吉林杨金沟白钨矿床地质特征及成因探讨

第２ｌ卷第２期　２００７年４月　对　｛｝Ｉ　；ｉ９　ＭＩＮＥＲＡＬ　ＲＥＳ０ＵＲＣＥＳ　ＡＮＤ　ＧＥＯＬＯＧＹ　ＶＯ１．２１，ＮＯ．２　Ａｐｒ．，２００７　

吉林杨金沟白钨矿床地质特征及成因探讨　

张文博　（吉林省有色金属地质勘查局吉林长春１３００２１）　摘要：杨金沟白钨矿床赋存于下古生界五道沟群中上段，矿化类型主要为石英脉型。根据该矿床含矿　石英脉流体包裹体均一温度，Ｈ、０、Ｃ同位素组成及白钨矿床中硫化物单矿物的硫同位素组成的研究与　分析，进而认为，该矿床成因类型为中高温岩浆一热液叠加改造型。　关键词：白钨矿床；成因类型；地质特征；杨金沟　中图分类号：Ｐ６１８．６７　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌＯＯｌ一５６６３（２００７）０２－－０１２２－－０４　杨金沟白钨矿床位于吉林省珲春市春化镇，距小　西南岔金一铜矿区南约８ｋｍ。矿床于２００２年被发现，　经过近几年的勘查，区内共发现９２条矿体，对其中５３　条矿体进行资源量（３３３＋３３４１）估算，获得三氧化钨　９．７×１０‘ｔ吨，Ｗ（ｗｏ。）平均值为０．４４　，已超过大型　矿床规模。该矿床是迄今为止在东北地区发现的最大　的白钨矿床。　

１区域地质概况　

杨金沟白钨矿床大地构造位置处于吉黑地槽褶　皱系，延边优地槽褶皱带东部，大北城一四道沟ＳＮ　向褶皱带中段（图１）。区内地层主要为下古生界五道　沟群，呈近ＳＮ向条带状展布，南北长度约为４０ｋｍ，东　西宽度约为２．４ｋｍ，总体走向为０。，主体东倾，倾角为　６０。～８Ｏ。。地层属地槽型陆源碎屑一海底火山喷发建　造，后经区域动力变质作用而形成一套中低级变质岩　系，呈岛状、带状“漂浮”于海西期斜长花岗岩基之上。　自下而上分为三个岩性段：下段为变质砂岩及变质火　山岩；中段为斜长角闪片岩夹大理岩，是主要赋矿围　岩；上段为红柱石黑云母片岩，亦为赋矿围岩。　区内岩浆岩广泛分布，以海西期侵入岩为主，另　有印支一燕山期火山岩、侵入岩。海西晚期斜长花岗　岩、闪长岩大规模侵位，呈岩基状产出，构成基底，使　五道沟群遭到“破坏”。印支晚期一燕山早期火山一侵　入活动强烈，呈岩枝（脉）侵入，再次改造五道沟群。　

Ｅ　Ｅ＝】ｎ　图１杨金沟区域地质简图　Ｆｉｇ．１　Ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｙａｎｇｊｉｎｇｏｕ　Ｑ一第四系　Ｎ一老第三系砾岩Ｊ一侏罗系火山岩Ｔ一三叠系　火山岩Ｐ一二叠系变质碎屑岩、变质火山岩Ｐ　一下古生界五遭　沟群变质碎屑岩、变质火山岩７醒一燕山晚期花岗闪长岩　一　印支期二长花岗岩．ｙｉ一海西期闪长岩、斜长花岗岩　１一逆断层　２一性质不明断层　区内构造主要为断裂构造和褶皱构造。大北城一　四道沟ＳＮ向断裂构造与数组近ＥＷ向断裂构造交　汇，构成区内主要构造格架。褶皱构造主要为杨金沟　。向斜。区内发育一系列ＮＷ、ＮＮＷ、近ＳＮ向等控制钨　

①收稿日期：２００６—１Ｏ一１５作者简介；张文博（１　９６７一），男，高级工程师，主要从事地质勘查、矿床勘探、矿产技术经济评价等方面的研究及管　理工作。　注：本文的部分测试数据来自北京矿产地质研究院与吉林省有色金属地质勘查局合作项目的研究总结报告。　

１２２　维普资讯 http://www.cqvip.com 矿体产出的断裂构造，这些断裂构造与褶皱构造联合　导生的层间断裂破碎带控制着矿脉的展布。　

２矿床地质特征　

２．１矿体特征　杨金沟白钨矿床由一系列平行的脉状、复脉状石　英一白钨矿脉组成。根据矿脉空间展布特征及控矿构　造可划分为南、北两个矿段（图２）。　

图２杨金沟白钨矿区地质简图　Ｆｉｇ．２　Ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｙａｎｇｊｍｇｏｕ　ｓｃｈｅｅｈｔｅ　ｍｉｎｅ　Ｑ一第四系Ｐ　ｗｄｓ一下古生界五道沟群上段Ｐ　ｗｄ　一下古生界　五道沟群中段Ｐ　ｗｄ　～下古生界五道沟群下段＂ｉｎｓ一燕山期花　岗斑岩８ｉ‘　）一华力西晚期闪长岩８　一闪长玢岩脉１一钨矿体　２一钨矿化体３一竣工钻孔４一设计钻孔　２．１．１南部矿段　由东、中、西三个矿体群组成。其中东部矿体群由　１７条矿体组成，中部矿体群由２８条矿体组成，西部矿　体群由２３条矿体组成。矿体走向大多在３３０。～３５０。，　总体倾向为ＮＥ或ＳＥ，倾角为７Ｏ。左右。白钨矿体主要　产在石英脉两侧及地层层理裂隙面上，含矿石英脉宽　度一般为１～５ｃｍ，最宽为６０ｃｍ，一般每米含脉２～４　条，个别每米含脉ｌ０ｔ　２０条。各脉除相互平行分布　外，常见到分枝复合、膨大缩小、尖灭再现、弯曲等现　象。　２．１．２北部矿段　由２４条矿体组成，矿体走向为２９０。～３１０。，倾向　为ＳＷ，倾角为６０。ｔ７５。。白钨矿体其它特征与南部矿　段基本一致。　矿体长度一般为３００～６００ｍ，最长为１１００ｍ；平　均厚度一般在１．１０ｔ３．３０ｍ，最厚为４．５０ｍ；一般控　制深度在３００ｍ以内，最深为４２０ｍ。三氧化钨大于　２０００ｔ的矿体有５条，总计探获三氧化钨６．８×１０‘ｔ，占　全部资源量的７Ｏ　。　２．２矿脉类型及矿石特征　根据白钨矿脉空间产出状态、相互穿插关系及矿　石矿物组分特征，将白钨矿脉划分为４种类型：第１　类型为切层白钨矿脉；第Ⅱ类型为顺层白钨矿脉；第　Ⅲ类型为闪长玢岩脉中穿插白钨矿脉；第１Ｖ类型为石　英碳酸盐白钨矿脉。各矿脉类型矿石矿物以白钨矿为　主，次为毒砂、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉　铅铋矿、辉铋矿、方铅矿、硒锑铅铋矿、钛铁矿等。脉石　矿物有石英、斜长石、钠长石、黑云母、磷灰石、绿泥　石、方解石等。矿石具粗细粒结晶、包裹乳滴状、交代　及填隙结构，具脉状、细脉浸染状及角砾状构造。　２．３矿石化学组分特征　据张汉成（２００５年）的研究结果，第１、Ｉ、Ⅲ类　矿脉矿石中，Ｗ（ＳｉＯ２）值极高（７５．１９　～９６．１７　），　Ｋ２ｏ／Ｎａ２ｏ介于０．２～０．３。第１Ｘ／类型矿脉矿石中，　Ｗ（ｓｉｏ２）值较低（１４．８２　），Ｗ（ＣａＯ）、Ｗ（ＣＯ２）值较　高，成矿流体中富含Ｃａ。　及Ｃｏ；一；Ｋ２Ｏ／Ｎａ。Ｏ为　３．１４。在微量元素含量方面，第１、Ⅱ、Ⅲ类型矿脉矿　石除了以富集亲铁元素Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ等为特征外，还富　含Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ等高、中温矿化元素及矿化　剂元素Ｆ；第１Ｖ类型矿脉矿石Ｗ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ的含量较　低，而中、低温矿化元素Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｈｇ及矿化剂元　素Ｆ、Ｓｒ、Ｂａ的含量较高。　２．４围岩蚀变特征　围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、黑云母化、白云　

】２３　维普资讯 http://www.cqvip.com 母化、阳起石化和绿帘石化等，其中与白钨矿化有关　的蚀变主要为硅化和碳酸盐化。　３矿床成因探讨　３．１成矿温度　成矿温度通过测定含矿石英脉中流体包裹体均　一温度来获得。Ｉ类型切层石英脉中流体包裹体均一　温度变化范围为２７０￣Ｃ～４００￣Ｃ，主要集中在２８０‘Ｃ～　３６０。Ｃ之间，平均为３０９．３℃。Ⅱ类型顺层石英脉中流　体包裹体均一温度为１６Ｏ　Ｃ～３６０℃，主要集中在　１８０℃～３４ｏ　Ｃ之间，平均为２６４．２。Ｃ。Ⅲ类型闪长玢岩　内石英脉中流体包裹体均一温度变化范围为１７０＂Ｃ～　３５０。Ｃ，主要集中在１９Ｏ‘Ｃ～３４０℃之间，平均为　２６８．８℃。综上所述，杨金沟白钨矿床的成矿温度应在　２６０　Ｃ　３ｏｏ￣Ｃ之间。结合矿床蚀变类型来看，该矿床　成矿温度具有中高温热液特征。　３．２成矿物质来源　３．２．１　氢、氧、碳同位素特征　Ｉ、Ⅱ、Ⅲ类型矿石石英脉包裹体Ｈ、Ｏ、Ｃ同位素　组成测试结果见表１（图３）。成矿流体３Ｄ值在一７５‰　～一１ｏ１‰之间变化。采用不同类型含矿石英脉包裹　体均一温度平均值，并据Ｍａｔｓｕｈｉｓａ（１９７９）公式计算　Ｏｎ＾ｏ’其值在４．７６％。～１０．２‰之间变化。从含矿石　英脉的Ｉ类型一Ⅱ类型一Ⅲ类型，流体具有３Ｄ值逐　渐增高、　Ｏｎ　ｏ逐渐降低趋势。这表明，成矿流体具有　明显岩浆水特征，而且在岩浆期后热流演化阶段，有　大气水的加入。另外，不同类型含矿石英脉中流体包　裹体ＣＯ。的　¨Ｃ　ＤＢ‰值变化于一３．４‰～一６．５‰之　间，变化范围很小，比较稳定。这与Ｄｅｉｎｅｓ（２００２）总结　的一５‰左右的　ｎＣ　∞（‰）亏损值相吻合，同样具有　地幔流体的典型特征。因此，可以认为，该矿床的成矿　流体来源于深部（上地幔）。　图３成矿流体的　Ｄ一　Ｏ同位素组成　Ｆｉｇ．３　３Ｄ一　。Ｏ　ｉｓｏｔｏｐｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｒｅ　ｆｌｕｉｄ　Ｉ一切层型白钨矿脉　Ｉ一顺层型白钨矿脉　Ｉ一闪长玢岩脉中　穿插白钨矿脉　表１成矿流体氢、氧、碳同位素组成　Ｔａｂｌｅ　１　Ｈｙｄｒｏｇｅｎ，ｏｘｙｇｅｎ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｉｓｏｔｏｐｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｒｅ　ｆｌｕｉｄ　

注：１．样品由中国地质科学院矿产资源研究所测试，测试人万德芳等。　２．８¨ＯＨ２ｏ采用公式：８　０石英一８　０Ｈ２ｏ一３．３４ＸｌＯ　Ｔ一　一３．３１（Ｍａｔ—　ｓｕｈｉｓａｌ９７９）的计算值。　３．２．２硫同位素特征　对杨金沟白钨矿床不同产状磁黄铁矿、黄铁矿及　毒砂单矿物的硫同位素进行测定（表２）。结果表明，它　们的硫同位素组成（　。‘Ｓ）变化范围在一０．４‰～　４．７‰之间，变化范围小，比较稳定。这进一步证明，成　矿流体来源于深部（上地幔）。　

表２不同产状磁黄铁矿、黄铁矿及毒砂单矿物硫同位素组成　Ｔａｂｌｅ　２　Ｓｕｌｆｕｒ　ｉｓｏｔｏｐｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐｙｒｒｈｏｔｉｔｅ，ｐｙｒｉｔｅ　ａｎｄ　ａｒｓｅｎｏｐｙｒｉｔｅ　ｍｏｎｏｍｉｎｅｒａｌ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｓ　

注：样品由中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室稳定同位索测试．测试人李铁军等。２．使用质谱型号：Ｄｅｈａ—ｓ。　

１２４　维普资讯 http://www.cqvip.com ３．３矿床成因探讨　据刘英俊（１９９４）的研究，钨在地球历史演化中，　逐渐向地壳分异富集，钨矿化与地壳演化及岩浆侵位　活动密切相关，钨在地幔的丰度仅为０．１３×１０＿。。，而　在地壳的丰度达１．１×１Ｏ＿。。。据赫英（２００３）的研究，吉　林东部汪清地幔岩中的包裹体和寄主玄武岩中的钨　丰度分别达到０．５×１０　和１．０×１０～。但是，在同处　这一地区的五道沟群中段地层中的钨丰度高达１Ｏ．３１　×１Ｏ～。该矿床的矿体多呈脉状、复脉状产出，受层间　断裂破碎带及旁侧裂隙构造控制，沿一定层位一五　道沟群二、三岩性段并在不同岩性的不整合面中矿化　富集，这似乎可以定为层控型矿床。但事实上，钨成矿　作用经历了漫长的演化和发展。杨金沟矿区成矿流体　具有相对均一的稳定同位素组成范围，显示成矿流体　来源于深部（上地幔），同时具有大气水相混合的特　征。杨金沟区虽然没有大的岩浆岩体出露，但各种脉　岩发育，表明矿区深部可能存在一个岩浆活动中心，　并可能存在隐伏岩体，它为成矿提供热源及物质来　源。在成矿早期，热液流体沿裂隙充填和演化，海西期　一印支一燕山期岩浆不同规模的侵位活动，改造五道　沟群地层，温度由高温向低温转化，压力逐渐降低，可　以使一部分钨随岩浆热液直接沉淀下来，形成浸染状　钨矿化，这与区内断续出露的岩体、岩脉、小岩株普遍　存在白钨矿化相吻合。另外，热液流体使地热梯度不　断增高，可以从围岩中萃取钨及挥发性组分，形成含　矿热液，并在构造有利部位形成石英脉带型白钨矿。　综上所述，笔者认为，杨金沟白钨矿床成因类型　为中高温岩浆一热液叠加改造型。