湖南包金山矿区白钨矿的地球化学特征及Sm-Nd同位素年代学

包金山金钨矿床位于湘中白马山-龙山-紫云山金矿带的东段,是近年新发现的一个赋存于前寒武纪浅变质岩中的金矿床.在野外调研和室内镜下研究的基础上,本文利用XRD、EMPA、ICP-MS、ID-MS等多种分析手段,对其进行了元素地球化学和同位素地球化学研究,进而揭示了该区金矿床的形成时代和矿床成因.研究表明,该区白钨矿的化学成分较均一,其WO3含量大体与理论值一致,但CaO含量稍低于其理论值,这可能与Sr、REE、Na等微量元素对白钨矿晶格中Ca的类质同象置换有关.除Sr、REE、As以外,该区白钨矿中的微量元素,特别是Mo、Bi、Sn、Be、Nb、Ta等均低于1×10-6,明显有别于华南与燕山期花岗岩有关钨矿床中的白钨矿.该区白钨矿的稀土元素含量为484.5×10-～972.9 x10-6(平均721.3×10-6),显著高于湘西、湘中一带其它矿床中的白钨矿;其稀土元素配分模式均表现出向上拱曲的富MREE特征.该区白钨矿的147Sm/144Nd比值为0.2079～0.4070,143Nd/144Nd为0.512126～0.512398,在Sm-Nd同位素图解中构成了 一条很好的等时线,其对应的等时线年龄为207.8±1.5Ma(MSWD = 1.03),表明该矿形成于晚三叠世.该区白钨矿的87 Sr/86 Sr值较高(0.73164～0.73974),大体与渣滓溪矿区的白钨矿一致,高于廖家坪和龙山矿区的白钨矿,但明显低于沃溪和西安矿区的白钨矿,这暗示湘中、湘西一带不同时代形成的金钨矿床,其成矿物质来源和成矿机制可能存在差异.Sr-Nd同位素联合示踪显示,包金山矿区白钨矿的Sr-Nd同位素组成,明显不同于新元古界板溪群和紫云山岩体的主体,而是与紫云山补体花岗岩较吻合,暗示该区金钨成矿可能与紫云山晚期岩浆活动有关.结合区域年代学资料,可进一步推断出,晚三叠世金、钨成矿作用在湘中地区广泛存在,这些成矿作用均与印支期花岗质岩浆活动有关.湘中一带前寒武纪浅变质岩中的金矿床,在成因上是属与还原性侵入岩有关的金矿类型(IRGS型).