南岭地区钨矿床共(伴)生金属特征及其地质意义
南岭地区鸨矿床共(伴)生金属特征及其地质意义 摘要:南岭是世界上最重要的钧矿产地,南岭钧矿床中与钙共(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鸨矿床中与钙共生或伴生的锡、钳、锡、锯但、铜、铅锌、 金银、稀 土等元素的不同状况和特征,其中锡、铝、锡是南岭鸨矿床中最普遍最重要的共(伴)生元素,制钮只在演化 程度较高的 花岗岩相关的钧矿床中伴生产出,铜、金作为钙矿床伴生金属的意义较小,而伯矿床中伴生的银、铅锌具有相 当重要的意义。 从元素地藻化学性质、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:伯矿床;共(伴)生金属;地球化学性质;花岗岩;多阶段成矿;南岭南岭,尤其是赣南和湘东 南地区,是我国乃至 世界上鸨矿床最丰富、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 鸨矿床不仅类型齐全,而且除了鸨以外,还有丰富 的共生或伴生金属作为有用组份产出,使南岭鸨矿 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、钥、秘、彼、锯钥、 铜、铅锌、银、镣、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 都是与鸨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,也对鸨矿床中共生或 伴生的有色、稀有及贵金属元素的状况和特征进 行了…些调研,得到了…些认识。本文介绍了南 岭及邻近地区鸨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 钙矿床中,真正单独以鸨为唯一有用元素产出的 是很少的,大多数钙矿床都有一种或几种共生或 伴生金属,可以称为“钙-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锡与铝的共生关系 锡是南岭及其邻区堪与锣媲美的最重要的矿 产资源之…。长期以来,国内地质学界往往将该 地区的锡与鸨并列,故有“南岭钙锡矿床”、“华 南鸨锡花岗岩”等名称。南岭地区鸨-锡共生或伴 生的矿床确实很多,甚至有些钙矿床最初是开采 锡矿的,例如赣南崇义的淘锡坑鸨矿就因此而得 名。在最早总结我国赣南钙矿地质的经典著作《江 西南部鸨矿地质志》中,被明确冠以“鸨锡矿床” 的就有牛龙口、洪水寨、一爹种、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“鸨矿床”的, 如方美山、荡坪等,实际上也是伯-锡共生的矿床。 后来的工作则在赣南发现了更多的鸨锡共生矿床, 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,也有大量的鸨-锡共生矿床;其中最 著名的无疑是湘东南的柿竹园矿床,其鸨、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) o 众所周知,柿竹园矿床除了伯、锡共生外, 还有钥、秘、锻等,因此堪称多金属矿床。与它 类似,南岭及邻区的钙锡共生或伴生矿床实际上 也大多是鸨-锡多金属矿床或锡-鸨多金属矿床, 亦即除了以鸨-锡或锡-鸨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。 尽管钙、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,锡与鸨的关 系并不十分密切。锡与鸨既非同…周期又非同… 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…定差异(刘英俊等, 1984)。鸨属于典型的亲氧元素,它在自然界中以 W6+的氧化态形式与02 一结合形成WO4 2-络阴离子, 并再与Fe, Mn, Ca等元素结合形成钙酸盐类,因 此,钙的天然矿物均以钙酸盐为主。与钙相比, 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、锯钥酸盐、 硅酸盐和硼酸盐等。在自然界,锡容易与钛、铁、 馄钥、铝等发生类质同象置换,但很少与鸨形成 类质同象;钛、铁、《尼钥等也成为锡石锡的 最重要矿物中所包含的主要微量金属,而鸨在锡 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,钙没有进入任何一种锡矿物的化 学式(陈骏等,2000) o 事实上,从锡与鸨二者在矿床中的主客关系 来看,南岭及邻区大部分鸨矿都有锡伴生,但在 一些以锡为主的矿床中,钙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-鸨共生矿床,但是从上世纪60 年代起矿山就转为主要开采花岗岩型车旦馄锡矿, 并建立了老虎头、水溪庙和金竹源等3处花岗岩型 钥(锯)-锡矿床,鸨已经变得很不重要。对于许 多独立锡矿床来说,其共生的鸨也不多见,有的 甚至基本上没有钙的共生或伴生,而是与银、铅 锌等共生,如江西的德安曾家珑锡矿、石城松岭 锡矿、会昌岩背锡矿等。广西大厂锡多金属矿床 中的鸨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鸨矿 都有锡伴生,但是在江西的中部和北部,许多鸨 矿却没有锡伴生,如武功山地区的下桐岭鸨矿床 —就没有锡伴生而有钳、挞、锻伴生(汪帮勤等, 2004)。 锡矿与钙矿在南岭及其邻区的分布也并不十 分…致。总体上看,南岭东段的赣南地区以鸨矿 的密集产出为特征,尽管大部分鸨矿床都有锡的 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、桂东北一带是钙、 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…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,鸨矿已很少,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、 白生厂 辛后塞 个笙 锡是言§羸共生可羸还与鸨矿床的类型有关。 一般地说,石英脉型(尤其是大脉型)黑鸨矿床最 易伴生锡的富集;而斑岩型或细脉浸染型(白)钙 矿床则较少有锡的共生,如赣北的阳储岭斑岩鸨 (钥)矿床、广东的莲花山斑岩钙矿,以及南岭地 区以外的我国另…个重要鸨矿资源产地——河南栾 川三道庄斑岩钥鸨矿床等。细脉浸染型鸨矿床中的 福建行洛坑矿床以鸨钥伴生为特征,锡成为很次要 的伴生组份。夕卡岩型(白)鸨矿床也较少有锡的 共生,如湘东南的新田岭鸨矿。 对于伯锡共(伴)生矿床中钙与锡的产出特征, 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 盆系余出桥组泥质灰岩的内外接触带,复杂