林濤

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830047）

淺談與花崗巖相關(guān)的錫礦床地質(zhì)特征

林濤*

（新疆大學(xué)，新疆烏魯木齊830047）

與花崗巖相關(guān)的錫礦床是目前已知的重要錫礦床類型之一。錫成礦作用在時(shí)間和空間上尤其與花崗巖由密切的關(guān)系，花崗巖不僅為錫成礦提供重要物源，也是重要的錫成礦場所。通過對錫及與錫成礦有關(guān)的花崗巖特征，以及與錫成礦相關(guān)的巖漿作用和熱液作用及交代蝕變的描述，淺析與花崗巖相關(guān)的錫礦床地質(zhì)特征。

錫礦；與花崗巖相關(guān)；地質(zhì)特征

與花崗巖相關(guān)的（granite-related）錫礦床是目前已知的重要錫礦床類型之一，其特指與花崗巖固結(jié)作用以及亞固相作用有關(guān)的錫礦床。20世紀(jì)90年代，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明世界上錫礦產(chǎn)量的90%都是來自與花崗巖相關(guān)的錫礦床。中國已探明錫礦儲(chǔ)量居世界第一位，達(dá)到576×104t，其中與花崗巖相關(guān)的錫礦床占到了70%。因此，對其礦床地質(zhì)特征的進(jìn)一步總結(jié)與研究能夠更加全面地認(rèn)識(shí)其形成的因素，為以后錫礦床的找礦指明方向。

1　錫的地球化學(xué)特征

錫具有親氧、親鐵、親硫的三重性，只是在不同的物理化學(xué)條件下，顯示不同的化學(xué)親合力。在氧化環(huán)境中錫優(yōu)先形成SnO2；而在還原富硫的環(huán)境中錫顯示其親硫性，形成黝錫礦、硫錫礦等；而在還原的巖漿中，錫與鉑族元素形成金屬互化物：錫鉑礦、錫鈀礦、表現(xiàn)為親鐵性。一般說來錫以親氧性為最強(qiáng)，由于錫具有強(qiáng)的親氧性，在各類巖漿巖中其含量明顯地在酸性巖中增高，并造成錫與酸性巖具有密切的成礦專屬性。

酸性巖與錫礦化關(guān)系密切，因此酸性巖中的錫含量也比較高，世界各地花崗巖中的錫含量為3×10-6?；◢弾r中的錫含量與區(qū)域地球化學(xué)背景有關(guān)，不同地區(qū)的花崗巖往往在錫含量上存在顯著差異，如華南錫成礦區(qū)（廣東、廣西、江西、湖南等省）的花崗巖中錫含量可達(dá)32×10-6，而我國北方花崗巖中的錫含量僅為（1～4）×10-6。

2　與錫成礦有關(guān)的花崗巖特征

2.1與錫成礦有關(guān)的花崗巖的地球化學(xué)特征

錫大多數(shù)隨著巖漿演化而趨于不斷富集，錫成礦作用在時(shí)間和空間上尤其與花崗巖由密切的關(guān)系?；◢弾r不僅是錫成礦的重要物源之一，并且也是重要的錫成礦場所之一，錫石呈浸染狀廣泛分布于花崗巖中。

花崗巖的地球化學(xué)特征與其含礦性是密切相關(guān)。與一般花崗巖相比，錫礦化花崗巖大多為過鋁質(zhì)花崗巖［摩爾比Al/（Na+K+2Ca）＞1］，SiO2介于68%～75%之間，Al2O3為13%～18%，Na2O+K2O＞7%。與錫成礦有關(guān)的花崗巖特點(diǎn)是SiO2和K2O含量較高（K2O＞Na2O），而TiO2、Fe2O3、MgO和CaO含量較低。微量元素中Sn、F、B、Rb、Cs、Li等元素含量較高，而Ba、Sr、Zr、Ti等元素含量較低。

2.2與錫成礦有關(guān)的花崗巖的礦物特征

前人對分布于世界各地與花崗巖相關(guān)的錫礦床研究發(fā)現(xiàn)，與錫礦床伴生的黑云母花崗巖和二云母花崗巖中鉀長石多于斜長石，角閃石不存在或罕見，斜長石主要是更長石。

在副礦物中，除常見磷灰石、鋯石和金紅石，通常還含有一種或幾種氣成礦物——黃玉、螢石和電氣石。

2.3花崗巖中錫的賦存

錫在花崗巖中的行為主要受熔體的fo2控制。在處于氧化條件的熔體中，錫以Sn4+形式存在，并置換黑云母、角閃石、榍石、金紅石等礦物中的金屬元素，如錫以Sn4++Fe2+=2Fe3+置換形式存在于磁鐵礦中，但結(jié)晶分異作用不能使Sn富集。相反，在還原條件下，錫主要呈Sn2+形式，其富集程度隨分異作用而增強(qiáng)。

3　巖漿作用與錫成礦

在成因上有交代變質(zhì)說和巖漿分異說。交代變質(zhì)學(xué)說認(rèn)為，錫的礦化作用是由巖漿期后的流體向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的，來源于巖體下部的淋濾作用，在強(qiáng)烈的揮發(fā)分作用下富集于花崗巖體的頂端。巖體自上而下常見微斜長石化、鈉長石化、以及云英巖化分帶現(xiàn)象。

巖漿分異學(xué)說認(rèn)為，礦化的花崗巖是由結(jié)晶分離造成的，其從巖漿晚期到巖漿期后的水巖反應(yīng)過程中進(jìn)行了適當(dāng)?shù)闹匦路峙?。巖漿后期到巖漿期后富集揮發(fā)分，富F流體造成的元素Sn的再分配。巖漿分異學(xué)說具有以下論點(diǎn)的支持：（1）花崗巖類巖石和火山巖脈之間具有相似的組分，而且在石英斑晶中可見巖漿包裹體；（2）實(shí)驗(yàn)表明富鹵素花崗巖體系的分餾過程中，富鈉長石和貧石英的花崗巖中F和Li元素有所增加；（3）流紋巖中的熔融包裹體研究表明大多數(shù)的稀有金屬具有非常低的流體/熔體分配系數(shù)；（4）鉆井巖芯的采集研究發(fā)現(xiàn)，其具有巖漿分異的層序特征，上部的具有被侵位的現(xiàn)象。

4　熱液作用與錫成礦

熱液作用在錫成礦過程中具有特殊而重要的意義，一是因?yàn)閹缀跛绣a礦床的形成都和熱液過程有關(guān)；二是以錫石石英脈為代表的熱液型錫礦床具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

錫在地殼中主要以2種價(jià)態(tài)存在。Sn4+形成主要的礦石礦物錫石，或某些水相絡(luò)合物，并且很可能在花崗質(zhì)熔體中占主導(dǎo)地位，而Sn2+絡(luò)合物是深部熱液流體中的最重要物種。根據(jù)水溶液體系的氧逸度和溶液的pH值，Sn4+或者Sn2+可以與熱液流體中的不同配位體配位而形成各種各樣的絡(luò)合物，常見的配位體有Cl-、OH-和F-。

錫在熱液體系中的活動(dòng)性不取決于含水相的來源，而明顯地取決于體系的溫度、鹽度和氧逸度。最適宜錫在熱液中活動(dòng)的條件是高溫、高鹽度和低氧逸度。前人的實(shí)驗(yàn)研究表明，在溫度高于350℃、Ni-NiO緩沖時(shí)，錫在純水中以二價(jià)錫物種形式為主。當(dāng)溫度低于250℃時(shí)，Sn4+的羥基絡(luò)合物對錫石溶解度的貢獻(xiàn)隨溫度而升高，但當(dāng)溫度在250℃～300℃時(shí)會(huì)急劇下降。然而，水相錫的濃度對熱液體系中堿的濃度和類型非常敏感。在任何給定的流體酸度下，高堿/酸比和高K/Na比將非常有利于SnO2溶解。在相同的P、T、fo2條件下，從高度演化的、富鉀長石的花崗巖中分異出的流體比二長巖中分異的流體更有利于錫的遷移。

5　交代蝕變與錫成礦

云英巖化是與花崗巖類有關(guān)的氣化—高溫?zé)嵋旱囊环N重要交代蝕變類型，其產(chǎn)物云英巖與錫礦床密切相關(guān)。云英巖主要由花崗巖類巖石交代蝕變而成，主要礦物有石英、白云母、絹云母、鐵鋰云母等。

早在19世紀(jì)40年代，地質(zhì)學(xué)者們已認(rèn)識(shí)到花崗巖錫礦化和云英巖化的密切關(guān)系。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，流體作用于花崗巖的過程中，云英巖化會(huì)導(dǎo)致pH值升高、fo2降低和F-等配合物增多。然而，這些變化也正是導(dǎo)致錫沉淀與礦化的原因。盡管錫成礦的成因有交代變質(zhì)和巖漿分異的不同觀點(diǎn)，但是，云英巖作為與花崗巖有關(guān)的錫成礦系統(tǒng)中的賦礦巖石，對于錫的富集成礦是具有重要作用的。

一般云英巖分布于花崗巖體的頂部，是錫礦體的集中部位。在花崗巖體中，云英巖化及其有關(guān)的礦化常與晚期花崗巖在空間上和成因上有聯(lián)系。因此，云英巖化現(xiàn)象對于錫礦床的找礦具有重要意義，是直接的找礦標(biāo)志。

6　典型礦床實(shí)例

英格蘭西南部的康沃爾礦床（Cornwall）為世界級(jí)經(jīng)典的Sn（-W）礦化案例，該礦床產(chǎn)在巨大的華力西晚期的花崗巖體中，與花崗巖密切相關(guān)。

中國東南內(nèi)部的西華山Sn（-W）礦床，Sn礦化產(chǎn)在花崗巖巖體的頂部，其與花崗質(zhì)巖漿演化具有密切關(guān)系。

新疆東準(zhǔn)噶爾東部發(fā)現(xiàn)的干梁子、貝勒庫都克、卡姆斯特等錫礦，構(gòu)成一NW-SE向展布的錫礦帶。在前人對該區(qū)礦床進(jìn)行的研究工作中，均認(rèn)為錫與花崗巖關(guān)系密切。

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P618.44

A

1004-5716（2016）10-0139-02

2015-11-05

2015-11-06

林濤（1989-），男（漢族），新疆烏魯木齊人，新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)。