杨金沟白钨矿床中蚀变围岩稀土元素特征及其成因探讨.docxVIP

杨金沟白钨矿床中蚀变围岩稀土元素特征及其成因探讨 杨金沟白岩矿床位于吉林省珲春市东部。矿区坐标：东13052001305400，西430645431030。由吉林省有色地质勘查局603队于2002年发现,现有的勘查成果显示该矿床具有大型以上远景规模。矿床主体部分产在下古生界五道沟群碎屑—火山沉积建造中,矿床(体)空间产出严格受断裂破碎带控制,与白钨矿化有关的围岩蚀变主要为硅化和碳酸盐化。文章重点分析了各类蚀变围岩的元素迁移和组分变化特征,以期提高对该区热液蚀变与白钨矿化关系的认识,并为区域钨矿资源勘查提供新的信息。 1 岩浆、构造活动 杨金沟白钨矿床位于吉黑地槽褶皱系、延边优地槽褶皱带东部(图1)。区内出露地层主要为下古生界五道沟群,系由古火山岩、碎屑沉积岩经区域动力变质作用形成的一套变质岩系,自下而上分为三个岩性段:第三岩性段以红柱石黑云母板岩、绢云绿泥片岩、粉砂质板岩夹碳质板岩为主;第二岩性段以斜长角闪片岩、黑云母石英片岩、绢云母石英片岩为主;第一岩性段以变质长石石英砂岩、变质流纹岩、绢云母石英片岩和黑云母石英片岩为主。 印支—燕山期,受太平洋板块向中朝板块俯冲影响,区内岩浆、构造活动频繁。其中,海西晚期—印支—燕山早期斜长花岗岩(178Ma~212Ma,全岩K-Ar法, 大六道沟斜长花岗岩)、闪长岩大规模侵位,并使五道沟群地层发生变形,形成杨金沟向斜;燕山早期仍有小规模的岩浆活动(178Ma,全岩K-Ar法,杨金沟花岗闪长岩;152Ma,全岩K-Ar法,闪长玢岩),岩体呈岩枝(脉)状沿构造薄弱部位上侵,使五道沟群地层再次遭受改造。 区域上规模最大的构造为东沟南北向褶皱断裂隆起带,属区域Ⅳ级构造单元大北城—四道沟南北向褶皱断裂隆起带的一部分。矿区范围内断裂构造按走向可分为SN向及NW向2组,分别控制了南部及北部矿段矿床(体)的空间产出,其中SN向东沟压扭性断裂为区域性四道沟—春化—大北城断裂带的一部分,NW向F1、F2、F3张性断裂为区域性新合—马滴达断裂带的次级断裂。 2 赋矿围岩类型 杨金沟钨矿床钨矿石主要有石英脉型和细脉浸染型,其中石英脉型由石英大脉(脉宽>10cm)和细脉(脉宽1~10cm)组成,粗粒白钨矿呈团块状、菊花状(粒径0.5~5cm,个别>10cm)不均匀散布于石英脉中;细脉浸染型由细粒白钨矿(粒径0.5~10mm)呈细脉状或星点状分布于蚀变围岩中。矿石矿物以白钨矿为主,伴有少量金属硫化物(含量<3%),主要有磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、白铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、硫铜锑矿等;脉石矿物有石英、黑云母、钠长石、磷灰石、绿泥石、方解石等。矿石具结晶、包裹、交代及填隙结构,脉状、细脉浸染状及填隙状构造。 通常认为含矿围岩的岩性特点是控制钨矿物成分特征的决定性因素,产于钙质围岩内的钨矿床,其钨矿物呈白钨矿产出,而产于硅铝质围岩内的钨矿床,其钨矿物呈黑钨矿产出。但是钨矿物合成实验研究表明,在具体矿床中,钨以何种矿物沉淀,很大程度上取决于成矿流体中Fe、Mn、Ca、Na、F、S、CO2等组分的浓度,在成矿流体演化和发展过程中这些组分浓度的变化决定了成矿流体物理化学条件的变化,从而影响了钨矿物成分和产出特征,可见含矿围岩的岩性特征并不是决定钨矿床内钨矿物产出特征的决定性因素,更不是惟一因素。 通过对杨金沟矿区范围内坑探及钻孔资料统计分析(总计见矿189条),赋矿围岩依次为:斜长角闪片岩(见矿108条)、红柱石黑云母片岩(见矿36条)、蚀变闪长玢岩或闪长岩(见矿21条)、黑云母石英片岩(见矿20条)、绢云绿泥片岩(见矿4条)。可以看出杨金沟钨矿床赋矿围岩主要为五道沟群第二、三岩性段地层及蚀变印支晚期—燕山早期侵入岩脉。经野外及室内镜下观察,不同种类赋矿围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、黑云母化、白云母化、阳起石化、绿帘石化等,其中与白钨矿化有关的蚀变主要有硅化和碳酸盐化。为此笔者选择不同种类围岩代表性区域未蚀变及近矿蚀变样品进行研究,采样位置及样品描述见表1。 3 区域内地层中的关系 研究显示,钨在地球历史演化中,逐渐向地壳分异富集,钨矿化与地壳演化及岩浆侵位活动密切相关,钨在地幔含量仅为0.13×10-6,在地壳达1.1×10-6,吉林东部汪清地区地幔岩中包体和寄主玄武岩中的钨含量分别为达到0.5×10-6和1.0×10-6,可是同处吉林东部地区的五道沟群中段地层钨丰度高达10.31×10-6,据此可以认为五道沟群地层是区内钨主要的矿源岩之一,钨成矿作用经历了漫长的演化和发展,伴随着印支—燕山早期岩浆不同规模的侵位活动,一方面,部分钨可以随岩浆热液流体直接沉淀下来,形成浸染状钨矿化;另一方面,中酸性岩浆活动亦可造成区域地热梯度不断增高,进而构成热液流体与容矿围岩的对流循环。热液流体可通过上述循环体系不断从围岩中萃取钨及挥发性组