含黑钨矿石英脉中热液锆石的成因学和矿床学研究

本申请项目将针对南岭地区含黑钨矿石英脉中的热液锆石开展成因学研究, 以揭示它们在形态 (外部晶型和内部构造)、微量元素 (Hf、U、Th、REE、W等)、Hf同位素、U-Pb年龄和流体包裹体 (均一温度和流体成分) 等方面的标志性特征, 从而确定热液锆石的物质来源和结晶环境. 通过石英脉中的热液锆石与相接 (或近邻) 花岗岩体中的岩浆锆石的对比研究、结合矿床地质和区域构造等背景资料, 建立一个以锆石学信息为基础的内生热液 (黑) 钨矿成矿作用的模式, 从而为钨矿床的找矿勘探、扩大远景提供更加有效的指导方针.

本项目分6次考察了江西省的大吉山、岿美山、淘锡坑、浒坑、下垅、漂塘、荡坪、盘古山、铁山垅钨矿, 湖南省的邓埠仙、瑶岗仙钨矿和福建省的行洛坑钨矿, 分别采集了黑钨矿石英脉和寄主花岗岩 (细粒白云母花岗岩) 样品. 在5个矿脉 (江西的淘锡坑、浒坑、荡坪、铁山垅钨矿和湖南的瑶岗仙钨矿) 中幸运地分选出大量的热液锆石, 利用光学显微镜、阴极发光仪和电子探针等设备, 确定了热液锆石的成因特征 ({101}晶面极发育, CL亮度极低, 极富Hf、U、Th、P等元素); 然后利用LA-ICPMS仪测定了热液锆石的U-Pb年龄, 为燕山晚期 (即南岭地区钨矿的成矿时代). 同时, 对与钨矿有密切空间联系的细粒白云母花岗岩开展了岩相学、地球化学和锆石学 (形态、成分、年龄、Hf同位素等) 系统研究, 确定该类花岗岩为南岭地区钨矿的成矿母岩. 最后, 结合区域地质和矿床地质资料, 本项目建立了一个全新的构造-岩浆背景下的石英脉型钨矿的成矿模式, 从而真正地确定了寻找这类矿床的找矿标志. 推而广之, 该成矿模式及其找矿标志也适用于各种与花岗岩有关的内生金属矿床 (如右江褶皱带的锡矿、胶东半岛的金矿、小秦岭的钼矿等等), 因此本项目的研究成果具有极其重要的地质意义和经济价值.