成矿流体特征 篇1
关键词：滇西,白秧坪,金满,核桃坪,金腊等矿床,流体包裹体
“三江”地区位于青藏高原东部,因怒江、澜沧江、金沙江纵贯而得名,是欧亚板块与印度板块的拼合地带。自华力西造山旋回以来的多次高强度构造运动造就了本区良好的成矿条件。许多中外的地质学家在“三江”地区进行了大量的研究工作,对于其成矿作用模式众说纷纭。本文研究,以澜沧江断裂为界,其东侧选取了位于兰坪盆地的白秧坪铜银多金属矿床、金满铜矿床、金顶铅锌矿床,以及巍山-永平铜金多金属矿集区的水泄铜钴矿床;西侧则选取了位于保山地块的核桃坪铅锌矿床、镇康芦子园铅锌矿床以及沧源铅锌多金属矿区,对其成矿地质特征以及成矿流体包裹体地球化学性质等方面做进一步探讨。
1区域地质背景
印度-亚洲板块碰撞引发了青藏主碰撞带大规模的成矿作用。最引人注目的即是藏东-滇西大型走滑拉分盆地群中的昌都-兰坪-思茅大型多金属与贵金属成矿带(图1)[1]。其中的兰坪盆地是一个南北向展布的中、新生代陆内裂谷坳陷盆地[2],盆地东西两侧为两个造山带,即金沙江构造带和澜沧江构造带。盆地内含有白秧坪特大型铜银多金属矿床、世界级超大型的金顶铅锌矿床以及大量中小型矿床。
保山-镇康地块位于怒江断裂、龙陵-瑞丽断裂与柯街断裂、南汀河断裂之间,区域地层由下古生界组成。区内最重要的两个铜铅锌多金属矿化集中区为保山-永德褶皱束北部楔状体与NW向澜沧江断裂带交汇部位的保山核桃坪地区,以及近NS向镇康复背斜南倾伏端与NE向南汀河断裂带交汇部位的镇康芦子园地区[3]。二者矿床均定位于次级断裂构造较为发育的背斜核部,矿体受断裂破碎带以及层间破碎带控制。
滇西沧源铅锌多金属矿集区位于保山-镇康地块的南端,出露的地层主要为上元古界地层,区内褶皱及韧性剪切带发育,与成矿作用关系密切。
2 矿床地质特征
白秧坪铜银多金属矿集区与邻近的金满铜矿床和金顶铅锌矿床均产出在兰坪中新生代盆地的北部,位于澜沧江断裂的东侧,相距甚近。矿区内出露的地层均为中、新生代地层,其中白秧坪矿区内出露的下白垩统景星组为岩屑石英砂岩、粉砂岩、泥岩,岩石破碎,小构造发育,是矿区的主要含矿层位。
金满铜矿床包括北部的连城矿段和南部的金满矿段两部分,主要分布于金满-连城倒转背斜的倒转翼,呈似层状、脉状或透镜状产出。金顶铅锌矿区内则包括架崖山、南厂、北厂、白草坪等矿段,其最突出的构造是逆冲推覆构造和穹窿构造,矿体总体上呈环形,围绕穹窿的核心断续分布。
巍山-永平铜金多金属矿集区位于兰坪盆地的南部,矿区内出露的地层主要有三叠系、侏罗系、白垩系、古近系(下第三系),以及分布于山间盆地之中的第四系[1]。区域构造主要受西部澜沧江断裂带、东部金沙江-哀牢山断裂带及盆地中轴断裂的控制(图1)[4,5,6,7,8]。矿集区可分为紫金山背斜与公郎弧两个成矿流体系统,水泄铜钴矿即属于公郎弧成矿系统。
位于澜沧江断裂西侧的核桃坪、芦子园铅锌矿矿区出露的地层均为上寒武统地层,其岩性主要为碳酸盐岩、砂岩、泥岩和页岩。核桃坪矿区内的地层自上而下可分为保山组(∈3b)、柳水组(∈3l)、核桃坪组 (∈3h),其中核桃坪组为主要赋矿地层。芦子园铅锌矿矿体主要赋存于上寒武统沙河厂组第二段、第三段碳酸盐岩与细碎屑岩中,呈脉状、似层状产出,产状与地层产状基本一致。
沧源铅锌多金属矿集区出露的地层主要为上元古界王雅组和允沟组浅变质岩。由千枚岩、板岩、结晶片岩大理岩、硅质板岩、变基性火山岩等组成,矿体主要分布在大理岩和片岩的过渡带,以及大理岩、片岩与变基性岩的接触带附近[9]。
3 成矿流体性质
3.1 流体包裹体的类型
根据流体包裹体的物理状态和成因分类[10]可将包裹体分为以下5种类型:纯液相包裹体(I型)、气液两相包裹体(Ⅱ型)、纯气相包裹体(Ⅲ型)、含子矿物包裹体(Ⅳ型)、和含CO2的三相包裹体(V型)。所选矿区的包裹体类型基本一致,镜下观察原生包裹体以气液两相包裹体和纯液相包裹体居多,所测对象多为石英、方解石中的包裹体。
3.2 流体包裹体的温度、盐度及密度
沸腾包裹体是很好的地质温度计和压力计,利用沸腾包裹体测得的均一温度可不必进行压力校正,因为沸腾包裹体形成时的压力就是溶液的饱和蒸汽压[11]。
根据所查得各矿床各成矿阶段的均一温度和盐度数据(表1),位于澜沧江断裂东侧的白秧坪矿区的均一温度(149～312)℃,变化范围较大,平均222 ℃;盐度(1.21～12.94)(wNaCl%),平均7.4(wNaCl%);平均密度0.906 g/cm3。金满矿床主矿化阶段的平均温度为213 ℃,平均盐度为11.3(wNaCl%),平均密度0.93 g/cm3。水泄矿床的均一温度为(141～230)℃,盐度为(4.1～11.1)(wNaCl%),平均密度0.925 g/cm3。三个矿床成矿流体的温度、盐度及密度范围近似,均属于中低温中盐度中等密度流体。
位于澜沧江断裂西侧的核桃坪、芦子园及金腊矿床所选的包裹体均为气液两相包裹体。由测试数据可以看出,核桃坪矿床的石英包裹体均一温度(130～360)℃[15],常集中于(130～310)℃,可明显分为四个区间:(130～170)℃、(170～220)℃、(220～250)℃、(250～310)℃(图2),其盐度大体上可分为两部分:3～8(wNaCl%)的低盐度区及(10～19)(wNaCl%)的中高盐度区,密度范围为(0.685～1.05)g/cm3。
注:白秧坪数据来源于何明勤等[12];金满、水泄数据来源于李峰等[13];核桃坪数据来源于本项目组,测试在中国地质科学院进行,仪器为Linkam THMS600;芦子园数据来源于夏庆霖等[14];金腊数据由肖晓牛测试,测试单位—中国地质大学地球化学实验室[9]。其中“--”表示未查到相关数据,“均值”为按相关数据修正。
芦子园矿床的石英包裹体温度范围变化较大,最低为150 ℃,最高可达421 ℃。图3[14]表现出明显的多峰分布,数据集中在两个温度区间,即(160～280)℃,(280～420)℃,表明了热液矿化也大致经历了两个阶段:中低温和中高温阶段。其盐度为(2.9～16.1)(wNaCl%),由均一温度和盐度进一步推算出流体密度为(0.834～0.957)g/cm3。
由图4[9]可看出,金腊矿床的石英包裹体均一温度明显集中在(80～160)℃和(240～320)℃两个温度区间,盐度可分为(0.02～8.14)(wNaCl%)的低盐度区及(10.24～22.44)(wNaCl%)的中高盐度区,密度范围为(0.48～1.1)g/cm3。
综合各处测温结果及盐度值,绘制出白秧坪、金满、水泄及核桃坪四个矿区的成矿流体均一温度-盐度关系图(图5),可见各矿区流体包裹体的温度和盐度相对集中(分别为150 ℃～280 ℃和4%～14%)。结合芦子园及金腊矿区数据资料,各矿区密度大都在(0.5～1)g/cm3范围内,极其相近,成矿流体总体上均属于中低温中等密度流体。
3.3 流体包裹体的形成压力及成矿深度
由相关数据可以看出,白秧坪矿床的形成压力(8.1～30.7)(×105 Pa),平均20.8(×105 Pa),较小;其成矿深度为(0.089～0.356)km,平均0.238 km。金满矿床的形成压力(412～795)(×105 Pa),平均600.3(×105 Pa);其成矿深度为(1.4～2.7)km,平均2 km。水泄矿床的形成压力(438～718)(×105 Pa),平均598.5(×105 Pa);其成矿深度(1.5～2.3)km,平均2 km,与金满矿床相似。总体上看,此三个矿床均形成于较浅成的环境。
核桃坪矿床成矿流体的形成压力变化较大,为(44～1 581)(×105 Pa);由压力值计算得出成矿作用发生在(0.25～1.7)km的浅成环境。芦子园矿床成矿流体的形成压力为(7.24～72.05)(×105 Pa),与核桃坪矿床相比压力偏小。而金腊矿床成矿流体的形成压力(181～2 570)(×105 Pa),成矿深度(0.7～9.7)km,与核桃坪相比压力则偏大,成矿深度亦较深。
3.4 成矿流体包裹体液相成分
成矿流体的Na+/K+和F-/ Cl-比值是判别成矿流体来源的重要标志之一。Roedder[16]基于对各种成因的流体中Na+/K+比值的研究指出,岩浆热液流体中的Na+/K+比值一般小于1,而与沉积岩或地下热卤水有关的成矿流体Na+/K+比值较高,通常大于1。深部流体中F-/Cl-比值较高,而大气降水的F-/Cl-比值则较低。各矿区成矿流体包裹体液相成分分析数据见表2。
由表2可看出:
3.4.1 对于白秧坪、金满、水泄及金顶矿床
① 成矿流体液相成分中均富含Ca2+、Na+、SO
② 阳离子成分中Na+/K+比值均明显大于1,范围2.1～23.98,Na+>K+。Ca2+/Mg2+比值亦大于1,范围4.03～60.46,Ca2+>Mg2+。
③ 阴离子成分中F-/Cl-比值基本都小于1(仅两个样品大于1),说明Cl-高于F-,反映成矿流体具有大气降水的特征。SO
注:白秧坪数据来源于何明勤等[12];金满、水泄数据来源于李峰等[13];金顶数据来源于温春齐等[17];核桃坪数据来源于本项目组,测试单位—中国地质科学院矿产资源研究所;金腊数据由朱和平测试,测试单位—中国科学院地质与物理研究所。其中“--”表示低于检出限;“>”表示超出检出限;“**”表示未查到相关数据。
3.4.2 对于核桃坪、金腊矿床
① 成矿流体液相成分中均富含Na+、Cl-,其中阳离子以Na+为主,贫Mg2+、K+;阴离子以Cl-为主,少量F-、SO
② 阳离子成分中由于贫Mg2+、K+,Na+/K+与Ca2+/Mg2+比值均较大,Na+>K+,Ca2+>Mg2+,反映成矿流体与地下热卤水有关。
③ 阴离子成分中F-/Cl-与SO
据薛传东等人对核桃坪成矿流体同位素的进一步研究发现,流体仍具深部岩浆或地幔来源的特点,认为其主要来源于深部岩浆分异水,在后期成矿过程中有地层建造水和大气降水的加入[19],提出该矿床是与深部岩浆热液或幔源流体贯入有关的构造热液脉型矿床。
4 结论
① 位于澜沧江断裂东侧的白秧坪、金满、水泄等矿床是喜马拉雅大规模多金属成矿作用的共同产物,矿区内出露的地层均为中、新生代地层;位于澜沧江断裂西侧的核桃坪、芦子园及沧源铅锌矿区出露的地层为上寒武统古生代及元古代地层,与白秧坪等矿区相比地层年代较老,两侧矿体均受层间破碎带及断裂构造控制。
② 白秧坪等矿床成矿流体为中低温(119 ℃～331 ℃)中盐度(7.4 wNaCl%～11.3 wNaCl%)中等密度(0.848 g/cm3～1.11 g/cm3)流体;核桃坪等矿床也具有中低温(80 ℃～320 ℃)中等密度(0.48 g/cm3～1.1 g/cm3)性质,其中核桃坪与金腊矿床的流体盐度可分为低盐度区(0.02 wNaCl%～8.14 wNaCl%)及中高盐度区(10.24 wNaCl%～22.44 wNaCl%)两部分。
③ 关于成矿流体的形成压力与成矿深度,除白秧坪较小外,金满及水泄压力平均(598.5～600.3)(×105 Pa)、成矿深度平均2 km,均形成于较浅成的环境。核桃坪成矿流体的形成压力变化较大(44(×105 Pa)～1 581(×105 Pa)),芦子园形成压力为(7.24～72.05)(×105 Pa),与核桃坪相比偏小,成矿作用亦发生在浅成环境。金腊与核桃坪相比流体形成压力(181(×105 Pa)～2 570(×105 Pa))偏大,成矿深度较深。
④ 包裹体液相成分显示,澜沧江断裂东侧的白秧坪、金满等矿床成矿流体属Ca2+-Na+-SO
断裂两侧矿床的流体性质具有极大的相似性,故认为两侧矿床是在印度-亚洲板块闭合之后才逐渐形成的。
成矿流体特征 篇2
关键词：银厂沟—骑骡沟；铅锌矿床；地质特征；流体包裹体；矿床成因
引言
四川宁南银厂沟-骑骡沟铅锌矿区，属骑骡沟乡管辖，位于四川省凉山州宁南县境内。矿区的具体位置在至宁南县城直线距离仅5km左右，为县城北东部方向。该矿区地质工作程度较低。1955年8月，原地质部西南地质局银厂沟地质队发现了银厂沟矿床并工作后，估算其储为一中型铅锌矿床。直到2006年3月，该矿山资源才由云南驰宏锌锗公司旗下的宁南三鑫矿业开发有限公司进行了整合。笔者在对骑骡沟—银厂沟铅锌矿床的成矿地质背景、矿床地质特征进行详细研究的基础上，通过对不同矿物的流体包裹体进行岩相学和显微测温测压等研究，总结了成矿流体的基本特征，进而探讨了矿床成因，为该区成矿机制的深入研究和寻找隐伏矿体提供科学依据。
1 成矿地质背景
宁南银厂沟-骑骡沟铅锌矿区属扬子准地台成矿区的上扬子成矿亚区，位于扬子准地台西南缘，在川、滇、黔铅锌多金属矿集区中，属于其重要组成部分（图1）。
在20世纪七十年代以前，该矿区的研究基本上是在槽台理论指导下进行的。研究普遍认为，扬子地块具有双层陆壳基底，该基底由太古-早元古代结晶基底和中—晚元古代皱褶基底共同组成。其于晋宁期形成，其地台/准地台演化时期从震旦纪以后进入。宁南地区属于显生宙构造单元，关于这个结论，不同学者有不同的命名：有学者认为康滇地轴东侧早古生代凉山-昆明轴缘拗陷，在燕山期转变为滇黔褶皱带[1]，也有学者认为康滇台背斜东侧滇东台凹[2] ，或滇东台褶带[3] 、康滇地洼区[4] 。如果按照地质力学观点来看，则可以被称为川滇经向构造带[5]。
1、川中式基底；2、昆阳式基底； 3、江南式基底；4、川滇黔铅锌成矿区；5、研究区
图1 川滇黔铅锌成矿区构造位置及基底类型分布图（据王朝均等[6]，1983）
在区域地层上，从前震旦系到第四系均有宁南地区出露的地层。晚元古界前震旦系会理群通安组是该区最老的地层。该地层的主要分布区为骑骡沟背斜的核部。在宁南地区境内未见第三系出露，但大面积分布有古生界和中生界地层。另外，有第四系地层沿河谷和缓坡地带零星分布。上震旦统和寒武系地层是区内的主要发育。该矿区的褶皱轴向在区域构造上主要表现在近南北向和北东向。震旦系地层和少量会理群通安组老地层分布在该矿区的背斜核部，向斜核部则主要为三叠系地层。区域规模上的深大断裂主要有4组，其分别为SN向、EW向、NW和NE向。这四组主要为小江岩石圈断裂、普格-宁南断裂和会理-宁南断裂。
2 矿床地质特征
银厂沟—骑骡沟铅锌矿床的矿体主要产出在震旦系灯影组上段（Zbd3-2、Zbd3-1），矿体类型主要有两种：
（一）似层状矿体，以层间剪切破碎裂隙带为主控制
似层状矿体主要产在震旦系灯影组地层上段（Zbd3-1）地层中，经过几十年的开采，已采殆尽，详细地质特征已无法直接观察。但常伴有大量硅质条带产出分布于银厂沟矿段。该类矿体产状与地层基本一致， 走向为NNW向，倾向为NEE向，倾角通常小于50o 。
该矿体的矿体边界不是很清楚，主要形态为透镜体或扁豆体，纵、横方向上变化比较大。仅在局部坑道内可见断层碎屑角砾岩。在附近白云岩层间剪切破碎帶中，有硅化岩石条带相伴发育。此外，从银厂沟揭露的矿山公路上和坑道内，可见少许似层状矿体。
（二）脉状、网脉状、透镜体状矿体，受断裂带控制
此类矿体走向NW～NNW，倾向NE～NEE，倾角45o～78o。断裂破碎带和次级小型节理是该矿区的重要控矿构造。在接近寒武系筇竹寺组的震旦系灯影组上段的中上亚段，该构造常形成透镜体状矿体、脉状、网脉状的矿体。
3 样品特征与测试方法
在详细研究银厂沟—骑骡沟矿床地质特征的基础上，研究人员系统采集了9件硫化物矿石，具体采样数据详见（表1）。磨制成两面抛光的光薄片后，为了分别记录和观察在不同矿物中各类型流体包裹体的各种特点，如大小、形态、气液比以及分布特点等，需要在显微镜下进行。然后，用丙酮浸泡出薄片，再在LINKAM MDS600 Stage 冷热台显微镜上据其均一温度、冰点温度等参数测出相应类型，分析精度低于0℃时为±0.10℃，高于200℃时为±2℃。
4 流体包裹体研究
4.1流体包裹体岩相学特征
所送的9件样品被磨制成两面抛光的光薄片后，被放置于显微镜下进行观察。观察结果表明，各样品的矿物中流体包裹体数量多，广泛分布于样品的石英、重晶石、白云石和浅色闪锌矿中，而且均较为发育。另外，常呈成群密集分布，这种分布主要沿石英、重晶石、白云石和闪锌矿的结晶面。流体包裹体具有较为细小的体积，体积大小多数<10 um。
依据流体包裹体发育的物理状态以及相态组合，可发现本批样品的矿物中有5种类型包裹体发育，这五种包裹体为：
（1）液体包裹体。该包裹体的相态组合包括两相，即L（液体）+V（气体）。该包裹体主要分布位置为样品的石英、白云石、重晶石、闪锌矿。它们的形态以液滴状、不规则状、长条状、圆形为主，常沿结晶面成群密集分布。其气象组分主要为H2O，其次为CO2。5～15%是其气相百分数，其气相呈褐红或淡红色，还会浮动。液体包裹体含量占各类包裹体总数的40% （相片2a、2b、2c），其大小多数为<5 μm，少数为5～10μm 。
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（2）纯液体包裹体。在9件样品的石英、重晶石、闪锌矿中，该类包裹体最为发育，其分布最广，数量也最多。该包裹体为单相组成，相态组合即L（液体）。包裹体形态多样，液滴状、圆形、浑圆形、长条状，不规则状是其主要形态，少数呈负晶形。其气相百分数为0%。包裹体体腔内充填为单相盐水溶液，无气相（V）存在。镜下观察，可发现该包裹体常伴随液体包裹体成群密集分布。大小一般为3～5μm，少数大小为8～10 um，颜色呈淡红色或无色亮点。在石英、重晶石或闪锌矿中，其含量均占各类包裹体总数的20～30%。
（3）气体包裹体：相态组合由V（气体）+ L（液体）两相组成：在9件样品的石英、重晶石、闪锌矿中，该类包裹体虽然均有发育，但闪锌矿是其主要发育矿体。在代表不同部位的样品矿物中，气体包裹体发育的程度具有明显差异。例如在2件样品的石英、重晶石、闪锌矿（这两件代表骑骡沟矿段）中，其具有数量甚多的气体包裹体。而且，常沿矿物结晶面成群伴随其他类型包裹体呈定向分布。包裹体体积除了个别最大可达15 um外，其它大小多数为3～10um。该包裹体的少数气相百分数为100%，即纯气体包裹体，多数为60～90%。其整体气相颜色常呈深黑色或褐黑色，较深。包裹体的形态多样，浑圆形、极不规则状、负晶形、长条状都是其形态样式。而且，这些形态的含量均可占到各类包裹体总数的5%。在银厂沟矿段的4件气体包裹体样品——石英、重晶石、闪锌矿中，常沿石英、重晶石、闪锌矿结晶面呈定向分布，数量多，少数为纯气体包裹体，多数气相百分数为70～90%。其含量均可占各类包裹体总数的5～15%。包裹体的形态主要为长条状、长管状、极不规则状。包裹体大小为5～10um。
（4）含液体CO2多相包裹体。该包裹体的相态组合为三相，即V CO2（气体CO2）+ L CO2（液体CO2） +L（盐水溶液）。在9件样品中，QO-26、YO-23、YO-27、YO-28四件样品是该类包裹体的主要发育体，QO-26、YO-28二件样品的石英和闪锌矿中尤其突出，常沿矿物结晶面呈零星分布，具有比较多的液体CO2多相包裹体数量，其含量可占各类包裹体总数的5～15%。包裹体体积大小一般为5～15 um，负晶形、浑圆形、不规则状是包裹体的主要形态。三相比值V CO2+L CO2 /L一般为60～80%，少数为40%。盐水溶液相呈无色或肉红色，液体CO2相呈灰褐色，气体CO2相一般呈褐红色或褐黑色，会浮动。在冷冻法实验中，QO-26、YO-23、YO-28三件样品石英、重晶石和闪锌矿，有些纯气体包裹体会分出L CO2（液体CO2）相，这个结果证明有些纯气体包裹体实质纯CO2包裹体。除此之外，貌似液体包裹体的二相包裹体也有部分存在。通过均一法测定，他们的均一温度均为26～30℃，该温度证明这些包裹体也是纯CO2包裹体。这些包裹体的相态组合实际由两相即V CO2（气体CO2）+ L CO2（液体CO2）组成，其中有无盐水溶液（L）存在。在这些样品的石英、重晶石和闪锌矿中，还发现有气体包裹体、含液体CO2多相包裹体以及纯CO2包裹体发育。通过冷冻法实验，它们一般在-75℃气相结成干冰，而在-61℃～-62℃时，干冰不见了。这个结果证明，包裹体中气体除主要以CO2为主的成份外，还存在有一定量的甲烷（CH4）成份。
（5）含NaCl子矿物多相包裹体。该类包裹体比较少见，仅见其分布在QO-26、YO-23、YO-28三件样品的石英、重晶石和闪锌矿中。而且其常呈孤立状分布，数量不多，含量仅占各类包裹体总数的1～2%。其气相呈褐红色，气相百分数为10～15%。子矿物呈淡禄色立方体（为NaCl子晶）。包裹体形态较少，主要是不规则状、长条状。该包裹体大小一般为8～10 um（图2d）。
用
液体包裹体是用于本次测试成矿均一温度、盐度的主要对象。也有极个别的气体包裹体。下面，按矿石矿物和脉石矿物，笔者将它们加以分类：
Ⅰ、与铅锌矿共生的石英流体包裹体显微测温和盐度
通过对第一类气液两相包裹体进行均一温度的测试，其结果显示均一温度平均值为204.8℃，均一温度为168～255℃。这一温度显示的是中温。通过对其盐度进行测定，其结果为：平均值为7.4 Wt% ，石英形成的盐度为5.6～10.7Wt%。
Ⅱ、与铅锌矿共生的重晶石流体包裹体显微测温和盐度
此次均一温度的测试的主要对象为第一类气液两相包裹体。经过测试，其均一温度平均值为200℃，均一温度为155～243℃，这一温度显示的也是中温。通过对其盐度进行测定，其平均值为7.1 Wt%，石英形成的盐度为4.5～9.5Wt%。
Ⅲ、与铅锌矿共生的白云石流体包裹体显微测温和盐度
此次均一温度的测试对象也是第一类气液两相包裹体。测试结果显示：均一温度平均值为175℃，均一温度为151～204℃，这一温度显示的也是中温。测定盐度，结果表明：平均值为7.1 Wt% ，石英形成的盐度为5.3～8.6Wt%。
Ⅳ、闪锌矿流体包裹体显微测温和盐度
该测试的主要对象为第一类气液两相包裹体的均一温度。均一温度为178～251℃，均一温度平均值为210℃是测试结果，可以看出，这一温度显示的也是中温。测定盐度，结果表明：平均值为7.4 Wt% ，石英形成的盐度为5.5～9.8Wt%。
通过以上测定并分析，不难得出，相比于脉石矿物矿石，矿物结晶温度要高。由这个测定结果，我们也可以推断出闪锌矿是成矿晚期的产物，要比其它的脉石矿物先结晶。和重晶石和白云岩相比，矿石矿物盐度更高，更接近于石英形成的盐度。
4.2流体包裹体化学成分、压力和密度
据楊应选等[7]对本区和邻区同类型铅锌矿床的研究表明，在包裹体液相化学成分中，阳离子主要是K+、Na+、Ca2+，Na+含量37.75～77.76%，Ca2++Mg2+为6.60～42.37%，K+为0.03～33.34% 。包体液相中阴离子以Cl-（3.5～63）×10-6 为主，SO42-（0～80）×10-6、F（0.05～20.5）×10-6为次。结合主要阳离子和阴离子的组成，可以将包体液相成分划归为Na+-K+-Cl--SO42-型。成矿硫质存在的主要形式可能是SO42-，显然SO42-还原出来的硫会加速金属硫化物的沉淀。流体中普遍富含Cl-、SO42-为特征，表明矿质迁移的主要形式可能是金属的氯化络合物。流体中所含金属铅（0.05～48.95）×10-6、锌（0.001～20.65）×10-6、Cu（0.1～4.45）×10- 6，比MVT 型矿床形成时矿液中铅锌含量要多很多，最低要达10×10-6这一浓度值。
nlc202309040301
估算成矿压力时，主要采用的压力测定方法为低-中等盐度的包裹体以及CO2包裹体测定压力的方法。在该方法中，主要利用从不同密度的NaCl等容线求压力相图、NaCl—H2O体系的相图及含CO2包裹体求压力相图，各样品的形成压力進行测定。经过测定，9件样品中闪锌矿的形成压力范围普遍为490～650×105Pa，平均成矿压力为541～589×105Pa。1.96㎞为其相对应的成矿深度平均值。9件样品中石英、重晶石、白云石的平均成矿压力为487～577×105Pa，形成压力范围普遍为423～658×105Pa，相对应的成矿深度平均值为1.92㎞。无论是闪锌矿，还是石英、重晶石、白云石，均属于中浅深度范畴。所谓中浅深度范畴，即成矿流体充填到成矿裂隙中时受的压力由两部分组成，这两部分分别为静岩压力和流体静压力。其中上复岩层的厚度和密度决定了静岩压力是由的，流体的温度和密度决定了流体静压力。采用均一法和冷冻法对9件样品的石英、重晶石、白云石和闪锌矿中发育的液体包裹体进行同时测定后，利用盐度-均化温度-密度（ρ）关系图（根据中国科学院贵阳地球化学研究所），流体的密度（ρ）结果被获得。由于绝大多数样品中石英、重晶石、白云石和闪锌矿中流体包裹体的均一温度及盐度都属于中温-中低盐或中等盐度特征，故绝大多数成矿流体密度（ρ）普遍大于0.900，获得闪锌矿中流体包裹体的流体密度ρ=0.853～0.944 g /㎝3，平均流体密度ρ=0.884～0.909 g /㎝3， 9件样品的石英、重晶石、白云石中流体包裹体的流体密度（ρ）普遍在0.802～0.959 g /㎝3之间，平均密度ρ=0.888～0.926 g /㎝3，无论是闪锌矿、石英、重晶石、白云石成矿流体密度均明显具中等密度特征。
5 矿床成因探讨
首先，与其所处位置有关。银厂沟—骑骡沟矿区大地构造位置位于扬子地台西南缘，这里经历过多期次裂谷演化历史，也是中国重要的铅锌金属成矿带。其次，该金属成矿带成矿明显具有层控型矿床[8]的特点；再次，该矿区的铅锌矿体矿石矿物组合比较简单，主要赋存于具有特殊物理化学性质的震旦系碳灯影组酸盐岩系中。最后，围岩主要为硅质白云岩，该矿床属于受层位和构造严格控制沉积+改造矿床（层控矿床）。
通过剖析已知的银厂沟铅锌矿床以及研究其成矿控制因素和富集条件，探讨成矿物质来源，可知似层状、扁豆状矿体在海底以上形成于喷流沉积系统。透镜状、网脉状矿体是补给系统在海底以下的通道中形成的，在断层中形成的透镜状、网脉状矿体周围的围岩蚀变比较强烈，基本都集中在走向NNW，倾向E这组断层的下盘，另外在骑骡沟矿段发现有层纹条带状构造的铅锌矿石，这些事实都可作为判别热水喷流沉积（Sedex）矿床的依据。矿床成矿物质的主要来源为地层，少部分成矿元素来自于地壳深部，而硫元素则主要来源于蒸发硫酸盐。成矿介质主要来自于三种水，分别为沉积的地层水、下覆基地老地层的变质水和成矿后期雨水的加入形成的混合水。在燕山期构造运动阶段，扬子准地台西缘受自西向东巨大俯冲影响，地壳褶皱成山，挤压、逆推动力使原有主干断裂系统复活、发展。地下热卤水复活，下降水沿断裂构造系统循环，促使大规模成矿物质的迁移。
6 结论
（1）银厂沟—骑骡沟铅锌矿床的流体包裹体主要以液体包裹体和纯液体包裹体为主，其次为气体包裹体、含液体CO2多相包裹体和少量含NaCl子矿物多相包裹体，包裹体气相成分主要为为H2O，其次为CO2，液相成分主要为H2O、CO2和少量CH4。
（2）流体包裹体研究表明，与铅锌矿共生的石英、重晶石、白云石流体包裹体均一温度范围为151～255℃，盐度为4.5～10.7Wt%，压力为423～658×105Pa，相对应的成矿深度平均值为1.92km，密度为0.802～0.959g/cm3，闪锌矿中流体包裹体均一温度范围为151～251℃，盐度为4.5～9.8Wt%，压力为490～650×105Pa，相对应的成矿深度平均值为1.96km，密度为0.853～0.944g/cm3，由此可知成矿流体具有于中温、中等盐度、中等压力和低密度的特征，我们推测矿石矿物形成于主成矿期比较均一的流体，而与矿石矿物共生的脉石矿物形成于主成矿期晚阶段混合流体作用，即矿石矿物形成早于脉石矿物。
（3）骑骡沟—银厂沟铅锌矿的矿床成因属于受构造和层位严格控制的沉积+改造型铅锌矿床。
参考文献
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作者简介：谢阳（1986—），男，贵州遵义市人，地质助理工程师，主要从事地质找矿勘查工作。
成矿流体特征 篇3
对安徽铜陵冬瓜山矿床内矽卡岩矿物、石英、方解石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温分析、群体包裹体气液相成分分析、单个包裹体气液相成分激光拉曼探针分析,探讨了成矿流体的特征及演化.研究表明,该矿床与燕山期岩浆热液有关的`成矿流体,从早期矽卡岩阶段,经中期石英硫化物阶段,至晚期石英方解石阶段,是从高温、高盐度、富钾流体演化至中高温、中高盐度、富CO2(CH4)流体再至中低温、低盐度流体.成矿流体中的主要挥发分为H2O、CO2、CH4,并含少量C2H6、H2S、N2等,液相成分中的阳离子以Na+、K+为主,有少量Ca2+、Mg2+等,阴离子除Cl-外,SO2-4的含量也较高.
作 者：邱士东 谢玉玲 徐九华 王葆华 杨竹森 蒙义峰 QIU ShiDong XIE YuLing XU JiuHua WANG BaoHua YANG ZhuSen MENG YiFeng 作者单位：邱士东,谢玉玲,徐九华,QIU ShiDong,XIE YuLing,XU JiuHua(北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083)
王葆华,WANG BaoHua(桂林工学院资源与环境工程系,广西,桂林,541004)
杨竹森,蒙义峰,YANG ZhuSen,MENG YiFeng(中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037)
成矿流体特征 篇4
摘 要：西井口金矿位于胶东牧牛山成矿区中部，是一个中型金矿床，探获金资源储量11t。区内金矿按成因类型可分为中生代盆地内部的蚀变砾岩型金矿以及受盆缘断裂带控制的构造蚀变岩型金矿。本文通过分析研究资料，对该类型矿床成矿规律、找矿标志进行了研究、总结。
关键词：西井口金矿；地质特征；成矿规律；找矿标志；乳山
中图分类号： F407.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-42-2
1 区域矿产特征
西井口矿区大地构造位于华北板块（Ⅰ级）、胶辽隆起区（Ⅱ级）、胶北隆起（Ⅲ级）、回里-养马岛断隆（Ⅳ级）、王格庄凸起（Ⅴ级）南部，南接胶莱盆地莱阳断陷，东临秦岭—大别造山带，地质构造复杂。矿区位于胶东牧牛山成矿区中部，是胶东地区重要的金成矿区域，成矿条件优越（见图1）。区域北东向大型脆性断裂构造极为发育，包括桃村、郭城断裂、朱吴—崖子断裂、海阳—育黎断裂，东侧有北北东向分布的金牛山断裂带，它们都与成矿和控矿关系密切；韧性断裂包括桃园—蓬家夼北西向韧性剪切带和冷格庄—曲里北东向韧性剪切带。
2 矿区地质特征
矿区内出露地层以中生代白垩纪莱阳群、古元古代荆山群和新生代第四系为主。矿区构造韧性剪切带主要分布在区内北侧中生代玲珑序列九曲单元中，规模较大，属区域上桃园—蓬家夼韧性剪切带的一部分，总体呈近东西向展布；脆性断裂根据切割关系的早晚可分为近东西向、北东向、北西向构造以及盆缘断裂带下部北东向的滑脱隐伏构造，其中砾岩内北东向断裂与蚀变砾岩型金矿密切相关；盆缘断裂带及其下部的隐伏滑脱断裂与蚀变构造角砾岩岩型金矿密切相关。区内侵入岩发育，主要为中生代玲珑序列九曲单元二长花岗岩，另有少量中生代脉岩出露。
3 矿化蚀变带特征
区内共圈定四条矿化带，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ、Ⅱ号矿化带赋存于中生代盆地内的砾岩中，控制区内蚀变砾岩型金矿；Ⅲ、Ⅳ号矿化带受广义的盆缘滑脱拆离带控制，控制区内滑脱拆离带构造角砾岩型金矿。
①Ⅰ号矿化带：Ⅰ号矿化带露头较少，由若干走向北东向南东倾的近平行裂隙组成一条控矿裂隙密集带。单裂隙总体走向北东20°～40°，倾向南东，倾角50°～85°，总体为陡倾裂隙。裂隙内发育构造角砾岩、碎裂岩，黄铁矿化构造角砾岩、黄铁矿化碎裂岩，裂隙及其两侧岩石普遍具绢云母化、硅化、黄铁矿化，局部裂隙内还见有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等多金属硫化物。这些裂隙组成的裂隙密集带，具较强的金矿化显示。一般金品位0.20～20×10-6。
②Ⅱ号矿化带：Ⅱ号矿化带位于史家村南约800m处。受北东向密集裂隙带控制，地表出露长约100m。北东向近平行裂隙密集带宽约1.70～3.20m，总体走向北东20°～45°，倾向南东，倾角50°～60°，总体为陡倾裂隙。金矿化与金属硫化物含量呈正相关。
③Ⅲ号矿化带：Ⅲ号矿化带位于矿区东北部边界处，受蓬家夼断裂带控制，探矿权边界外北部出露约2km，宽15～280m，向南倾斜，延伸进入矿区。在平面上呈向南弯曲的弧形舒缓波状产出，在剖面上呈上陡下缓的铲式产出，总体走向约108°，倾角5°～25°。该断裂带具多期活动的特点，经历了压—张—压扭性活动，形成一系列倾向盆地的断层，即盆地边缘层间滑脱断裂。
④Ⅳ号矿化带：Ⅳ号矿化带位于矿区西北部西井口村西，为隐伏矿化带，矿化带赋存标高-127～-634m。上盘围岩为弱片麻状中细粒二长花岗岩，下盘围岩为角闪闪长岩、二长闪长岩。带内上部发育黄铁矿化碎裂状二长花岗岩、黄铁矿化碎裂岩、黄铁矿化碎裂状大理岩等，底部发育黄铁矿含碳质构造角砾岩、黄铁矿化硅化碎裂岩类。主要蚀变以黄铁矿化为主，其次有硅化、钾化、绿泥石化、绢云母化。带内圈定Ⅳ-1号矿体规模最大，受盆缘断裂带下部的隐伏滑脱断裂构造控制，资源量占全区的85.21%。
4 成矿阶段的划分
根据野外观察和矿石光片等鉴定资料，按照矿物共生组合及生成顺序将成矿阶段划分为四个阶段。
①重晶石—石英—方解石阶段。主要矿物为重晶石、石英、方解石等，是最早期的矿化，主要沿裂隙充填，表现为重晶石脉，金矿化极弱。
②石英—绢云母—黄铁矿阶段。主要生成矿物为石英、绢云母、黄铁矿等。该阶段使中生代砾岩普遍发生黄铁矿化、绢英岩化蚀变，形成黄铁矿化绢英岩化砾岩，黄铁矿以细粒星点状分布在砾岩杂基及胶结物，但金礦化微弱。
③金—石英—多金属硫化物阶段。该阶段生成的矿物成分复杂，以黄铁矿、石英为主，次有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、金矿物等。其中石英呈圆粒状、不规则粒状，为硅质热液充填所致；黄铁矿多呈半自形粒状、浸染状、脉状分布，以构造角砾中含量最高，金矿物与多金属硫化物大多沿黄铁矿的裂隙或晶隙分布。赋矿岩石具绢英岩化、硅化、黄铁矿化，是金的主要成矿阶段。
④碳酸盐阶段。是晚期矿化阶段，生成矿物为方解石、绿泥石。碳酸盐矿物多呈细脉状产出，表现为乳白色方解石脉呈短脉状充填于矿石及围岩中；绿泥石则出现在成矿期后构造裂隙中。该阶段标志着金矿化的结束。
5 成矿过程
根据已取得成果分析，古元古代时，受基底东西向断裂影响，西井口矿区处于东西向裂陷槽，沉积了一套碎屑岩、碳酸盐夹火山岩的冒地槽型沉积，局部见基性、酸性花岗岩侵入，并经受高角闪岩相变质作用，形成含金丰度值较高的变质岩石。新元古代时发生了大面积岩浆侵位，重熔了部分荆山群变质地层，共同组成了区内基底岩系，与岩体侵位相伴还产生了环盆地边缘分布的环状面理。
晚期受区域SE—NW向应力作用，形成NE向韧性剪切带。岩浆的侵位及韧性剪切带的形成，使地层及岩体中金元素活化、迁移、富集，是金矿形成前期的酝酿聚集阶段。
北东、北北东向区域性大断裂是沟通深部的通道，是热液运移通道，大断裂产生的次级裂隙密集带及胶结较为松软的砾岩层理为金矿提供良好的储矿场所，最终形成金矿体。
综上所述，西井口矿床成矿作用为中低温热液充填、交代作用，矿床成因类型为中低温热液裂隙充填交代蚀变岩型金矿床。
6 找矿标志
根据矿床成矿规律，结合地质、化探特征，将其找矿标志归纳为下列几点：
①岩性标志。中生代莱阳群中绢英岩化砾岩、黄铁矿化构造角砾岩、含石墨黄铁矿化构造角砾岩、黄铁矿化碎裂岩、黄铁矿化碎裂状大理岩是金矿形成的岩性标志。
②构造标志。Ⅰ 、Ⅱ号蚀变带内北东向脆性断裂是矿体定位的构造标志，尤其是断裂、裂隙密集带分布区对金矿富集极为有利，在地表的工作中一定重视对微细裂隙的观察，它们往往指示着深部有较大的构造带，甚至于矿体的存在。
Ⅲ、Ⅳ号蚀变带内盆缘断裂带及盆缘断裂带下部的隐伏滑脱断裂构造是矿体定位的构造标志，其内多金属硫化物富集地段往往有金矿体存在。
③矿化蚀变标志。硅化、绢英岩化、黄铁矿化（褐铁矿化）、铅锌矿化等蚀变是寻找金矿的找矿标志，其蚀变强度往往指示着矿化的强弱，这些蚀变常呈灰绿色、褐红色等，地表易于识别，但同时也极易风化。
④地球化学标志。化探测量所圈定的以金为主的组合异常，找矿指示元素组合为Au-As-Ag-Cu-Zn，往往指示着金矿体的存在，尤其是异常中存在有断裂、裂隙构造和绢英岩化、黄铁矿化蚀变地段则更为显著。
参 考 文 献
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