紅嶺鎢礦區花崗巖地球化學特征及成因

劉紅娜

（廣東省有色金屬地質局九三二隊，廣東韶關512026）

紅嶺鎢礦是粵北地區重要的鎢礦之一，早期發現的主要是石英脈型鎢礦，近年的補充勘探，在其深部發現了花崗巖型的鎢礦。本文在總結紅嶺鎢礦區花崗巖地球化學特征的基礎上，探討其成礦能力影響因素。

1 地質概況

紅嶺鎢礦區北部屬貴東巖體，南部統稱熱水巖體，是一個由多期次多階段花崗巖構成的復式巖體，呈巖基狀產出，出露面積240km2，發育有加里東期一燕山期花崗巖，其中燕山期花崗巖形成主體。巖體內沿斷裂和節理裂隙、不同巖相界面不同程度地發育蝕變，包括云英巖化、硅化、綠泥石化和紅長石化四種。巖體中可見有包裹體，主要有富液相氣液兩相包裹體、含CO2包裹體和C02包裹體三種類型。

廣東省翁源縣紅嶺鎢礦位于廣東省翁源縣城325°方向，直距約21km 處紅嶺村附近，構造位置處在大東山—貴東—九連山東西向構造巖漿帶中部，也就是在后加里東隆起湘南—粵北海西—印支凹陷區內（圖1）。礦區內褶皺非常發育，本身就是屬于華南加里東褶皺帶，在礦區內發育的較完整的褶皺則是長約38km的樞紐位于官渡鎮一帶向西南方向傾伏的一個對稱的水源山背斜，該背斜出露的地層為古生界和泥盆紀，巖層傾角35°～65°，軸線呈北北東向，東西兩翼都較陡，水源背斜的西側發育有一個軸線呈北北西向的正常對稱的翁城向斜，東側發育有一個倒轉向斜。礦區內斷裂構造也較發育，有南北向斷裂構造和北東向構造交叉發育。礦區的主要地層有寒武系、泥盆系中統及上統和第四系殘積及沖積層。礦石類型為石英脈型和云英巖型鎢礦，主要金屬礦物為黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、輝鉍礦、輝鉬礦；次生礦物有閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、斑銅礦、黝銅礦等。礦區圍巖蝕變發育，靠近斷裂破碎帶及巖體接觸帶部位蝕變更加強烈。蝕變類型主要有云英巖化、硅化、綠泥石化和紅長石化四種，在空間分布上有單獨發育地段，也有經常是多種蝕變相互重疊。推測其中云英巖化與成礦關系最密切且分布非常廣泛。

2 花崗巖巖相學特征

紅嶺地區燕山期花崗巖成巖年齡為(159.1±1.5)Ma，主要巖性為細粒少斑狀黑云母花崗巖[γ52（3-1）]、中細—細粒白云母花崗巖[γ52（3-3）]、中—細粒似斑狀黑云母花崗巖[γ52（3-2）]，其中與成礦有關的主要為中—細粒似斑狀黑云母花崗巖，其主要礦物為白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、黃銅礦、石英、綠柱石等，副礦物為黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、毒砂、黝銅礦、斑銅礦等，蝕變礦物主要有斜長石、鉀長石和白云母等，其中礦石的主要礦石礦物白鎢礦，多分布于白云母聚晶中，有乳白色、黃色，呈不規則粒狀，粒徑為0.15～0.6mm，另外在長石顆粒、石英和白云母顆粒中也有少量發現分布。次要礦石礦物黑鎢礦和輝鉬礦則呈星點狀分布于石英和白云母之間，黑鎢礦少量與硫化物、白鎢礦連生，輝鉬礦部分與云母連生，黑鎢礦為黑色，呈薄板狀或不規則粒狀，粒徑以0.07mm居多，輝鉬礦粒徑0.9mm居多。

3 地球化學特征

圖1 廣東翁源紅嶺鎢礦區外圍地質略圖

3.1 主量元素特征

主量元素分析結果見表1。從表中可以看出，花崗巖中含量較高的有SiO2（71.08%～75.53%，平均73.08%），Na2O+K2O（6.91%～9.13%），K2O 含量比Na2O含量高，K2O/Na2O比值在1.76%～2.26%，均值在1.89%，CaO/Na2O 比值在0.37%～0.55%，均值在0.46%。ANK值在1.20～1.56，ACNK值0.97～1.42，為過鋁質花崗巖；從酸度和堿值角度分析，這表明成礦花崗巖經過了較強的分異作用。根據圖2圖解，成礦花崗巖基本上都屬于高鉀鈣堿性系列。

3.2 微量元素特征

微量元素分析結果見表2。從表中可看出花崗巖稀 土 總 量 較 高[∑REE=（74.44～312）×10-6，平 均218.96×10-6]，稀土配分模式曲線形態總體上呈左高右低、左陡右緩的不對稱右傾“海鷗”型，Eu*=0.1～0.65，平均0.33，Eu強烈虧損明顯，形成負Eu異常（圖3）。

HL1-1、HL1-2、HL1-3、HL1-4、HL1-5、HL1-6、HL1-7、HL1-8、HL1-9、HL1-10、HL11-1、HL11-2、HL11-3、HL11-4、HL11-5 為樣號；紅色線條為細粒少斑狀黑云母花崗巖；黑色線條為中細粒斑狀黑云母花崗巖；藍色線條為中細粒白云母花崗巖。

表1 紅嶺礦區花崗巖主量元素（%）分析結果及各參數表

圖2 紅嶺鎢礦花崗巖K2O-SiO2圖解

圖4中可以發現細粒少斑狀黑云母花崗巖、中細粒斑狀黑云母花崗巖和中細粒白云母花崗巖相對分離。再綜合礦區地質特征和花崗巖的稀土演化特點分析，這種不同階段花崗巖相對分離的現象反映了在液態分離中形成了兩個不混溶的互補巖體，應該是不混溶作用的影響。

綜上所述，紅嶺礦區巖體為復式巖體，該巖體的三期巖漿巖都具有S 型花崗巖的特征：富鉀、高硅、亞堿性、過鋁質、高分異等特征。

4 討論

4.1 花崗巖成巖年齡

前人通過測定紅嶺礦區石英脈型鎢礦中的7 個輝鉬礦樣品的同位素年齡得出成礦的等時線年齡為（159.1±1.5）Ma，從采集的紅嶺礦區不同地點、不同巖性的花崗巖鋯石U-Pb年齡測試結果發現紅嶺地區燕山期花崗巖成巖年齡都在160Ma左右，很明顯，花崗巖成巖年齡說明礦區內的幾個不同巖性的花崗巖是一期巖體的不同階段，是一個巖漿期的產物，另外，這些不同巖性的花崗巖的先后關系則得通過野外觀察其中的穿插關系確定。

測試的輝鉬礦年齡與巖體年齡在測試誤差范圍內基本一致，可以說明成礦與成巖應屬于同一構造期次，成礦與成巖可能具有一定的成因聯系。

4.2 花崗巖巖石成因類型與成礦關系

礦區燕山期花崗巖的巖石組合主要為白云母花崗巖、黑云母花崗巖等超酸富堿的巖性。伴生金屬組分較復雜，殼源礦化元素含量多。黑鎢礦、白鎢礦、輝鉬礦、長石、輝鉍礦、石英等為主要造巖礦物，副礦物主要有鋯石、鈦鐵礦、鈮鐵礦、石榴子石、磷灰石、、磁鐵礦、獨居石、黃鐵礦、電氣石、赤鐵礦、綠泥石等，以及其他稀有稀土礦物和高鋁礦物。主量元素富硅，SiO2含量遠大于Lachlan 造山帶I 型花崗巖SiO2%平均值(69.50%)，等特征均與Lachlan 造山帶S 型花崗巖地球化學特征吻合，表明燕山期花崗巖屬于S型花崗巖。

表2 紅嶺礦區花崗巖微量元素（10-6）分析結果及各參數表

圖3 紅嶺礦區花崗巖稀土配分模式圖

圖4 不同巖體在∑REE-（La/Yd）N圖中演化線

4.3 花崗巖構造環境與成礦關系

本區經歷了燕山期造山階段的運動，因此形成了較緊密的一些褶皺，斷裂構造非常發育。同時該階段的構造運動有許多次的巖漿活動，侵入巖及豐富的內生金屬礦產在此廣泛分布。紅嶺鎢礦區黑云母花崗巖、白云母花崗巖主要由白鎢礦、黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、長石、石英等組成，富集大離子親石元素K、W、Ba、Cs、Rb、Pb、LREE 等，虧損Th、Nb、Ta、P、Zr、Yb、HREE等高場強元素，顯示了S型花崗巖的特征。

綜合本區大地構造背景、形成時代、地球化學特征等分析，推斷本區花崗巖產于燕山期多階段多巖相的復式巖體中。

燕山期造山階段，一系列花崗巖在其頂部接觸面，巖體與引爆角礫巖邊部接觸面侵入。伴隨著巖漿—熱液作用，形成了多類型礦化，如產在花崗巖中的鎢礦。

5 結語

紅嶺鎢礦成礦花崗巖屬于強過鋁質S 型花崗巖，是經過多期構造活動導致礦液多次重疊活動，提供時機和良好空間，同時疊加本區較強的鎢地球背景值下，因此形成了本區內的中型鎢礦床。