至達到n×1000×10-6[105],反映了W元素在硅酸鹽巖漿中有著很高的溶解度。白鎢礦一般形成于熱液作用階段后期,往往伴隨著一些蝕變和特征礦物的形成(如矽卡巖化、硅灰石等),這些特征實際上是一種脫鈣作用。若巖漿中有含較多的鈣,那么在有利條件下就可以與大量的W元素結合形成白鎢礦?;赪元素高背景值的特征,在DI-Ca圖解中可以明顯的看出,雖然第一類的分異程度較低,但高鈣的特征較明顯(圖9b)。

圖9 南嶺地區(qū)含白鎢礦花崗巖成礦潛力圖解(資料來源同圖2)

雖然上述分析顯示兩類花崗巖均有一定的成鎢礦能力,但是單純的花崗巖形成作用的活化轉移還不足以導致有關礦床的形成,還必須有熱液過程中的堿交活化轉移作用[102]。熔融條件下的堿質交代作用,可以形成高揮發(fā)分(F、Cl、B)及高PH2O壓、高溫熔漿產生[106],可能提高了W在富水巖漿中的溶解度和明顯地降低巖漿的固結溫度,使更多的W元素在更長的時間內被萃取和搬運進入巖漿,并延緩含鎢熱液從巖漿中分離,進而使巖漿得到更充分的分異[107-111]。巖石學特征可知,第二類花崗巖的副礦物中發(fā)育有含F礦物(如螢石和電氣石),反映了它們的形成過程中流體富含F;而第一類花崗巖的副礦物中幾乎不含上述兩種礦物。同時,第一類的稀土配分曲線主要為右傾模式、呈低分異特征,第二類主要為海鷗模式、具有四分效應和高分異特征。華南與成礦作用關系密切的花崗巖具有高分異、稀土元素“四分組”效應特征,這是花崗質熔體與富揮發(fā)分流體(F、Cl)相互作用所導致的[112-113]。在圖8c中,第一類花崗巖的投影點均表現為垂向變化,而第二類投影點在橫向上有所波動,也說明地殼物質部分熔融過程中可能有富揮發(fā)分的參與[95]。

總的來說,兩類花崗巖的源區(qū)都富含成礦元素——鎢。第一類形成過程中流體成分、生熱元素含量和成礦能力較低,可能是地殼物質熔融形成的巖漿沒有經過長期的演化和運移,但在高鈣背景下而直接成礦的表現。而第二類花崗巖應屬于高背景值下,巖漿長期演化的結果,成礦能力較好。值得注意的是,若花崗巖巖漿中含有較多的地幔物質,會對巖漿演化過程和出溶流體的性質產生重要影響,而巖漿演化過程和流體又與礦化有著密切的聯系[12]。第一類花崗巖較第二類花崗巖相對貧流體,巖漿演化過程中流體出溶較晚,鎢元素在流體中出溶前能夠在殘余熔體中達到一定的預富集。另外,高熱的成礦環(huán)境有助于形成一系列對流循環(huán)系統(tǒng),從圍巖中萃取成礦物資,而這種熱狀態(tài)可能持續(xù)時間達12 Ma[114]。西大明山巖體的分異程度和成礦能力介于兩類花崗巖之間,但是其成巖壓力較大(圖8d),礦體形成于富揮發(fā)分的還原環(huán)境[33,115],對于形成白鎢礦床提供了有利的物理化學環(huán)境。

5 結論

1)本文將南嶺地區(qū)成白鎢礦花崗巖分為兩類,第一類為中酸性花崗巖,富集Ba、Sr和Zr元素,虧損Ta和Nb元素,具有明顯的輕重稀土分餾和δEu弱負異常,屬于低分異花崗巖;第二類為酸性花崗巖,與前期研究的南嶺含鎢花崗巖特征相似,屬于高分異花崗巖。

2)第一類花崗巖以低成熟度碎屑巖為主,形成于板塊碰撞后拆沉作用,高熱地幔的底侵或內侵使地殼熔融并與部分玄武巖質相互混合形成巖漿,顯示出I型花崗巖特征,應屬于同熔型花崗巖。而第二類花崗巖的源區(qū)物質以高成熟度泥質巖為主,形成于后造山構造環(huán)境,巖石圈的伸展使高熱幔源巖漿向地殼發(fā)生底侵或內侵作用,引起地殼熱擾動的同時誘發(fā)大規(guī)模的熔融,表現出S型花崗巖的特征,應屬于改造型花崗巖。

3)兩類花崗巖均含有高豐度的W元素,但由于它們的源區(qū)性質和形成環(huán)境的不同,因此在成鎢礦能力上也有一定的差異。第一類花崗巖的巖漿冷卻時間可能較快,成礦作用時間也可能較短,表現出成礦能力較差的特點。它們多形成于貧流體的環(huán)境,流體出溶較晚,使鎢元素在出溶前能夠在殘余熔體中達到一定的預富集,同時熔融流體中鈣含量高,可以與大量的鎢在有利環(huán)境中迅速結合形成白鎢礦化。而第二類花崗巖形成于一個富流體環(huán)境,巖漿冷卻速率較慢,使巖漿可以經過更長時間的演化和成礦元素富集,進而延長成礦作用時間,表現出高成礦能力的特點。

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