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大湖塘W-Cu矿床是赣北钨成矿带的典型矿床,也是江西北部最早发现的超大型钨矿床,已探明WO3 200余万吨,并伴生Cu 50万吨和Mo 2万吨。大湖塘内包含南区、北区和大雾塘矿区三个大区,含有石门寺、大岭上、狮尾洞等矿段,各矿段地质特征、成矿阶段和矿物组合较为相似,成矿作用均与燕山期130-150Ma多期次的花岗岩体有着密切的成因关系,而矿化以细脉浸染型白钨矿、黑钨矿为主,亦含石英大脉型矿体。本论文通过对大湖塘开展矿床地质、流体包裹体、矿物微区微量元素地球化学、同位素等综合研究,深入探讨该地区成矿作用,为解释成矿机理、阐明超大型矿床成因提供依据,同时也将为丰富成矿理论和指导类似矿床找矿勘查提供借鉴意义。大湖塘矿床流体包裹体研究表明,矿石矿物和脉石矿物流体均为中高温(190-440℃)、中低盐度(0.5-12 wt%Na Cleq)、低密度Na Cl-H2O(CH4±N2±CO2)热液体系。包裹体中CH4+N2超过CO2占到主导地位,反映成矿系统整体处于低氧逸度的还原环境,CO2只出现在大量钨已经晶出之后的硫化物阶段。硅酸盐-氧化物阶段黑钨矿均一温度(300-440°C),白钨矿均一温度(峰值280-350°C),磷灰石均一温度(峰值260-330°C)均普遍比共生的石英(大部分200-300°C)高,而晚期硫化物阶段的石英集中于190-240°C。北区石门寺和大岭上矿段在晚期硫化物阶段盐度明显降低,但南区狮尾洞矿段和大雾塘矿区一矿带矿段并无明显变化。大湖塘热液体系中金属元素的逐步沉淀伴随有不同的流体作用:即早期黑钨矿、白钨矿和磷灰石的形成并无明显大气水的加入,W的沉淀形成主要经历自然冷却过程;而在石门寺矿段和大岭上矿段,由于构造裂隙较为发育,可能有较多的大气降水加入,流体混合是引起Cu、Mo等贱金属硫化物沉淀的重要原因。大湖塘矿床花岗岩中的熔融包裹体和热液脉中的流体包裹体普遍含有黄铜矿固体矿物,说明残余熔体和热液流体中均含有大量的Cu,也证明了成矿物质的岩浆来源。硫化物S-Pb同位素进一步证明这一观点,硫化物阶段部分样品含有亏损的δ34S值(-14.4~-0.9‰),可能反应成矿流体氧逸度的升高导致流体环境的改变,原因为晚期氧化性大气降水的加入。这与流体包裹体和H-O同位素的研究结果一致。白钨矿和磷灰石微量元素、Sr同位素以及电气石主量元素、B同位素等多种研究成果表明,水岩反应是大湖塘钨矿物尤其是白钨矿沉淀的重要机制。水-岩反应过程中斜长石分解为富W流体提供了大量的Ca、Eu和Sr以形成白钨矿、磷灰石等矿物。白钨矿和磷灰石晶体在沉淀过程中稀土配分曲线均由“倾斜型”、负Eu异常转变为“平坦型”、正Eu异常,由于白钨矿和磷灰石优先富集中稀土MREE,早期这些矿物的的沉淀可逐渐形成贫MREE的流体,使得白钨矿等矿物稀土模式发生改变。电气石可分为VT、DT和ST等不同类型,其中石英脉中VT型(VT-1和VT-2)电气石记录了封闭环境下含矿流体与新元古代花岗闪长岩围岩反应情形下流体环境的改变,新元古代双桥山群浅变质岩中ST型电气石相比细脉中DT型电气石B同位素明显偏低,反映不同的源区属性,而在广泛的围岩交代中,黑钨矿、白钨矿和硫化物沉淀过程中或同样受到围岩物质的贡献。通过总结大湖塘以及其他大型-超大型钨矿床的基础地质和矿物学特征、流体包裹体和H-C-S等同位素特征发现,水岩反应在许多钨矿床广泛发育,是改变流体性质和引起钨矿物沉淀的重要机制。超大型矿床研究是矿床学研究的重要课题,超大型钨矿床往往具有如下特征:1)大地构造位置往往位于板块活动带或大陆热点地区,成矿作用往往与高分异的多期次花岗岩体有关;2)区域基底含钨背景往往较高;3)超大型钨矿床矿体常常赋存于岩体的外接触带,含矿围岩的物理化学性质往往决定了矿床的类型和矿物赋存状态。此外,笔者从成矿岩体、矿化类型、矿物组合和氧逸度等方面讨论了赣北钨矿与赣南钨矿的区别,并提出根据不同围岩性质和蚀变类型在赣北地区寻找不同类型钨矿床的建议。