摘要
近年来赣北-皖南钨成矿带实现重大找矿突破,在江南古陆及邻区陆续发现的一批斑岩-矽卡岩钨矿床构成一个北东向延伸500km的新的钨成矿带,称为江南钨成矿带,吸引了越来越多的学者对该区的钨钼矿床的关注。位于该成矿带东北段的皖南地区陆续发现了一大批大规模的钨矿床,WO3储量达30万吨以上,具有重要的资源价值。本文选取皖南地区两个代表性矿床--竹溪岭钨(钼)矿和逍遥钨(钼)矿为研究对象,针对矽卡岩矿物石榴石和白钨矿开展原位成分分析,从矿物地球化学角度揭示矽卡岩成矿体系的流体演化、交代动力学和形成条件,并探讨两者成矿体系差异。 竹溪岭钨(钼)矿床的矽卡岩识别出两期四类石榴石:早期Gt-I石榴石为钙铝榴石(Adr3-46Grs49-96(Sps+Pyr+Alm)1-5),晚期Gt-II石榴石为钙铁榴石(Adr8-85Grs4-58(Sps+Pyr+Alm)4-68)。其中Gt-IIB钙铁榴石富含Mn,其锰铝榴石和铁铝榴石分子含量高达56-68%。逍遥钨(钼)矿石榴石主要是由早期Gt-1钙铁石榴石(Adr54-90Grs6-53(Sps+Pyr+Alm)1-7)和晚期脉状Gt-2钙铝榴石(Adr36-52Grs35-78(Sps+Pyr+Alm)1-2)组成。逍遥钨(钼)矿和竹溪岭钨(钼)矿的白钨矿类型划分和成分变化特征均可类比,都划分为三个阶段五种类型,其中Sch-1白钨矿属于进变质矽卡岩矿物,REE都表现为轻重稀土分异的右倾曲线,具有负Eu异常,与成矿母岩REE配分型式类似,指示早期流体是相对富Cl的岩浆出溶热液。Sch-2白钨矿属于退变质阶段,交代早期Sch-1a的白钨矿。Sch-3白钨矿属于石英-硫化物阶段,Nb,Y,REE含量显著高于Sch-1和Sch-2,REE配分变化为平坦的弱分异特征,具有正Eu异常,暗示晚期流体相对富F。矽卡岩早期白钨矿Mo含量高,逍遥早期Mo平均含量48978ppm,竹溪岭早期Mo平均含量12731ppm。而矽卡岩晚期Mo含量低,其中逍遥晚期Mo平均含量14468ppm,竹溪岭晚期Mo平均含量2101ppm。白钨矿Mo含量从早到晚降低指示体系氧逸度和温度降低。 通过两个矿床石榴石和白钨矿微量元素的分析,REE元素进入不同类型石榴石的置换机制各异,REE组成特征(REE含量、配分形式、Eu异常等)存在显著差别;不同类型白钨矿同样存在多种置换机制和不同的REE组成特征。石榴石和白钨矿的稀土元素特征受到多种因素控制,包括与置换机制相关的晶体化学因素,还有成矿流体成分、氧化还原状态、pH、水岩反应等外部条件。白钨矿的Mo含量变化、石榴石的Fe3+以及Sn含量能够反映氧化还原状态。白钨矿和石榴石的原位成分分析可以精细厘定矽卡岩形成过程的氧逸度、pH、成矿流体组成变化以及水岩反应进程等信息。 与逍遥矿床相比,竹溪岭矿石矿物磁黄铁矿大量产出,石榴石的钙铁成分含量较低,发育高含量的锰铝榴石和铁铝榴石组分,而且竹溪岭白钨矿Mo含量整体上显著低于逍遥,判定竹溪岭矿床为相对还原的钨矽卡岩体系。虽然前人认为江南钨矿带内的皖南地区相对赣北地区普遍属于氧化型钨矿床,但是皖南地区内部不同矿床的氧化还原状态存在相对差异。