Question

锡、钨矿床的特征

Answer 1

我国锡矿资源丰富，大兴安岭是我国新发现的锡和钨成矿带。大兴安岭中南段锡矿床和矿化点众多，如黄岗梁、大井和敖瑙达坝、东山湾、查木军、敖尔盖、白音诺、浩布高、宝盖沟等矿床（见图7-1），此外还有图上未标出的赋存于白银臬上侏罗统流纹质凝灰熔岩中硅化、电英岩化细脉中的锡石小型矿床（位于黄岗梁矿床东北、宝盖沟西南）。但是以锡矿资源储量来说，主要集中在黄岗梁、大井和敖瑙达坝三个矿床。该地区锡的工业矿物主要是锡石和木锡矿（Wood Tin，也称锡酸矿，H₂SnO₃）。

大兴安岭中南段，大型钨矿床只有一处，即黄岗梁；小型锡钨矿床两处；即东山湾和查木罕；另有锡钨矿点多处（小海清、东山湾、查木罕均为云英岩型矿床）。

因此，该地区目前已探知的大型锡、钨矿床以黄岗梁最有代表性。从钾长花岗岩到被交代的大理岩依次大体可划分为：钠长石化花岗岩、石榴石矽卡岩（钙铁石榴石为主）、透辉石石榴石矽卡岩、石榴石透辉石矽卡岩、辉石矽卡岩。需要指出的是黄岗梁1矿段的矽卡岩曾被认为是钾长花岗岩交代安山岩形成的。但是安山岩中CaO含量仅为4.20%～7.52%，而矽卡岩中CaO含量在20%以上，CaO在矽卡岩形成过程中属惰性组分，钙来自何方？实际上该矿床产于钾长花岗岩与上二叠统黄岗梁组（地层清理将原下二叠统的黄岗梁组归入上二叠统哲斯组，见第三章，下文同此）接触带上，矽卡岩中常见到大理岩的残留体（艾永富等，1990），钙来自黄岗梁组碳酸盐岩。归纳起来黄岗梁锡、钨多金属矿床有以下特点。

1.与成矿有关的侵入岩——钾长花岗岩

钾长花岗岩主要矿物成分为条纹长石（50%～60%）；石英（30%-40%）；斜长石含量较少，为更钠长石—钠长石（An_4-15）；黑云母（3%～65%），黑云母富铁（ΣFeO=25.7%～31.1%）而贫镁（MgO=0.6%～3.4%）和钛（TiO₂=1.0%～3.1%），为铁叶云母和铁黑云母，其成分和广西大厂、云南个旧、广东阳春锡山等与Sn、W成矿关系密切的花岗岩中的黑云母相似，与S型花岗类中的黑云母也接近（阎国翰等，1991）。副矿物以锆石、萤石、磁铁矿、磷质灰石为主，有少量榍石、金红石、电气石、锡石和白钨矿。

钾长花岗岩岩石化学：13个全岩化学分析样品的CIPW标准矿物计数值是Q 29.70～39.99、Or 21.64～30.30、Ab 23.00～37.40、An 0.25～24.00、C 0～2.30和Ap 0.20～0.29、Di为0、Hyen+Hyfs为1.16～3.99、Ol为0、Mt大部分样品为0，少数样品0.6～1.81、Hm为0、Il 0.11～0.36、Ap 0.24～0.31。这些数据反映了黄岗梁与矿相关的花岗岩高SiO₂（74%～77%）、富碱且K＞Na、贫铁和镁，大部分岩石为铝饱和系列，小部分岩石为正常系列。世界各地与锡相关的花岗岩都具上述特点。黄岗梁特别之处是以铝饱和系列的岩石为主，所分析样品只有少数铝不饱和。

钾长花岗岩的稀土元素特点：13个全岩样品分析，ΣREE为（172.76～408.97）×10^-6，L/H为4.3～175.53。Eu为（0.05～0.14）×10^-6，显示出较高的ΣREE、轻稀土较重稀土富集和铕极大的负异常。微量元素的蛛网图显示Rb、Th、La、Nd、Sm、Gd正异常，Ba、Nb、Sr及Ti明显负异常。Hf、Zr和Y大体上也是负异常。Rb大约是原始地幔值的500～1000倍，Th是原始地幔的200～600倍，而Sr则仅为原始地幔值的0.4或0.6，Ti甚至比Sr还亏损。Ba和Nb值也仅为原始地幔的5～8倍。微量元素表明，黄岗梁矿区与成矿有关的花岗岩石和富集地幔无关。

2.围岩特点

黄岗梁矿区的锡、铁、钨矿体均赋存于二叠系火山-沉积岩系中。这套岩系由两套岩石组成。大部分是大石寨组，是以火山喷出岩为主的火山-沉积建造。上部是黄岗梁组之火山碎屑-碎屑岩建造。大石寨组的底部是细碧岩-角斑岩组合，上部是玄武-安山岩组合。黄岗梁组底部为厚层大理岩，上部为黑色厚层粉砂岩夹凝灰岩和中基性火山岩，黄岗梁矿区矽卡岩主要沿黄岗梁组大理岩发育。此外，大石寨组和黄岗梁组中富铁火山-沉积岩系中某些成矿元素含量很高，如W为（10～72）×10^-6，Sn为（8.5～33）×10^-6，Mo为（2～10）×10^-6，As为（7～22）×10^-6，它们分别是克拉克值的几倍至20倍。此外据统计，整个大兴安岭地区下二叠统的火山岩系的成矿元素丰度值也比较高，如安山岩中Sn、As、Zn、Pb、Cu的丰度值（×10^-6）分别是克拉克值的0.96、1.26、1.33、3.89和5.43倍，同时碳酸盐岩中这些元素的丰度值也与安山岩相近（鲍修坡等，1990）。

3.矿体产状、规模及矿石类型

黄岗梁矿体均产于黄岗梁组底部大理岩与钾长花岗岩接触带形成的矽卡岩内。含矿带长约19km，宽0.2～2.5km。分7个矿段，有百余个矿体。铁矿石量大于10⁸t，锡金属量达30×10⁴t，钨、锌、铅和砷等也都达到大型或中型矿床的规模。

矿石类型有：①硅酸盐-磁铁矿矿石，硅酸盐是指矽卡岩矿物，如石榴子石、透辉石等，此类矿石主要在1矿段；②锡石及木锡矿-硅酸盐-磁铁矿矿石是这个矿区的主要矿石类型，铁和锡都有工业意义；③白钨矿-锡石-硅酸盐-磁铁矿矿石，主要分布于3矿段；④硫化物锡石-硅酸盐-磁铁矿矿石，分布于各矿段，以3矿段为主；⑤锡石木锡矿-硅酸盐矿矿石，各区段均有分布，可形成独立矿体；⑥硫化物矿石，金属硫化物矿物可在矽卡岩中构成单独的锌、铜、砷和铅矿体（沈逸民等，1984）。上述6种矿石类型有两个特点：一是6种类型中都有硅酸盐矿物，换句话说，所有的矿化都未离开矽卡岩；二是木锡矿（H₂SnO₃）分布很广，不仅在②和⑤类矿石中存在，而且广泛分布于石榴子石、辉石、闪石类矿物和磁铁矿中。有相当一部分锡加入了磁铁矿和硅酸盐矿物的结晶格架中。

关于黄岗梁钨、锡、铁多金属矿床的成因，目前多数人认为是接触变质矽卡岩型矿床，成矿物质与岩浆活动有关。但沈逸民等（1984）等认为钾长花岗岩的侵入活动不仅带来了成矿物质，而且还利用了下二叠统富铁和某些成矿元素及含氟、氯的火山岩建造中的成矿物质。也有人认为黄岗梁矿床的矽卡岩属典型的层状矽卡岩，与岩浆热液的双交代作用无关，而是海底火山物质或海底热液喷流岩经后期热变质而成（刘建明等，1999）。虽有上述不同的成因看法，但对于矿床形成与岩浆活动有密切关系的看法是一致的。