班公湖-怒江成礦帶西段角西石英脈型鎢礦床地質特征及黑鎢礦地球化學特征*

王勇 王立強 范源 李申 旦真王修 鄭斯倫 高騰

1. 中國地質大學(北京)地球科學與資源學院, 北京 1000832. 中國地質科學院礦產資源研究所, 自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室, 北京 1000373. 西藏自治區地質礦產勘查開發局地熱地質大隊, 拉薩 8500004. 成都理工大學地球科學學院, 成都 6100591.

班公湖-怒江成礦帶(以下簡稱班-怒成礦帶)是近幾年找礦成果最為顯著的成礦帶之一(宋揚等, 2014; 方向等, 2015; 唐菊興等, 2016, 2017)。近年來，隨著勘查工作的不斷深入，在該成礦帶上勘探出了鐵格隆南超大型斑巖-淺成低溫熱液礦床(唐菊興等, 2016)、多不雜大型斑巖Cu-Au礦床(李玉彬等, 2012; 張志等, 2014)、波龍大型斑巖型Cu礦床(唐菊興等, 2017; 陳華安等, 2013)、拿頓隱爆角礫巖型Au礦床(唐菊興等, 2017)、尕爾窮大型矽卡巖型Cu-Au礦床(李志軍等, 2011; 姚曉峰等, 2012; Zhangetal., 2015)和嘎拉勒大型矽卡巖型Cu-Au礦床(唐菊興等, 2013; 張志等, 2013; Zhangetal., 2015)。同時，隨著礦產地質調查工作的不斷深入，該成礦帶上陸續新發現了一系列鎢礦床及礦化點，如角西鎢礦床(王立強等, 2016, 2017; Wangetal., 2018)、甲崗雪山鎢礦床(葛良勝等, 2004, 2005; 王治華等, 2007; 徐培言等, 2017)和石隆西鎢礦化點(西藏日土縣先遣錯地區I44E015013幅、I44E015014幅1:5萬區域地質調查成果報告)。一系列鎢礦床及礦化點的發現表明該成礦帶不僅僅具有巨大的銅、金元素成礦潛力，還具有較好的鎢元素成礦潛力。

前人研究結果表明石英脈型鎢礦床與斑巖-矽卡巖-淺成低溫熱液型銅金礦床雖然均與侵入巖密切相關，卻具有不同的構造背景和物質來源。前者主要形成于伸展背景之下(毛景文等, 2007; Maoetal., 2013)，后者主要形成于俯沖(Richards, 2009, 2011; Sillitoe, 2010)和碰撞等擠壓環境(侯增謙等, 2012; Wangetal., 2014)。班-怒成礦帶上發育的石英脈型鎢礦床和斑巖-矽卡巖淺成低溫熱液型礦床其成礦物質來源及構造背景有何差異？作為產于縫合帶中的石英脈型鎢礦床，其礦床地質特征及成礦動力學過程與華南同類型礦床有何異同？以上科學問題的解決均離不開基礎的礦床地質特征及成礦流體特征方面的基礎研究。然而，目前對新發現的角西石英脈型鎢礦床的報道僅僅局限在地表礦體的產出特征(王立強等, 2016)和成巖成礦年齡(Wangetal., 2018)等方面，其礦床地質特征及成礦流體方面的研究成果尚無報道。因此，本文以角西礦床作為研究對象，通過路線地質調查、巖心編錄、鏡下鑒定以及黑鎢礦微量、稀土元素含量研究，詳細解剖角西石英脈型鎢礦床的礦床地質特征以及成礦流體特征，旨在為后續成礦地質背景、成礦物質來源和成礦機制等方面的研究奠定基礎，為班-怒成礦帶上成礦規律的總結和找礦勘查工作的部署工作提供依據。

1 班-怒成礦帶區域地質概況

廣義的班-怒成礦帶包括班公湖-怒江縫合帶(以下簡稱班-怒縫合帶)以及羌塘地體南緣和拉薩地塊北緣的廣大區域，又稱班公湖-怒江結合帶(圖1a)。成礦帶內廣泛發育與班公湖-怒江洋盆從開啟至閉合演化過程密切相關的斑巖型、矽卡巖型、淺成低溫熱液型和造山型銅金礦床(圖1b; 宋揚等, 2014; Gengetal., 2016; 唐菊興等，2016, 2017)。羌塘地體南緣主體為侏羅紀海相盆地以及石炭至二疊紀淺變質砂巖和碳酸鹽巖夾火山巖(耿全如等, 2011)。廣泛發育的中侏羅世至早白堊世中酸性侵入巖以及與之密切相關的矽卡巖及斑巖-淺成低溫熱液型礦床構成了位于羌塘地體南緣的扎普-多不雜巖漿弧(耿全如等, 2011; 唐菊興等, 2016, 2017; 王立強等, 2017)。拉薩地塊北緣主要發育班戈-昂龍崗日巖漿巖帶及侏羅系-白堊系碎屑沉積巖、火山巖和碳酸鹽巖(Zhuetal., 2011, 2016)，礦床類型主要發育斑巖、矽卡巖型Cu-Mo-Au礦床(張志等, 2012; 唐菊興等, 2014;鄭有業等, 2017)。班-怒縫合帶北以班公湖-康拖-安多-丁青雪拉山斷裂為界，南以日土-改則-丁青斷裂為界(宋揚等, 2014)，帶內主要發育鎂鐵質、超鎂鐵質構造巖片及古生代至中生代地層和微陸塊。雖然目前關于班公湖-怒江洋盆閉合的時限以及洋盆的俯沖極性還存在爭議(Dingetal., 2003; Kappetal., 2003; 任紀舜和肖黎薇, 2004; Zhuetal., 2011, 2016)，但是班-怒縫合帶作為羌塘地體和拉薩地塊的分界已基本達成共識，并得到了深部地球物理資料的驗證(Yin and Harrison, 2000)。

圖1 班-怒成礦帶西段區域地質圖(據Wang et al., 2018)Fig.1 The sketch geological map of the western Bangong-Nujiang belt (after Wang et al., 2018)

圖2 角西礦床地質簡圖(據Wang et al., 2018)Fig.2 The sketch geological map of the Jiaoxi deposit (after Wang et al., 2018)

圖3 角西礦床主要侵入巖手標本及鏡下特征Fl-螢石；Qtz-石英；Ms-白云母；Bt-黑云母；Pl-斜長石；Kfs-鉀長石Fig.3 The hand specimen photos and photomicrographs of the plutons in Jiaoxi depositFl-fluorite; Qtz-quartz; Ms-muscovite; Bt-biotite; Pl-plagioclase; Kfs-K-feldspar

2 礦床地質特征

角西鎢礦床地處西藏阿里地區日土縣亞熱鄉，大地構造位置上位于班-怒成礦帶西段拉薩地塊北緣的獅泉河蛇綠混雜巖帶內(圖1b)。研究區內地層主要出露獅泉河蛇綠混雜巖群(K1sh)和第四系(圖2)。獅泉河混雜巖群巖性主要為泥質板巖和砂巖，發育少量玄武巖、輝長巖、硅質巖和糜棱巖巖塊。板巖及砂巖構造變形強烈，原始層面已被后期面理所置換，發育揉皺和巖石片理。第四系主要沿河谷一帶分布，為沖積物和坡積物。

侵入巖主要發育在礦床西南角，巖性主要為黑云母二長花崗斑巖和花崗斑巖以及少量輝綠巖脈(圖2)。此外，ZK2001鉆孔402m至416m發育呈巖脈產出的白云母二長花崗巖。區內發育的北東-南西向構造為最重要的斷裂構造，控制了北部蛇綠巖的產出和分布。由巖漿侵入引起的一系列發育在板巖中的北東及北西向張性裂隙是礦床主要容礦構造。野外地質調查工作顯示在脈體形成之后區內又發育了一起北東向構造活動，將部分脈體錯斷，斷層面上發育大量北東向擦痕。

2.1 花崗巖特征

黑云母二長花崗斑巖主要呈似斑狀結構，地表發育在礦床西南角，ZK0001和ZK2001鉆孔分別在360m和375m處開始見到黑云母二長花崗斑巖體。巖體新鮮面呈灰白色，斑晶主要為石英和鉀長石、斜長石和黑云母，部分石英斑晶呈眼球狀(圖3a)，長石大多發育絹云母化和高嶺石化。基質主要為細粒石英、絹云母和泥質(圖3c)。主要礦物為鉀長石(20%～35%)、斜長石(20%～25%)、石英(30%～40%)、黑云母(5%～15%)和少量螢石(1%～2%)(圖3b)。黑云母二長花崗斑巖受流體蝕變作用較強，發育硅化和云英巖化，可見細粒石英、片狀絹云母和螢石發育(圖3b)。地表和鉆孔中均可見黑云母二長花崗斑巖與砂質板巖呈侵入接觸關系，接觸帶上板巖發育角巖化蝕變。黑云母二長花崗斑巖中脈體發育，主要發育石英-黃鐵礦脈、石英-白云母-黑鎢礦脈以及石英-輝鉬礦脈。鋯石U-Pb年代學結果顯示黑云母二長花崗成巖年齡為14.1±0.3Ma(MSWD=1.9, n=18)(Wangetal., 2018)，形成于中新世。

圖4 角西礦床不同類型蝕變特征Fig.4 The alteration features of the Jiaoxi deposit

花崗斑巖主要呈巖枝狀發育在礦床中部和西南角(圖2)，地表出露面積較小，ZK2001鉆孔深部162m處可見厚約20cm的花崗斑巖脈發育。地表上出露的花崗斑巖新鮮面呈灰白色，斑狀結構(圖3d)，斑晶主要為石英和長石，基質主要為細粒石英、長石和和云母(圖3e)。主要礦物為石英(50%～55%)、鉀長石(20%～25%)、斜長石(15%～25%)和云母(5%～10%)，其中鉀長石和斜長石已基本蝕變為高嶺土、絹云母和石英，手標本上可見長石晶型(圖3d)。目前的工作未在石英斑巖中發現熱液脈體，但是巖體發育強烈的云英巖化(圖3f)。鋯石U-Pb定年結果顯示花崗斑巖成巖年齡為13.80±0.33Ma(MSWD=2.9, n=16, 未發表)，表明其與黑云母二長花崗斑巖形成時間相近。

白云母二長花崗巖僅在ZK2001鉆孔402～416m處發育，與黑云母二長花崗斑巖并無明顯侵入關系。手標本上呈灰白色，塊狀構造，似斑狀結構，可見粗大的1cm的鉀長石斑晶發育在細粒斜長石和白云母之間(圖3g)。主要礦物成分為斜長石(35%～40%)、鉀長石(40%～45%)、石英(20%～25%)和少量白云母(2%～5%)。斜長石和鉀長石發育弱絹云母化和高嶺石化蝕變(圖3h, i)。

2.2 圍巖蝕變特征

角西礦床圍巖蝕變特征明顯，蝕變類型主要為角巖化、云英巖化、泥化、硅化和碳酸鹽化。角巖化主要發育在砂質板巖中(圖4a)，空間位置上主要為砂質板巖與黑云母二長花崗斑巖的接觸部位(圖4d)。角巖化砂質板巖主要呈黑褐色，發育粒狀黃鐵礦，部分發育泥化蝕變(圖4b)。

云英巖化主要產于含礦石英脈中以及石英脈周圍。巖體中發育的云英巖化主要產于石英脈以及巖體與砂質板巖的接觸部位(圖4d)，主要產出形式為一系列細粒白云母和石英顆粒。脈體中發育的云英巖化主要為呈晶簇狀產出的石英和白云母(圖4a, b)。發育強烈云英巖化蝕變的角巖呈紅褐色(圖4c)，而且在云英巖化脈體周圍往往發育有泥化蝕變(圖4a)。云英巖化蝕變的發育與黑鎢礦的產出密切相關。硅化和碳酸鹽化是角西礦床最晚期的蝕變作用，主要發育在角巖中，碳酸鹽化主要為一系列鐵白云石-方解石細脈(圖4e)，而硅化主要表現為呈皮殼狀發育的蛋白石和晶洞狀石英晶體(圖4f)。

2.3 礦化及脈體特征

角西礦床的礦體主要為一系列發育在砂質板巖(圖5a-c)和黑云母二長花崗斑巖中的梳狀含黑鎢礦和/或白鎢礦脈(圖5g, h)。地表上目前已圈定70余條礦體，主要呈北東-南西走向，局部延伸超過500m(圖2)，厚度變化范圍較大(0.2～2m)。目前礦床探明的WO3儲量為已達到中型規模，WO3為3.91萬噸，品位為0.09%～3.20%(Wangetal., 2018)，礦床深部和外圍找礦潛力較大。

圖5 角西礦床礦化特征Apy-毒砂；Brl-綠柱石；Ccp-黃銅礦；Ms-白云母；Py-黃鐵礦；Mal-孔雀石；Wol-黑鎢礦Fig.5 Photographs of ore and gangue minerals in Jiaoxi depositApy-arsenopyrite; Brl-beryl; Ccp-chalcopyrite; Ms-muscovite; Py-pyrite; Mal-malachite; Wol-wolframite

垂向上，礦床的“五層樓”分帶模式(許建祥等, 2008; 王登紅等, 2010)較為明顯。ZK0001鉆孔在0～120m的砂質板巖中以發育0.005～0.2m的中細脈為主(圖5d, f, i)，在120～365m的砂質板巖中主要發育0.2～0.6m的中細脈，標志性特征是在120m處首次見0.6m寬的石英-黑鎢礦大脈，在375～420m的黑云母二長花崗斑巖中發育0.01～0.05m細脈型石英-黑鎢礦脈(圖5h)。ZK2001鉆孔在0～240m主要發育0.005～0.02m的細脈(圖5b, c, e)，在250～370m砂質板巖主要發育0.02～0.5m的中脈帶，標志性特征是在246m處首次見到0.5m寬的石英-螢石-黑鎢礦脈，370～422m的黑云母二長花崗斑巖中主要發育石英-黑鎢礦細-寬脈(圖5g)。由于ZK0001和ZK2001鉆孔為垂直鉆孔，深部產狀近于垂直的大脈及巨脈由于分布范圍相對較小，目前的鉆孔工作并未全部揭示。此外，目前鉆孔深部輝鉬礦較為發育，呈現出典型的“上鎢下鉬”的礦化特征(華光, 1960)。

角西礦床脈體類型豐富，不同脈體之間穿切關系相對清楚，因此本文根據脈體之間的交切關系并結合顯微鏡下觀察到的礦物組合特征及礦物共生順序將角西礦床的礦化先后大致分為三個成礦階段：1)氧化物階段；2)硫化物階段；3)螢石-碳酸巖階段。各個階段對應發育不同類型的脈體及礦物組合(圖6)。

氧化物階段 該階段早期主要以發育石英±長石-輝鉬礦脈為特征(圖7f)，隨后發育石英-白云母-黑鎢礦脈(圖7a)、石英-黑鎢礦脈(圖7c, d, h)、石英-黃鐵礦-黑鎢礦-白云母脈(圖7e、圖 8i)、石英-白云母-綠柱石-黃玉脈(圖8a, b)。該階段是主要成礦階段，黑鎢礦大量發育且晶型較為完整(圖8e)，螢石顏色主要為暗紫色(圖7g)和粉紅色，含量相對較少。該階段發育的云母主要為絹云母，主要呈鱗片狀產于石英及黑鎢礦顆粒之間(圖8a)。石英主要呈晶簇狀，脈體寬度在0.05～0.5m之間。該階段產于黑云母二長花崗斑巖中的脈體主要為石英-黑鎢礦-黃鐵礦-黃銅礦脈(圖8i)，且脈體周圍發育明顯的云英巖化蝕變暈(圖7b)。

表1角西礦床黑鎢礦稀土、微量元素含量(×10-6)

Table 1 Trace elements compositions (×10-6) of the wolframite from the Jiaoxi deposit

樣品號KT8-1KT14-1KT18-5KT18-7KT22-1KT23-1樣品號KT8-1KT14-1KT18-5KT18-7KT22-1KT23-1Li0.5600.3920.5080.5030.6840.786U3.523.464.634.7410.303.16Be0.0790.1440.1640.2070.1740.238Nb0.0120.0320.0150.0130.0140.024Sc11.343.833.135.633.329.8Ta0.0030.0030.0030.0030.0030.005V1.941.953.491.883.931.54Zr8.1711.2017.2015.6016.8012.40Cr1.352.171.501.612.004.05Hf0.2020.2520.3990.4590.4490.298Co0.2460.0690.0650.0470.2760.082La0.1180.0770.0550.0480.0680.048Ni1.0900.8481.4000.7331.2100.801Ce0.2690.1760.1060.1030.1460.101Cu6.0911.806.8115.302.763.40Pr0.0360.0200.0140.0130.0220.012Zn30.919.126.422.320.820.4Nd0.1200.0800.0600.0690.0820.044Ga13.316.217.918.318.719.2Sm0.0320.0320.0110.0120.0190.014Rb0.6710.9720.6780.8390.2462.520Eu0.0230.0110.0080.0080.0090.007Sr2.513.392.051.852.803.36Gd0.0460.0480.0270.0340.0230.027Y0.1980.2390.1910.2030.1500.171Tb0.0110.0130.0090.0110.0060.005Mo0.0240.0260.0380.008<0.0020.003Dy0.0950.1250.1140.1220.0520.057Cd0.0440.0720.2420.2400.0470.079Ho0.0260.0360.0320.0350.0140.015In0.0930.0620.0420.0420.1600.152Er0.1080.150.1370.1380.0610.067Sb0.9062.1600.7420.15113.0000.811Tm0.0260.0330.030.0340.0140.014Cs2.3700.1560.1090.1241.2101.570Yb0.2360.3090.2670.2950.1320.125Ba1.582.531.932.365.225.71Lu0.0400.0600.0490.0510.0230.024Re0.0030.0020.0040.0040.0060.006∑REE1.1861.170.9190.9730.6710.56Tl0.1510.0360.0200.0220.0160.042L/H1.02 0.51 0.38 0.35 1.06 0.68 Pb87.039.298.3106.048.5441.0δEu1.83 0.86 1.36 1.13 1.31 1.08 Bi1.5700.3180.4600.5500.1734.450La/Yb0.36 0.18 0.15 0.12 0.37 0.28 Th0.1280.1070.1200.1300.2010.112Nb/Ta4.0 10.7 5.0 4.3 4.7 4.8

圖6 角西礦床主要礦物生成順序表Fig.6 Paragenetic sequence of minerals from the Jiaoxi deposit

硫化物階段 該階段主要發育石英-黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦脈(圖7i)、磁黃鐵礦-方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦脈-黃鐵礦脈(圖8g)、石英-白云母-黃鐵礦-黃銅礦-黑鎢礦脈(圖7a)、螢石-白云母-黑鎢礦脈(圖7a)、螢石-白云母脈(圖8d)和石英-白云母-白鎢礦脈(圖8f)。硫化物階段的脈體相對早期氧化物階段的脈體較窄，脈寬在0.01～0.05m之間，標志性特征是發育方鉛礦、閃鋅礦礦等硫化物。閃鋅礦與黃銅礦之間形成固溶體分離結構(圖8g)并可見黃鐵礦細脈穿切早期板狀黑鎢礦晶體(圖8h)。該階段螢石主要發育在脈體中部，邊部主要發育白云母鑲邊，顯微鏡下可見該階段的螢石-白云母脈灌入到早期石英-黑鎢礦脈中(圖8d)。

圖7 角西礦床脈體發育特征Sp-閃鋅礦；Gn-方鉛礦;Pry-磁黃鐵礦；Toz-黃玉；Sch-白鎢礦Fig.7 Different types of veins in Jiaoxi depositSp-sphalerite; Gn-galena; Pry-pyrrhotite; Toz-topaz; Sch-scheelite

圖8 角西礦床礦石及脈體鏡下特征Fig.8 Photomicrographs of hydrothermal veins and mineral assemblages

螢石-碳酸巖階段 該階段主要發育螢石-白云母-石英脈(圖8c)、白云母-螢石細脈、鐵白云石細脈(圖7a)、低溫蛋白石、石英-黃鐵礦脈(圖7b)和少量石英-方解石脈。該階段標志性特征是發育鐵白云石和方解石，無黑鎢礦發育，螢石主要呈淺綠色和無色且自形程度較高。

角西礦床金屬礦物主要為黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦和毒砂。非金屬礦物主要為石英、白云母(鐵鋰云母)、螢石、黃玉、綠柱石、蛋白石和鐵白云石。黑鎢礦顆粒粗大(最長可達8cm)，晶型發育完整，主要呈板狀發育在石英及螢石顆粒之間(圖8e, h)，與之共生的石英主要呈晶簇狀，顆粒粗大(最長可達10cm)。與黑鎢礦共生的除了石英之外還有少量絹云母，主要呈鱗片狀充填在石英與黑鎢礦的裂隙之間(圖8d)。黑鎢礦形成之后可見被黃鐵礦及黃銅礦等硫化物交代的現象。

白鎢礦在角西礦床中相對較少，手標本上呈淺黃色發育在石英-白云母-黑鎢礦脈中。顯微鏡下可見部分白鎢礦主要呈他形發育在石英顆粒之間，并有部分白鎢礦交代早期的黑鎢礦形成交代殘余結構(圖8f)。黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦在礦床中較為常見，是礦床硫化物階段的主要礦物(圖8g)。

3 樣品分析與實驗結果

本次用于分析測試的礦石樣品分別采集自氧化物階段的8號石英-白云母-黑鎢礦脈體、14號石英-黑鎢礦脈體、18號石英-黑鎢礦脈體和22號石英-白云母-黑鎢礦脈體中的新鮮樣品。微量元素分析測試工作在北京核工業地質研究院分析測試中心完成。具體的分析步驟如下：野外采集的樣品在進行系統描述和拍照記錄之后將其初步碎樣，并在雙目鏡下剔除雜質，最后在無污染的情況下將其碎樣至200目。稱取0.05g樣品粉以及適量HF和HNO3于溶樣裝置中低溫蒸干并冷卻之后再加入適量HF以及HNO3并加蓋密封，移至200℃烘焙箱中恒溫放置12h之后取出冷卻至常溫并加入0.5mL的Rh內標溶液制成混合溶液。然后，加入1mL的HNO3至上述溶液之中，待混合均勻之后將其蒸干。取蒸干之后的殘渣放入盛有濃度為40%的HNO3溶液的器皿中密封加熱至140℃，恒溫靜置3h之后將溶液冷卻至常溫并轉移到試管中待測。最后將盛有待測溶液的試管放入NexION300D等離子體質譜儀中進行微量元素分析。

分析結果表明，角西礦床中黑鎢礦的稀土元素總量極低(∑REE=0.560×10-6～1.186×10-6，平均為0.913×10-6)，明顯低于盤古山(于萍，2012)、陶錫坑(黑歡，2012)、大吉山(張思明，2012)、錫田(Xiongetal., 2017)以及沃溪(祝亞男等，2014)等同類型礦床中黑鎢礦稀土含量(圖9)。單個稀土元素含量也極低，除了Yb和Lu元素外其他稀土元素含量明顯低于球粒隕石。相比盤古山等同類型礦床，角西礦床中黑鎢礦的總稀土含量變化范圍相對較小(表1)，富集重稀土元素并呈現出正銪異常(δEu為0.86～1.83，平均值為1.26)。除稀土元素外，角西黑鎢礦中其它微量元素含量大多低于1×10-6，僅有Sc、Zn、Ga、Pb以及Zr等5個元素含量超過10×10-6(表1)。

圖9 角西礦床稀土元素/球粒隕石配分模式圖其它礦床數據來源：黑歡，2012；于萍，2012；張思明，2012；祝亞男等，2014；Xiong et al., 2017Fig.9 Chondrite-standardized REE distribution patterns of wolframite from Jiaoxi deposit Data collected from: Hei, 2012; Yu, 2012; Zhang, 2012; Zhu et al., 2014; Xiong et al., 2017

4 討論

4.1 Sc元素的指示意義

黑鎢礦作為石英脈型鎢礦床中主要的礦石礦物，其稀土和微量元素含量特征可以反映成礦流體的特征(Goldmannetal., 2013; Xiongetal., 2017)。因此，對成礦流體的環境變化較為靈敏常Sc、Nb、Ta等元素被作為成礦流體特征的示蹤劑(趙斌等, 1977; 章崇禎, 1984; Bychkov and Matveeva, 2008; 祝亞男等, 2014)。研究結果表明Sc3+由于與Fe2+離子半徑相近(Sc3+: 0.745?；Fe2+: 0.780?)因此可以替代黑鎢礦中的Fe2+從而進入礦物晶格(Ivanovaetal., 1981)，而且在替代過程中，富含F-和/或PO43-離子的低pH和Eh流體會進一步促使Sc元素的富集(Ivanovaetal., 1981; Tindle and Webb, 1989; Kempe and Wolf, 2006; 謝星等, 2017)。角西礦床黑鎢礦微量元素及稀土元素整體含量遠低于同類型礦床，但是其Sc元素含量(平均值為31.15×10-6)卻明顯高于大吉山礦床(平均值為8.5×10-6)并與陶錫坑礦床中黑鎢礦處于同一數量級(平均值為90.9×10-6)(黑歡，2012)。因此，角西黑鎢礦是相對富集Sc元素的，反映角西礦床的成礦流體具有低pH和Eh且富含F-和/或PO43-離子等特征，這也與角西礦床中普遍發育螢石和黃玉等地質特征相符。

4.2 Eu元素異常

通常與花崗巖或是其衍生的流體相關的礦石其Eu元素均呈現出顯著的負異常(陳德潛和陳剛，1990)，例如盤古山、大吉山和錫田等同類型鎢礦床(張思明，2012；Xiongetal., 2017)。然而角西鎢礦床中黑鎢礦中除了樣品KT14-1呈現出微弱負銪異常外(δEu為0.86)，其余樣品均呈現出明顯的正銪異常(δEu為1.13～1.83)。雖然礦石局部受到稀土礦物的影響可能會出現高值，但是所采集的樣品幾乎均呈現正銪異常現象，基本可以排除獨立稀土礦物富集造成正銪異常的因素。因此，角西礦床的成礦流體應該存在一定的特殊性。

前人研究表明，REE主要以替換W6+離子的形式進入黑鎢礦晶格之中，而且受離子半徑影響，HREE比LREE更容易進入黑鎢礦晶格(干國梁和程志雄，1991; 祝亞男等，2014; Xiongetal., 2017)，使得黑鎢礦中稀土元素含量明顯高于重稀土元素含量。而中稀土元素在黑鎢礦中分配行為可能并不僅受離子半徑的控制。例如沃溪以及錫田礦床中黑鎢礦的部分中稀土元素(Eu、Gd、Tb)會出現明顯富集現象(祝亞男等, 2014; Xiongetal., 2017)，甚至部分樣品出現明顯的正Eu異常(錫田礦床，圖9)(Xiongetal., 2017)，進一步說明離子半徑并非控制黑鎢礦中稀土元素含量差異的唯一因素，可能還受到氧化還原條件的控制(Alibo and Nozaki, 1999; 祝亞男等，2014；劉麗君等，2017)。考慮到Eu是變價元素，本文角西礦床黑鎢礦中Eu元素的異常可能與成礦作用過程中流體的氧化還原狀態變化有關。如前文所述，角西礦床成礦流體中稀土元素含量極低，外界環境的變化對中稀土元素的影響可能相對更大。成礦流體主要呈氧化態而泥質板巖為還原狀態，當流體與泥質板巖接觸時導致氧化還原條件發生改變從而使得Eu元素不易遷移而與黑鎢礦同時析出導致黑鎢礦中相比其他稀土元素而言更加富集Eu元素。

4.3 找礦潛力及方向

前人根據角西礦床地表礦化特征和圍巖蝕變情況提出角西礦床為與巖漿熱液有關的石英脈型黑鎢礦(王立強等，2016；Wangetal., 2018)，目前鉆孔編錄結果支持這一觀點。前人通過對華南脈型黑鎢礦床進行研究之后提出了經典的“五層樓+地下室”找礦模型(許建祥等，2008)，該模型的提出為華南鎢礦床的找礦勘查工作出了巨大貢獻(王登紅等, 2010)。

現階段地質工作顯示角西礦床主要發育“五層樓”模式中的細脈帶以及細脈-大脈混合帶，并未見到頂部的線脈帶和深部的大脈帶(許建祥等，2008；王登紅等，2010)。頂部線脈帶的缺失可能與西藏阿里地區強烈的隆升剝蝕作用有關，由于剝蝕作用強烈地表已出露較多0.5m寬的大脈(18號及8號礦體)，而深部大脈帶的缺失可能跟目前工作程度相對較低有關，因為目前僅施工完成兩個鉆孔，且鉆孔并未完全控制住深部礦體。因此在礦床深部尋找大脈帶具有重要經濟意義。

目前野外工作顯示巖體呈北東方向斜向侵位，因此在北東方向巖體與砂質板巖的接觸帶上仍有尋找石英脈型鎢礦床的潛力。此外，西藏地熱地質大隊布設的土壤地球化學剖面以及激電剖面均顯示在礦床NE方向具有存在較好的異常，而且項目組成員在礦床外圍NE方向約10km處黑云母二長花崗斑巖與砂質板巖接觸帶上發現了較大規模的具有Nb、Ta礦化的偉晶巖脈，進一步說明在礦床北東方向具有較好的成礦潛力，值得開展進一步工作。

5 結論

(1)角西礦床為典型的石英脈型黑鎢礦床，垂向上“五層樓”分帶較為明顯。礦床的形成與中新世復式花崗巖體的侵位密切相關，礦化可以分為三個階段：氧化物階段、硫化物階段和螢石-碳酸巖階段。

(2)角西礦床中黑鎢礦中稀土元素含量明顯低于華南同類型礦床，輕重稀土元素分餾明顯，而較為明顯的正Eu異常可能與流體的氧化還原條件改變有關。Sc元素的相對富集指示成礦流體相對富集富含F-和/或PO43-離子。

(3)角西礦床北東方向中新世巖體和砂質板巖出露區域和礦床深部具有較好的鎢成礦潛力。

致謝感謝核工業劉牧高級工程師在分析測試過程中的幫助，感謝西藏自治區地質礦產勘查開發局地熱地質大隊對作者野外工作的大力支持，感謝浙江大學陳雪剛老師在寫作過程中的指導與交流，感謝成都理工大學李志軍教授與趙潤東碩士在野外工作中給予的莫大幫助。感謝兩位匿名審稿人提出的寶貴意見。