南岭地区钨矿床共(伴)生金属特征及其地质意义初探

高　校　地　质　学　报GeologicalJournalofChinaUniversities2008年12月，第14卷，第4期，527-538页December2008，Vol.14，No.4，p.527-538南岭地区钨矿床共（伴）生金属特征及其地质意义初探华仁民，张文兰，李光来，胡东泉，王旭东（内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学与工程学院，南京210093）摘要：南岭是世界上最重要的钨矿产地，南岭钨矿床中与钨共（伴）生的有色、稀有及贵金属种类很多，数量可观，也是我国重要的矿产资源。论述了南岭及其邻近地区众多钨矿床中与钨共生或伴生的锡、钼、铋、铌钽、铜、铅锌、金银、稀土等元素的不同状况和特征，其中锡、钼、铋是南岭钨矿床中最普遍最重要的共（伴）生元素，铌钽只在演化程度较高的花岗岩相关的钨矿床中伴生产出，铜、金作为钨矿床伴生金属的意义较小，而钨矿床中伴生的银、铅锌具有相当重要的意义。从元素地球化学性质、南岭的区域地质背景、花岗岩演化、多期多阶段成矿作用等方面出发，分析和解释了它们之间相互共（伴）生的原因及差异性，探讨了其地质意义。关键词：钨矿床；共（伴）生金属；地球化学性质；花岗岩；多阶段成矿；南岭中图分类号：P618.67　　　　　　　文献标识码：A　　　　　　　　文章编号：1006-7493（2008）-03-0527-12Abstract:TheNanlingRangeareainSouthChinaisthemostimportanttungstenproducingdistrictintheworld.Italsoyieldsgreatamountofothernonferrous,rare,andpreciousmetalresourcesastheaccompanimentswithtungstenmineralization.Thispaperdescribesthedifferentsituationsandcharacteristicsofseveralaccompanyingmetals,e.g.Sn,Mo,Bi,Ta-Nb,Cu,Au,Ag,Pb-ZnandREE,intungstendepositsintheNanlingRangeandvicinityareas.Sn,Mo,andBiarethemostcommonandimportantelementsamongtheseaccompaniments,whereasTa-NbisonlyaccompaniedwithWdepositsrelatedtohighlyevolvedgraniticrocks.CuandAuarenotimportantaccompanyingmembersoftungstenmineralizationinthisarea,whileAgandPb-ZnaremuchmorecommonintheNanlingtungstendeposits.Thepaperalsoexplainsthefactorswhichcausedthedifferentbehaviorsoftheseelementsfromtheviewofgeochemicalfeatures,regionalgeologicalbackgrounds,evolutionofgraniticrocks,aswellasthesuperpositionofmulti-stagedmineralizations.Thegeologicalimplicationoftheseaccompanyingrelationsisalsodiscussed.Keywords:Wdeposits;accompanyingmetals;geochemicalfeatures;granites;multi-stagedmineralizations;theNanlingRegion.HUARen-min,ZHANGWen-lan,LIGuang-lai,HUDong-quan,WANGXu-dongStateKeyLaboratoryforMineralDepositsResearch,SchoolofGeologicalSciencesandEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210093,ChinaAPreliminaryStudyontheFeaturesandGeologicImplicationoftheAccompanyingMetalsinTungstenDepositsintheNanlingRegion收稿日期：2008-09-27；修回日期：2008-10-25基金项目：国家重点基础研究发展计划（2007CB411404）、国家自然科学基金项目（40572057，40730423）资助作者简介：华仁民，教授，主要从事矿床学研究与教学；E-mail:[e-mail]　　南岭，尤其是赣南和湘东南地区，是我国乃至世界上钨矿床最丰富、最集中分布的地区。长期的勘查、生产和科学研究成果均已显示，南岭地区的钨矿床不仅类型齐全，而且除了钨以外，还有丰富的共生或伴生金属作为有用组份产出，使南岭钨矿床成为多种有色、稀有金属的重要来源（徐克勤等，1959；康永孚等，1991；王秋衡，1991）。事实上，南岭及其邻近地区产出的锡、钼、铋、铍、铌钽、铜、铅锌、银、锑、铀等金属在国内都占有重要地位，有些甚至名列世界前茅；而在许多情况下它们高　校　地　质　学　报14卷4期528都是与钨矿共生或伴生产出的。　　笔者等近年来在从事华南中生代花岗岩类及其成矿作用关系的研究中，也对钨矿床中共生或伴生的有色、稀有及贵金属元素的状况和特征进行了一些调研，得到了一些认识。本文介绍了南岭及邻近地区钨矿床中若干重要的共（伴）生金属元素的产出特征，并对其原因和地质意义进行了初步的分析和讨论。　　需要指出的是，在南岭及其邻近地区众多的钨矿床中，真正单独以钨为唯一有用元素产出的是很少的，大多数钨矿床都有一种或几种共生或伴生金属，可以称为“钨-多金属矿床”。而本文所论述的共生或伴生金属，主要是那些具有工业利用价值、能独立计算储量，或能作为矿山副产品回收的那些金属元素。1　锡与钨的共生关系　　锡是南岭及其邻区堪与钨媲美的最重要的矿产资源之一。长期以来，国内地质学界往往将该地区的锡与钨并列，故有“南岭钨锡矿床”、“华南钨锡花岗岩”等名称。南岭地区钨-锡共生或伴生的矿床确实很多，甚至有些钨矿床最初是开采锡矿的，例如赣南崇义的淘锡坑钨矿就因此而得名。在最早总结我国赣南钨矿地质的经典著作《江西南部钨矿地质志》中，被明确冠以“钨锡矿床”的就有生龙口、洪水寨、一箩种、九龙脑、漂塘、鸭子脑、龟子背、盘龙山、新地、墨烟山、鸭溪山、枯竹巢、白石坳、茅坪、直坑、张天堂等（徐克勤等，1943），而另一些虽然被称为“钨矿床”的，如岿美山、荡坪等，实际上也是钨-锡共生的矿床。后来的工作则在赣南发现了更多的钨锡共生矿床，如柯树岭、樟东坑、新安子、八仙脑、牛岭、石雷（棕树坑）等。在南岭的其他地区如粤北、湘东南和桂东北等地，也有大量的钨-锡共生矿床；其中最著名的无疑是湘东南的柿竹园矿床，其钨、锡储量均达到了超大型矿床的规模（陈毓川等，1993；毛景文等，1998；刘义茂等，2000）。　　众所周知，柿竹园矿床除了钨、锡共生外，还有钼、铋、铍等，因此堪称多金属矿床。与它类似，南岭及邻区的钨锡共生或伴生矿床实际上也大多是钨-锡多金属矿床或锡-钨多金属矿床，亦即除了以钨-锡或锡-钨为主要的成矿金属元素外，矿床中或多或少还有其他共（伴）生的有用金属元素，只不过它们的含量有较大差异，有的达到了可供工业利用的程度，有的则未达到工业利用的数量而已。　　尽管钨、锡在南岭地区共生十分普遍，但是，从元素本身的地球化学性质上来看，锡与钨的关系并不十分密切。锡与钨既非同一周期又非同一族，二者的电子构型、原子和离子半径、氧化还原电位等地球化学参数均有一定差异（刘英俊等，1984）。钨属于典型的亲氧元素，它在自然界中以W6+的氧化态形式与O2-结合形成WO42-络阴离子，并再与Fe，Mn，Ca等元素结合形成钨酸盐类，因此，钨的天然矿物均以钨酸盐为主。与钨相比，锡虽然也属于亲氧元素（戚长谋，1991），但是锡不仅具有亲氧性，还具有亲铁性、亲硫性，可以在多种地质条件下形成多种锡的独立矿物，如锡的氧化物、氢氧化物、硫化物、硫盐、铌钽酸盐、硅酸盐和硼酸盐等。在自然界，锡容易与钛、铁、铌钽、铝等发生类质同象置换，但很少与钨形成类质同象；钛、铁、铌钽等也成为锡石——锡的最重要矿物中所包含的主要微量金属，而钨在锡石中的含量普遍较低。在目前已知的锡的六大类50多种矿物中，钨没有进入任何一种锡矿物的化学式（陈骏等，2000）。　　事实上，从锡与钨二者在矿床中的主客关系来看，南岭及邻区大部分钨矿都有锡伴生，但在一些以锡为主的矿床中，钨可能并不是最重要的共生或伴生金属，例如桂东北的栗木矿田，原来是以锡为主的锡-钨共生矿床，但是从上世纪60年代起矿山就转为主要开采花岗岩型钽铌锡矿，并建立了老虎头、水溪庙和金竹源等3处花岗岩型钽（铌）-锡矿床，钨已经变得很不重要。对于许多独立锡矿床来说，其共生的钨也不多见，有的甚至基本上没有钨的共生或伴生，而是与银、铅锌等共生，如江西的德安曾家垅锡矿、石城松岭锡矿、会昌岩背锡矿等。广西大厂锡多金属矿床中的钨也并不是重要的伴生组份。当然，相反的情况同样存在。例如，虽然赣南地区众多的钨矿都有锡伴生，但是在江西的中部和北部，许多钨矿却没有锡伴生，如武功山地区的下桐岭钨矿床529华仁民等：南岭地区钨矿床共（伴）生金属特征及其地质意义初探4期就没有锡伴生而有钼、铋、铍伴生（汪帮勤等，2004）。　　锡矿与钨矿在南岭及其邻区的分布也并不十分一致。总体上看，南岭东段的赣南地区以钨矿的密集产出为特征，尽管大部分钨矿床都有锡的共生或伴生，但是独立的锡矿床或以锡为主的矿床相对较少；南岭中段的湘东南、桂东北一带是钨、锡并重，如瑶岗仙、柿竹园、锡田、姑婆山（水岩坝）、珊瑚（长营岭）等，但是锡的矿化已明显增强，出现了一些以锡为主的矿床，如新路、荷花坪（吴寿宁，2006）、香花岭（钟江临等，2006）、香花铺及近年来发现的芙蓉锡矿等；到了南岭西段的桂北至滇东南，钨矿已很少，但锡矿却格外丰富并十分重要，如广西的大厂、德保，云南的都龙、白牛厂、新寨、个旧等。　　锡是否与钨共生可能还与钨矿床的类型有关。一般地说，石英脉型（尤其是大脉型）黑钨矿床最易伴生锡的富集；而斑岩型或细脉浸染型（白）钨矿床则较少有锡的共生，如赣北的阳储岭斑岩钨（钼）矿床、广东的莲花山斑岩钨矿，以及南岭地区以外的我国另一个重要钨矿资源产地——河南栾川三道庄斑岩钼钨矿床等。细脉浸染型钨矿床中的福建行洛坑矿床以钨钼伴生为特征，锡成为很次要的伴生组份。夕卡岩型（白）钨矿床也较少有锡的共生，如湘东南的新田岭钨矿。　　对于钨锡共（伴）生矿床中钨与锡的产出特征，不少研究者在一些具体矿床中进行了研究。例如，柿竹园矿床产于千里山花岗岩体东南内弯处与泥盆系佘田桥组泥质灰岩的内外接触带，复杂的成矿作用形成了4种成因类型的矿体，并呈现出明显的垂直分带，自上而下为：（1）大理岩细网脉型Sn，（Be）矿体；（2）夕卡岩型W，Bi矿体；（3）网脉状云英岩-夕卡岩型W，（Sn），Mo，Bi矿体；（4）云英岩型W，Sn，Mo，Bi矿体（毛景文等，1998；刘义茂等，2000）。可见，钨与锡既有密切共生，又有各自的富集规律，钨矿化在空间上与矽卡岩体分布基本一致，主要产于中部的夕卡岩型矿体中，而锡在网脉型和云英岩型矿体中较为集中。宋慈安（1996）对广西珊瑚矿田的研究表明：从浅部到深部，矿床的石英、黑钨矿等矿物中的W-Sb-Cu-Pb-Zn-Mo-Ag含量增多，而Sn-Cl-F含量有减少的趋势。这一现象似乎揭示了Sn与F之间的相关性。徐敏林等（2006）综合赣南