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花岗岩与金铜及钨锡成矿的关系

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[摘 要]文章首先简述了花岗石简介,然后分析了花岗岩与金矿的关系,最后重点探讨了中国钨矿成矿主要特点和钨矿床成因划分。

[关键词]花岗石 金铜 钨 成矿作用

中图分类号:G239 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0264-010

一、前言

花岗岩与成矿的关系是一个老问题,在学术界存在许多争论,虽然近几年有了一些进展,但困惑仍然不少。由于花岗岩与各种金属矿产有关,不同矿产形成条件不同,问题相当复杂。花岗岩属于岩石学范畴,有它自己的研究方法和思路;矿床学不同于岩石学,也有它自己的研究方法和思路。

二、花岗石简介

古代称花刚石、麻石,近代改为花岗石,现代才称花岗岩。是一种分布很广的深成酸性火成岩,SiO2含量多在70%以上,颜色较浅,以灰白色、肉红色较为常见。主要由石英、长石及少量深色矿物组成。石英含量在20%以上。碱性长石常多于斜长石。斜长石主要为酸性,碱性长石为各种钾长石及钠长石。深色矿物以黑云母为主。具花岗结构或似斑状结构、等粒结构、块状结构。花岗岩依深色矿物种类可分为:黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪花岗岩等;依成因可分为A型花岗岩、I型花岗岩、M型花岗岩和S型花岗岩;依结构、构造可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩及片麻状花岗岩等。通常呈岩基、岩株、岩钟等产出。花岗岩在中国有广泛分布,各个地质时代都有出露。与它有关的矿产也极为丰富,主要有钨、锡、钼、铋、汞、锑、金、铜、铅、锌、铌、钽、铍,以及放射性元素等。花岗岩因结构均匀,质地坚实,颜色美观,是一种优质建筑石料。关于花岗岩的成因,主要有火成论和变质论两观点:前者认为花岗岩是花岗岩浆在地壳深处冷凝结晶或由玄武岩浆经结晶分异而成;后者认为花岗岩是深度变质和交代作用的花岗岩化作用形成。目前,变质成因论者,多已改变观点,也认为是岩浆产物。

三、花岗岩与金矿的关系

与金矿有关的花岗岩包括埃达克型和喜马拉雅型两类。中国的许多原生金矿不论是蚀变岩型、韧性剪切带型、破裂带型、石英脉型、低温热液型和卡林型,大多与岩浆岩有关(包括基性和中酸性的岩浆岩)。如果是中酸性岩浆岩,大多为埃达克型和喜马拉雅型花岗岩,例外的情况很少。如胶东、小秦岭、冀北、西秦岭、北祁连、北山、新疆、内蒙古和黑龙江等地的实例。 许多人认为金矿处于太华群中,太华群是金矿的物源区,金矿与中生代花岗岩无关。但是,金矿成矿时代集中在132~126Ma,为早白垩世,而小秦岭花岗岩的SHRIMP年龄在127~157Ma之间,说明小秦岭金矿与上述埃达克型花岗岩的侵位可能是有关的。金通常是深源的,不大可能源于太华群,虽然金矿大多产于太华群中金矿的定位与来源不是一回事,应当分别考虑。

四、中国钨矿成矿主要特点和钨矿床成因划分

1、中国钨矿成矿主要特点

(一)具有多元成矿特点

钨矿床的生成环境和产出部位繁杂多变,几乎遍及各个重要地史阶段和不同性质的构造单元。多元成矿体现于成矿物质的多来源(岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混源等);含矿建造的多层位(元古宇、震旦系、寒武系D奥陶系、泥盆系D石炭系、上侏罗统);成矿作用的多期性;成矿环境的多样性;以及钨元素地球化学的多种适应性,如在岩浆阶段、岩浆热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中,均可活化、迁移,在有利的构造条件下富集成矿。

(二)矿床类型多样

除现代热泉沉积和含钨热卤水矿床外,几乎世界上所有已知的钨矿成因类型,中国都有。成矿温度可从气化高温到低温阶段,成矿物质来源有岩控、层控以及多源复成钨矿,产状形态上有脉型,整合于沉积建造的层型,沿花岗岩和碳酸岩盐接触带形成的不规则矽卡岩带型等类型。

(三)围岩蚀变多样

平面上和剖面上有相似的分带现象。同一矿田或矿床中,形成多型矿床(矿体)的特点,如石英脉-岩体(细脉)浸染型、石英脉-矽卡岩型、石英脉-层控型、石英脉-斑岩型等,如湖南柿竹园钨矿,有岩体内云英岩型-矽卡岩型、叠加于矽卡岩之上的网脉型云英岩及大理石中的网脉型-石英脉型矿床;瑶岗仙钨矿床有岩体内浸染型、石英大脉型、细网脉型、云英岩型、花岗伟晶岩型和矽卡岩型矿床。

(四)矿床高度集中分布和成群成带出现

南岭是中国钨矿最密集的成矿区,尤其是赣南、湘南、粤北地区的钨矿床更是高度集中分布,而且是成群成组的出现。这种成群成带的分布规律,对找矿、勘探、开发具有重要指导作用。

2、中国钨矿床成因划分

我国钨矿的分类,主要在岩浆一元论的基础上,以成矿物理化学条件为准绳,强调温度、压力和距离岩体的位置。60年代中期以后,逐步认识到成矿物质的多源化、成矿作用的多样化、成矿时代的多期化,以及多种机制联合控矿的特征。

(一)成矿物质的多源性

岩源和层源,自源与它源之别。按成矿温度,有汽化高温至低温的热液矿床;按成矿物质来源,有层源的层控钨矿床与来自岩源的岩控钨矿床以及多源复合矿床;按矿床产状形态类型,有各种形式的脉型,沿花岗岩体与碳酸盐质围岩接触带产出的不规则带型(夕卡岩),沿成矿花岗岩产状形态产出的细脉-浸染岩体型等矿床;按矿物元素组合,有W-(Sn、Bi、Mo),W-Be,W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta,W-Au-Sb,W-Li,W-Cu-Fe,W-REE等矿床。

(二)成矿条件的多样性

钨矿床的成矿条件,具有地层、构造、岩浆岩多种因素及其复合控矿特点。碳酸盐岩建造形成矽卡岩或似矽卡岩型钨矿,硅铝质建造则产生交代岩或角岩,形成岩体浸染型、细脉浸染型、脉型、角砾岩筒型钨矿床。壳幔混源型岩浆可形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿,壳源型岩浆形成脉型或矽卡岩型钨矿。

(三)成矿作用的多因性

主要是矿液性质、成矿环境、围岩条件等。成矿与壳源改造花岗岩类侵入体的关系密切,矿体多产于岩体内外接触带,以岩体内为主,受岩体内构造裂隙控制,沿裂隙充填呈脉状、似脉状,有的产在岩体顶部顶板的围岩中。

3、中国钨矿床类型划分

(一)石英脉型黑钨矿床

此类型矿床是我国钨矿主要类型之一,以开发之早,产量之多,矿床规模之大而驰名中外。矿床主要分布在赣北、赣南、粤北、湘南成矿区带里。矿体围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、钾化、绢云母化等。

(二)夕卡岩型白钨矿床

该类型也是我国钨矿床主要类型之一。这类矿床的生成和分布主要与中深-浅成的中酸性岩浆岩有关。矿床产在岩浆岩体与碳酸盐类岩石接触带及其附近的围岩中。围岩蚀变主要是夕卡岩化,一般在晚期复杂夕卡岩阶段富集成矿。矿体形态复杂,多为不规则囊状、扁豆状、透镜状,也有的呈层状、似层状或形态简单的透镜状。有的夕卡岩钨矿的围岩尚有大理岩化、硅化、斜长石化、钾长石化、白云母化、叶蜡石化、黄铁矿化等。

(三)斑岩型钨矿

该类型矿床的形成主要与火山-次火山作用晚期的弱酸性钙碱系列的浅成-超浅成侵入体有成因联系。与钨矿化有关的斑岩主要是花岗闪长斑岩、二长花斑岩、花岗斑岩、石英斑岩等。矿化主要分布在岩体内,有的产在斑岩体与围岩接触带,个别的产在围岩中。矿化呈细脉浸染状,品位低,规模大,常有辉钼矿伴生,矿体产出浅,围岩蚀变具有分带现象。矿化呈浸染状、网脉状和细脉状,矿体常呈似层状、透镜状、不规则状,与围岩无明显界线。

4、爆破角砾岩型钨矿床

在斑岩型钨矿区内,常伴生有含钨爆破角砾岩,其矿石成分主要是黑钨矿、辉钼矿,其次有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等,主要以胶结构形式存在。矿体主要产在爆破砾岩体内,也有的产在角砾岩体围岩构造裂隙中,形成钨矿脉。角砾岩体内的矿常分布在角砾岩体上部及接触带附近。这类矿床品位较富,但规模较小,多为中小型富矿。

五、结束语

花岗岩属于岩石学范畴,矿床学不同于岩石学,矿床比花岗岩更复杂。金铜和钨成矿的深度不同,因此,金铜和钨不可能在同时的出现,但可以叠加在一起。成矿只要体现在为化学反应,具有局限性。

参考文献

[1] 刘明瑞等.广东云浮大绀山钨锡矿区初步勘探设计报告书[R].2011.

[2] 黄宗芹,卢赛虎,龙辉等.广东省云浮市大绀山钨锡矿核查区资源储量核查报告[R].2011.