澳大利亚锡矿的成矿研究

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收藏文章 赞一个 已赞 2016-05-19 矿业澳洲


【钨锡矿与地球演化的关系】众所周知,钨锡为亲花岗岩元素。不论矽卡岩型的还是云英岩型和石英脉型的钨锡矿床,成矿母体均为花岗岩。虽然世界上的花岗岩有多种成因类型,但富钨锡花岗岩似乎主要来源于古陆壳物质的重熔。


【钨锡成矿时代特点】前寒武纪形成钨锡矿床比较少且规模小,在我国有扬子地台西缘的平地钨矿床和扬子地块中间的贵州梵净山钨锡矿床,在北斯堪的纳维亚地盾上有矽卡岩型钨矿床,它们各自的钨锡金属储量不足1万吨。早古生代是一次重要的钨锡成矿期,形成有西欧的康沃尔-伊比利亚-比利牛斯-厄尔士巨型钨锡成矿带,有澳大利亚东南沿海-塔斯马尼亚钨锡成矿带,有我国北祁连山钨成矿带(产出塔尔沟、小柳沟等钨矿床)。


晚古生代是又一次重要的钨锡成矿期,形成有中亚的哈萨克斯坦-吉尔吉斯斯坦钨锡成矿带,仅哈萨克斯坦 VerkhneeKairakty 矿床就拥有100万吨钨金属储量,吉尔吉斯斯坦有几个大型锡矿床,有我国北山钨锡成矿带(产出红尖兵山和鹰嘴红山钨矿床、七一山钨锡矿床、明锡山锡矿床)。


中生代是钨锡成矿的全盛时期,形成有俄罗斯远东钨锡成矿带,有东南亚钨锡成矿带,北美内华达钨成矿区,有著名于世界的我国华南钨锡成矿带(粤赣湘钨矿带和湘桂锡成矿带)及三江锡成矿带。


【锡矿演化】按前寒武纪-古生代-中生代的顺序,钨锡成矿规模由小到大,揭示含钨锡矿的形成条件与地球演化密切相关。


【钨锡花岗岩类型】迄今为止,蛇绿岩套中直接由幔源基性岩浆分异的斜长花岗岩,即M 型花岗岩,没有发现过钨锡矿。已知的锡矿床主要与 S 型花岗岩有关; 钨矿床也主要与 S 型花岗岩有关,仅少量与Ⅰ型花岗岩有关。


世界最大的华南钨锡矿集区,粤赣湘钨成矿带花岗岩属弱过铝的 S 型二长花岗岩、正长花岗岩和碱性长石花岗岩,湘桂锡成矿带花岗岩属强过铝的 S 型二长花岗岩。北祁连山塔尔沟钨矿床有关花岗岩为 S 型花岗闪长岩和黑云母花岗岩,小柳沟钨矿床有关花岗岩为隐伏的 S 型二长花岗岩; 北山红尖兵山钨矿床有关花岗岩为 S 型二长花岗岩,七一山钨锡矿床有关花岗岩为 S 型二长花岗岩。成矿类型有蚀变花岗岩型、矽卡岩型、伟晶岩型、云英岩型、石英脉型、角砾岩筒型。其中,以矽卡岩型和石英脉型最为发育。


Ⅰ型花岗岩有关钨矿床分布比较孤立和分散,代表性矿床有河南栾川三道庄钨钼矿床和广东大宝山铁铜钨矿床,是一种斑岩型和矽卡岩型复合矿床; 江西阳储岭矿床为一种比较典型的斑岩型矿床,绝大部分钨矿化发育于花岗闪长岩的岩体隆起部位; 广东莲花山也是斑岩钨矿床,只是矿体出现在外接触带。


概括地讲,对于形成钨锡矿床,Ⅰ型花岗岩比M 型花岗岩有利,S 型花岗岩比Ⅰ型花岗岩更有利。M型花岗岩来源于地幔基性岩浆分异,Ⅰ型花岗岩来源于壳幔源或下部地壳 ( infracr usta l) 物质重熔,S 型花岗岩来源于地壳源或上部地壳(supracr ustal) 物质重熔。由此可知,花岗岩浆源区地壳物质越多,对形成富钨锡岩浆越有利。


【钨锡花岗岩同位素信息】华南地区粤赣湘钨成矿带花岗岩锶同位素初始比值为 0. 708~0. 720,Nd ( t ) 值为- 6~- 14。湘桂锡成矿带花岗岩锶同位素初始比值≥0. 720,Nd ( t ) 值为- 14~- 7 ( 肖庆辉等,2002) 。北祁连塔尔沟钨矿有关花岗岩锶同位素初始比值为 0. 7154。


红尖兵山钨矿床有5件黑钨矿Nd ( t)值- 8. 05~- 4. 16; 七一山钨锡矿床5件萤石Nd ( t)值为- 4. 29~- 4. 27。锶同位素初始比值大于0. 708 和 Nd ( t ) 值远小于0,证明富钨锡花岗岩源区为古老地壳物质。


【地幔演化成矿】地球演化壳幔分异过程,钨锡向地壳中富集。地壳内部再分异时,钨锡进一步向上地壳富集。按照 Lehmann ( 1994) 提出的在地球历史中某些金属分异演化模式,原始地幔中钨和锡含量分别为0. 016×10- 6和 0. 13×10- 6; 地幔-地壳分异,地壳中钨和锡含量分别达 1. 0×10- 6和 2. 0×10- 6; 地壳内部分异,下地壳中钨和锡含量分别变为0. 7×10- 6和1. 5×10- 6,上地壳中钨和锡含量则分别达2. 0×10- 6和2. 5~5. 5×10- 6。


所谓地壳内部分异,实际是幔源物质在地壳环境再经历多次部分熔融分异和表生分异过程。古老地壳相对于新生地壳,有更多机会经历上述分异过程。因此,古老陆块中上地壳在较晚时代活化重熔,最有利于富钨锡花岗岩的形成。


——杨合群,西安地质矿产研究所


【澳大利亚塔斯马尼亚岛的矿床】塔斯马尼亚岛在澳大利亚南端,构造上属塔斯曼褶皱带的一部分,向南与南极洲相连,向北经澳大利亚东部,然后为巴布亚新几内亚所断,最后又与西印尼和马来西亚相接。


自1871年本岛发现比绍夫山附近的锡石矿以来,这里一直是个重要的金属矿产地。这里的矿床主要有:1.寒武系火山岩中的块状硫化物矿床,如罗斯伯里等的铜、铅、锌矿,其规棋在同类型矿床中可居最大的行列之中。2.脉状锡一钨矿床。3.交代碳酸盐层的层控矿床,如居世界最大的原生锡矿行列的瑞尼逊矿,它们均与泥盆纪花岗岩类有关。4.夕卡岩型白钨矿等。


——李志锋《经济地质》


【塔斯马尼亚岛的锡矿】塔斯马尼亚岛面积与我国台湾省相仿。这里的锡矿资源约占澳大利亚的十分之二。据统计,截至1978年,该岛已产锡近22万吨。


【塔斯马尼亚的锡矿类型】一是锡石一黝锡矿一磁黄铁矿透镜体;二是花岗岩类弯窿上围岩中之石英一黑钨矿土锡石脉,这类相对地是小矿,最大的锡储量不大于2万吨;三是受过蚀变的云英岩化的花岗岩内的浸染状锡石,含锡小于0.2% 。


上述三种类型中,以第一类最重要,是交代碳酸盐层的层控矿床和裂隙充填的脉状矿体。 主要矿床有瑞尼逊矿,储量在世界的原生锡矿床中可居最大之列,锡储量大于15万吨其他如克利夫兰矿,锡储量3.15万吨,矿石含锡0.6%,含铜0.2%,现已被采四分之三;比绍夫山矿,锡储量为2.867万吨,含锡0.47%。


【瑞尼逊矿】这里着重介绍一下瑞尼逊矿。这个矿主要是原生层控矿床,是世界上最大的原生锡矿之一。在本岛上几个矿床中,它的储量最大,矿石量据CRA有限公司估计,为2400万吨,含锡1.14%,金属量应为26万吨。


该矿的锡矿化与晚泥盆世花岗岩有关,为斑状黑云母花岗岩局部具云英岩化,白云母中含少量锡石。锡石矿化出现在寒武纪白云岩层中,共三层,为层控交代矿体。最下层厚约5米,然后为60米页岩层,夹薄层石英岩,中间为第二层白云岩,厚约15米,块状至薄层贞状然后为“红色岩层” ,厚约20米;最上层白云岩厚约20米往上为厚约1000米之火山碎屑杂砂岩和页岩。层控矿床主要出现在下层和中层内,当这些白云岩层与导矿断层交会时。下部矿层底部亦为石英岩、粉砂岩和页岩层。矿层主要由块状磁黄铁矿组成,含少量锡石、毒砂及其他硫化物,脉石矿物为石英、电气石、滑石、透闪石菱铁矿和萤石。


另外,本矿区还有受断层控制的矿体,它们与层控矿床相连,矿物组分与之相近。这些锡石一硫化物矿床,与马来西亚及中国南部的锡石一毒砂一硫化物矿床有非常密切的姻亲关系。


——李志锋


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