第七届青年地学论坛

钨矿是我国优势和关键矿产资源。石英脉型和矽卡岩型是最主要的两类钨矿床，前者的主要矿石矿物是黑钨矿（[Fe,Mn]WO₄），而后者的主要是白钨矿（CaWO₄）。通常将两类钨矿矿石矿物的差异性归结为围岩性质不同的结果：当围岩贫Ca时，形成黑钨矿；当围岩富含钙质（如碳酸盐岩），形成白钨矿（徐克勤，1957）。然而，近年来发现许多赋存于花岗岩类的石英脉型或浸染型白钨矿（如江西大湖塘钨矿、木瓜园钨矿、吉林杨金沟钨矿等），甚至在许多钨矿中也同时产出这两种矿石矿物（如湖南川口钨矿、福建行洛坑钨矿等）。这些钨矿的围岩同时含铁和钙，因而仅仅用围岩性质决定钨矿石矿物解释这些现象变得有些牵强。作者使用SUPCRT数据库和部分更新的热力学参数（H₂WO₄, CaWO₄等）分别构建了钨铁矿-白钨矿和钨锰矿-白钨矿在NaCl-H₂O体系的平衡反应热力学模型，定量约束了黑钨矿与白钨矿在热液中的相对溶解度。
模型计算结果表明：（1）在大部分钨成矿条件下（300–400 °C, 500–1500 bars, 1–3 mol/kg NaCl），白钨矿的溶解度高于钨铁矿和钨锰矿的溶解度；（2）白钨矿可在非常宽的温压条件下交代钨铁矿或钨锰矿，因而白钨矿交代钨铁矿或钨锰矿并不一定代表成矿的晚阶段；（3）识别出两种白钨矿交代钨铁矿或钨锰矿的机制：第一种机制是降温且热液中Ca/Fe比值升高，第二种机制是热液中Ca/Fe比值不变的情况下降压；（4）第一种机制需要围岩向热液提供额外的钙（如长石分解）或者减少热液中的铁（如含铁矿物沉淀），而对于第二种机制这些是非必须的；（5）第二种机制可能是含铁成矿热液产生石英脉型或浸染型白钨矿的一个重要原因。
 

黑钨矿,白钨矿,溶解度