馬宇鵬，任云生,2，郝宇杰,2，賴 科，趙華雷，劉 軍

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061 2.東北亞礦產(chǎn)資源評價國土資源部重點實驗室，長春 130061 3.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170 4. 黑龍江建龍鋼鐵有限公司，黑龍江 雙鴨山 155126

0 前言

我國作為世界上鎢礦資源最豐富的國家，在鎢礦成礦理論研究方面長期處于國際領(lǐng)先水平，尤其是華南地區(qū)的黑鎢礦-石英脈型礦床，一直是理論研究和地質(zhì)找礦的焦點。隨著基礎(chǔ)地質(zhì)研究的加強和地質(zhì)找礦工作的不斷深入，東北地區(qū)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)楊金溝、翠宏山、羊鼻山、白石砬子、紅花爾基等10余個鎢礦床(點)，它們的成礦時代以中生代為主(如翠宏山和白石砬子)[1-4]，其次為晚古生代(如五道溝和楊金溝)[5-7]和早古生代(如羊鼻山)[8]。

佳木斯地塊內(nèi)的羊鼻山鐵鎢礦床是佳木斯地區(qū)發(fā)現(xiàn)較早的礦床之一，以往的勘查工作和理論研究多側(cè)重于鐵礦[9-10]，而鎢礦的控礦地質(zhì)條件、地質(zhì)地球化學(xué)特征、成礦流體及成礦物質(zhì)來源、礦床成因等研究較為薄弱，很大程度上制約著佳木斯乃至整個東北地區(qū)鎢成礦規(guī)律研究及成礦預(yù)測工作?；诖?，本論文在野外調(diào)研基礎(chǔ)上，對鎢成礦期的含鎢石英脈和矽卡巖中的金屬硫化物分別進行流體包裹體H-O同位素和S-Pb同位素測試分析，旨在揭示鎢礦化的流體來源以及成礦物質(zhì)來源，并結(jié)合鎢礦地質(zhì)條件和成礦特征研究，確定鎢礦成因。

1 成礦地質(zhì)背景

雙鴨山市羊鼻山鐵鎢礦床處于中亞造山帶東段的佳木斯地塊中部(圖1a)。區(qū)域基底主要為前寒武紀(jì)區(qū)域變質(zhì)巖系和花崗質(zhì)巖石，其中變質(zhì)巖系由老至新可劃分為麻山群、興東群、黑龍江群和馬家街群(圖1b)。麻山群和興東群主要分布于佳木斯地塊內(nèi)部，黑龍江群主要分布在地塊的西、南側(cè)邊緣，馬家街群僅出露于樺南地區(qū)南部。蓋層由古生界、中生界和新生界組成，古生界和中生界蓋層主要分布在佳木斯地塊的南部，新生界蓋層集中分布在佳木斯地塊的北部。

麻山群主體為低角閃巖相—麻粒巖相變質(zhì)巖系，主要巖石類型有長英質(zhì)片麻巖、石墨片巖、矽線石榴片麻巖、大理巖等，其原巖與孔茲巖系相當(dāng)[13-16]。興東群變質(zhì)程度較低，主要由石英片巖、變粒巖、大理巖、磁鐵石英巖、混合巖等組成。黑龍江群為藍片巖相-綠片巖相變質(zhì)的構(gòu)造巖系，主要巖石類型有藍片巖、綠片巖、云母鈉長片巖、大理巖、變玄武巖、變輝長巖、蛇紋石化橄欖巖及糜棱巖，其原巖基本上與蛇綠混雜巖相當(dāng)[13,17]。馬家街群主要為一套經(jīng)歷了接觸變質(zhì)的高碳富鋁的黏土質(zhì)巖石，主要巖石類型有十字石角巖、含十字石二云片巖、炭質(zhì)紅柱石角巖、含紅柱石炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)千枚巖、炭質(zhì)板巖、千枚巖、黑云石英片巖、二云母片巖等[18]。

a圖據(jù)文獻[11]修編；b圖據(jù)文獻[12]修編。圖1 佳木斯地塊大地構(gòu)造位置圖(a)和地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖(b)Fig.1 Sketch tectonic map (a) and simplified geological map (b) of Jiamusi block

佳木斯地塊經(jīng)歷了太古宙古陸核的形成、元古宙裂谷及斷拗的形成與演化、早古生代佳木斯地塊的克拉通化、晚古生代興蒙造山帶以及古太平洋構(gòu)造域形成與發(fā)展等多次構(gòu)造運動[19]。其中，古生代構(gòu)造作用使區(qū)內(nèi)變質(zhì)基底發(fā)生褶皺變形，而中生代構(gòu)造作用在區(qū)內(nèi)形成多條區(qū)域性深斷裂和不同方向的次級構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)巖漿活動發(fā)育，可分為早古生代、晚古生代及中生代3期。其中，早古生代侵入巖主要集中于佳木斯—寶清和雞西一帶，如三道溝片麻狀花崗巖、西麻山石榴石花崗巖[20-22]。晚古生代侵入巖分布廣泛，與孔茲巖系變質(zhì)表殼巖密切伴生，如樺南美作花崗巖[23]。燕山期巖漿活動強烈，形成了一系列的基性、中酸性巖漿巖，該期巖漿與成礦作用密切，是黑龍江東部極為重要的成礦期[24]。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

古元古代興東群大盤道組為礦區(qū)主要含礦地層(圖2a)，與鐵鎢礦化關(guān)系密切。自下而上可劃分為4個巖性段：第一段主要由石榴云母石英片巖、矽線石榴斜長片巖和片麻巖組成，片巖中賦存有磁鐵石英巖；第二巖段由大理巖和片巖組成，并賦存有晶質(zhì)石墨礦層；第三巖段主要為片麻巖和矽線云母石英片巖組成，夾有磁鐵礦層；第四巖段由片巖、片麻巖和大理巖組成。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NW、NE和近EW向小型斷裂。其中：NW向斷裂最為發(fā)育；近EW向斷裂規(guī)模雖小，但對礦體連續(xù)性的破壞最為強烈。大盤道組局部受NE和NW兩組逆斷層的擠壓作用，產(chǎn)生近EW走向、向西側(cè)伏的倒轉(zhuǎn)小背斜和小向斜，從而使鐵礦體局部明顯增厚。

圖2 羊鼻山礦床地質(zhì)圖(a)及勘探線剖面圖(b)[9]Fig.2 Sketch geological map (a) and cross section (b) of the Yangbishan deposit

寒武紀(jì)混合花崗巖、片麻狀花崗巖呈巖基狀大面積出露地表，其內(nèi)零星分布著殘留的大盤道組巖塊，常見片麻狀、條帶狀、眼球狀和陰影狀等構(gòu)造。此外，黑云母花崗巖等中酸性巖漿巖呈小巖株狀侵入寒武紀(jì)混合花崗巖、片麻狀花崗巖中，局部還發(fā)育閃長巖、偉晶巖和輝長巖等脈巖。其中，寒武紀(jì)片麻狀花崗巖((520.6±2.8)Ma)為區(qū)內(nèi)鎢礦的成礦巖體，具有中細(xì)粒半自形結(jié)晶結(jié)構(gòu)，受后期區(qū)域構(gòu)造變形影響，花崗巖巖體呈片麻狀構(gòu)造，主要由堿性長石(約50%)、石英(約30%)、斜長石(約10%)、黑云母(約10%)組成；巖石富硅、富鉀、強烈富鋁，為過鋁質(zhì)富鉀鈣堿性系列巖石[7]。

2.2 鐵礦特征

羊鼻山礦區(qū)鐵礦體多賦存于興東群大盤道組的第一巖段，主要呈層狀、似層狀產(chǎn)出，為沉積變質(zhì)-熱液疊加型鐵礦[25]。礦區(qū)目前已探明14條鐵礦體，其中8條鐵礦體分布在北區(qū)，6條分布在南區(qū)(圖2a)。鐵礦體走向NW320°～340°，傾向SW，產(chǎn)狀較陡，傾角可達60°～85°。礦體一般長達400～1 600 m，其中最長的礦體(Ⅰ號脈)長達2 169 m。礦體的平均厚度一般為7～11 m，最厚處可達28 m。

條帶狀磁鐵石英巖是該礦區(qū)鐵礦石的主要礦石類型。鐵礦石中金屬礦物以磁鐵礦為主，還有少量赤鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦等；非金屬礦物以石英為主，還有長石、黑云母、石榴石、方解石等。礦石構(gòu)造以條帶狀構(gòu)造為主，條痕狀、條紋狀和塊狀構(gòu)造次之；礦石結(jié)構(gòu)以變晶結(jié)構(gòu)為主，其次為交代浸蝕結(jié)構(gòu)。

2.3 鎢礦特征

區(qū)內(nèi)白鎢礦礦體空間上主要產(chǎn)于礦區(qū)南部層狀沉積變質(zhì)型鐵礦體的下盤(圖2b)，受寒武紀(jì)片麻狀花崗巖與大盤道組大理巖接觸帶控制，走向NW，傾向SW，大多為隱伏的盲礦體。目前已探明6條鎢礦體，其中Ⅰ號主礦體規(guī)模最大，其余礦體的規(guī)模較小且分布零散，暫不具有工業(yè)價值。Ⅰ號白鎢礦礦體延長約1 040 m，平均厚度11.6 m，向下延深約305 m，總體呈透鏡狀和脈狀，中間厚兩端薄，向下分支變多，局部礦體厚度迅速變大，最厚處可達88 m;礦體走向為300°～340°，傾向SW，傾角可達60°～80°；礦體平均品位為0.4%，品位最高可達2.8%；礦體頂板圍巖為大理巖和矽卡巖，底板圍巖主要為片麻狀花崗巖和矽卡巖，鎢礦體也產(chǎn)生了相應(yīng)的構(gòu)造變形(圖2b)。

該礦區(qū)鎢礦的主要含礦巖石為石榴石矽卡巖和透輝石矽卡巖。鎢礦石中金屬礦物主要為白鎢礦(圖3a、b)，其次為少量磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦(圖3c、d、e)和磁鐵礦，偶見錫石、毒砂和輝鉬礦等。非金屬礦物主要為普通輝石、石英、方解石、透輝石(圖3f、g、h)，其次為斜長石、石榴石、綠泥石、綠簾石、鉀長石、符山石和少量的電氣石及螢石。白鎢礦多呈自形—半自形粒狀，與輝石、石榴石等共生。鎢礦石中金屬礦物主要有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)(圖3f)、交代結(jié)構(gòu)(圖3c)、交代殘余結(jié)構(gòu)(圖3d)及填隙結(jié)構(gòu)等。鎢礦石多呈浸染狀構(gòu)造，次為稀疏浸染狀構(gòu)造(圖3b)、稠密浸染狀構(gòu)造和脈狀構(gòu)造，局部具有構(gòu)造變形特征。

鎢礦體及其圍巖中蝕變現(xiàn)象較為明顯，主要有矽卡巖化(圖3f、g)、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化(圖3h)、綠泥石化、綠簾石化、螢石化等。其中，矽卡巖化是區(qū)內(nèi)分布最廣的蝕變類型，由片麻狀花崗巖與大理巖的接觸帶中心向兩側(cè)蝕變強度逐漸減弱，形成了不同類型的矽卡巖。

根據(jù)礦石的礦物組合、礦石組構(gòu)以及圍巖蝕變特征，可將鎢礦化的形成過程劃分為兩期5個階段，分別為矽卡巖期(包含早期矽卡巖階段、晚期矽卡巖階段、氧化物階段)和石英-硫化物期(包含早期石英-硫化物階段和晚期石英-硫化物階段)。其中：1)早期矽卡巖階段：主要形成鈣鋁榴石、透輝石、普通輝石和透閃石等矽卡巖礦物；2)晚期矽卡巖階段：主要形成透閃石、綠簾石、陽起石等硅酸鹽礦物，另有少量磁鐵礦形成；3)氧化物階段：是白鎢礦的主要生成階段，除白鎢礦外，尚有少量磁鐵礦和石英等礦物伴生；4)早期石英-硫化物階段：主要形成黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦等硫化物，并有大量石英、螢石出現(xiàn)；5)晚期石英-硫化物階段：以含硫化物的石英-方解石脈為標(biāo)志。

3 樣品采集與測試方法

本次挑選礦區(qū)I號鎢礦體中與鎢礦化關(guān)系密切的石英脈樣品11件進行H-O同位素測試，并在8件鎢礦石樣品中挑選磁黃鐵礦與黃鐵礦單礦物進行S-Pb同位素測試。此外，還對羊鼻山礦床鎢礦成礦巖體片麻狀花崗閃長巖進行了S同位素測試。

H-O同位素和S-Pb同位素測試分析均在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成。本次研究主要對鎢成礦期含鎢石英脈進行包裹體H-O同位素測試分析，對矽卡巖中的金屬硫化物進行S-Pb同位素組成分析。石英的H-O同位素測試使用MAT-253型穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀完成測試。H同位素組成分析的對象是石英內(nèi)捕獲的流體包裹體。將挑選出的石英單礦物樣品進行低溫烘烤，去除表面的吸附水，然后用爆裂法釋放出流體包裹體中的水。測試過程為: 加熱石英包裹體樣品使其爆裂，釋放出揮發(fā)分，提取水蒸氣；然后在400 ℃的條件下使水與鋅發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，再使用液氮冷凍，收集到有活性炭的樣品瓶中；最后在MAT-253質(zhì)譜儀上分析其H同位素組成。H同位素采用的國際標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW，分析精度為±2‰。O同位素分析方法采用BrF5法。首先將純凈的12 mg石英樣品與BrF5在真空和高溫條件下反應(yīng)15 h，萃取O2; 然后將分離出的O2與溫度達700 ℃的灼熱電阻石墨棒燃燒轉(zhuǎn)化提取CO2氣體; 最后在MAT-253 質(zhì)譜儀上分析其O同位素組成。O同位素采用的國際標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW，分析精度為±0.2‰。S同位素樣品用Cu2O作為氧化劑，與硫化物單礦物混合發(fā)生反應(yīng)，生成SO2并冷凍收集，由MAT-251質(zhì)譜儀測定，采用標(biāo)準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)V-CDT，分析精度為± 0.2‰; Pb同位素組成分析是在ISOTOPE-T 熱電離質(zhì)譜儀上完成的，測試Pb同位素比值的誤差均小于0.05%。S、Pb同位素測試操作流程參見文獻 [26]。運用Geokit計算Pb同位素相關(guān)參數(shù)。

a.浸染狀白鎢礦；b. 脈狀、浸染狀白鎢礦；c. 磁黃鐵礦交代白鎢礦；d. 黃鐵礦交代磁黃鐵礦；e. 閃鋅礦、黃銅礦交代磁黃鐵礦；f.半自形白鎢礦被透輝石包含；g. 透輝石矽卡巖；h. 綠簾石矽卡巖中的碳酸鹽化。Sh.白鎢礦；Po.磁黃鐵礦；Ccp.黃銅礦；Py.黃鐵礦；Sp.閃鋅礦；Di.透輝石；Aug.普通輝石；Cal.方解石。圖3 羊鼻山鐵鎢礦床鎢礦石手標(biāo)本和顯微礦化特征Fig.3 Mineralization characteristics of tungsten ore from Yangbishan deposit

4 分析結(jié)果

4.1 H-O同位素

11件石英單礦物樣品的H-O同位素組成分析結(jié)果見表1。其δ18O石英值為10.9‰～14.8‰，平均值為13.3‰，石英中流體包裹體水的δD值為-120.9‰～-66.2‰，平均值為-99.1‰。流體的H同位素即為石英中流體包裹體水的H同位素，O同位素則需根據(jù)石英單礦物的O同位素和成礦溫度計算得出。含礦石英脈中石英的流體包裹體均一溫度約為288.5 ℃(作者未發(fā)表資料)。根據(jù)Clayton 等[27]提出的較低溫度范圍(200～500 ℃)的石英-水體系O同位素分餾平衡方程，計算得出石英平衡流體δ18O水值為3.6‰～7.5‰，平均值為6.0‰。

4.2 S-Pb同位素

羊鼻山含鎢矽卡巖中金屬硫化物的S-Pb同位素組成分析結(jié)果見表2。金屬硫化物中δ34S為16.1‰～18.1‰，均值為17.2‰。礦區(qū)內(nèi)片麻狀花崗巖中的δ34S為8.0‰。其中，6件磁黃鐵礦樣品中S同位素組成變化較小，δ34S為16.1‰～18.1‰，極差為2.0‰，均值為17.0‰；2件黃鐵礦樣品中S同位素組成穩(wěn)定，δ34S分別為17.6‰和17.9‰，極差為0.3‰，均值為17.8‰。

表1 羊鼻山鐵鎢礦床石英流體包裹體H-O同位素組成分析結(jié)果

注： 水的O同位素計算公式:δ18O水-SMOW=δ18OV-SMOW-103lnα石英-水=δ18OV-SMOW-3.38×106T-2+3.40[27]。其中，α為分餾系數(shù)，T為均一溫度。

表2羊鼻山鐵鎢礦矽卡巖中金屬硫化物S-Pb同位素組成和花崗巖S同位素平均組成分析結(jié)果

Table2SandPbisotopiccompositionsofmetalsulfidesinskarnoreandtheaveragecompositionofS-isotopeingranitefromYangbishandeposit

樣品號樣品地質(zhì)產(chǎn)狀δ34S/‰206Pb/204Pb207Pb/204Pb208Pb/204Pb成礦年齡/MaΔβΔγYB-8矽卡巖中的磁黃鐵礦16.818.86315.59938.34552019.8246.26YB-11-2矽卡巖中的磁黃鐵礦16.118.58615.60338.54452020.0851.69Y1-6矽卡巖中的磁黃鐵礦18.118.30515.57238.24452018.0543.51YB-11-1矽卡巖中的磁黃鐵礦16.318.20515.55938.44352017.2048.94Y1-4矽卡巖中的磁黃鐵礦17.517.93915.54838.20252016.4942.36YB-2矽卡巖中的磁黃鐵礦17.117.87915.53738.40452015.7747.87Y1-6-1矽卡巖中的黃鐵礦17.918.05915.55238.18752016.7541.95YB-8-1矽卡巖中的黃鐵礦17.622.90015.83438.41652035.1848.20YBS-7片麻狀花崗巖8.0——————

注： 成礦年齡來自文獻[28]。

羊鼻山礦區(qū)金屬硫化物Pb同位素比值變化不大。其中：6件磁黃鐵礦樣品206Pb/204Pb為17.879～18.863，均值為18.296；207Pb/204Pb為15.537～15.603，均值為15.570；208Pb/204Pb為38.202～38.544，均值為38.364。2件黃鐵礦樣品206Pb/204Pb分別為18.059和22.900，均值為20.480；207Pb/204Pb分別為15.552和15.834，均值為15.693；208Pb/204Pb分別為38.187～38.416，均值為38.302。

5 討論

5.1 成礦流體來源

成礦流體的H-O同位素組成常被用來示蹤熱液礦床的成礦流體來源[29-33]。羊鼻山含鎢石英脈中δ18O石英值分布較為集中(10.9‰～14.8‰)，說明其形成于均衡的流體體系中。由于流體捕獲溫度一般大于流體包裹體的均一溫度，故羊鼻山鐵鎢礦中流體δ18O水的實際值應(yīng)大于計算值(3.6‰～7.5‰)，接近于巖漿水的δ18O水值(5.5‰～9.0‰)，說明流體中O同位素主要來自于巖漿水。

羊鼻山含鎢石英脈中流體包裹體水的δD值變化范圍較大(-120.9‰～-66.2‰)，但主要集中在-120.0‰～-90.0‰，明顯低于巖漿水(-80‰～-50‰)[34]。羊鼻山鐵鎢礦中O同位素組成變化不大，接近巖漿水，而H同位素變化較大，這種現(xiàn)象在巖漿熱液礦床中普遍存在，但對其原因存在多種解釋：一是處于氧化環(huán)境下的含H2或CH4成礦溶液中的水具有明顯貧D特征，而H同位素組成變化微小[35]；二是在巖漿侵入到地殼淺部的過程中，將或多或少地與大氣降水接觸，而大氣降水與巖漿水的混合將對巖漿水的H-O同位素組成造成顯著的影響，尤其對H同位素組成的影響最為顯著[36]；三是在巖漿晚期分離出以水為主的揮發(fā)相，當(dāng)巖漿內(nèi)部的流體壓力超過限制壓力，巖體的冷凝頂部和附近就會破裂開，激烈的減壓造成巖漿流體的二次沸騰，并釋放出揮發(fā)分流體，這種流體與圍巖碳酸鹽或角巖交代形成矽卡巖[37]。

與典型的巖漿流體相比，羊鼻山含白鎢礦石英脈中流體包裹體都明顯有更低的H同位素組成(-120.9‰～-66.2‰)，造成這種H同位素明顯偏低的一個重要原因可能是流體的脫氣沸騰作用，可以使δD降低至60‰[38]。此外，區(qū)內(nèi)興東群大盤道組變質(zhì)巖系中富含大量的晶質(zhì)石墨礦層，表明其原巖富含有機質(zhì)或炭質(zhì)，而深源低速流體與圍巖中消耗δD的有機質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，也可以造成產(chǎn)于含炭質(zhì)濁積巖中的熱液脈狀金礦具有較低的δD值(<-80‰)[39-40]。

綜上所述，羊鼻山鐵鎢礦的低δD值很可能是由于多種原因共同作用的結(jié)果。在成礦流體δD-δ18O水圖解(圖4)上，絕大多數(shù)樣品落在巖漿水下部的有機水區(qū)域，也表明羊鼻山鐵鎢礦成礦流體來源以巖漿水為主，但在形成過程中受到了其他物質(zhì)的干擾。

底圖據(jù)文獻[35]。圖4 羊鼻山礦床含鎢石英脈δD-δ18O水同位素組成圖 Fig.4 Plot of δD-δ18Owater in ore-forming fluids of the Yangbishan deposit

5.2 成礦物質(zhì)來源

一般情況下，海相沉積碳酸鹽巖中含有微量的硫酸根離子，其δ34S值較高，相當(dāng)于海水硫酸鹽的水[41-42]。在羊鼻山礦區(qū)，石榴子石、透輝石矽卡巖形成之前，碳酸鹽巖圍巖與巖漿的混染作用可以改變巖漿的成分，從而提高巖漿中硫的含量，導(dǎo)致巖漿δ34S值的升高[43]。成礦巖體片麻狀花崗巖中δ34S為8.0‰(表2)，遠大于原始地幔硫(-3‰～3‰)。說明花崗巖巖漿可能受到海相碳酸鹽巖圍巖的混染作用。礦區(qū)矽卡巖中金屬硫化物δ34S值為16.1‰～18.1‰，遠大于幔源硫值，更接近于海水硫(20‰)，說明金屬硫化物中的硫可能來自于海水硫，或者與花崗巖中硫的來源相同，與海相碳酸鹽巖地層的混染作用有關(guān)，這與羊鼻山鐵鎢礦成因?qū)偬K必利爾型鐵礦相吻合(即興東群大盤道組為海相地層)[25]。同時，由于該礦床成礦流體形成過程中存在有機質(zhì)參與，故區(qū)內(nèi)金屬硫化物中S同位素的形成可能也受到了有機質(zhì)的影響。

除了1件黃鐵礦樣品(YB-8-1)的Pb同位素206Pb/204Pb值(22.900)較高外，礦區(qū)含鎢石英脈中的7件金屬硫化物樣品的Pb同位素分布較為集中，206Pb/204Pb值為17.879～18.863(均值為18.262)，207Pb/204Pb值為15.537～15.603(均值為15.567)，208Pb/204Pb值為38.187～38.544(均值為38.338)。在Zartman的鉛構(gòu)造模式(圖5)中，羊鼻山礦區(qū)Pb同位素投點均位于地幔與地殼Pb同位素演化曲線之間，靠近或位于造山帶演化曲線上，屬于上地殼與地幔混合的造山帶鉛。

在Δγ-Δβ圖解(圖6)中，羊鼻山鐵鎢礦的金屬硫化物樣品多集中在上地殼鉛與造山帶鉛邊界區(qū)域，暗示羊鼻山礦石鉛來源與造山作用有關(guān)，而上地殼為成礦提供了主要物質(zhì)來源。前述石英H-O同位素研究結(jié)果也顯示成礦流體來源以巖漿水為主，在形成過程中受到海相地層中有機物質(zhì)的干擾，也佐證了上地殼物質(zhì)對成礦的貢獻。通過羊鼻山成礦時代與成礦巖體地球化學(xué)特征的研究，認(rèn)為該礦床形成于碰撞造山環(huán)境[28]，這與本文獲得的Pb同位素特征相吻合。

前文已述，金屬硫化物中硫、鉛來源與上地殼關(guān)系密切。雖然本文研究的是羊鼻山磁黃鐵礦、黃鐵礦的硫、鉛來源，鑒于磁黃鐵礦、黃鐵礦與白鎢礦密切共生(圖3a、b、c)，因此硫、鉛來源可以從一定程度上顯示鎢元素的來源。結(jié)合興東群大盤道組和成礦巖體片麻狀花崗巖的巖石地球化學(xué)特征和白鎢礦稀土-微量元素分析結(jié)果[28]，本文認(rèn)為羊鼻山礦床鎢成礦元素來源于興東群大盤組及其重熔巖漿。

5.3 鎢礦化成因

羊鼻山鎢礦體主要產(chǎn)于寒武紀(jì)片麻狀花崗巖和大盤道組大理巖接觸帶及其附近，受接觸帶控制，多呈脈狀、透鏡狀及似層狀產(chǎn)出，鎢礦石具有典型矽卡巖型鎢礦的礦物組成和礦石組構(gòu)特征，矽卡巖化與鎢礦化關(guān)系密切，并具有圍巖蝕變向接觸帶兩側(cè)逐漸變?nèi)醯奶攸c。綜合研究認(rèn)為，羊鼻山礦床中的鎢礦化應(yīng)屬矽卡巖型，與前人研究結(jié)果一致[9-10, 46]。

東北典型熱液脈型鎢礦床(如五道溝、楊金溝鎢礦)和矽卡巖型鎢礦床(翠宏山、白石砬子鎢礦床)的流體來源研究表明，熱液脈型鎢礦的成礦流體主要來源于巖漿水，后期可能有少量大氣降水的混入；矽卡巖型鎢礦的成礦流體來自于巖漿水與大氣降水的混合[7]。本次研究發(fā)現(xiàn)，羊鼻山鎢礦的成礦流體主要來自于巖漿水，并受圍巖中有機水影響，這也間接佐證該礦床存在巖漿與地層的雙交代反應(yīng)；礦區(qū)花崗巖中δ34S值(8.0‰)和金屬硫化物中δ34S值(16.1‰～18.1‰)較大，明顯不同于熱液脈型鎢礦δ34S值接近幔源硫或巖漿巖硫的特點。結(jié)合對Pb同位素的分析，判斷成礦物質(zhì)主要來源于地層與地殼重熔型巖漿的混合。

底圖據(jù)文獻[44]。圖5 羊鼻山鐵鎢礦金屬硫化物中Pb同位素演化圖解 Fig.5 Pb isotopic evolutiondiagram of metal sulfide from the Yangbishan deposit

1.地幔源鉛；2.上地殼鉛；3.上地殼與地幔混合的俯沖鉛(3a.巖漿作用；3b.沉積作用)；4.化學(xué)沉積型鉛；5.海底熱水作用鉛；7.深變質(zhì)下地殼鉛；8.造山帶鉛；9.古老頁巖上地殼鉛；10.退變質(zhì)鉛。底圖據(jù)文獻[45]。圖6 羊鼻山鐵鎢礦床硫化物Pb同位素的Δγ-Δβ成因分類圖解Fig.6 Δγ-Δβ diagram showing genetic classification of lead isotope compositions from sulfides in the Yangbishan tungsten deposit

綜合認(rèn)為，羊鼻山鐵鎢礦床屬受有機質(zhì)(炭質(zhì))地層影響較大的矽卡巖型礦床，這與華南的黃沙坪鎢多金屬礦床相似[42]。

6 結(jié)論

1)佳木斯地區(qū)的羊鼻山礦床存在鐵礦和鎢礦兩種礦化類型，二者具有不同的成礦和控礦條件，礦體和礦石特征差異明顯，無時空共生關(guān)系，分屬不同期次的不同成礦作用。

2)含白鎢礦石英脈中石英的流體包裹體H-O同位素分析結(jié)果顯示，羊鼻山鎢礦化的成礦流體以巖漿水為主，并明顯受到地層中有機質(zhì)液化形成的有機水影響。

3)含矽卡巖中與白鎢礦共生的金屬硫化物S-Pb同位素結(jié)果表明，羊鼻山鎢礦中成礦物質(zhì)主要來源于地層與地殼重熔型巖漿。

4)羊鼻山鎢礦體產(chǎn)于鐵礦體下盤，受大盤道組大理巖與寒武紀(jì)片麻狀花崗巖接觸帶控制明顯，具有矽卡巖型礦床的礦物組合和圍巖蝕變特征，成因類型應(yīng)屬矽卡巖型。

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