紫云山花岗岩演化与徐山钨矿成矿作用研究

Ziyunshan granite considered closely related to Xushan tungsten deposit and granite located in the deep of Xushan tungsten deposit in central Jiangxi province are selected in this study，granites of Ziyunshan pluton formed in different stages and granite in the deep of Xushan tungsten deposit were seen as a complete evolution chain. Based on detailed field investigation,the representative rock samples will be used to EMPA, LA-ICPMS and some other analysis to study mineral characterics of all kinds of different stages of granite.Petrology geochemistry, geochronology, isotope geochemistry and a tentative survey of inclusions types of different stages of granites will also help us to disscuss the formation and evolution of tungsten bearing granites, and reveal the genuine link between the evoluton of Yanshanian granite and tungsten mineralization. Through the contrast between granite bearing tungsten formed in the early stage and later stage,try to reveal the possible contribution of the magma evolution during the process of tungsten mineralization and possible metallogenic mechanism of rock type tungsten deposit.

本课题选择赣中地区与徐山钨矿密切相关的紫云山岩体及该矿深部隐伏的细粒花岗岩为研究对象，将紫云山岩体不同阶段的花岗岩及徐山钨矿深部隐伏的花岗岩看作一个完整的演化链条进行系统研究，通过详细的野外地质调查，采集代表性的岩石样品，采用电子探针、LA-ICPMS等原位测试技术，开展"演化链条"上不同阶段花岗岩的精细矿物学研究；通过不同阶段花岗岩的岩石地球化学、地质年代学以及同位素示踪的研究，并结合不同阶段寄主矿物包裹体类型的调查，讨论在赣中乃至整个华南的地质构造背景下，含钨花岗岩类的形成、演化，特别是处于演化链条中不同阶段的花岗岩之间的差异，试图揭示燕山期花岗岩演化与钨成矿作用之间的真正联系。通过开展紫云山岩体与徐山钨矿深部隐伏花岗岩地球化学特征上的对比，来甄别岩浆的差异演化作用过程对钨成矿的可能贡献以及岩体型钨矿的可能成因。

紫云山花岗岩具有高硅、富钾、富碱、低磷、低钙等特征，为典型的过铝质S型花岗岩。具有富集大离子亲石元素（Rb、Th、U、Ce）以及高场强元素（Zr、Hf、Nb、Y）的特征，Ba、Sr、Ti等元素显现出明显的负异常。紫云山花岗岩具有较高的U、Th含量，U含量为9.92～25.30ppm，平均为15.29ppm，Th含量为8.81～90.00ppm，平均为27.99ppm。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素对紫云山花岗岩进行了精确定年，获得了紫云山花岗岩的成岩年龄，蕉坑单元（J3J）两个样品加权平均年龄分别为153.1±2.5Ma和151.2±2.1Ma、瑶里单元（J3Y）的加权平均年龄为150.5±2.3Ma、庙前单元（J3M）两个样品加权平均年龄分别为155.2±2.1Ma和149.3±2.1Ma，三个单元年龄高度一致，说明三个岩石单元可能为同一次岩浆事件的产物。运用电子探针对产于花岗中的晶质铀矿开展了化学定年，获得紫云山岩体蕉坑单元（J3J）表观年龄的加权平均年龄为161.8±2.4Ma，庙前单元（J3M）表观年龄的加权平均年龄为159.7±3.2Ma，与锆石U-Pb年龄在误差范围之内一致，验证了晶质铀矿电子探针定年方法的可行性。Sm-Nd同位素显示，εNd(0)为-13.7～-11.6，εNd(t)为-17.0～-11.3，fSm/Nd位于-0.23～-0.04之间，表明紫云山岩体为大陆地壳成因花岗岩。分析测试得到Nd的模式年龄介于1858Ma～2020Ma之间，与中国东南部基底岩石年龄基本一致。紫云山花岗岩中的黑云母具有富铁高钛低镁贫铝的特征，属于铁质黑云母。紫云山花岗岩中副矿物主要有锆石、独居石、磷钇矿、晶质铀矿、铀钍石、钍石，这些主要赋存于黑云母当中，晶质铀矿是公认的铀源矿物，而锆石、磷钇矿、独居石、铀钍石、钍石等矿物中铀含量较高，晶体结构被破坏之后，在受到后期流体作用的条件下，这些矿物中承载的铀可能被活化，成为活性铀，为铀矿的形成提供铀源，但是另一方面，这些矿物中赋存的W含量却并不高。紫云山岩体边部发育的聚源花岗斑岩与大型的石英脉型白钨矿关系密切，锆石U-Pb年龄约153Ma，具有A型花岗岩的特征，Hf同位素结果显示与主体花岗岩具有相似的物源，花岗斑岩中发育有U、HREE、W氧化物矿物，说明该次钨成矿事件中，U也一定程度参与其中。