新疆加曼特金礦與阿希金礦的流體包裹體特征對比研究?

李 健，汪立今，肖 飛，王見蓶，王 永，馬海杰，吳艷爽，候 輝

(1.新疆大學地質與礦業學院，新疆烏魯木齊830046；2.新疆西部黃金股份有限公司，新疆烏魯木齊830000；3.新疆西部黃金伊犁有限責任公司，新疆伊寧835000；4.新疆有色地質勘查局七?三隊，新疆伊寧835000；5.中科院新疆生態與地理研究所，新疆烏魯木齊830011)

0 引言

吐拉蘇-也里莫頓金礦成礦帶位于西天山北支博羅霍洛山南坡一帶，構造區劃上屬于伊犁(亞)板塊范疇，是伊犁(亞)板塊內更次一級構造單元.吐拉蘇-也里莫頓火山巖帶是西天山地區晚古生代重要金礦成礦區，它嚴格控制著礦帶內金礦床的時空分布.依據金礦分布特征，可分為2個礦化集中區，即吐拉蘇礦化集中區和也列莫頓礦化集中區.吐拉蘇-也里莫頓礦化集中區近似呈東西向狹長帶狀展布，該火山巖帶中已經陸續發現了阿希、京西、伊爾曼得、恰布坎卓它、加曼特、鐵列克特、小于贊等一系列金礦床(圖1).吐拉蘇-也里莫頓火山巖帶由一套富堿質鈣堿性-堿性系列火山巖、火山碎屑巖和次火山巖組成.金礦在時間、空間分布上都顯示出與火山作用的密切聯系，受不同級序火山構造的控制.隨著找礦工作程度的不斷提高，前人對吐拉蘇-也里莫頓火山巖帶內諸多金礦做了大量卓有成效的工作：對西天山地區的淺成低溫熱液型金礦床地質、地球化學特征，熱液蝕變和流體成礦作用、流體包裹體特征、成巖和成礦條件與規律等方面開展了系統的研究（毋瑞身,田昌烈等，1996，1998；漆樹基等，2000；翟偉等，1999，2006；姜曉瑋等，2001；董連慧等，2001，2005；賈斌等，2003；鮑景新等，2002；沙德銘等，2003，2005；馮娟萍等，2005，2007；安芳等，2009）[1～16].本文結合我們野外地質工作調研，對加曼特金礦流體包裹體進行了研究[17,18]，并在總結前人大量研究成果的基礎上，初步對比研究吐拉蘇-也里莫頓金礦帶中兩個重要的金礦床的流體包裹體特征，得出了一些認識，這將對該區成礦理論和應用研究都有十分重要的意義.

圖1 吐拉蘇-也里奠頓火山巖帶地質構造略圖（據董連慧等，2001修改)

1 礦區地質概況

1.1 加曼特金礦

加曼特金礦位于伊犁尼勒克縣城北北西30 km處，礦區面積11 km2.區域上位于吐拉蘇-也列莫頓火山巖帶東段的也列莫頓火山構造隆起帶內，該礦帶構造上處于伊犁亞板塊北緣的博羅霍洛早古生代島弧帶[19].火山巖帶北界為科古爾琴山南坡斷裂，與賽里木地塊隔開；南界為伊犁盆地北緣斷裂，與伊犁晚古生代裂谷帶隔開.火山巖帶內發育NWW-SEE向的區域斷裂構造，總體構成一個復式背斜(蒙馬拉勒復式背斜)，加曼特金礦即位于蒙馬拉勒復式背斜的南翼，區內地層主要由下石炭統太哈拉軍山組、阿恰勒河組的一套中酸性火山巖和碎屑巖建造組成.構造主要以火山斷裂為主，斷裂主體體現張扭性，也有壓扭性，區內代表性的侵入巖為華力西早中期的呼斯特巖體和博爾博松巖體[20].該金礦礦體呈脈狀、透鏡狀產于北北西向（F5）和北北東向（F6）、（F7）構造破碎帶內，賦礦圍巖主要為大哈拉軍山組第一巖性段凝灰熔巖及石英鈉長斑巖.主要礦石礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦；脈石礦物主要為石英、方解石.礦石結構主要為自形－半自形粒狀結構、乳滴狀結構、交代殘余結構和碎裂狀結構，礦石構造包括膠狀、梳狀構造、角礫狀構造、條帶狀構造、塊狀構造.根據礦物共生組合、礦石組構及脈體穿插關系，將成礦過程可分為3個階段：①無礦石英早階段；②石英－硫化物中階段；③石英－碳酸鹽晚階段[21].

1.2 阿希金礦

阿希金礦位于新疆伊寧縣北部哈薩克斯坦板塊伊犁-中天山板段的博羅科努早古生代島弧帶之上的吐拉蘇斷陷盆地內，是一個發育在前寒武紀結晶基底和加里東褶皺基底之上的晚古生代中期的火山盆地[22].吐拉蘇火山巖盆地的基底由兩套巖石組成，下部為新元古界青白口系開爾塔斯組結晶灰巖，主要出露于科古爾琴山南坡斷裂以北；上部為下古生界中奧陶統奈楞格勒達坂組粉砂巖、泥巖，上奧陶統呼獨克達坂組灰巖以及上泥盆統吐呼拉蘇組礫巖、砂巖.盆地主體由下石炭統大哈拉軍山組陸相中性、中酸性火山巖、火山碎屑巖組成，它與金成礦關系密切，自下而上分為5個巖性段：灰色礫巖段；酸性凝灰巖段；下安山巖段；火山碎屑巖段；上安山巖段.阿希金礦床賦存于下石炭統大哈拉軍山組第五巖性段中，其巖性主要為安山巖、英安巖、含集塊角礫巖、角礫巖以及火山通道相的英安質角礫熔巖[8].近SN向斷裂與環狀斷裂控制了礦體的展布，礦體產于古火山機構外圍的環形F2斷裂中.礦帶在地面出露長度大于1 280 m，呈一向西凸出的帶狀分布.礦體呈脈狀產出，傾向東一北東，傾角60?～80?.單個礦體最大長度大于1 000 m，最大斜深450 m，最大厚度35 m，一般厚度11～15 m.成礦作用分為5個階段：①石英-玉髓狀石英脈階段，形成石英、微晶狀、玉髓狀石英脈，兩側的圍巖中有強烈的硅化蝕變作用，伴隨有呈浸染狀分布的硫化物；②石英脈階段，形成沿裂隙分布的石英脈，石英結晶較好，粒度較粗，一般大于0.05 mm，并伴有硫化物的形成；③石英-碳酸鹽脈階段，形成石英碳酸鹽脈，硫化物呈浸染狀分布于其中；④硫化物脈階段，形成呈細脈狀或網脈狀分布的含金硫化物脈；⑤碳酸鹽脈階段，方解石脈穿切圍巖及早期形成的礦體.成礦作用以前四個階段為主，碳酸鹽脈階段形成的方解石脈無金礦化.原生礦石有兩類：石英脈型及蝕變巖型，以前者為主.主要金屬礦物有自然金、黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、赤鐵礦、褐鐵礦以及微量的閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦、濃紅銀礦、硒銀礦等[9].

2 流體包裹體對比研究

流體包裹體測溫是現在流體包裹體地質學中研究最早、發展最快的部分，也是當前應用最廣泛的一種非破壞性分析技術.該技術是基于觀察和辨認流體包裹體在加熱和冷卻過程中所發生的、取決于流體成分的各種相變（包括固相、液相和氣相之間的相互變化），通過準確測定并記錄相變點的溫度，參考目前已知的流體體系相圖，從而獲得流體捕獲時的P-V-T-X估算值.流體包裹體測溫方法包括均一法、爆裂法和冷凍法等.

我們對加曼特金礦流體包裹體巖相學、顯微測溫分析和激光拉曼顯微探針分析結果表明，加曼特金礦流體包裹體類型單一，形態多樣，主要發育兩相水溶液包裹體，缺乏含CO2和含子晶包裹體，激光拉曼探針測得單個流體包裹體的成分以H2O為主，顯示早、中、晚各階段成礦流體均為NaCl～H2O體系.測得的冰點溫度為-8.7～-0.1?C，對應的鹽度為（0.2～12.5）wt%NaCl.eqv；密度為0.49～0.97g/cm3.完全均一溫度介于120～390?C，主要集中在180?C～260?C，少數包裹體的均一溫度>350?C，達到斑巖型等中高溫熱液礦床的成礦溫度，顯示了巖漿熱液直接參與成礦的信息.且礦石礦物中見有較多黃銅礦和閃鋅礦，這些礦物也常見于斑巖礦床.綜上所述，初步認為加曼特金礦總體應屬于中低溫熱液脈狀礦床，成礦流體顯示低溫、低鹽度和低密度的性質，但深部有尋找斑巖型礦床的潛力，可能屬于斑巖型與淺成低溫熱液型之間的過渡型[17].

張作衡,毛景文（2007）[23]等人開展了熱液成礦期石英-碳酸鹽階段石英、方解石和重晶石中流體包裹體的均一法和冷凍法測溫，并對石英樣品進行了氣相色譜測量.結果表明，阿希金礦石英-碳酸鹽階段流體包裹體的均一溫度變化為127～269?C，主要集中于140～230?C.總體而言，石英和方解石中流體包裹體的均一溫度略低于重晶石中的包裹體均一溫度.鹽度變化為0.18～11.93wt%NaCl，主要集中于0.53%～1.57%NaCl，總體上表現出低鹽度的特點.氣相色譜分析成礦流體的主要成分為H2O、CO2和CH4.沙德銘（1998）[24]通過對阿希金礦流體包裹體的研究，結果顯示阿希金礦成礦熱液是多成因和復雜的；成礦流體具低鹽度特征，溶液中富K+、Na+和SO2?4，氣相成分以H2O、CO2為主，富含H2、CO、CH4等還原性氣體，顯示了巖漿-火山成因熱液特征及有大量氣水的參與，并認為阿希金礦成礦流體是大氣水和火山成因巖漿水的混合水，礦床屬低溫、淺成，成礦溫度集中在l20～180?C范圍內，成礦深度為300～900 m.馮娟萍（2005，2007）[14,15]等運用激光拉曼光譜分析與流體包裹體顯微測溫方法對阿希、京希-伊爾曼得金礦研究結果表明：包裹體的液相成分以H2O為主，普遍含CO2和CH4；氣相中以CO2和CH4為主，含較高的SO2和N2；一些樣品中含C2H4，C6H6，C4H6等有機化合物，其均一溫度為90～275?C，成礦流體鹽度為0%～3.7%，估算的成礦深度為0.40～0.80 km左右.以上學者的研究結果基本一致，均顯示阿希金礦具低鹽度、低溫、淺成的特點，屬于淺成低溫熱液型金礦床[25].

表1 加曼特金礦流體包裹體顯微測溫結果[17,18]

表2 阿希金礦石英碳酸鹽階段氣液兩相包裹體測溫結果[23]

3 結論

通過對新疆伊犁加曼特金礦及阿希金礦流體包裹體特征的對比研究，發現二者在成礦地質條件及成礦流體等特征方面相似.

（1）加曼特金礦包裹體測溫測得的冰點溫度為-8.7～-0.1?C，對應的鹽度為0.2～12.5wt%NaCl.eqv；密度為0.49～0.97 g/cm3.完全均一溫度介于120～390?C，主要集中在180?C～260?C.阿希金礦冰點溫度為-7.7～-0.1?C，對于的鹽度為0.18～11.93wt%NaCl.eqv，主要集中于0.53%～1.57%NaCl，氣液比為7～30 g/cm3，均一溫度90～275?C，主要集中在120～230?C.

（2）初步認為加曼特金礦總體應屬于中低溫熱液脈狀礦床，成礦流體顯示低溫、低鹽度和低密度的性質，但深部有尋找斑巖型礦床的潛力，可能屬于斑巖型與淺成低溫熱液型之間的過渡型[17,18].

（3）對于阿希金礦，通過流體包裹體顯微測溫及激光拉曼光譜分析，顯示阿希金礦具低鹽度、低溫、淺成的特點，屬于淺成低溫熱液型金礦床.

上述研究，只是初步研究結果，在野外調研中，我們發現加曼特金礦含礦類型更為復雜，還需進一步深入研究.