崇義淘錫坑鎢礦床黑鎢礦標型及指示意義

劉小林，張 勇

（崇義縣淘錫坑鎢礦，江西 贛州 341300）

1 成礦地質情況

在本研究中所分析的崇義淘錫坑鎢礦床位于華南成礦省南嶺中段，也是九龍腦礦田的重要礦床，從其成因上主要為石英脈型黑鎢礦為主，礦區出露地層中含有寒武系和震旦系，后者是由泥沙質和火山質構成的復理石，前者是以泥沙質為主構成的。從礦區的構造上呈現從北到東的靖石斷裂，南部位置靠近東西位置存在仁風斷裂以及與銅礦具有緊密聯系的石膏窩大斷層，巖層中間節理再發育。礦區中的巖脈包括玄武玢巖，石英閃長玢巖，其深度隱藏花崗巖是與礦床形成具有緊密聯系的。除此之外，在該礦區地表位置沒有花崗巖裸露出來，僅存在外接觸帶泥盆系地層位置，能夠發現隱伏花崗巖體。根據郭春麗等人研究利用shrImp技術進行該礦床年齡分析，檢測年齡為155Ma。該礦體存在于震旦系淺變質砂巖中，從下部逐漸延伸到花崗巖體中。礦體主要是以黑鎢礦為主礦脈中的礦物，包括白鎢礦，黑鎢礦，黃鐵礦，黃銅礦等，脈石礦物中包括黃玉，電氣石，石榴石，蠟石，白云母等物質。由于近礦圍巖位置存在一定的蝕變作用，存在白云母化，黃鐵礦化。根據礦物構成和空間形成時序，在本研究中將黑鎢礦礦石英脈型礦化分為兩種成礦階段，包括早期和晚期。在兩個階段早期為硅酸鹽氧化物階段，而晚期為氧化物硫化物形成階段。

2 黑鎢礦的特點

由于在崇義淘錫坑鎢礦床產生在花崗巖類侵入體外接觸帶石英脈中，并且在結晶粗大的黑鎢礦通常呈現斜肩脈臂或垂直脈壁增長，少數呈現平行脈壁生長。在石英脈中的黑鎢礦少量是以單晶體產生的，大多是由多個晶體共同形成，或者與黃鐵礦，黃銅礦，綠柱石等硫化物集體產出。除此之外，還有部分黑礦在石榴子石等礦物結晶體中形成，黑鎢礦通常晶出較早，而且能夠產出自形和他形晶體，通常會被白鎢礦以及黃鐵礦等其他硫化物切割，部分能夠觀察到黑鎢礦交代白鎢礦的現象。

3 化學成分分析

在本研究中所研究的礦體黑鎢礦存在兩期，早期為黑色，形狀為長軸，板狀，是一種垂直脈壁生長的集合體產出，同時與黃銅礦、黃鐵礦錫石等共生，而在晚期的黑鎢礦中色澤較弱，而且顏色呈現暗色，根據礦脈空間位置可將其分為四大脈組，包括寶山風嶺坑，爛梗子和棋洞。在本研究中主要針對第七礦脈中早期黑鎢礦作為樣品采取，該礦脈走向為310°～330°，能夠呈現分支復合和尖滅再線。根據研究資料表明，該礦體厚度從深到淺逐漸變小，而且氧化物的品位也從深到淺逐漸變少。除此之外，研究學者利用x射線衍射分析法對黑鎢礦的晶體結構進行分析，同時借助多種現代化的檢測技術分析其含量，化學成分，微量元素以及稀土元素的具體含量，其中在x射線晶體衍射分析中使用的儀器是dmax-2500型，輻射是cu靶，電壓設置為40千伏，電流為200毫安，在室溫條件下開展實驗檢測。通過研究發現，利用ICP-MS分析法對本研究所采取的礦區第七脈056和356中段黑鎢礦的晶體參數進行分析，其a0為0.47和0.478，b0為0.573和0.574，c0為0.498和0.499，β為90度28分。同時相比來說，356中段中的黑鎢礦晶胞參數要低于056，說明兩種位置的黑鎢礦晶胞參數存在一定成分差異。從該黑鎢礦的化學成分上來看，使用電子探針法能夠針對黑鎢礦化學成分進行檢測，結果發現礦物主要以鎢錳鐵礦為主，其成分為氧化亞鐵，氧化鎢，氧化錳。針對于黑鎢礦的成分中氧化鎢的質量分數為72%～44%，產生質量分數變化不大，平均為73%，氧化亞鐵質量分數的13%～18%，平均達到16%，氧化錳的質量分數7.9%～12.9%，平均為9.4%，在這些礦物質中錳含量低于鐵含量，六價鎢存在一定的虧損。通過該研究發現，在黑鎢礦的晶格中存在部分被鈮、鉭等元素替代。使用ICP-MS法針對不同中段的黑鎢礦微量元素以及稀土元素進行含量分析，結果發現在該黑鎢礦中存在一定含量的排量的Nb和Ta，且含量較大，分布呈現不均勻趨勢，其中Nb含量達到0.86到521×10-6，而Ta的含量達到0.079～6.26×10-6。

可以看出兩個元素之間呈現正相關關系，在稀土元素中含量變化較大，其中REE含量為221～670×10-6，而LREE含量為2.2～46×10-6，HREE含量為218～788×10-6，屬于負相關關系。此外，ce含量為0.7～1.0，是一種負異常弱正常異常，說明該成礦是在封閉條件下開展的。使用球粒隕石標準化進行數據處理，能夠獲得該黑鎢礦的球粒隕石標準化模型分配圖，并能夠通過該圖發現，稀土富集相比輕稀土來說虧損向左傾斜，并呈現躺椅式的分布趨勢。

4 黑鎢礦的指示意義分析

首先從礦物構成成分對于礦床類型的指示意義上來看，由于黑鎢礦源于多種類型的鎢礦中，不同礦床的黑鎢礦在鐵錳的那個多種元素構成上有一定差異，并且黑鎢礦中鐵錳構成與其產出礦床類型有直接聯系，對于深以及中深礦中大多中間為黑鎢礦。在接近地表位置的礦床中，黑鎢礦表現為鎢銅礦，鎢鐵礦和鎢錳礦幾種礦物。此外還有礦主要位于外接觸帶，在石英脈形礦床中，經過電子探針進行同步檢測，表明均屬于錳鎢礦，鎢鐵礦，是一種中間成分類型，是符合當前礦床的銅礦規律的。從鈮鉭標型來看，一般來說鈮鉭產生于內接觸帶中，并且鈮鉭的含量高于所在位置的鈮鉭平均含量，產于外接觸帶中，則低于該區平均值。由于本研究的礦區還有礦位于外接觸脈，因此整體來看鈮鉭等質量含量比較低，對于同一礦田礦床黑鎢礦中的鈮鉭等含量相比成礦母巖來說有一定程度降低，并且黑鎢礦中的鈮鉭等含量是不斷遞減的，也符合本研究的成礦規律。從稀土元素特征來看，一般來說在黑鎢礦中稀土元素的特點是與礦產產出具有直接聯系，同時是與酸性花崗巖具有直接聯系的石英慢型礦床黑屋礦。

一般來說，稀土含量是比較高的，這也是與本礦床幾乎一致的，表現為銅礦流體富集效應。在黑鎢礦中稀土元素含量的變化能夠從一定程度上反映成礦物質的來源以及其具體的轉移變化，此外根據劉偉等人提出，針對花崗巖含有大量微粒胞體，能夠讓中基性巖漿無法完全與花崗巖漿混合的標志，能夠反映黑云母花崗巖為殼-幔混合源同熔花崗巖，說明該黑鎢礦流體來源于多個方面。而淘錫坑鎢礦床具有水平和近水平的分布。根據其數據變化，能夠發現連續變化規律，也表明該黑鎢礦為同源不同階段產物。

5 小結

總而言之，在本研究中主要采用定電感耦合等離子質譜方法以及x射線衍射法等多種方法，對本研究的黑鎢礦在處于不同中段內的化學成分，礦物結構，稀土元素特點進行分析。通過研究發現，該黑鎢礦主要為錳鐵礦，并且在空間上呈現一定的化學成分變化規律，能夠從一定程度上反映從礦物質轉移，同時可以利用黑鎢礦稀土元素作為物質來源以及控制成因的主要判斷標志。通過本研究，能夠從微區礦物角度對其化學成分特點，空間變化規律進行探討，這對于鎢礦床礦物學研究資料能夠提供一定的補充，同時也能夠為后期開展微區礦物學以及物質來源，礦床成因等相關研究提供重要的思路。