礦石礦物與其所賦存礦床之間的成因聯(lián)系一直是礦床學(xué)和礦物學(xué)工作者的研究重點(diǎn)。近些年，長江中下游銅-鐵-金成礦帶以南向江南古陸過渡區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些大、中小型矽卡巖-斑巖型鎢鉬多金屬礦床。關(guān)于矽卡巖-斑巖鎢鉬礦成礦系統(tǒng)，傳統(tǒng)研究多把重點(diǎn)放在鉬成礦作用的研究上，對含鎢成礦流體的形成演化及白鎢礦的沉淀機(jī)制研究甚少，以致無法全面解剖和認(rèn)識富鎢鉬成礦流體的性質(zhì)、演化、鎢與鉬的分離機(jī)制及其區(qū)域上含鎢多金屬礦床的勘查找礦意義。該類型礦床中白鎢礦的REE元素、放射性同位素和穩(wěn)定同位素特征及其與礦床類型、礦床成因之間的聯(lián)系亟待研究揭示。
針對上述問題，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所固體礦產(chǎn)資源研究室博士后宋國學(xué)（已出站）及其合作導(dǎo)師秦克章研究員、李光明副研究員等，對長江中下游以南池州地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的雞頭山、馬頭、百丈崖等多處矽卡巖-斑巖型鎢鉬礦床進(jìn)行了系統(tǒng)研究。成礦流體工作表明富鎢鉬成礦流體源自具地殼特征巖漿，地層建造水的不斷加入是導(dǎo)致流體沸騰并沉淀礦物的主要機(jī)制（圖1）。
在以上研究基礎(chǔ)上，他們重點(diǎn)對該成礦系統(tǒng)中大量發(fā)育的白鎢礦進(jìn)行了礦物學(xué)工作研究，并獲得如下認(rèn)識：（1）明確提出白鎢礦形成過程中REE以3Ca2+ =2REE3+ + □Ca替代機(jī)制進(jìn)入白鎢礦，繼承了成礦流體稀土元素特征；（2）矽卡巖化過程中，石榴子石、透輝石等礦物的連續(xù)沉淀導(dǎo)致白鎢礦的輕稀土與中-重稀土解耦現(xiàn)象，這是強(qiáng)烈虧損重稀土的主要原因（圖2）；（3）白鎢礦形成于相對弱氧化-弱還原過渡環(huán)境，Mo元素在弱氧化環(huán)境下在白鎢礦中強(qiáng)烈富集并隨著流體還原性增強(qiáng)，鉬與鎢逐漸分離（圖3）；（4）白鎢礦REE稀土配分型式能有效地對脈狀金礦、脈狀金-鎢礦、矽卡巖型鎢鉬礦及斑巖型鎢鉬礦等含鎢礦床進(jìn)行區(qū)分（圖4）。
該研究結(jié)果對富鎢鉬成礦流體的起源、演化及鎢和鉬元素的分離過程進(jìn)行了深化研究，首次提出矽卡巖型白鎢礦中REE元素進(jìn)入的替代機(jī)制，并應(yīng)用稀土元素特征對不同類型含鎢金屬礦床進(jìn)行區(qū)分，具有比較重要的勘查指示意義。上述研究成果近期分別發(fā)表在國際地質(zhì)期刊Resource Geology（Song et al. Geochronology and ore-forming fluids of the Baizhangyan W-Mo deposit in the Chizhou Area, Middle-Lower Yangtze Valley, SE-China.Resource Geology, 2013, 63(1) : 57-71）和國際礦物學(xué)期刊American Mineralogist上（Song et al. Scheelite Elemental and Isotopic Signatures: Implications for the Genesis of Skarn-Type W-Mo Deposits in the Chizhou Area, Eastern China. American Mineralogist, 2014, 99(2-3) : 303-317）。
圖1 長江中下游池州地區(qū)矽卡巖-斑巖型鎢鉬礦流體演化過程中氧同位素變化
圖2 白鎢礦稀土元素球粒標(biāo)準(zhǔn)化配分圖
圖3 白鎢礦中銪異常變化及其與Mo元素含量的關(guān)系
圖4 白鎢礦輕稀土-中稀土-重稀土三角相關(guān)圖
