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盘古山钨矿床与西华山钨矿、岿美山钨矿和大吉山钨矿是赣南重要的四大钨矿。本文在系统搜集并总结前人研究成果基础上,针对钨矿床研究中存在的争议和不足之处,对盘古山钨矿床及外围地区开展了详细的野外地质调查、钻孔编录和室内光薄片鉴定、成岩成矿年龄测试、流体包裹体测温、稳定同位素测试、惰性气体同位素分析、岩石地球化学、矿物地球化学等研究工作,取得了如下认识:(1)盘古山钨矿床发育石英脉型钨矿、云英岩型钼矿、破碎带型Pb-Zn-W矿三种类型矿体,矿体主要赋存在震旦系和上泥盆统中,部分产在花岗岩体内。矿床的形成过程可分为云英岩-辉钼矿化阶段、长石-石英-黑钨矿阶段、白钨矿-硫化物阶段和碳酸盐阶段,矿物组合空间上具有逆向分带特征。(2)隐伏花岗岩体主要由钾长花岗岩组成,顶部形成厚度约40 m的云英岩化带,岩体的侵入导致震旦系产生强烈的角岩化。花岗岩体内的石英脉边部发育长石过渡带,外接触带钨矿石英脉底部形成长石石英脉,反映了岩浆-热液-成矿演化的渐变过程,也表明了花岗岩体与成矿的密切成因关系。闪长玢岩脉和玄武玢岩脉均错断钨矿石英脉,均为成矿后的产物。(3)矿区中西部成矿年龄为157~160Ma,东南部成矿年龄为152~156Ma。在SP-NLSD-2科学钻孔中,从钾长花岗岩→钾长石化花岗岩→云英岩化花岗岩(云英岩型钼矿)→外接触带钨矿石英脉,年龄依次变小,反映了岩浆-热液-成矿的时间演变过程,时间轴为:#12这一时间轴表明:①盘古山钨矿床及花岗岩体形成于燕山早期晚阶段,②随着岩浆-热液的演化,岩体是由内而外结晶的;③成矿作用发生在云英岩化之后或与云英岩化基本同步;④从花岗岩结晶至成矿,这一过程至少持续了大约13 Ma。(4)盘古山钨矿床成矿流体的平均盐度为3.92%,平均密度为0.80 g/cm3,平均压力82.8 Mpa,平均成矿深度为3.19 km,成矿温度介于240~460℃,表明该矿床属于中-高温热液型矿床。(5)盘古山钨矿床的成矿流体来源主要为岩浆水,可能混入少量大气降水,仅极微量的地幔流体参与,成矿物质和硅质主要来自花岗岩浆,少部分来自地层。(6)盘古山钨矿床的岩浆作用与成矿作用发生在板内伸展环境。花岗岩体源岩为古-中元古代基底变质岩,其化学成分 SiO2 73.72~76.57%,Al2O3 12.31~12.95%,Na2O+K2O 7.98~8.29%,K2O/Na2O 1.3~1.99,富集 Rb、Th、U、K 和 Ta,而亏损 Ti、Sr 和 P,Rb/Sr 值较高(5.63~14.62),Sr/Ba 较低(0.44~1.03),表明形成该岩体的花岗岩浆为高度分异演化的残浆。岩体W平均含量达111.91 ppm,比南岭燕山期花岗岩平均值高45倍之多,Bi、Mo、Cu等元素含量也明显高于南岭燕山期花岗岩平均值,为矿床的形成提供了丰富的物质来源。云英岩化花岗岩与钾长花岗岩的化学成分对比表明,从正岩浆阶段至云英岩化阶段,花岗岩浆-热液是向碱质、挥发分及REE增加而铝、钠、钙、镁、锰和磷减少的方向演化的。(7)闪长玢岩脉于156.8 Ma侵入,主要化学成分SiO2 50.68~55.27%,Al2O3 13.85~15.4%,Na2O+K2O 3.78~5.63%,MgO 5.68~6.63%,K2O/Na2O 1.05~33.08。玄武玢岩脉侵入于 77 Ma,主要化学成分 SiO2 50.96~52.01%,Al2O3 13.65~14.82%,Na2O+K2O 4.3~4.74%,K2O/Na2O 0.66~0.8,MgO 5.18~6.34%,TiO2 2.57~2.88%。两者与花岗岩或矿床的形成不存在成因关系。(8)石英和长石虽然是重要的造岩矿物,但W、Sn、Mo、Bi、Cu、Zn等矿化元素及REE含量远远低于全岩平均值,表明这些矿物结晶时,矿化元素及稀土元素均难以进入矿物晶格,随着这些矿物的不断结晶,岩浆将向矿化元素富集和稀土总量增加的方向演化。(9)钾长花岗岩→云英岩化带,斜长石An逐渐降低,Ab逐渐升高,表明岩浆演化存在一个相对贫钙富钠的过程。钾长花岗岩→云英岩化带→长石石英脉,岩石中斜长石含量逐渐减少,在长石石英脉中基本消失;碱性长石Ab逐渐降低,Or逐渐升高,反映了岩浆-热液向贫钠富钾方向演化的特征。钾长花岗岩→云英岩化带→长石石英脉→石英脉,石英和碱性长石W、Sn、Mo等元素含量总体呈升高趋势,表明随岩浆-热液的演化,矿质逐渐富集。(10)岩浆-热液-成矿作用是这样一个过程:岩浆结晶分异时由于斜长石结晶早于钾长石,导致残余浆液钙、钠含量逐渐降低,而钾、硅、挥发分、矿质等含量逐渐增大,浆液聚集于岩浆的顶部并产生钾质交代。而在斜长石结晶过程中,钙质斜长石结晶早于碱质斜长石,低Ab的斜长石结晶早于高Ab的斜长石,因此浆液总体是富碱的,但也存在一个贫钙而富钠的过程,这可能是导致钠长石化的原因。由于造岩矿物中长石和云母结晶早于石英,长石和云母的较早结晶导致浆液中碱质含量逐渐降低,而硅、挥发分及矿质含量逐渐升高,并产生云英岩化、硅化。经云英岩化之后,聚集于岩浆顶部的浆液(仍然含有一定量的碱),如果围岩环境是封闭性的,则在岩体顶部结晶形成似伟晶岩壳;如果围岩构造裂隙发育,浆液进入外接触带围岩,挥发分不断丢失,形成长石石英脉,此时浆液中仍然是相对富钾贫钠的,由于钠质含量低而难以形成斜长石,因此在长石石英脉中仅能见到高Or的碱性长石。随着碱性长石不断结晶,残液中的钠质还会继续减少,因而长石石英脉中结晶较早的灰白色碱性长石Ab比结晶较晚的肉红色碱性长石高。碱质基本消耗完毕后,残液中硅质和矿质浓度增大,沿断裂迁移过程中硅质优先结晶形成石英,矿质又进一步浓集并随后结晶形成金属矿物。整个岩浆-热液-成矿过程,实质上是外界条件的变化导致不同矿物先后结晶的过程,是造岩矿物优先结晶、矿质不断浓集直至最后结晶成矿的过程。(11)矿区中西部与东南部相比,具有岩体侵位更高、成矿年龄更老、石英的流体包裹体更丰富、含CO2包裹体更常见、成矿温度更高的特点,原因可能是断裂较发育的中西部更有利于花岗岩浆的侵入、矿液的活动及成矿。(12)综合本次研究成果,分析了岩浆-热液-成矿过程,并对花岗岩重熔成因的碱平衡、碱质交代对成矿的作用两个问题进行了探讨,提出了自己的见解,建立了盘古山钨矿床的成矿模式,并提出下一步找矿建议。