第五章岩浆热液钨锡矿床

资源地质学（ResoursesGeology)第五章岩浆热液钨锡矿床（MagmaticHypothermalWandSnDeposits）资源地质学（ResoursesGeology)Ⅰ.概念及某些专业词汇岩浆热液（MagmaticHypothermal）W-Sn矿床通常由与酸性花岗岩类有关的岩浆期后热液形成。形成深度相对较大（3-8公里），处于相对封闭或半封闭环境。因此，其形成温度较高，可达300to500℃.由于此类矿床往往形成强烈的硅化和云英岩化，故有时也称为“脉状和云英岩型钨锡矿床（VEINANDGREISENSNANDWDEPOSITS）资源地质学（ResoursesGeology)Ⅱ.成矿地质背景1.多形成于板块碰撞带或大陆活动带，如Himalayans,AmericanCordillera,Appalachians，安第斯造山带（continentalarcs：Bolivia-Peru,Burma-Thailand);2.大陆热点地区（Continentalhotpoint），如玻利维亚北部，中国华南地区，尼日利亚等资源地质学（ResoursesGeology)W-SnW-Sn资源地质学（ResoursesGeology)Ⅲ.岩浆热液钨锡矿床形成的地质条件1.构造条件:形成于造山带中褶皱与断裂发育地段，且构造交汇地段有利于含矿花岗岩类岩浆的侵位和热液汇聚与成矿作用。行洛坑柿竹圆锯板坑大厂个旧大明山资源地质学（ResoursesGeology)资源地质学（ResoursesGeology)资源地质学（ResoursesGeology)2.岩浆岩条件:锡钨矿床在空间上往往与花岗岩侵入体有密切的关系，特别是多期次侵位形成的复式岩体。成矿主要与晚阶段侵位的黑云母或二云母花岗岩或碱性花岗岩类(S-typeorA-type)有关。小到中等大小的塔状侵入体最有利于成矿；此类岩浆岩多来源于下地壳重熔或上地幔与下地壳同熔混合岩浆；有利的赋矿围岩有二长花岗岩到黑云母花岗岩体，砂岩、页岩和变质细碎屑显晶质岩浆岩、细晶岩结构和细斑结构花岗岩岩石.资源地质学（ResoursesGeology)3.围岩条件:矿床可以形成于岩体的内外接触带内。外接触带往往是泥质或砂泥质沉积岩或变质岩。在岩体周围由于岩体的热力和高温热液蚀变作用，往往形成较大的蚀变晕带。大多数钨锡矿床的矿体都分布于岩体的顶部、突出部位的内外接触带附近，或呈脉状，或形成面状的浸染状矿化（云英岩型）资源地质学（ResoursesGeology)•江西西华山和漂塘钨矿的剖面图.•Otherveinsystemsareindicatedbyheavylines.I,upperlimitsoforezones;II,lowerlimitsoforezones.资源地质学（ResoursesGeology)4.围岩蚀变与成矿有关的蚀变包括：greisenization,SilicificationKaolinization、albitization,and(or)tourmalinization.云英岩（Greisen）是一种热液与围岩作用形成含Li-F云母、黄玉、电气石、萤石和石英的蚀变矿物组合；高岭土化（Kaolinization）是一种粘土矿物组成的蚀变，主要分布于岩体上部；硅化（Silicification）是钨锡热液矿床中最重要的蚀变，可以形成脉状，也可以形成团块状，多在岩体顶部或接触带附近。其他蚀变类型还有microclinization,chloritization,andhematization.资源地质学（ResoursesGeology)•在许多大型热液型钨锡矿床中，围岩蚀变类型在空间上常有明显的分带性。如西华山钨矿，其上带常有发育的云英岩化带，向下出现强硅化的云英岩化，再向下是富钾长石的云英岩化带。高品位钨矿化主要赋存于中上带中；12345678无矿裂隙网状脉岩石蚀变带石英+绿泥石云母+电气石石英+云母0400m矿脉的金属分带：Ag,Pb,ZnW,Bi,BeSn,Mo,BiSn,Mo似伟晶岩型云英岩型矿化greisen含矿石英脉资源地质学（ResoursesGeology)MapsandsectionsofWveindepositsillustratingmineralandalterationzoning.A,ChicoteGrandedeposit,Bolivia.B,Xihuashandeposit,China.资源地质学（ResoursesGeology)1.矿体形状与产状大多数脉状钨锡矿主要由石英大脉或脉组构成，每条脉就构成一个矿体；有些矿床可由上百条石英大脉构成。如西华山钨矿床中就有650多条含钨石英脉构成，这些石英脉大多呈直立平行排列；脉宽0.10～3.6米不等，长度从几十米到上千米不等。垂向延深可达千米；部分石英-云英岩型矿床由石英细脉-网脉构成，矿体多呈似层状、团囊状或透镜体状；Ⅳ.矿体特征资源地质学（ResoursesGeology)++++++++++++++++++++++++++B1-B2-B3-PzA1-A2-A3-A4-A5-ABPz123456781-砂岩、粉砂岩、变质砂岩、板岩；2-花岗岩；3-石英脉型矿床；4-伟晶岩型矿床；5-云英岩型矿床；6-花岗岩型矿床；7-“五层楼”结构（A-1线脉带；A-2细脉带；A-3细-大脉带；A-4大脉带；A-5尖灭带）；8-“三层楼”结构（“三层楼”结构（B-1线细脉带；B-2大（细）脉带；B-3尖灭带）资源地质学（ResoursesGeology)(1)钨矿:脉状矿石组成比较简单，有些几乎都由石英和黑钨矿组成。有些还包含有许多热液矿物晶体，如molybdenite,bismuthinite,pyrite,pyrrhotite,arsenopyrite,bornite,chalcopyrite,scheelite,cassiterite,beryl,mica,andfluorite.2.矿石矿物及分带资源地质学（ResoursesGeology)zonesFilamentveinletsVeinletsVeinletsandlodesLodesNipoutsJ1D2∈γ5SectionShapesofVeinsorlodesShapeMineralassemblagesAlterationsWidth0.10mTungstenite,Cassiterite,chlpy,aspy,py,Silicification,Sericite,topazitationWidth0.1~0.5m,Tungstenite,Cassiterite,sp,Ga,Chl,Aspy,Si,ser,chlor,top,geisines,py,ab.Width,0.1~1.5m,Tug,Sn,Sp,chlpy,Ga,Arpy,sch,Mol.Greisenization,si,ser,chlo,chlorite,ab.Width1.0mWithVeinsTug,Sn,py,chlpy,Ga,Sp,Schl,Mol,Arpy,Greisenization,Bi,ser,Cc,Si,Ab.Lessthan0.5mStannite,schl,tug,PySer,si,chl,Cc,资源地质学（ResoursesGeology)(2)锡矿:含锡的石英脉矿物组成通常要复杂的多，除了石英和锡石外，常见的矿石矿物还有cassiterite,wolframite,arsenopyrite,molybdenite,hematite,scheelite,galena,chalcopyrite,sphalerite,stannite,andbismuthinite脉石矿物有beryl,电气石、黄玉、钠长石、萤石等资源地质学（ResoursesGeology)3.矿石结构构造含钨锡的石英脉型矿石一般都是自形-半自形的粗粒结构，颗粒可达几个厘米，有些黑钨矿板状晶体可达1米。而在云英岩型矿石中，矿石矿物和脉石矿物均为细粒状，它形资源地质学（ResoursesGeology)4.成矿时代:主要形成在晚古生代到中生代，其他时代也有。5.在空间和成因上有一定联系的其他类型矿床tinskarn,tungstenskarn,tinreplacementdeposits,complextin-silver-sulfideveins,Climax-typemolybdenumdeposits,andmolybdenumveinandgreisendeposits资源地质学（ResoursesGeology)不同类型矿床的关系资源地质学（ResoursesGeology)•岩浆热液钨锡矿床的成矿元素主要来自于岩浆同源的岩浆热液，成矿热源则来自于岩浆岩本身。当然，在成矿的晚阶段，由于地下水的参与，大量碳酸盐矿物形成，改变了热液的性质和pH值，形成了某些混合热液成因的浸染状和网脉状矿化，成矿温度也大大降低。主要形成铅锌钼矿化。Ⅴ.矿床成因模式资源地质学（ResoursesGeology)典型矿床实例资源地质学（ResoursesGeology)行洛坑柿竹圆锯板坑大厂个旧大明山资源地质学（ResoursesGeology)几个重要的成矿地质特征•华南地区广泛分布着数十个大型、超大型钨锡多金属矿床，数百个中小型矿床脉状钨锡矿床(如西华山、邓埠仙、浒坑等)斑岩型钨锡矿床(如莲花山、银岩等)矽卡型钨锡矿床(如柿竹园，香花岭、瑶岗仙）其金属矿量聚集规模之大，矿床密度及矿化强度之高，在世界上也是极为罕见的，是世界最大的多金属矿集区之一。•柿竹圆WSnMoBi超大型矿床：70万吨W，40万吨Sn，20万吨Bi，10万吨Be,5亿吨F。其他Pb、Zn、Ag等都达到大型，是世界最大的钨锡多金属矿床。资源地质学（ResoursesGeology)成岩成矿时代：根据华南钨锡成矿域中1000多个矿床(点)的同位素定年资料统计，有75.3％的钨锡矿床(点)和86.5％的储量形成于燕山早一中期，绝大部分集中于180〜90Ma（马东升，1999)，钨早锡晚，钨多在160〜130Ma，锡多在140〜110Ma之间；而铀矿床成矿时代较钨锡更晚，主要集中在96〜30Ma之间；前人对华南火成岩各种放射性同位素年代数据已多达8000余件。杜国云（1989）根据其中中生代以来的近千个数据所进行的年代统计学分析。发现岩浆活动的高峰期是在160〜80Ma，最高峰在145Ma左右，这与大规模成矿钨锡多金属成矿作用时间是基本吻合的。资源地质学（ResoursesGeology)华南中生代火成岩放射性同位素年代数据统计分析（近正态分布）（据杜国云，1989）第一峰期第二峰期112Ma华南中生代火成岩放射性同位素年代数据一次趋势分析图资源地质学（ResoursesGeology)与成矿有密切时空和成因关系的花岗岩成因•与钨锡矿床有关的侵入岩多属中酸性-超酸性花岗岩类，包括“陆壳改造型”和“同熔型”（徐克勤，1982），前者是岩体内浸染型、细脉浸染型、矽卡岩型和石英脉型钨锡矿的母岩，后者则主要形成斑岩型矿床，其中大多数钨矿与前者有关；•张理刚（1994）对华南25个含钨锡花岗铅〔Sr、Nd、O）同位素组合特征模式分析，证明含钨锡花岗岩源岩为浅变质泥砂质高级上地壳多次重熔形成；•其他如花岗岩的矿物学、岩石化学、稀土元素配分模式及微量元素地球化学特征都充分表明，华南含钨锡花岗岩主要是富含钨锡的上地壳基底岩石经强烈混合岩化或重熔作用而形成的；（刘英俊，1983，康永孚等，1993；资源地质学（ResoursesGeology)钨锡成矿物质来源问题1、钨的来源•钨的丰度从地幔到地壳是逐渐增多的，反映钨是随地球演化而逐渐向地壳富集的。（据黎丹值）下地幔→上地幔→洋壳→陆壳→沉积岩0.1→0.3→0.9→1.1→1.6（×10－6）加里东期→海西印支期→燕山期花岗岩(康永孚，1993）1.33-2.4→2.80→1