戴浩橦, 張 勇,2, 潘家永, 徐 喆,,周 渝,, 張福神, 張思遠(yuǎn), 張蒲元

(1.東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330013;2.東華理工大學(xué) 地質(zhì)調(diào)查勘查院,江西 南昌 330013;3.江西省地質(zhì)調(diào)查勘查院基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查所,江西 南昌 330030)

鎢(W)、錫(Sn)、鈮(Nb)、鉭(Ta)等稀有金屬是國(guó)防所必需的、具有重要戰(zhàn)略意義的寶貴資源,在軍事、電子信息、航空航天、現(xiàn)代工業(yè)等領(lǐng)域用途廣泛(王登紅, 2019; 王汝成等, 2021; 侯增謙等, 2020)。雖然我國(guó)稀有金屬資源較為豐富,但是分布不均勻,區(qū)域上供應(yīng)嚴(yán)重不足,阻礙地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,需要加快稀有金屬礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)。贛南素有“世界鎢都”之稱,是我國(guó)鎢錫多金屬礦的主要礦集區(qū),同時(shí)也是我國(guó)鎢資源最集中的地區(qū)之一。目前,贛南地區(qū)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)密集的鎢錫多金屬礦床,這些礦床與中生代花崗巖類侵入活動(dòng)關(guān)系密切(豐成友,2007;毛景文等, 2007; 陳駿等, 2008)。

目前學(xué)者對(duì)于稀有金屬花崗巖中成礦元素的富集成礦機(jī)制有巖漿分異作用和熱液作用兩種觀點(diǎn)(馬萬偉等, 2020)。前人認(rèn)為,江西乃至華南地區(qū)應(yīng)著重對(duì)熱液蝕變分帶的厘定,特別是鎢礦深部云英巖化疊加鈉長(zhǎng)石化的內(nèi)接觸帶,是尋找富鋰-云母化蝕變花崗巖型稀有金屬礦的重要標(biāo)志。因此,就鎢找鋰是鋰等稀有金屬找礦勘查的重要方向之一(張勇等, 2020),但是何種特征的鎢礦床中具有鋰成礦潛力,是實(shí)現(xiàn)鎢礦中鋰礦突破的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。筆者以贛南珠坑鎢礦中云母礦物作為研究對(duì)象,擬在熱液蝕變類型的判定和云母成分及其類型的研究基礎(chǔ)上,反演巖漿和熱液性質(zhì)及其相關(guān)的物理化學(xué)條件和成分的規(guī)律性變化,從而初步探討珠坑鎢礦稀有金屬富集機(jī)制及其成礦潛力,為贛南乃至華南地區(qū)稀有金屬找礦提供新的信息。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

珠坑鎢礦床地處贛南的廣昌縣,位于廣昌縣城東北方向18 km處,屬華南板塊(華南褶皺系)武夷隆起中段西緣,鷹潭—安遠(yuǎn)北北東向深斷裂帶東側(cè),三疊紀(jì)富城超單元湛田巖體的北西側(cè)外接觸帶(圖1)。礦床所屬成礦單元為濱太平洋成礦域華南成礦省,浙中武夷隆起鎢-錫-鉬-金-鈮-鉭(葉蠟石)-螢石成礦帶之武夷隆起鈮-鉭-鎢-錫-銅-鉛-鋅-金-銀-鋰輝石成礦亞帶①。礦區(qū)處于南嶺東西向構(gòu)造帶東段與武夷山北北東向隆起帶南段西坡復(fù)合部位、石城—尋烏北北東向深大斷裂與云霄—上杭—贛州北西向斷裂構(gòu)造帶及會(huì)昌環(huán)狀構(gòu)造的交會(huì)處(袁鐘池等, 2020)。

圖1 石城地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a,張勇等,2020)及其稀有金屬礦產(chǎn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)(1)賀彬,黃傳冠,夏明,等,2018.江西苦竹區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告[R].

珠坑鎢礦床所在的贛南地區(qū)經(jīng)過了漫長(zhǎng)的構(gòu)造演變,從新元古代的古板塊構(gòu)造斷裂、早古生代和中生代初期兩次陸內(nèi)造山,至晚中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變。受古太平洋板塊俯沖影響,弧后華南地區(qū)發(fā)生了較為強(qiáng)烈的伸展作用和大規(guī)模的花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)(舒良樹,2012;許志琴等, 2018)。此外,贛南地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,從早古生代以來特別到中生代對(duì)內(nèi)生稀有元素成礦起著主導(dǎo)作用(李建康等,2014)。稀有元素成礦一般處于多期構(gòu)造-巖漿作用與地殼物質(zhì)多期循環(huán)的晚期巖體之中,燕山期區(qū)內(nèi)巖漿熱液成礦作用強(qiáng)烈,形成巖漿-熱液型鎢礦床,可對(duì)照“五層樓+地下室”找礦模型與成礦理論(許建祥等, 2008)。

珠坑鎢礦床所在的廣昌—石城地區(qū),出露的地層主要有新-古元古代前震旦系洪山組(Nh2Z1h2)、寒武系外管坑組(1-2ω1)、白堊系贛州群周田組(γδK1)和茅店組地層(γmKb),如圖2所示。前震旦系為區(qū)內(nèi)最古老的基底地層,為一套中淺變質(zhì)的海相火山巖建造和砂泥、硅質(zhì)復(fù)理石建造。外管坑組為一套陸源海相泥石質(zhì)復(fù)理石夾火山巖沉積,下部發(fā)育一套富輕稀土變火山巖(碎屑)建造,經(jīng)區(qū)域變質(zhì)及加里東期混合巖化作用形成低綠片巖相 (郭家松等, 2021)。該區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿巖以早志留世及晚侏羅世中酸性侵入巖為主,南西部為會(huì)同巖體,北東部為營(yíng)上巖體(崔圓圓等, 2013),均出露早志留世中粗粒似斑狀二云母花崗巖、中細(xì)粒似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖,圍巖接觸變質(zhì)現(xiàn)象明顯,但變化程度較弱。其中出露面積最大的巖體為加里東期的會(huì)同巖體(圖2),該巖體主體巖性為中粗粒斑狀白云母花崗巖和中細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖(圖3a,b,c),形成時(shí)代為加里東期425 Ma(崔圓圓, 2014)。區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖廣泛出露,多呈巖株?duì)?侵入于南華系-震旦系變質(zhì)地層,巖性以中細(xì)粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖為主,接觸帶圍巖蝕變較強(qiáng)烈(黃傳冠等, 2021)。此外,區(qū)內(nèi)偶見有脈巖侵入,如花崗巖脈、偉晶巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等。

圖2 珠坑鎢礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖①

圖3 珠坑鎢礦床野外及其鏡下照片

廣昌—石城地區(qū)與花崗巖有關(guān)的稀有金屬礦產(chǎn)眾多。其中北部有河源鋰輝石礦、頭陂鋰輝石礦,成礦時(shí)代主要為加里東期;南部有渣山里螢石礦、姜坑里鈮鉭礦、海羅嶺鈮鉭礦、松嶺錫礦等與燕山期花崗巖活動(dòng)有關(guān)的礦床(點(diǎn)) (胡論元等, 2015)。加里東期和燕山期巖漿作用有關(guān)的稀有金屬礦床(點(diǎn))共同構(gòu)成了廣昌—石城多金屬礦田(圖2)。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造以NNE向壓扭性斷裂與NE向韌脆性剪切帶較為發(fā)育,其中大規(guī)模斷裂為NE向和近SN向,這兩組構(gòu)造作為整體的構(gòu)造框架,控制著區(qū)域內(nèi)主要巖漿巖和稀有金屬礦床(點(diǎn))的分布(周建廷等, 2012; 胡論元等, 2015)。礦田內(nèi)以細(xì)粒斑狀白云母花崗巖、中細(xì)粒二云母花崗巖、花崗斑巖為主,鈉長(zhǎng)石化、白云母化、云英巖化、硅化普遍。

2 珠坑鎢礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)主要由11條礦脈組成,控制成礦,礦脈延長(zhǎng)一般為100～250 m,最長(zhǎng)達(dá)600 m,脈距為1 m至數(shù)米。礦體形態(tài)以脈狀為主,平面上呈似圓形,產(chǎn)于爆發(fā)角礫巖與細(xì)粒斑狀白云母花崗巖的內(nèi)外接觸帶,局部與變質(zhì)巖接觸。由于巖體的面積較小,與圍巖的接觸變質(zhì)現(xiàn)象不明顯,接觸面外傾,傾角介于40°～70°,石英局部集中呈塊狀、脈狀不連續(xù)沿帶分布;內(nèi)接觸帶見變余雜砂巖捕虜體,內(nèi)接觸帶中的石英脈寬度較大,亦沿接觸帶展布,為含鎢的主體部位。近礦圍巖蝕變以云英巖化為主,次為硅化。

2.2 礦石特征

礦石礦物主要為黑鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦(圖3d)及少量輝鉍礦、白鎢礦和磁黃鐵礦等(圖3e,f)。有益組分含量WO3為0.1%～0.5%,Bi2O3為0～0.64%,Nb2O5為0～0.075%,Ta2O5為0～0.26%。多數(shù)呈塊狀、星散浸染狀、微脈狀和小團(tuán)塊狀分布。脈石礦物主要由石英、長(zhǎng)石、白云母、綠泥石等組成。

2.3 蝕變特征

珠坑鎢礦圍巖蝕變類型較多,從早期鉀長(zhǎng)石化經(jīng)鈉長(zhǎng)石化到白云母化再到云英巖化,經(jīng)歷了廣泛且強(qiáng)烈的蝕變作用,熱液蝕變疊加現(xiàn)象明顯。根據(jù)野外地質(zhì)特征和顯微鏡下巖相學(xué)觀察,確定了礦石的蝕變階段和共生組合關(guān)系,如圖4所示。礦區(qū)內(nèi)花崗巖蝕變類型主要有白云母化、鈉長(zhǎng)石化、綠泥石化、云英巖化、硅化、絹云母化等(圖5)。鈉長(zhǎng)石和石英均在早期鉀長(zhǎng)石化蝕變過程中被流體溶蝕。珠坑細(xì)粒白云母花崗巖中普遍發(fā)育熱液鉀長(zhǎng)石斑晶,早期鉀長(zhǎng)石化蝕變分布廣泛。再往深部則為中細(xì)粒二云母花崗巖,常發(fā)育白色鈉長(zhǎng)石化蝕變,熱液鈉長(zhǎng)石單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)呈短柱狀或粒狀。該蝕變類型為鈉長(zhǎng)石+白云母化,礦物組合主要為鈉長(zhǎng)石+白云母+殘余斜長(zhǎng)石+殘余鉀長(zhǎng)石+石英。白云母化與鈉長(zhǎng)石化密切相關(guān),熱液白云母一般生長(zhǎng)在原生白云母的顆粒邊緣。白云母化主要發(fā)生于細(xì)粒白云母花崗巖中,熱液交代溶蝕鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石,并沉淀形成熱液白云母,該蝕變類型為白云母化+云英巖化,礦物組合主要為白云母+石英+鐵鋰云母+黑鎢礦+白鎢礦±磷灰石。巖石中絹云母化較為普遍存在,一般晚于白云母,與硅化伴生,形成于晚期階段。

圖4 珠坑鎢礦床蝕變礦物世代關(guān)系圖

圖5 珠坑礦區(qū)典型巖礦石特征、顯微鏡照片和BSE圖像

3 樣品采集與分析方法

本次研究主要針對(duì)珠坑鎢礦區(qū)中不同的蝕變類型,采集了100余件樣品,選取其中50余件樣品磨制光薄片,進(jìn)行系統(tǒng)的巖礦鑒定。再?gòu)闹羞x取27件典型樣品,進(jìn)行巖相學(xué)、顯微礦物學(xué)、電子探針主量分析和云母的礦物化學(xué)分類研究。

選取典型巖礦石和蝕變巖樣品,在東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成云母類礦物的背散射(BSE)圖像拍攝和電子探針分析測(cè)定,所用儀器為JEOLJXA-8530FPlus電子探針,加速電壓15 kV,束流20 nA,束斑直徑云母采用4 μm。分析過程中,主要和次要組成元素的峰位時(shí)間分別為10 s和20 s,背景測(cè)定時(shí)間為峰位時(shí)間的一半,數(shù)據(jù)由ZAF校正程序進(jìn)行統(tǒng)一校正,主要采用的標(biāo)樣包括黃玉(F)、硬玉(Si、Na)、黑云母(Al、K、Mg、Fe)、薔薇輝石(Mn)、金紅石(Ti)、透輝石(Ca)、鈹方鈉石(Cl)等。測(cè)定主要組成元素為Si、Ti、Al、Fe、Mn、Mg、Ca、Na、K、F、Cl等。

4 珠坑鎢礦床云母礦物學(xué)特征

4.1 云母巖相學(xué)特征

顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),云母在巖石中具有三種不同的產(chǎn)出特征。根據(jù)云母特有的礦物結(jié)構(gòu)特征,將所研究樣品中的云母分為三類:原生白云母、交代平衡白云母和熱液白云母(圖5)。

原生白云母主要發(fā)育于細(xì)粒白云母花崗巖中,該類巖石中主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石(30%～36%),斜長(zhǎng)石(28%～34%)、石英(25%～30%)、白云母(4%～6%)。鉀長(zhǎng)石主要為微斜長(zhǎng)石,發(fā)育格子雙晶,局部可見長(zhǎng)石類礦物被交代的產(chǎn)物——交代平衡白云母,呈它形片狀充填于兩類長(zhǎng)石粒間,解理發(fā)育,多色性較弱,干涉色較低。原生白云母特征為自形程度良好,礦物顆粒粗大,粒徑為1 ～2 mm,且具有一組極完全解理,閃突起明顯,二級(jí)至三級(jí)干涉色、平行消光。

中細(xì)粒二云母花崗巖中常發(fā)育原生白云母及熱液白云母,其巖石主要礦物由石英(20%～30%)、鈉長(zhǎng)石/斜長(zhǎng)石(20%～25%)、鉀長(zhǎng)石(8%～10%)、云母(8%～10%)等組成。交代平衡白云母主要由長(zhǎng)石類礦物白云母化產(chǎn)生,副礦物有黃玉、黃鐵礦等。

熱液白云母主要在云英巖產(chǎn)出,呈自形-半自形,礦物顆粒較大,粒徑主要為0.5～1.5 mm,少量為0.2～0.5 mm。熱液白云母中心到邊部干涉色呈現(xiàn)不規(guī)則的環(huán)帶,可見閃突起,其內(nèi)部成分較為均一,邊部云英巖化帶中發(fā)育大量黑鎢礦,也可見其他金屬礦物如黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。

4.2 云母的礦物化學(xué)組成特征

由背散射圖像可以清楚看出,珠坑鎢礦花崗巖中的云母呈現(xiàn)出深淺不同的黑白顏色區(qū)域。鑒于電子探針無法識(shí)別出Fe2+和Fe3+,筆者根據(jù)林文蔚等(1994)提出的待定陽(yáng)離子計(jì)算法對(duì)云母中Fe2+和Fe3+進(jìn)行計(jì)算,H2O含量按照F、Cl、OH所有位置都被陰離子充填情況下計(jì)算得到。由于電子探針目前還難以準(zhǔn)確測(cè)定Li的含量,只能通過估算獲得該含量。

從表1—3數(shù)據(jù)中可以看出,云母中SiO2含量為47.22%～50.98%,TiO2含量為0.02%～0.83%,Al2O3含量為29.25%～37.71%,FeOT含量為0.3%～6.94%,MgO含量為0.02%～0.69%,CaO含量為0.01%～0.06%,Na2O含量為0.12%～0.77%,K2O含量為9.5%～10.9%,F含量為0.11%～1.12%,Li2O含量為4.12%～5.08%。從云母化學(xué)成分變化可知,樣品中的云母具有貧TiO2、MgO 、CaO,富K2O、Al2O3的特點(diǎn)。云母在背散射圖上顯示出黑白兩種不同顏色,背散射圖上顏色較淺的區(qū)域代表著 F、Fe、Li2O含量相對(duì)較高,而背散射圖上深色區(qū)域代表著F、Fe、Li2O含量相對(duì)較低。所有數(shù)據(jù)以22個(gè)O原子為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)圖6a對(duì)計(jì)算結(jié)果的分類顯示,可以將其定義為鐵鋰云母。

表1 珠坑鎢礦原生白云母的電子探針分析化學(xué)組成

表2 珠坑鎢礦交代平衡白云母的電子探針分析化學(xué)組成

表3 珠坑鎢礦熱液白云母的電子探針分析化學(xué)組成

圖6 珠坑鎢礦云母化學(xué)組成(Mg-Li)-(Fetot+Mn+Ti-AlⅥ)分類圖解(a)和紅色圓圈區(qū)域局部放大圖(b)

5 討論

5.1 熱液蝕變與稀有金屬礦化關(guān)系

在珠坑鎢礦細(xì)粒白云母花崗巖、細(xì)粒二云母花崗巖、云英巖中,云母礦物的電子探針顯示白云母的類型主要分為三類:原生白云母(未蝕變巖中自形白云母),礦物化學(xué)分類為鋰云母+鐵鋰云母;交代平衡白云母(原生白云母殘余),礦物化學(xué)分類顯示其為鐵鋰云母;熱液白云母,礦物化學(xué)分類可能是鐵鋰云母,結(jié)合鏡下和手標(biāo)本礦物特征,基本可以將其定義為鐵鋰云母。

珠坑鎢礦原生鋰云母→鐵鋰云母中揮發(fā)分(F、Cl等)、堿性元素(K、Na、Li等)含量呈明顯的變化趨勢(shì),反映了珠坑鎢礦富集成礦過程。筆者將電子探針數(shù)據(jù)處理后投到分類圖解中(圖6a紅色圓圈區(qū)域),發(fā)現(xiàn)其與大湖塘鎢礦中花崗巖熱液成因云母的分類近似(張勇等,2020),表明珠坑鎢礦具有一定的鋰成礦潛力。珠坑鎢礦蘊(yùn)含著大量云母化蝕變的熱液流體,可能富集F、K等元素的堿質(zhì)流體,綜上可知,珠坑鎢礦稀有金屬元素的高度富集可能與熱液蝕變的疊加密不可分。珠坑鎢礦熱液蝕變巖中不同類型云母的發(fā)現(xiàn),為研究鎢礦中稀有元素富集過程以及與熱液蝕變的關(guān)系提供了新方向。此外,通過巖相學(xué)、顯微礦物學(xué)、電子探針等分析技術(shù),系統(tǒng)厘定了珠坑鎢礦熱液蝕變類型和云母成分及其分類的關(guān)系,顯示出珠坑鎢礦在熱液交代過程中,經(jīng)歷了鈉長(zhǎng)石化、白云母化等熱液蝕變的疊加,使得富集在花崗巖中的成礦元素析出,這些交代蝕變過程為稀有金屬元素富集成礦提供了有利條件。

5.2 成礦流體演化與W沉淀成礦機(jī)制

顯微巖相學(xué)與背散射圖像研究發(fā)現(xiàn),珠坑鎢礦花崗巖中存在三類云母,主要為鐵鋰云母,這三類云母代表了巖漿演化不同階段的產(chǎn)物。巖漿演化過程中云母的成分變化也是重要控制因素之一,隨著巖漿分異不斷地發(fā)生變化,其中特殊成分,如F、Cl、P等元素可以顯著改變硅酸鹽的結(jié)構(gòu)。研究表明,鋁硅酸鹽熔體中水和揮發(fā)分組分的增加將會(huì)導(dǎo)致W等稀有金屬陽(yáng)離子的溶解度增加(Lichtervelde et al., 2010),同時(shí)可促使W、Sn等高場(chǎng)強(qiáng)親F元素在富F熔體-流體體系中高度富集成礦。此外,W元素在富F巖漿體系演化過程中趨向于在殘余巖漿中富集(Keppler et al., 1991; Linnen, 1998)。

隨著巖漿進(jìn)一步演化,珠坑鎢礦原生白云母→交代平衡白云母→熱液白云母中F等特征性元素含量發(fā)生變化,其中交代平衡白云母具有相對(duì)較高的F含量(0.12%～1.15%),顯示出富F熱液流體對(duì)花崗巖圍巖進(jìn)行改造,指示著鎢的成礦演化過程。體系中晶體與熔體比例不斷增加,殘余巖漿中的水和揮發(fā)分不斷增加,伴隨著結(jié)晶分異作用,巖漿晚期熔體中H2O、F含量趨近飽和并發(fā)生熔-流體不混溶,出溶酸性富F流體。稀有金屬在熔-流體之間的配分行為不同,鎢元素強(qiáng)烈配分到流體相中,出溶流體與花崗巖圍巖發(fā)生水-巖反應(yīng),形成云英巖,同時(shí)造成了結(jié)晶相中稀有金屬的遷移和再沉淀(Chevychelov et al., 2005)。宜春414礦床為一超大型鋰-鈮-鉭礦,該礦床稀有金屬礦化主要賦存在深部強(qiáng)鈉長(zhǎng)石化帶中(李潔等, 2013; 楊澤黎等, 2014; 徐喆等, 2018)。珠坑鎢礦與宜春414鋰-鈮-鉭礦都疊加了同樣的更晚期酸性蝕變,都出現(xiàn)了大量硫化物的沉淀,如黃鐵礦、黃銅礦等熱液礦物,最后形成了礦化的硅質(zhì)殼和石英脈。宜春414鋰-鈮-鉭礦和珠坑鎢礦可能經(jīng)歷了類似的成礦模式,即:巖漿作用→堿性熱液蝕變→酸性熱液蝕變的巖漿-流體作用。綜上所述,不同蝕變作用對(duì)于花崗巖體系中金屬元素的遷移和沉淀具有重要意義,不同的蝕變類型記錄著不同的熱液蝕變過程及其物理化學(xué)特征(Zhang et al., 2018),這為贛南地區(qū)乃至我國(guó)稀有金屬找礦勘查工作提供啟示。

5.3 鎢礦中鋰等稀有金屬成礦指示意義

前人研究表明,稀有金屬花崗巖的巖漿演化過程會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)分F等組分的含量增加,在巖漿的演化過程中,F始終扮演著重要角色,F含量的升高可以明顯降低巖漿的固相線和液相線溫度(唐傲等, 2016)。伴隨著巖漿的不斷演化,F趨向于在高度分異的晚期巖漿中富集,而且對(duì)熔體的結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)特性有著明顯的限制,這將有利于稀有金屬元素富集(Holtz et al., 1993)。筆者通過揮發(fā)分F含量和堿性元素(K、Na、Li等)含量變化趨勢(shì)來反映珠坑鎢礦富集成礦過程(圖7)。隨著巖漿演化,云母中F、Li2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷變化,珠坑花崗巖中云母從鋰云母向鐵鋰云母演化。從花崗巖演化早階段到晚階段,云母中F含量具有先升高再降低,但普遍不高這一特征,Li含量變化幅度不大,巖漿向著富Al貧Ca發(fā)展。加拿大花崗巖型Li-Nb-Ta礦床中白云母的研究揭示,富Li和F的白云母是巖漿熱液交代作用產(chǎn)物(Lichtervelde et al., 2008)?？梢?珠坑鎢礦床中成礦元素的富集與巖漿逐步演化密切相關(guān)。

圖7 珠坑花崗巖中云母的元素含量變化特征

珠坑鎢礦云母中FeOT與F呈現(xiàn)出正相關(guān)趨勢(shì),可能是由于巖漿不斷分異作用造成的。珠坑云母逐漸富F和FeOT,而OH, Na, Mg等元素逐漸減少,說明隨著巖漿演化,云母中的OH逐漸被F置換,A1或者A1與Mg逐漸被Si或Fe耦合取代(萬泰安等, 2022; Pesquera et al., 1999)。Al2O3與F呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)性,AlⅥ與F整體上有一定的負(fù)相關(guān)趨勢(shì),K2O與F也存在著負(fù)相關(guān)性。這些元素之間的負(fù)相關(guān),可能由于成礦作用使得花崗巖經(jīng)歷了白云母化的疊加,富F巖漿流體對(duì)花崗巖圍巖進(jìn)行了改造而導(dǎo)致,這也表明珠坑鎢礦花崗巖具有較高的演化程度。對(duì)比大湖塘鎢礦熱液白云母與宜春414熱液白云母中F含量變化(圖8a),珠坑鎢礦熱液白云母中F含量?jī)H為0.11%～0.59%,不足1%,顯示出宜春414→大湖塘鎢礦→珠坑鎢礦床中,熱液白云母F含量有著明顯的逐漸降低趨勢(shì)(圖8b),與Li礦化富集也有一定的相關(guān)性。珠坑鎢礦熱液白云母F含量指示著該礦床鋰成礦潛力較弱,說明熱液白云母中F含量可以作為鎢礦中找鋰的礦化指標(biāo)。

圖8 熱液白云母F含量變化特征(張勇等,2020;Xu et al., 2023)

6 結(jié)論

(1)珠坑鎢礦床作為贛南地區(qū)花崗巖型鎢礦的典型代表之一,鎢礦中的云母具有富Al、K,貧Mg、Ca、Ti、Li等特點(diǎn),云母類型主要為鐵鋰云母。熱液蝕變的疊加可能是鎢等稀有金屬元素富集的關(guān)鍵因素。

(2)揮發(fā)分F對(duì)于W富集有著顯著作用,珠坑鎢礦原生白云母→交代平衡白云母→熱液白云母中F等特征性元素含量變化規(guī)律,指示著鎢成礦演化,為贛南地區(qū)乃至我國(guó)稀有金屬找礦勘查工作提供啟示。

(3)相較于大湖塘和宜春414熱液白云母,珠坑鎢礦熱液白云母中F含量最低,指示著大湖塘和宜春414鋰成礦潛力更好,進(jìn)一步表明熱液白云母中F含量可以作為鎢礦中找鋰的礦化指標(biāo)。