大吉山钨矿成矿规律分析
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摘要： 通过对大吉山钨矿床成矿期成矿阶段、成岩成矿演化、矿床分带及矿床成因分析，提出成矿模式，找出矿床成矿规律。
Abstract: By Dajishan tungsten mineralization of ore-forming stage, the evolution of diagenetic mineralization, ore zoning and genesis of the analysis, proposed metallogenic model to identify mineralization law.
关键词： 大吉山钨矿；成矿规律；成矿模式
Key words: Dajishan Tungsten Mine；Metallogenic Regularity；metallogenic model
中图分类号：P57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）11-0290-02
0 引言
大吉山钨矿已经开采数十年，进行了几轮地质勘探，许多学者从多个方面对矿床进行研究。对于矿床地质特征、矿化特征、成矿规律、成矿作用地球化学以及矿床成因等都积累了丰富的第一手资料，获得了许多对成矿预测具有重要意义的认识。20世纪80年代至90年代，由于国家地质战略勘查的调整和转移，大吉山矿床的地质研究进度减缓甚至停滞。以当前研究水平看，大吉山矿床研究程度不算很高，还存在许多制约深部与找矿的关键地质问题需要解决。本文通过收集大吉山矿区地质勘查和矿山生产地质资料，总结前人经验，结合矿山深部生产中段的一些地质现象来分析矿床的成矿规律。
1 成矿地质作用分析
大吉山钨矿位于分划杨子板块和华夏板块钦州-钱塘结合带，处在早古生代以后的赣南粤北隆起带南部边缘，和湘桂粤晚古生代拗陷的过渡部位，在中三叠世末期绍兴-十万大山带发生强烈碰撞作用后[4]，中生代以来该区实际上应处在粤北断陷一侧。地理坐标东经114°21′30″，北纬24°31′40″。
2 矿床构造特征
2.1 矿床的主要赋矿岩石为寒武系浅变质砂板岩夹千枚岩和泥盆系砾岩砂岩夹板岩。与成矿有关的是燕山期侵位的花岗岩，包括五里亭中粗粒斑状黑云母花岗岩、大吉山中粒二云母花岗岩和细粒白云母碱长花岗岩。后二者与成矿关系更为密切。
2.2 与成岩成矿有关的构造主要为断裂构造。东西向构造形成最早，控制五里亭花岗岩和南部石英斑岩的侵位。北东向构造是决定矿区构造格架的主干断裂。以位于矿区西部的船底窝沟断裂带和东部的大吉山峰断裂带为代表。
2.3 矿区内的石英脉型黑钨矿床和岩体型（69号岩体）浸染型钨矿床均赋存于矿区东西两侧走向北东45°-50°、向北西倾斜的压剪性大断层之间。北西西向构造裂隙是矿脉的主要容矿构造。矿区共发育钨矿脉111条，其中走向283°～300°倾向北北东、倾角65°～80°的北西西向矿脉达100条，占矿脉总数的90%以上，表明北西西向构造裂隙对于成矿起着重要的控制作用。
3 成矿作用特征
大吉山钨矿主要由两类矿床构成：外接触带大脉型石英脉型钨矿床和岩体浸染型钨铍钽铌矿床。
石英脉型黑钨矿床主要分布于岩体外接触带。矿脉呈北西西向和北北东向，平行密集成群成组。分为南、中、北3组，向北东倾斜，倾角70°～80°。各脉组由上往下渐次收敛，由西向东渐散开。含矿石英脉自上而下收敛合并变大，由细脉带向薄脉带大脉带过渡，具有五层楼分带的特征。矿物组合分布规律：石英-绿柱石-黑钨矿和石英-黑钨矿多集中在矿脉中上部，长石-石英-黑钨矿-硫化物多集中在矿脉下部。即黑钨矿在中上部富集，硫化物在下部富集，构成逆向分带，具有高温气成热液矿床的典型特征。
3.1 成矿期成矿阶段分析 大吉山矿床的成矿作用具有多期多阶段性。滕建德对大吉山矿床提出了三个成矿期8个成矿阶段的认识。由早至晚：I-岩浆期，由三个成矿阶段构成：Ⅰ1-含REE的矿化花岗闪长岩阶段Ⅰ2-含Nb-Ta-REE的矿化二云母二长花岗岩阶段Ⅰ3-含Ta-Nb-Be-W白云母碱长花岗岩Ⅱ-伟晶岩期：Ⅱ4含Be-（REE）-W矿化似伟晶岩Ⅲ-岩浆期后热液期，由四个阶段构成：Ⅲ5-含W-Be-（REE）的长石石英脉Ⅲ6-含W-Be-Mo石英脉Ⅲ7-含W-Mo-Bi石英脉Ⅲ8-含W-碳酸盐脉[1]。岩浆期是形成于白云母花岗岩中的岩浆自变质产物，伟晶期是发育于白云母花岗岩特别是69岩体顶部的似伟晶岩壳（脉）的矿化，而热液期则主要指石英脉型的黑钨矿矿化。
在对矿床的踏勘和采样过程中，发现一些前人未提及的一些地质现象。如在含钨石英脉发育的坑道中，常见一组产状不规则、呈现透镜状、火焰状以及似层状的特征，该组矿脉含有黄铁矿，脉中还见到围岩角砾，表明其形成于张性的环境。该类型的石英脉常为以后的其它矿脉包括细晶岩脉和长石-石英脉切割。
对于石英脉型矿体，最早形成的是与白云母花岗岩有关的似伟晶岩，包括细晶岩+伟晶岩脉。该类矿脉被其后的长石-石英脉（含黑钨矿）穿插切割和黑钨矿石英脉穿切。实际上，细晶岩+伟晶岩脉局部也可以过渡为白云母花岗岩，表明二者具有密切的成生联系。在中组矿脉中可见典型的呈文象结构的含黑钨矿的长石-石英脉。最后阶段是方解石脉穿插了早期的石英脉。
大吉山矿床成矿作用呈现多期多阶段特征。对于构成矿床开采主体的脉状矿体，则主要由4个成脉阶段构成，由早至晚为：含W-Be-（Rb）长石石英脉含W-Be-Mo石英脉含W-Mo-Bi石英硫化物脉含W-碳酸盐脉，在空间上呈现叠加态势。
3.2 成岩成矿演化分析 大吉山矿床燕山早期的岩浆活动强烈。花岗岩在岩石学、岩石化学、地球化学等方面具有连续演化的特征。含钨石英脉在成因上与之关系密切。空间上从身不至地表依次为黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩、含钨石英脉。由岩基-岩枝、岩脉-石英脉，具有垂直分带性。时间上，黑云母二长花岗岩呈岩基侵入下侏罗统，下白垩统不整合覆盖其上，全岩Rb-Sr年龄为167±1Ma，属于中侏罗世或燕山早期产物。第二阶段主期侵入体为中细粒白云母花岗岩，呈岩株状隐伏于矿区深部，全岩Rb-Sr年龄为161±3Ma。第二阶段补充侵入的细粒白云母花岗岩，全岩Rb-Sr等时线年龄为159±5Ma。白云母花岗岩中的稀有金属矿床与岩体属同源同期产物，因此成矿年龄亦基本相当于159±5Ma。根据含钨石英脉切割69号白云母花岗岩岩体并向下延伸至二云母花岗岩尖灭的事实，可以确定石英脉型钨矿床的成矿时间应晚于白云母花岗岩及其有关的Nb-Ta-REE矿化，是深部二云母花岗岩进入岩浆期后的含矿热液在相对开放条件下，沿着上部形成的裂隙充填而成。含钨石英脉并非含矿白云母花岗岩直接演化而成，二者应为“兄弟”关系。由此大吉山矿床成岩成矿在时间上构成一个连续演变的成岩成矿系列（见表1）。
3.3 矿床分带分析 与成矿作用复杂的时间演化相协调，大吉山钨矿床在空间上也呈现特征的成矿分带。即整个矿床成矿演化的多期多阶段脉动顺向分带、石英脉型矿床的多阶段脉动逆向分带以及在单个成矿阶段顺向的成矿分带[1]。
矿床成矿演化具有多期多阶段的脉动顺向分带，指整个矿床岩浆岩及与其相关的矿化在垂向上的分带。早期早阶段产物在下，晚期晚阶段产物在上所显示的带状分布。表现为：矿物组合由硅酸盐硅酸盐、铌钽酸盐、钨酸盐硅酸盐、氧化物、钨酸盐的沉淀序列；成矿元素从REEREE、Nb、TaTa、Nb、Be、WW、MoBe、W、MoBe、W、Mo、BiW（Cu、Pb、Zn）。蚀变从钾长石化、钠长石化、白云母花、云英岩化，到热液充填交代作用产物-白云母化、电气石化、萤石化和硅化。矿石构造从浸染状复脉状构造（包括平行穿插、斜交穿插等）对称状构造、晶洞构造网脉构造。表明矿床的成矿作用是一个连续而又呈现阶段性的过程。各阶段产物围绕矿化中心向上呈现不对称的同心带状分布。
3.4 矿床成因及成矿模式 大吉山矿床与成矿有关的粗粒斑状黑云母二长花岗岩、中细粒白云母花岗岩以及细粒白云母花岗岩的岩浆源区为壳源，为高度演化的S型花岗岩。黑云母花岗岩侵位深度约13km，为中深成花岗岩，二云母花岗岩和白云母花岗岩的侵位深度3～7km，为中浅成花岗岩。为燕山早期侵位的花岗岩（167Ma161Ma159Ma）。成岩温度(熔体包裹体)从1100～690℃。由早至晚，岩浆侵位深度由深变浅。成矿流体来源为岩浆水，S主要源自深部。流体包裹体均一温度从似伟晶岩石英脉，从450℃376℃。（成矿模式见图1）。
4 结论
4.1 大吉山矿床的成岩成矿在时间上构成一个连续演变的成岩成矿系列，由早至晚为：黑云母花岗岩二云母花岗岩白云母花岗岩（白云母花岗岩相-似伟晶岩相-石英相）含钨石英脉（微斜长石石岩相-绿柱石石英相-黑钨矿石英脉）。矿化由白云母花岗岩REE、Nb-Ta矿化石英脉型W-Bi-Mo-Be矿化。构成矿床开采主体的石英脉型黑钨矿体，主要由4个成脉阶段构成，由早至晚为：含W-Be-（Rb）长石石英脉含W-Be-Mo石英脉含W-Mo-Bi石英硫化物脉含W-碳酸盐脉，在空间上呈现叠加态势。
4.2 矿床的成岩成矿演化具有多期多阶段的脉动顺向分带，即含矿岩浆岩及其相关矿化在垂向上呈现脉动顺向分带。早期早阶段产物在下，晚期晚阶段产物在上所显示的带状分布。表现为：矿物组合由硅酸盐硅酸盐、铌钽酸盐、钨酸盐硅酸盐、氧化物、钨酸盐的沉淀序列；成矿元素从REEREE、Nb、TaTa、Nb、Be、WW、MoBe、W、MoBe、W、Mo、BiW（Cu、Pb、Zn）。
4.3 岩浆岩侵位顺序：黑云母花岗岩二云母花岗岩白云母花岗岩似伟晶岩。由早至晚，侵位深度由深变浅。白云母花岗岩侵位之后产生自变质交代作用及其矿化，形成岩体浸染型钨铍钽铌矿床。深部形成二云母花岗岩的岩浆房分异出的岩浆期后含矿热液充填裂隙，形成矿床的主体-黑钨矿石英脉矿床。
参考文献：
[1]滕建德．大吉山矿区矿化垂直带状分布．矿山地质，1990．11（2）：13～23．
[2]柳志青.脉状钨矿床成矿预测理论.北京：科学出版社，1980，150p.
[3]孔昭庆.大吉山钨矿床成矿规律研究.地质与勘探，1982，No.6，27-32.
[4]万天丰.中国大地构造学纲要.北京：地质出版社，2004，387p.