錫石年代學和黑鎢礦微量元素對湘東雞冠石鎢礦床的成因約束*

熊崢嶸 李信念 祁程 熊伊曲

1.中南大學，有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室，長沙 4100832.瀏陽市自然資源局，瀏陽 4103003.貴州省地質礦產勘查開發局一〇六地質大隊，遵義 5630004.核工業航測遙感中心，石家莊 050000

鎢是潔凈能源、信息產業、航天航空和國家安全等許多重要高新技術領域不可或缺的戰略性關鍵礦產(蔣少涌等，2019；翟明國等，2019)。同時，鎢礦床作為我國傳統的優勢金屬礦產之一，前人也對其作了大量的概括性總結，包括我國鎢錫礦床的時空分布規律、大地構造特征、成因類型、成礦機制和成礦規律及資源潛力等方面(Hu and Zhou,2012;Maoetal.,2013,2020,2021;盛繼福等,2015;袁順達,2017;夏慶霖等,2018;蔣少涌等,2020;毛景文等,2020)。另外，在鎢成礦理論方面也有一些新的進展：Xieetal.(2019)在湘中地區發現了一種世界上罕見的遠端還原性矽卡巖型鎢礦；Liuetal.(2018)在東南沿海成礦帶新發現了斑巖型錫礦；Yuanetal.(2019)提出了原巖及熔融溫度差異可能是導致成鎢還是成錫的原因之一；Xiongetal.(2020a)認為華南地區可能存在多期次的鎢錫成礦作用，指出白云母花崗巖是華南地區鎢錫找礦的新目標。因此，在前人工作基礎上，進一步厘定鎢礦床的成礦時代、確定礦床成因、進而找到成礦母巖，對當前鎢礦勘查工作的有效開展極為重要。

雞冠石鎢礦床是近年湖南鄧阜仙地區新發現的一處鎢礦床(圖1)，具有良好的鎢錫多金屬資源前景(湖南省地質礦產勘查開發局四一六隊,2011(1)湖南省地質礦產勘查開發局四一六隊.2011.湖南錫田地區錫鉛鋅多金屬礦勘查報告)。該礦床緊鄰鄧阜仙地區湘東鎢礦床北組脈和金竹壟鈮鉭礦床，圍巖為晚三疊世粗中粒黑云母花崗巖和晚侏羅世細粒二云母花崗巖，在金竹壟礦床附近出露有白云母花崗巖。該地區出露的鄧阜仙花崗巖為南嶺地區一典型的復式花崗巖體，由晚三疊世、晚侏羅世和早白堊世花崗巖組成，每一期次的巖漿活動可能還存在從黑云母花崗巖-二云母花崗巖-白云母花崗巖的演化序列(蔡楊等，2013；黃卉等，2013；何苗等，2018)，同時該地區還存在相應的晚侏羅世和早白堊世多期次鎢錫成礦作用(Lietal.,2019;Xiongetal.,2020a)。雖然雞冠石礦床與湘東鎢礦床具有緊密的空間聯系，但其成礦時代尚不清楚，礦床成因和成礦母巖也未明確，因此也限制了該礦勘查工作的部署。

錫石是鎢錫礦床中常見的伴生礦物，同時在鈮鉭鋰鈹等稀有金屬礦床中也經常出現。隨著定年技術的不斷發展，錫石U-Pb定年已經逐漸成為鎢錫稀有金屬礦床研究中確定成礦時代重要的方法之一(劉玉平等，2007；Yuanetal.,2008,2011;王小娟等,2014;Zhangetal.,2015,2017a,b;Lietal.,2016;Caoetal.,2017,2021;Guoetal.,2018a,b;Feietal.,2020;李杭等，2020)。黑鎢礦是鎢礦床中重要的經濟礦物，隨著原位測試技術的不斷發展，黑鎢礦原位微量元素成分研究也越來越多地應用到鎢礦床的成因研究中(Goldmannetal.,2013;Xiongetal.,2017,2020a;Harlauxetal.,2018;Zhangetal.,2018)。因此，本文選取雞冠石鎢礦床為研究對象，在詳細的地質觀察基礎上，對比相鄰礦床的地質特征，并通過對雞冠石鎢礦床中黑鎢礦進行原位LA-ICP-MS 微量元素分析和錫石U-Pb定年研究，以期確定其形成時代和礦床成因，為找礦勘查提供指示。

1 礦田地質特征

鄧阜仙礦田位于湖南省茶陵東北部，郴州-茶陵北東向鎢錫多金屬成礦區帶北東段(圖1a)，是南嶺成礦帶和欽杭成礦帶的重要組成部分。區內出露地層主要為寒武到石炭系變質砂巖、灰巖等淺變質沉積巖，其次為二疊系到第四系砂巖和灰巖等沉積碎屑巖。鄧阜仙地區自中生代以來歷經了加里東期、海西期、印支期、燕山期及喜山期等多期構造巖漿旋回活動，區域構造復雜交織，擠壓隆起與拉張斷陷相間作用，不同期次形成的構造變形相互疊合、改造。區內巖漿活動頻繁，火成巖體發育廣泛并以中生代酸性侵入為主。

圖1 鄧阜仙礦田位置圖 (a，據楊明桂等，2009修改)和區域地質圖(b，據Xiong et al.,2020b修改)Fig.1 Location of Dengfuxian orefield (a,modified after Yang et al.,2009) and regional geological map of the Dengfuxian orefield (b,modified after Xiong et al.,2020b)

研究區內還發育有一條醒目的NE向大斷裂――茶漢斷裂。通過野外調研及鏡下觀察，發現該斷裂具有多期活動的特征(Weietal.,2018)。第一期為成礦期正斷層，同時伴隨大規模的熱液硅化，地表見30m寬的硅化帶，斷層巖鏡下特征顯示硅化蝕變強烈，硅化角礫被后期石英細脈穿插；第二期為成礦后的擠壓活動，斷層泥發育，并以其分支斷裂老山坳斷層為代表；第三期為大規模的伸展滑脫正斷層，對應于區域伸展高峰期，控制了白堊紀紅層盆地沉積。

礦區出露的巖體為鄧阜仙花崗巖體，為一多期次多階段侵入的復式巖體，總面積約為171km2。前人通過野外接觸關系、巖相學和同位素定年等方法，將鄧阜仙巖體劃分為三個期次：第一期為印支期中粗粒斑狀黑云母花崗巖，為A型花崗巖(225.7±1.6Ma，Caietal.,2015)，分布在復式巖體的四周，呈似馬蹄形，構成了復式巖體的主體，面積約為130km2；第二期燕山期中粒二云母花崗巖，S型(154.4±2.2Ma，黃卉等，2013)，呈巖株狀出露于鄧阜仙復式巖體的中部、東南部及西南部邊緣，侵入于第一期的黑云母花崗巖中；第三期為細粒白云母花崗巖，S型(～142Ma，Xiongetal.,2020a)，地表露頭較少，以小巖株和巖脈的形式穿插到前兩期花崗巖中。除此之外，在鄧阜仙礦區，也有少量基性煌斑巖呈脈狀侵入在中細粒二云母花崗巖中。煌斑巖脈多為北東走向，為早白堊世形成(143～141Ma，Liuetal.,2020a)。

本區礦產較為豐富，有鉛、鋅、銅等有色金屬及鎢、錫、鈮、鉭等稀有金屬。前人研究表明，該區鎢錫與鉛鋅等多金屬礦化可能為同一巖漿熱液成礦系統的產物(Xiongetal.,2019,2020b;Liuetal.,2020b)。

2 礦床地質特征

雞冠石礦床地處茶陵縣城北東約50km，屬茶陵縣八團鄉管轄，位于湘東鎢礦外圍北部，區內無地層出露。礦區斷裂構造發育，南東部出露區域性茶(陵)-漢(背)斷裂，性質為逆斷層，走向NE，傾向SE，傾角40°左右，為區內鎢多金屬礦的導礦構造，其次級平行NE向壓扭性斷裂構造密集發育，且為本區的容礦構造。賦礦巖漿巖為印支期粗中粒黑云母花崗巖和燕山早期細粒二云母花崗巖。

已發現石英脈或構造蝕變巖型(6號礦脈)鎢多金屬礦脈15條，其中規模較大的礦脈5條，礦脈呈密集的脈狀成組成帶分布(圖2)，走向NE，傾向SE(局部傾向NW)，傾角較陡，一般65°～85°。單脈走向長430～2300m，一般1300m左右，礦體厚0.56～3.23m，單脈平均品位WO30.06%～1.418%，Sn 0.003%～ 0.214%。其中6號礦脈中深部經ZK001、ZK002、ZK301、ZK401、ZK701、ZK801鉆孔控制，見礦情況較好。控制礦體傾向延深約230～500m。但是大部分礦脈的圍巖包括印支期粗中粒黑云母花崗巖和燕山早期細粒二云母花崗巖兩種，成礦母巖尚未確定。

圖2 雞冠石鎢礦床地質圖Fig.2 Geological map of the Jiguanshi tungsten deposit

含鎢石英脈常呈平行條帶狀、網脈狀產出，其中的主要金屬礦物為黑鎢礦、白鎢礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等(圖3)，少量的錫石和菱鐵礦。脈石礦物以石英為主，少量長石、白云母、絹云母、電氣石、螢石和方解石，礦物組合指示其高中溫成礦的特征。礦石結構以他形-自形粒狀結構、交代殘余結構為主。礦石構造主要以條帶狀、浸染狀構造為主。圍巖蝕變主要有云英巖化、絹云母化、絹英巖化、電氣石化、硅化、綠泥石化、葉臘石化等。

圖3 雞冠石鎢礦床礦體及礦石照片(a、b)雞冠石鎢礦床中礦體特征；(c)湘東鎢礦床北組脈礦體特征；(d、f)雞冠石礦床鎢礦石；(e)雞冠石礦床硫化物礦石.Py-黃鐵礦；Ccp-黃銅礦；Sp-閃鋅礦；Gn-方鉛礦；Wol-黑鎢礦；Qz-石英Fig.3 Photos of orebodies in the Jiguanshi W deposit(a,b) features of orebodies in the Jiguanshi deposit;(c) feature of orebody from north vein group in the Xiangdong W deposit;(d,f) tungsten ores in the Jiguanshi deposit;(e) sulfides ore in the Jiguanshi deposit.Py-pyrite；Ccp-chalcopyrite；Sp-sphalerite；Gn-galena；Wol-wolframite；Qz-quartz

通過野外和顯微鏡下對礦脈的穿插關系、礦物共生組合關系的觀察，可將雞冠石鎢礦的成礦作用劃為3個階段。

I階段：黑鎢礦+錫石+毒砂+石英；所觀測到的錫石常與黑鎢礦緊密共生(圖4a)，大小0.05～1cm；毒砂呈半自形，較破碎；上述礦物均產出于石英脈中。

圖4 雞冠石鎢礦床礦物鏡下特征(a)錫石與黑鎢礦共生；(b)黑鎢礦與白鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦共生；(c)毒砂與黃銅礦共生；(d)閃鋅礦與方鉛礦和黃銅礦共生；(e)磁黃鐵礦與閃鋅礦共生；(f)石英脈中自形黃鐵礦.Cst-錫石；Sh-白鎢礦；Asp-毒砂；Po-磁黃鐵礦Fig.4 Photomicrographs of the ores from the Jiguanshi W deposit(a) cassiterite coexists with wolframite;(b) wolframite coexists with scheelite,chalcopyrite and pyrite;(c) arsenopyrite coexists with chalcopyrite;(d) sphalerite coexists with galena and chalcopyrite;(e) pyrrhotite coexists with sphalerite;(f) euhedral pyrite coexists with quartz.Cst-cassiterite；Sh-scheelite；Asp-arsenopyrite；Po-pyrrhotite

II階段：黑鎢礦+白鎢礦+黃鐵礦+黃銅礦+毒砂+石英；白鎢礦普遍呈不規則狀分布，顯微鏡下比黑鎢礦顏色更深，熔蝕并包裹了早期的黑鎢礦(圖4b)；黃銅礦呈不規則狀產出，與黃鐵礦、毒砂等礦物共生，常充填于I階段的黑鎢礦中(圖4b，c)；毒砂呈自形-半自形，多以團包狀產出與石英脈中；與早期毒砂相比，表面較光滑，常與黃銅礦等共生(圖4c)。脈石礦物主要為石英。

III階段：黃鐵礦+黃銅礦+閃鋅礦+方鉛礦+磁黃鐵礦+石英；黃銅礦以不規則狀或固溶體形式與閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦和毒砂共生(圖4d)，熔蝕了早期的毒砂；磁黃鐵礦分布較少，以不規則狀產出于閃鋅礦中，并與黃銅礦共生(圖4e)；該階段黃鐵礦較自形(圖4f)。脈石礦物主要為石英。

3 樣品采集及測試方法

本次進行分析的樣品采自雞冠石礦區5號礦脈，具體位置見圖2。挑選野外采集到的典型樣品進行磨制探針片和挑選錫石單礦物并制成環氧樹脂靶，在詳細顯微觀察的基礎上(包括顯微鏡和CL照相)，選取包裹體少、裂隙少的錫石進行LA-ICP-MS U-Pb定年分析。錫石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年的分析在中國地質大學(武漢)地質過程與礦產資源國家重點實驗室(GPMR)礦床地球化學分室完成。電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)型號為賽默飛公司的iCAP Qc，同時配以瑞索公司RESOlution-S155 193nm ArF準分子激光器。實驗用載氣為高純氦氣，同時輔以氬氣和少量氮氣混合后進入質譜儀。樣品分析測試之前，用直徑50μm的束斑，5μm/s的速度對NIST SRM 612進行線形剝蝕以調諧儀器條件至最優。LA-ICP-MS錫石U-Pb同位素定年過程中將NIST SRM 612用以信號漂移矯正，同時錫石標準AY-4(206Pb/238U ID-TIMS年齡158.2 ± 0.4Ma，Yuanetal.,2011)作為外標進行元素分餾校正。樣品測試的激光束斑直徑為33μm，剝蝕頻率為5Hz，能量密度為6J/cm2，離子檢測器接收條件為：238U、232Th、208Pb、206Pb、204Pb接收20ms；207Pb接收40ms。每測定10個未知樣品點，交替2次AY-4和1次NIST SRM 612的測試，每一個點位的測定需要進行30s的空白背景接收、40s的激光剝蝕及信號接收和60s的樣品池和管道清洗程序。年齡圖解的制作運用Isoplot 4.1(Ludwig,2012)，分析誤差為2σ。將實驗數據做Tera-Wasserburg圖解(Tera and Wasserburg,1972)得到的縱軸交點即為普通鉛207Pb/206Pb的比值，下交點年齡即為錫石的形成年齡。將得到的普通鉛207Pb/206Pb扣除后計算可得普通鉛校正后的206Pb/238U年齡，可計算加權平均年齡。

原位LA-ICP-MS黑鎢礦微量分析在武漢上譜分析科技有限責任公司完成，LA系統為GeoLas 2005，ICP-MS分析使用的儀器為Agilent 7700e。實驗用載氣為高純氦氣，同時輔以氬氣來調整激光剝蝕過程中儀器的靈敏度，載氣在T型交換機中充分混合后再進入質譜儀(Zhangetal.,2017)。每一個點位的測定需要進行20～30s的空白背景接收和50s的激光剝蝕及信號接收。本次微量元素測試采用無內標和多外標的方法進行結果校正，外標為USGS的BCR-2G、BIR-1G和BHVO-2G玻璃標樣(Zhangetal.,2020)。USGS玻璃標樣的詳細數據可參考網站數據庫(http://georem.mpch-mainz.gwdg.de/)。詳細的儀器操作條件、操作過程及數據處理參考Xiongetal.(2017)。

4 分析結果

錫石LA-ICP-MS U-Pb測試結果和原位黑鎢礦LA-ICP-MS分析的結果分別列于表1和表2，黑鎢礦微量元素單點分析誤差見電子版附表1。

表1 雞冠石鎢礦床錫石LA-ICP-MS U-Pb測試結果Table 1 The result of cassiterite LA-ICP-MS U-Pb dating in the Jiguanshi deposit

含黑鎢礦錫石樣品MZ5-1中的錫石顆粒絕大多數粒徑大于150μm，且CL圖像下可以看到清晰的環帶，偶見流體擾動的CL環帶(圖5)，部分裂隙發育，在透射光下可見有較少的流體包裹體。本次測試共有18個有效測點，得到Tera-Wasserburg下交點年齡為153.2±1.8Ma (MSWD=1.15，N=18)，206Pb /238U加權平均年齡為153.0±1.7Ma (MSWD=1.2，圖5)。

圖5 錫石LA-ICP-MS U-Pb定年結果Fig.5 Plots of cassiterite LA-ICP-MS U-Pb dating

雞冠石礦床黑鎢礦中微量元素主要有Nb、Ta、Sc、Co、Cu、Zn等，其中Nb含量為215×10-6～853×10-6，平均528×10-6；Ta含量為12×10-6～126×10-6，平均50×10-6；Sc含量為2×10-6～13×10-6，平均6×10-6；Zn含量為14×10-6～133×10-6，平均64×10-6；Sn含量為4×10-6～46×10-6，平均13×10-6；∑REE為4.4×10-6～25.8×10-6，平均14.3×10-6。其他元素含量如Ni、Rb、Ag、Cd、Ba、Hf、Tl、Bi、Pb、Th、U等均小于1×10-6或者部分數據低于檢測限，并在表2中已略去。

表2 雞冠石礦床黑鎢礦微量元素組成(×10-6)Table 2 Trace element composition of wolframite in the Jiguanshi deposit (×10-6)

5 討論

5.1 成礦時代對成因的指示

緊密的時空關系是判斷兩個礦床之間是否具有成因聯系的重要依據之一(Yuanetal.,2015,2018;Zhaietal.,2017;Zhaoetal.,2018a;Qiuetal.,2019;Xiongetal.,2019,2020c)。雞冠石鎢礦床位于湘東鎢礦床礦區的西北部，緊鄰湘東鎢礦床的北組脈和金竹壟鈮鉭礦床。除此之外，雞冠石鎢礦床中礦體的產狀、形態及礦物組合也與湘東鎢礦床北組脈的礦體特征高度相似(圖3)。湘東鎢礦床北組脈主體走向為北東，傾向南東，且北組脈主體特征與雞冠石鎢礦床礦脈特征類似，均為條帶狀的鎢錫多金屬石英脈帶或呈網脈狀。同時，雞冠石鎢礦床中黑鎢礦也與大量的硫化物共生，且被白鎢礦強烈交代，這與湘東鎢礦床第一期黑鎢礦的特征類似。

前人對南嶺地區的鎢錫礦床進行了大量的研究和總結，將南嶺地區鎢錫多金屬成礦分為三個時期：晚三疊世(230～210Ma)、晚侏羅世(160～150Ma)和白堊紀(120～80Ma)，而最主要成礦高峰期為晚侏羅世(Huetal.,2012a,b;袁順達等，2012；Maoetal.,2013,2020；袁順達，2017)，且這些鎢錫成礦均與區內相鄰的復式花崗巖有關(蔣少涌等，2020)。復式花崗巖是由多期次的巖漿活動在不同時期侵位到同一區域而形成(劉家遠，2003)，每一期次的巖漿活動都有可能形成相關的鎢錫多金屬礦化，其主要的控制因素可能是花崗巖體的演化程度以及揮發分含量所控制。在鄧阜仙地區發育的鄧阜仙復式巖體主要由晚三疊世、晚侏羅世和早白堊世花崗巖組成，并在晚侏羅世(～152Ma)和早白堊世(～140Ma)形成了兩期次鎢錫多金屬礦化，且在湘東鎢礦地區形成了疊加礦化(Xiongetal.,2019,2020a)。本次研究測得雞冠石鎢礦中的錫石U-Pb年齡為153.2±1.8Ma，與湘東鎢礦床中晚侏羅世的鎢錫礦化年齡一致(輝鉬礦Re-Os年齡150.5 ± 5.2Ma，蔡楊等，2012)。

此外，雞冠石礦床的圍巖為晚三疊世粗中粒黑云母花崗巖和晚侏羅世細粒二云母花崗巖，根據本次錫石年代學測試結果，指示成礦應與本區晚侏羅世細粒二云母花崗巖有關。

5.2 黑鎢礦微量元素對礦床成因的約束

隨著原位測試技術的不斷發展，黑鎢礦和白鎢礦等鎢礦床中主要經濟礦物的原位微量元素成分研究也越來越多地應用到鎢礦床的成因研究中(Goldmannetal.,2013;Songetal.,2014；Xiongetal.,2017,2020a;Harlauxetal.,2018;Zhaoetal.,2018b;Zhangetal.,2018)。本次研究中對雞冠石礦床中的黑鎢礦進行了原位LA-ICP-MS微量元素分析，結果指示雞冠石礦床黑鎢礦的REE總量較低(4.4×10-6～25.8×10-6，平均14.3×10-6)，HREE相較于LREE富集(LREE:0.02×10-6～2.87×10-6，平均0.71×10-6;HREE:4.3×10-6～24.4×10-6，平均13.6×10-6)。同時，本區HREE總量和球粒隕石標準化后的REE配分曲線與湘東鎢礦床第一期黑鎢礦的特征相似(圖6)，結合本區錫石定年結果指示成礦時代為晚侏羅世，故本文認為雞冠石鎢礦床的形成與湘東鎢礦第一期成礦活動相關。前人研究顯示黑鎢礦中REE的富集主要受溫度影響較大，成礦流體溫度越高，REE3+、Sc3+、Nb5+和Ta5+等離子越容易雙替代黑鎢礦晶格中的Ca2+、Mg2+和W6+(Xiongetal.,2017)。本區黑鎢礦REE含量與鄰區湘東鎢礦床的黑鎢礦REE總量相比，低于湘東鎢礦第一期黑鎢礦REE總量，但高于第二期黑鎢礦REE總量(第一期：4.79×10-6～154×10-6，平均48×10-6；第二期：0.42×10-6～21.2×10-6，平均7.2×10-6；Xiongetal.,2020a)。因此，黑鎢礦中REE含量指示雞冠石鎢礦床中成礦溫度可能低于湘東鎢礦，即成礦流體可能為由湘東鎢礦向雞冠石鎢礦方向運移，這也與前人對鄧阜仙礦田成礦流體運移方向的結論吻合(Xiongetal.,2019)。

圖6 鄧阜仙成礦花崗巖及黑鎢礦球粒隕石標準化稀土配分曲線(標準化值據Sun and McDonough,1989)花崗巖和湘東鎢礦黑鎢礦數據引自Xiong et al.,2020aFig.6 Chondrite-normalized REE patterns for the Dengfuxian granites and wolframite (normalized value from Sun and McDonough,1989)Data of granites and wolframite in the Xiangdong deposit from Xiong et al.,2020a

黑鎢礦中重要的微量元素Nb、Ta和Sc常以類質同象的形式賦存在黑鎢礦晶格中，同時，它們含量的變化也能對黑鎢礦的成因和形成環境提供重要的指示(Xiongetal.,2017;Harlauxetal.,2018)。前人通過多手段(顯微鏡、SEM等)巖相學觀察、黑鎢礦成分分析和實驗巖石學模擬研究總結認為黑鎢礦中的Nb、Ta和Sc含量主要是受黑鎢礦形成時流體中F、Cl、CO2等揮發分和絡合物的含量、pH及Eh的影響。富揮發分(F、Cl等)、低pH和高Eh環境有利于Nb和Ta在黑鎢礦中的富集，而富揮發分和磷酸鹽等絡合物、低pH和低Eh環境則有利于Sc的富集(Tindle and Webb,1989；干國梁和陳志雄，1991;Wood and Samson,2006;Bychkov and Matveeva,2008;Xiongetal.,2017)。雞冠石鎢礦床中黑鎢礦(平均含量Nb：528×10-6；Ta：50×10-6；Sc：6×10-6)相對于沃溪礦床而言(平均含量Nb：0.42×10-6；Ta：0.03×10-6；Sc：117×10-6；祝亞男等，2014)明顯富集Nb、Ta而貧Sc，可能說明雞冠石礦床中的黑鎢礦形成于一個富揮發分、低pH和高Eh的流體環境中，且成礦溫度高于沃溪礦床。

此外，還有學者通過黑鎢礦中Y/Ho和Zr/Hf的微量元素比值來判斷其成因(祝亞男等，2014；Harlauxetal.,2018)。本文通過對比世界上典型鎢礦集區中不同類型鎢礦床(法國中央高原鎢錫成礦帶和我國南嶺鎢錫成礦帶)的黑鎢礦Y/Ho和Zr/Hf比值，發現雞冠石礦床中的黑鎢礦Y/Ho和Zr/Hf比值與湘東鎢礦床中第一期黑鎢礦特征吻合度高，但與大吉山鎢礦床中黑鎢礦微量元素特征相差較大(圖7)。Bau (1996)研究證實Y和Ho在流體與圍巖反應過程中通常按球粒隕石中的比例進行遷移，當體系中Y與REE以F絡合物為主時，Y/Ho比值大于28。總體而言，世界范圍內大部分鎢礦床都與高演化的花崗巖有關(Heinrich,1990;Lehmannetal.,1990；陳駿等，2008；Romer and Kroner,2016)，且巖漿期后熱液中通常富含F等揮發分。在黑鎢礦Y/Ho和Zr/Hf投圖中，僅大吉山鎢礦床投點落入Y/Ho比值大于28范圍，而法國中央高原地區與高分異花崗巖具有成因聯系的鎢礦床以及南嶺地區湘東鎢礦和雞冠石鎢礦床中的黑鎢礦Y/Ho和Zr/Hf比值絕大部分均落在Y/Ho比值小于28范圍內(圖7)，而雞冠石鎢礦中出現的螢石和電氣石，指示其為一個富F體系，與Bau(1996)研究成果不一致(以F絡合物為主時，Y/Ho>28)。因此，通過黑鎢礦Y/Ho和Zr/Hf的比值來判斷其成因值得商榷，需要進一步的工作來證實。

圖7 雞冠石鎢礦床黑鎢礦Y/Ho-Zr/Hf圖解(底圖據Xiong et al.,2020a)法國中央高原數據引自Harlaux et al.,2018；沃溪和大吉山鎢礦數據引自祝亞男等，2014；西華山和漂塘鎢礦數據引自Zhang et al.,2018Fig.7 Y/Ho vs.Zr/Hf ratios in wolframite from the Jiguanshi W deposit (base map after Xiong et al.,2020a)Data sources:the French Massif Central (Harlaux et al.,2018);Woxi and Dajishan tungsten deposits (Zhu et al.,2014);Xihuashan and Piaotang tungsten deposits (Zhang et al.,2018)

6 結論

(1)與黑鎢礦密切共生的錫石U-Pb定年結果指示雞冠石鎢礦床的形成時代為153.2±1.8Ma，成礦與晚侏羅世二云母花崗巖密切相關。

(2)黑鎢礦的微量元素特征指示雞冠石礦床可能形成于一個富揮發分、低pH和高Eh的流體環境中。

致謝野外工作得到湖南省四一六地質隊伍式崇、朱浩峰和中南大學吳塹虹、孔華、言奇、程路平等的大力支持及幫助;錫石定年工作得到了中國地質大學(武漢)張迪博士的大力支持;審稿專家為論文的完善提出了寶貴的意見;在此一并表示衷心的感謝!