广西珊瑚钨锡矿床成矿年代学研究及其地质意义

卢友月, 付建明, 程顺波, 马丽艳, 黄振标, 闭义钦(1.中国地质调查局 武汉地质调查中心, 湖北 武汉 4005; .中国地质调查局 花岗岩成岩成矿地质研究中心,湖北 武汉 4005; .广西桂华平有限责任公司, 广西 贺州 54611)

广西珊瑚钨锡矿床成矿年代学研究及其地质意义

卢友月1,2, 付建明1,2, 程顺波1,2, 马丽艳1,2, 黄振标3, 闭义钦3
(1.中国地质调查局 武汉地质调查中心, 湖北 武汉 430205; 2.中国地质调查局 花岗岩成岩成矿地质研究中心,湖北 武汉 430205; 3.广西桂华平有限责任公司, 广西 贺州 542611)

珊瑚钨锡矿床位于富贺钟钨锡多金属成矿集中区的中部, 是南岭钨锡多金属成矿带内典型的热液石英脉型矿床之一。本文采用白云母40Ar-39Ar法和石英流体包裹体Rb-Sr法, 对矿床V32号含矿石英脉进行精细年代学研究, 获得石英脉中白云母40Ar-39Ar坪年龄为101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34), 正等时线年龄为102.0±1.0 Ma(MSWD=1.17); 石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83)。它们在误差范围内一致, 是华南地区燕山晚期成岩成矿高峰期的产物。同时通过石英包裹体 H-O同位素组成的初步分析, 认为成矿流体属于“再平衡岩浆水”, 主要来自岩浆, 在矿床深部可能存在隐伏花岗岩体。该成果对研究区域成矿规律, 指导类似地区的找矿勘查工作具有重要意义。

含钨锡石英脉;40Ar-39Ar年龄; Rb-Sr等时线年龄; 钨锡矿床; 珊瑚; 广西

广西珊瑚钨锡矿床位于东西向南岭成矿带与北东向钦杭成矿带的交汇部位(图1), 是南岭钨锡多金属成矿带内典型的热液石英脉型矿床之一, 危机矿山接替资源勘查项目执行以来, 该矿床找矿取得了重大突破。“广西钟山县珊瑚钨锡矿接替资源勘查”项目探获新增资源量(333)(未评审): WO3金属量约10.8万吨, Sn金属量约2.6万吨, 预计该区潜在钨锡金属量大于20万吨(徐文杰等, 2012), 表明其还具有极大的找矿潜力。

前人对该矿床做过大量的研究工作, 在矿床地质、地球化学、矿产勘查、成矿规律等方面均取得了较大进展(李家驹, 1985; 宋慈安和李军朝, 1996;宋慈安, 2001; 杨明德等, 2007; 徐文杰等, 2012; 邓江等, 2012), 同时也获得了一些非常有意义的成岩、成矿年龄数据, 年龄值分别为 106～148 Ma、90.7～ 113 Ma(广西冶金地质研究所, 1982; 中国有色金属工业总公司广西地质勘查局, 1993; 李华芹等, 1993;肖荣等, 2011; 李晓峰等, 2012), 上述年龄值变化范围大, 不能精确限定区内成岩成矿时代, 给深入探讨区内成岩与成矿作用的耦合关系带来一定困难。

本文在前人研究工作的基础上, 以珊瑚钨锡矿床目前主采的 V32号含钨锡石英脉为研究对象, 对矿石中共生的白云母和石英分别进行了40Ar-39Ar和流体包裹体 Rb-Sr同位素年代学研究, 获得了新的成矿年龄数据。同时, 对石英脉中的石英包裹体H-O同位素组成进行了初步分析, 探讨成矿流体来源。该成果对研究区域成矿规律, 指导类似地区的找矿勘查工作具有重要意义。

1　矿田地质背景

珊瑚钨锡矿床是指珊瑚长营岭钨锡矿床(大型),其西侧和南侧的杉木冲、大槽、金盆地钨锑矿, 大冲山、八步岭、旗岭、天柱岭钨矿和盐田岭锡多金属矿等小型矿床, 与珊瑚钨锡矿床共同组成珊瑚矿田。矿田位于富贺钟钨锡多金属成矿集中区的中部,区域构造上位于回龙向斜南部、将军岭背斜东部和公会向斜北端, 处于主要构造线的收敛聚集地带。矿化范围东起金鹅岭, 西至金盆地, 南自大冲山,北迄凤翔圩, 面积约80 km2(图1)。

矿田范围内出露的主要地层为泥盆系和少量石炭系(东部), 泥盆系为本区原生锡矿赋矿地层。寒武系基底仅见于八步岭一带的钻孔和矿区东部外围铜古坝, 由浅变质的厚层状石英砂岩、长石石英砂岩组成。区内河谷或低洼地带有第四系冲积砂质黏土和砾石层, 为锡砂矿产出的层位。

矿田处于各构造线的交汇部位, 构造较复杂。断裂构造以NNE向为主, NW向、NE向次之。石灰山断裂(F1)和笔架山断裂(F3)是两大控矿断裂,将矿田分为3个构造带, 即西部EW向褶皱带、中部NE向挤压带和东部SN向褶皱带。各构造带既有自身的特点又有相互联系和影响, 矿床多产于中部NE向挤压构造带, 严格受F1和F3断裂带的控制(图1)。

矿田内地表出露的侵入岩仅有盐田岭花岗岩岩株, 据地、物、化综合资料推断, 在长营岭和松宫两处的深部存在隐伏花岗岩体。盐田岭花岗岩岩株出露于矿区西部葫芦岭背斜的南翼, 距珊瑚矿床约4000 m, 岩体由地表相距约300 m的两个小岩株组成, 出露面积约0.14 m2。岩体在剖面上呈上大下小的蘑菇状, 上部为具强烈云英岩化细–中粒花岗岩,向下变为钠长花岗岩, 深部过渡为白云母(二云母)碱长花岗岩。岩石中W、Sn等成矿元素和F等运矿元素均远高于华南花岗岩, 应属含W、Sn重熔型花岗岩, 与该区钨锡矿的形成具有密切成因联系。

矿田范围内主要有 4种矿床类型, 即钨锡石英脉型、钨锑萤石石英脉型、含钨石英角砾脉型和似层状锡多金属硫化物型, 其中钨锡石英脉型最具工业意义。中区以长营岭隐伏花岗岩为中心, 自西向东, 自深部到浅部形成了由钨锡石英脉型–钨锑萤石石英脉型–含钨石英角砾脉型的单侧水平分带和垂直分带, 构成了一个以钨锡为主的成矿系列。西区以产于盐田岭花岗岩外接触带的似层状锡多金属硫化物矿床为主, 外部亦产出有钨锑萤石石英脉型、含钨石英角砾脉型矿床(宋慈安, 2001; 徐文杰等, 2012)。

图1　珊瑚矿田地质略图(据王思源等, 1994修改)Fig.1　Geological map of the Shanhu orefield

2　矿床地质特征

珊瑚钨锡矿床位于长营岭东坡, 主要出露中泥盆统, 受NE向及NW向断裂控制。矿体上部赋存于中泥盆统东岗岭组(D2d)灰岩和郁江组(D2y)砂、页岩内, 下部延深至那高岭组(D1n)页岩和莲花山组(D1l)砂、页岩中。矿脉充填于走向NE, 倾向SE和NW 的剪切裂隙中, 矿化面积约 2 km2, 矿带延长2500 m, 宽600～1000 m, 延深达900 m以上。

矿床内共有矿脉 740余条, 其中工业矿脉 200多条。II、III、VI三个脉组工业矿脉占矿床矿脉总数的 99%, 石英脉宽一般 0.1～0.8 m, 最大 6.14 m,平均 0.65 m, 属大型脉, 平均品位 1.83%(其中 WO31.365%, Sn 0.465%)。矿体总体形态较为规则和稳定,厚度变化系数20%～80%, 但矿脉局部形态变化较大,分支复合、弯曲扭折、膨大缩小、尖灭侧现等现象屡见不鲜。在垂直方向上, 矿脉上部厚度较小, 分支复合频繁, 形态较为复杂, 向下矿脉厚度变大, 且较为稳定, 形态也较为简单。矿脉形态主要有简单脉状、折线状、菱形网格状、雁行状、侧羽状等。矿床在水平方向上和垂直方向上均有明显的分带现象。在平面上, 自矿床中心向外, 由石英大脉、薄脉带渐次过渡为云母石英细脉带。剖面上, 自地表往下依次为云母细(线)脉带、云母萤石石英细脉带、石英大脉带(和无矿的石英厚脉带)。其中石英大脉、薄脉带构成主要工业矿体。

按矿物组合特征, 可将矿石类型分为以下两类:①云母–黄玉–萤石–锡石–石英脉矿石: 在空间上分布于240 m标高以上或地表D2d碳酸盐岩和D2y砂页岩中, 主要产于缓北西倾裂隙中, 次产于陡南东倾裂隙的边部。金属矿物主要为锡石, 次为黑钨矿和毒砂, 非金属矿物主要为白云母、石英、萤石和黄玉、绿柱石、电气石、长石等; ②黑钨矿–锡石–硫化物–石英复脉矿石: 在空间上产于从地表到深部穿过各地层岩性的陡南东倾裂隙中, 形成了 II、III、VI脉组主体矿脉, 金属矿物主要为黑钨矿、锡石、白钨矿、毒砂、闪锌矿, 次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿等, 非金属矿物主要为石英、白云母、萤石、方解石、白云石、黄玉等。

矿石结构主要为结晶结构、交代结构, 次为固溶体分离结构、压碎结构; 矿石构造主要为条带状构造、角砾状构造、晶洞构造、梳状构造, 次为浸染状构造、块状构造等。

围岩蚀变主要有萤石化、白云母–绢云母化、电气石化、绿泥石化、毒砂化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化等(王思源等, 1994; 宋慈安, 2001; 徐文杰等, 2012)。

3　样品采集及测试方法

3.1样品采集

本次研究采集的样品均来自珊瑚钨锡矿床 V32号含钨锡石英脉。石英脉整体呈对称条带状构造,石英呈块状生于脉中而形成条带状, 黑钨矿多产于石英中; 白云母呈团块状、放射状、鳞片状产出, 是矿体中仅次于石英的脉石矿物(图2a)。

图2　珊瑚钨锡矿床含矿石英脉(V32)照片Fig.2　Photographs of W-Sn bearing quartz vein (V32) in in the Shanhu W-Sn deposit

用于同位素测年的样品11D32-2采自 75中段,主体石英脉宽40～75 cm, 脉体走向约218°, 常见分支复合现象(图2b)。每隔5 m左右采一个样品, 共7个, 分别编号11D32-2-1～ 11D32-2-7。7个样品全部挑选石英单矿物做流体包裹体 Rb-Sr等时线法测年及石英包裹体氢及石英氧同位素组成(11D32-2-3除外)分析, 11D32-2-7同时挑选白云母单矿物做40Ar-39Ar法测年。

另两个用于石英包裹体H及石英O同位素分析的样品11D32-3-4、11D32-3-5采自35中段, 石英脉宽1.75～2.20 m, 很少见分支复合现象, 产状150°∠66°。

3.2测试方法及实验流程

白云母及石英单矿物分选在河北省廊坊市诚信地质服务公司完成。

常规40Ar/39Ar阶段升温测年法: 选纯的矿物(纯度>99%)用超声波清洗。清洗后的样品被封进石英瓶中送核反应堆中接受中子照射。照射工作在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行, 使用H8孔道,中子流密度约为 2.65×1013n/cm2s1。照射总时间为2880 min, 积分中子通量为4.58×1018n/cm2; 同期接受中子照射的还有用做监控样的标准样: ZBH-25黑云母标样, 其标准年龄为132.7±1.2 Ma, K含量为7.6%。

测试工作在中国地质科学院地质研究所 Ar-Ar实验室完成, 样品的阶段升温加热使用石墨炉, 每一个阶段加热30 min, 净化30 min。质谱分析在多接收稀有气体质谱仪Helix MC上进行, 每个峰值均采集20组数据。所有的数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射过的K2SO4和CaF2获得, 其值为: (36Ar/37Aro)Ca=0.0002389, (40Ar/39Ar)K= 0.004782, (39Ar/37Aro)Ca=0.000806。37Ar经过放射性衰变校正;40K 衰变常数λ=5.543×10–10a–1; 用Isoplot 3程序计算坪年龄及等时线, 坪年龄误差以2σ给出。详细实验流程见陈文等(2006); 张彦等(2006)。

石英流体包裹体 Rb-Sr法: 测试工作在国土资源部中南矿产资源监督检测中心完成, 测试方法如下: 将挑纯的石英置于氟塑料封闭溶样器中, 加入84Sr和85Rb混合稀释剂和HF-HClO4, 在中温电热板上加热溶解, 待样品全部溶解后, 打开溶样器蒸干,并升高温度赶尽HClO4, 用1 mol/L HCl淋洗溶样器内壁并重新蒸干, 用1 mol/L HCl溶解样品, 倒入已准备好的AG50×8 (200～400目)阳离子交换柱进行交换, 用14 mL 1 mol/L HCl淋洗Li+、Na+、K+、Fe3+、A13+等金属离子, 继续用6 mL 2.5 mol/L HCl淋洗Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子, 再用6 mL 2.5 mol/L HCl解吸 Sr。分别用聚四氟乙烯烧杯收集吸液, 并蒸干后, 再以相同流程对Rb、Sr进一步纯化, 最后的收集液蒸干后供质谱分析用。Rb、Sr含量采用同位素稀释质谱法测定;87Sr/86Sr比值使用加稀释剂的一次测量, 按常规公式计算而获得。Rb、Sr同位素分析在Finnigam MAT-261可调多接收固体质谱计上进行, 试样以氯化物形式涂在预先灼烧处理过的干净铼带上, Rb、Sr采用双带热表面电离。离子流强度由多道可调多接收器同时接收, 计算机自动处理数据。

用国际标准物质 NBS987监控仪器工作状态,用NBS607和Rb-Sr国家一级标准物质(GBW0411)监控分析流程。上述标准物质测定值分别为NBS987:87Sr/86Sr值为 0.71026±0.00006(2σ); NBS607: Rb= 523.22×10–6, Sr=65.56×10–6,87Sr/86Sr=1.20035± 0.00010(2σ); GBW04411: Rb=249.08×10–6, Sr=158.39× 10–6,87Sr/86Sr= 0.76006±0.00015(2σ)。87Rb/86Sr和87Sr/86Sr的测定精度分别优于1%～2%和 0.008%～0.02%。上述全部化学操作均在净化实验室内进行, 使用的器皿由氟塑料、石英或铂金制成。所用试剂为高纯试剂经亚沸蒸馏器蒸馏, 其Rb、Sr空白为10–11～10–12。高纯水由Milli-Q水纯化系统纯化, 其Rb、Sr空白为10–12;与样品同时测定的Rb、Sr全流程空白都在0.3×10–9左右。当样品中Rb、Sr含量低于10–6量级水平, 均做了空白校正。具体分析流程参考李华芹等(1993, 1998)的文献资料。

石英包裹体H-O同位素组成: 测试工作在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成, 检测方法和依据是: DZ/T0184.19-1997天然水中氢同位素锌还原法测定和DZ/T0184.13-1997硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的五氟化溴法测定。采用仪器型号为MAT-253(付建明等, 2013)。

4　测试结果

4.1同位素年龄

珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉中白云母(11D32-2-7)40Ar-39Ar同位素年龄分析结果见表1。白云母经过12个阶段的分步加热, 加热区间为700～1400 ℃,其中900～1400 ℃的温度范围即第4至第12加热阶段, 样品的年龄谱形成较平坦的年龄坪, 其累积39Ar占总释放量的 92.2%; 采用加权平均计算出坪年龄为 101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34)(图 3a), 以线性回归计算出正等时线年龄为102.0±1.0 Ma (MSWD= 1.17)(图 3b)。珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉中白云母的坪年龄和正等时线年龄测试结果在误差范围内一致, 并且40Ar/36Ar初始比值为298.8±4.3, 与标准尼尔值基本一致。这说明所测试的样品中不存在过剩的Ar, 也无显著的Ar丢失, 样品自结晶作用以来未受到后期热事件的扰动, 测试结果可靠。

表1　珊瑚钨锡矿含钨锡石英脉中白云母40Ar-39Ar同位素年龄分析结果Table 1　40Ar-39Ar isotopic results of muscovite from the W-Sn bearing quartz vein in the Shanhu W-Sn deposit

图3　珊瑚钨锡矿石英脉中白云母40Ar-39Ar坪年龄(a)和正等时线年龄(b)Fig.3　40Ar-39Ar spectrum age (a) and isochronal age (b) for muscovite from the W-Sn bearing quartz vein in the Shanhu W-Sn deposit

石英流体包裹体Rb-Sr同位素测定结果见表2。成矿流体Rb含量为0.2969×10–6～ 2.8840×10–6, Sr含量为0.1532×10–6～0.2473×10–6,87Rb/86Sr比值变化较大, 在 3.96～41.88之间,87Sr/86Sr比值为 0.71858～ 0.77564。测试结果采用Isoplot 3软件进行处理, 95%置信度; 等时线计算时设定的不确定度:87Rb/86Sr为3%,87Sr/86Sr为 0.01%; 所选衰变常数为λ(87Rb)= 1.42×10–11a–1, 测得的7个数据点均在等时线上, 获得等时线年龄为106.4±3.5 Ma(1σ)(MSWD=0.83)(表 2, 图 4), MSWD较小, 线性关系较好, 表明测试数据可靠。同时获得(87Sr/86Sr)i=0.71271±0.00047, 显示成矿物质主要来源于地壳。

4.2H-O同位素

石英包裹体的H-O同位素组成测试结果见表3。7件石英样品的δDH2O(V-SMOW)变化在−49.9‰～ −38.5‰之间(11D32-3-4存在异常, δD=−105.1‰, 可能为大气降水的深循环水混染所致); 同时测得样品的δ18OV-SMOW值集中于12.3‰～13.9‰。成矿温度方面,李华芹等(1993)获得矿床第II成矿阶段(分布于珊瑚矿床从地表到深部, 主要产于陡南东倾裂隙中, 形成II、III和VI脉组, 为矿床的主体)的石英、锡石、黑钨矿中流体包裹体均一温度为 290～320 ℃, 爆裂温度为 300～340 ℃; 宋慈安(2001)测得矿床内钨锡石英脉中的石英均一法温度为 179～310 ℃, 爆裂温度为 230～317 ℃。综合两者的测试结果, 选择其中均一法温度的整体峰值 300 ℃作为矿床的成矿温度。采用Clayton et al. (1972)石英–水O同位素分馏方程:

图 4　珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉中的石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄Fig.4　Rb-Sr isochron age of fluid inclusions in the quartz veins from the Shanhu W-Sn deposit

将石英 O同位素组成换算成石英包裹体水的氧同位素组成。获得 δ18OH2O(V-SMOW)值为 5.4‰～ 7.0‰。这些计算的δ18O值和流体包裹体的δD测定值代表了与寄主石英相平衡的成矿流体的 δ18O和δD值。

表2　珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉中的石英流体包裹体Rb-Sr同位素测定结果Table 2　Rb-Sr isotopic results of fluid inclusions in quartz veins from the Shanhu W-Sn deposit

表3　珊瑚钨锡矿床中石英包裹体H-O同位素同位素组成Table 3　δD and δ18O results of fluid inclusions in quartz veins from the Shanhu W-Sn deposit

5　讨　论

5.1成岩成矿时代

前人对珊瑚钨锡矿床成岩年龄研究较多, 如广西冶金地质研究所(1982)获得盐田岭花岗岩K-Ar年龄为133.2～127.2 Ma, 长营岭长石脉的年龄为110.4 Ma;中国有色金属工业总公司广西地质勘查局(1993)测得盐田岭花岗岩的全岩 Rb-Sr等时线年龄为 148～ 137 Ma; 李晓峰等(2012)测得盐田岭云英岩化花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为106±13 Ma。矿床的成矿时代研究也不少, 如李华芹等(1993)测得矿床钨锡石英脉中石英流体包裹体 Rb-Sr等时线年龄为 113.2±4.7 Ma(样品采自矿床不同中段的不同矿脉), 矿床流体包裹体等时线年龄与不同阶段钨锡石英脉边部白云母K-Ar稀释法年龄值为90.7～106 Ma;肖荣等(2011)用云母40Ar-39Ar法测得矿床石英脉型钨锡矿石中 2件白云母样品的40Ar-39Ar坪年龄分别为100.8±0.7 Ma和102.7±1.7 Ma, 等时线年龄分别为100.2±1.3 Ma和102.2±2.4 Ma。总体来看, 不同年代学方法和测定对象所测得年龄值变化范围较大使得区内成岩成矿时代还存在一定的争论。

本文在前人研究的基础上, 为进一步探讨区内成岩与成矿的关系, 以珊瑚钨锡矿床 V32号含钨锡石英脉为研究对象, 采用白云母40Ar-39Ar法和石英流体包裹体 Rb-Sr法对矿床进行了精细的成矿年代学研究, 结果显示: 含钨锡石英脉的白云母40Ar-39Ar坪年龄为 101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34), 正等时线年龄为 102.0±1.0 Ma(MSWD=1.17); 同一条脉中的石英流体包裹体 Rb-Sr等时线年龄为106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83)。总体来看, 对同一含钨锡石英脉(V32)利用两种同位素体系测年、并且是不同测定对象所获得的年龄基本一致, 表明其形成以后的同位素体系仍保持化学封闭系统, 未受到明显的构造热事件的扰动, 白云母40Ar-39Ar年龄和石英流体包裹体 Rb-Sr等时线年龄均代表了矿床的形成年龄。比较而言, 石英流体包裹体Rb-Sr法获得的年龄误差稍偏大, 由于40Ar-39Ar法比流体包裹体Rb-Sr等时线法精度更高, 因此其测试结果相对也更可靠。这一结果与李晓峰等(2012)、肖荣等(2011)所获得的高精度成岩、成矿年龄在误差范围内基本一致, 说明区内的成岩与成矿基本同时发生。

5.2成矿流体

不同来源的流体具有不同的H、O同位素组成特征, 因此可根据热液矿物流体中水的H-O同位素组成有效地判别成矿热液来源(郑永飞和陈江峰, 2000)。根据水溶液流体的H-O同位素组成及其在各种产出环境中的变化, 可将成矿流体划分为大气降水热液、海水热液、再平衡岩浆水热液、变质(分泌)热液和复合水–混合水热液等5种成因类型, 和钨锡成矿有关的中酸性岩浆中的挥发成分直接在岩浆结晶过程中富集形成的流体——“钨锡系列初始岩浆水”, 并不形成具有重要工业意义的矿床。只有当这些流体与已固化的或亚凝固的花岗质岩石发生再交换(碱质交代), 才能形成富集W、Sn的“再平衡岩浆水”, 从而形成具有工业意义的矿床。“再平衡岩浆水”明显比“钨锡系列初始岩浆水”贫18O而富D(张理刚, 1989; 宋慈安, 2001)。在成矿流体δD-δ18O关系图(图5)中, 珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉样品大部分落在“再平衡岩浆水”范围之内, 说明成矿流体属于“再平衡岩浆水”类型, 主要来自深部的岩浆。这和李华芹等(1993)、宋慈安(2001)等测定的结果基本一致,与南岭地区西华山、大吉山、荡萍、瑶岗仙、邓阜仙等石英大脉型钨矿床主要成矿阶段热液水性质相近(张理刚, 1987), 也与物探推测矿床深部产出隐伏花岗岩体相吻合(徐文杰等, 2012)。

图5　成矿流体δD-δ18O关系图(张理刚, 1989)Fig.5　δD vs. δ18O plot for the ore-forming fluid of the Shanhu W-Sn deposit

5.3地质意义

珊瑚钨锡矿床是南岭地区近年危机矿山找矿取得重大突破的矿床之一, “广西钟山县珊瑚钨锡矿接替资源勘查”项目探获新增资源量(333)(未评审): WO3金属量约10.8万吨, Sn金属量约2.6万吨, 相当于发现两个大型钨矿床和一个中型锡矿床, 找矿效果十分明显。另外, 广西矿产资源潜力评价项目办公室(2012)在广西壮族自治区内划分珊瑚式石英脉型钨锡矿预测工作区4个(珊瑚矿田预测工作区、姑婆山预测工作区、银顶山预测工作区、都庞岭岩体接触带预测区), 预测总资源潜力(334-1+334-2+ 334-3) WO3242031 吨、Sn 74215 吨, 表明该类型钨锡矿在广西还具有极大的找矿潜力。

为了总结区域成矿规律, 指导类似地区的区域找矿勘查, 我们本次对该矿床的成矿年龄进行了研究, 获得了 101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34)的白云母40Ar-39Ar坪年龄数据和106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83)的石英流体包裹体 Rb-Sr等时线年龄数据。大量数据表明, 南岭中西部(含邻区)在燕山晚期发生了一次较大规模的成岩成矿事件, 如湘南界牌岭锡多金属矿含矿花岗斑岩锆石 SHRIMP U-Pb年龄为92.0±1.6 Ma(卢友月等, 2013), 锡矿石中黑云母40Ar-39Ar坪年龄为91.1±1.1 Ma(毛景文等, 2007); 大明山钨矿辉钼矿 Re-Os等时线年龄为 95.4±1.0 Ma (李水如等, 2008), 矿石中白云母40Ar-39Ar坪年龄为97.1±0.9 Ma(杨锋等, 2011); 王社铜钨矿成矿年龄为93.8±4.6 Ma(蔺志永等, 2008); 昆仑关岩体古民单元锆石 LA-ICP-MS U-Pb年龄为 93±1 Ma(谭俊等, 2008); 大厂锡多金属矿床成矿年龄为90～98 Ma, 成岩年龄为85.1～103.8 Ma (王登红等, 2004; 蔡明海等, 2005, 2006; 李华芹等, 2008; 梁婷等, 2011); 广西龙头山金矿花岗斑岩、流纹斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为100.3±1.4 Ma、103.3±2.4 Ma(陈富文等, 2008); 与大黎铜钼矿有关的石英二长岩和石英二长斑岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为 102.8± 0.9 Ma、101.7±1.2 Ma(胡升奇等, 2012)等等。上述高质量的成岩成矿年龄数据集中在 85～106 Ma间,与华南地区燕山晚期大规模成岩成矿作用高峰期(80～134 Ma, 毛景文等, 2007, 2008; 付建明等, 2011)一致, 珊瑚钨锡矿也是这一成岩成矿高峰期的产物。在南岭中西部(含邻区), 燕山晚期花岗岩仅零星出露,岩体规模一般较小, 多呈岩株、岩脉产出，与之有关的矿床主要为钨锡矿, 其次为铜、钼、铅锌、锑、金、铀等矿产, 矿床类型主要有石英脉型、矽卡岩型、斑岩型等, 往往具有“小岩体成大矿”特征, 这一区域成矿规律对指导区内找矿勘查工作具有重要意义。

6　结　论

(1) 珊瑚钨锡矿床含钨锡石英脉中的白云母40Ar-39Ar坪年龄和等时线年龄分别为101.7±0.7 Ma (MSWD=0.34)和 102.0±1.0 Ma(MSWD=1.17), 同一条脉中的石英流体包裹体 Rb-Sr等时线年龄为106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83), 两种同位素测年方法的测试结果在误差范围内一致, 为华南地区燕山晚期大规模成岩成矿作用高峰期的产物。

(2) 通过对含钨锡石英脉的石英包裹体 H-O同位素组成初步分析, 认为成矿流体属于“再平衡岩浆水”类型, 主要来自深部的岩浆, 暗示深部存在隐伏花岗岩体。

致谢: 野外工作得到了广西平桂飞碟股份有限公司涂承飞副总经理、广西壮族自治区二〇四地质队和日光队长的帮助, 中国科学院地质与地球物理研究所李晓峰研究员对文章修改提出了宝贵意见, 在此表示衷心的感谢。

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Ore-forming Age of the Shanhu Tungsten-Tin Deposit in Guangxi Province and its Geological Significance

LU Youyue1,2, FU Jianming1,2, CHENG Shunbo1,2, MA Liyan1,2, HUANG Zhenbiao3and BI Yiqin3
(1. Wuhan Centre of China Geological Survey, CGS, Wuhan 430205, Hubei, China; 2. Institute of Granitic Diagenesis and Metallogeny, CGS, Wuhan 430205, Hubei, China; 3. Guihuaping LLC, Hezhou 542611, Guangxi, China)

The Shanhu tungsten-tin deposit, which is located in the middle part of the Fuchuan-Hezhou-Zhongshan W-Sn-polymetallic metallogenic province, northeastern Guangxi, is a typical hydrothermal quartz vein type deposit in the Nanling metallogenic belt. In this paper, both40Ar-39Ar age of muscovite and Rb-Sr isotopic age of fluid inclusions in quartz vein are reported for this deposit. The muscovite40Ar-39Ar yields a plateau age of 101.7±0.7 Ma (MSWD=0.34) (with isochron age of 102.0±1.0 Ma, MSWD=1.17), which is consistent with the Rb-Sr isochron age of 106.4±3.5 Ma (MSWD=0.83) for the fluid inclusions. These ages show that this deposit is part of the extensive late Yanshanian magmatism and mineralization in the South China. Through preliminary analysis of fluid inclusions in quartz, we suggest that a “re-equilibrated magmatic water-hydrothermal” ore forming fluid for this deposit. Mineralization regulation drawn from this study can provide guidance for exploration in the areas of such kind, and thus of great significance.

W-Sn bearing quartz vein;40Ar-39Ar age; Rb-Sr isochronal age; tungsten-tin deposit; Shanhu; Guangxi

P597; P612

A

1001-1552(2016)05-0939-010

10.16539/j.ddgzyckx.2016.05.004

2014-03-13; 改回日期: 2014-8-22

项目资助: 中国地质调查局地质矿产调查评价专项项目“南岭成矿带中西段地质矿产调查”(121201009000150002)和“南岭成矿带资源远景调查评价”(12120114084501)联合资助。

卢友月(1983–), 男, 硕士, 助理研究员, 从事矿产勘查学及矿床学研究工作。Email: luyouyue@126.com