《科学通报》
开博时间：2019-09-06 16:50:00《科学通报》是主要报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性、高水平和重要意义的研究成果。报道及时快速，文章可读性强，力求在比较宽泛的学术领域产生深刻影响。
中国钨锡矿床在哪分布？又是如何形成的？
2021-03-12 16:40:00近期，《科学通报》发表了中国地质大学(武汉)蒋少涌教授团队的“中国钨锡矿床时空分布规律、地质特征与成矿机制研究进展”一文。该文论述了我国钨锡矿床的分布规律，介绍了我国原生钨锡矿床的5种主要类型和3种次要类型，指出钨锡成矿以燕山期最为重要，岩浆-热液演化过程中温度降低、流体不混溶、流体沸腾、流体混合和水岩反应是钨锡矿石沉淀的重要机制。
钨锡是十分重要的战略性关键矿产。我国的钨锡矿资源在空间上分布极不均衡，其中80%集中分布在华南地块，其次在昆仑-祁连-秦岭-大别造山带，天山-兴蒙造山带和西藏-三江造山带均有分布。
华南的钨矿资源集中分布在南岭钨锡成矿带和赣北-皖南钨成矿带，锡矿资源则主要在南岭钨锡成矿带以及右江和桂北锡成矿带上。此外东南沿海成矿带上也有部分钨锡矿床产出。南岭钨锡成矿带资源丰富，呈现“东钨西锡”的空间分布格局。赣北-皖南钨成矿带位于江南造山带东段，是近年来新确定的一个钨成矿带，发现了数个超大型、大型钨矿床。
我国钨锡矿床的形成时代跨度大，可以分为7个时期，即元古宙成矿期、寒武纪成矿期、加里东成矿期、石炭纪成矿期、印支成矿期、燕山成矿期和新生代成矿期(图1)。燕山期(180~80 Ma)是钨锡最主要的成矿时代，其次为印支期和加里东期(图1)。
我国原生钨锡矿床可划分成五大类: 斑岩型、云英岩型、矽卡岩型、石英脉型和锡石硫化物型。锡矿床还存在一类蚀变花岗岩型, 矿化主要与花岗岩破碎带中的热液蚀变作用有关;钨矿床还存在热液角砾岩型和低温热液脉型两种次要类型。许多钨锡矿床并不是单一成因类型，而是多种矿化类型共生。
我国与钨锡矿化有关的岩浆岩多为陆壳重熔型花岗岩，与锡有关的还包括I型、A型花岗岩等多种类型。主要含钨花岗岩和含锡花岗岩全岩εNd(t)值变化范围基本一致(0.0~−12.0)，均具有两个峰值(图2)，指示两种主要的物源，即壳幔物质混合和壳源物质的重熔。锆石Hf同位素展现了与Nd同位素相同的双峰值特点(图3)。
我国主要钨锡花岗岩主微量元素特征并无显著的区别，但一些不易受到流体活动影响的高场强元素体现出一定的差异。例如，Nb-Y图解在前人研究中被广泛用于区分花岗质岩石的类型及产出的构造背景，我国含钨花岗岩具有相对更高的Y含量，而含锡花岗岩则具有相对更高的Nb含量(图4)。
本文指出许多钨锡矿床具有多期成矿的特点，且与复式岩体的发育具有密切关系。如华南锡田复式岩体中存在印支期(晚三叠世)、燕山早期(晚侏罗世)与燕山晚期(早白垩世)三期岩浆侵入活动，并对应发生了三期成矿事件(~226 Ma、160~150 Ma、~142 Ma)(图5)。
本文深入讨论了壳幔相互作用对钨锡成矿物质的贡献，指出含锡花岗岩的形成过程中地幔的贡献更为显著，并建立了相应的成因模式(图6)。还指出岩浆和围岩地层均对成矿物质有贡献。特别是一些钨矿床的赋存围岩不是碳酸盐地层, 而是花岗岩或斜长角闪岩, 围岩中由斜长石提供的Ca2+对白钨矿沉淀起控制作用，这一新的钨矿沉淀机制不仅丰富了原有的钨矿形成理论, 而且为寻找新类型的钨矿提供了新思路。绝大多数钨锡矿床的成矿流体来源与岩浆热液活动密切相关，但其他来源流体(如大气降水)在一些矿床中对成矿也有贡献。成矿流体的温度降低、多端元-多组分-多来源流体混合、流体不混溶作用及流体沸腾、水岩反应等是钨锡矿床矿质沉淀的重要机制。
此外，我国许多钨锡矿床还往往与其他稀有金属矿化共生产出。按矿化元素组合，主要包括如下三类: W-(Sn)-Be(包括Sn-Be)、W-(Sn)-Nb-Ta(包括Sn-Nb-Ta)和Sn-Li-Rb-Nb-Ta，它们与高度演化的过铝质花岗质岩浆岩密切相关。
图1 我国钨锡矿床成矿时代与矿床数量关系图(蒋少涌等，2020)
图2 我国主要含钨花岗岩和含锡花岗岩全岩的εNd(t)值变化图(蒋少涌等，2020)
图3 我国主要含钨花岗岩和含锡花岗岩锆石的εHf(t)值变化图(蒋少涌等，2020)
图4 我国主要含钨花岗岩和含锡花岗岩的Y-Nb关系图(蒋少涌等，2020)
图5 锡田复式岩体多期成矿示意图(蒋少涌等，2020)
图6 壳幔相互作用与含钨锡花岗岩成因关系示意图(蒋少涌等，2020)
文/蒋少涌, 赵葵东, 姜海
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