云南大灣微細(xì)浸染型金礦流體包裹體研究

摘 要：通過對大灣微細(xì)浸染型金礦床石英礦物中流體包裹體的研究發(fā)現(xiàn)，流體包裹體均一溫度分布于160℃～380℃之間，主要集中于260℃～280℃，成礦流體的鹽度w（NaCl）分布于5.80～12.85wt%；成礦流體密度分布于0.84～0.92g/cm3；成礦壓力分布于140～270MPa之間，平均222MPa；由壓力與深度的關(guān)系估算出成礦深度為0.6～1.0km，平均0.8km。通過流體包裹體的氣、液相成分分析得出成礦流體來源可能主要為大氣降水，并且有變質(zhì)熱液的參與。

關(guān)鍵詞：大灣；微細(xì)浸染；流體包裹體

引言

微細(xì)浸染型金礦床為我國主要金礦床類型之一，具有較大的找礦潛力、良好的成礦遠(yuǎn)景和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。云南大灣微細(xì)浸染型金礦床位于滇、黔、桂“金三角”構(gòu)造帶，是滇東南金成礦帶重要組成部分[2]。但是本礦床以往地質(zhì)工作投入較少，尤其缺乏成礦流體性質(zhì)方面的研究。本次對大灣金礦床進(jìn)行系統(tǒng)的流體包裹體特征研究，并探討礦床成礦流體的來源及形成機(jī)制。

1 地質(zhì)概況

云南大灣微細(xì)浸染型金礦床位于廣南-富寧成礦帶（圖1）內(nèi)，大地構(gòu)造位于揚(yáng)子地臺西南緣與華南加里東褶皺系接合部位[3]。區(qū)內(nèi)出露地層主要有奧陶系、泥盆系、二疊系、三疊系等地層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要由壓性斷裂和東西向褶曲構(gòu)成。區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁，以NWW向構(gòu)造為主導(dǎo)，總體可分為海西—印支期和印支期—燕山期兩期。區(qū)內(nèi)礦體主要呈透鏡狀分布于泥盆系下統(tǒng)坡腳組中段黑色含炭質(zhì)泥巖夾基性火山巖透鏡體以及印支期的輝綠巖中，共圈定17個(gè)礦體，進(jìn)行了資源量估算的有9個(gè)，其中主礦體2個(gè)。

1.元古界-震旦系（Pt-Z）；2.古生界（Pz）；3.花崗巖巖體；4.偏堿性超基性侵入巖；5.石英斑巖；6.花崗斑巖；7.花崗巖體代號；8.金礦區(qū)（床）；9.隱伏深斷裂；10.研究區(qū)位置。

圖1 滇黔桂地區(qū)地質(zhì)略圖（據(jù)楊科佑等，1992）

2 流體包裹體特征

2.1 流體包裹體類型

大灣金礦流體包裹體主要出現(xiàn)在石英脈中，以原生包裹體為主，根據(jù)流體包裹體化學(xué)成分及室溫下的狀態(tài)，將區(qū)內(nèi)包裹體分為三類：

L型：液體包裹體（圖2-a、b），室溫下為兩相（L■+V■）包裹體，加熱后均一為液相。形態(tài)主要為橢圓形、近圓形和不規(guī)則多邊形，包裹體大小約為5-30μm，氣液比小于50%，主要分布于5%～20%。這類包裹體在區(qū)內(nèi)石英礦物中出現(xiàn)最多，是石英脈中的主要包裹體類型。

V型：氣體包裹體（圖2-c），室溫下為兩相（L■+V■）包裹體，加熱后均一為液相。形態(tài)主要為橢圓狀，近橢圓狀和不規(guī)則狀，包裹體大小約為7～20μm，氣液比大于50%，主要分布于50%～60%。

L■型：含CO2包裹體（圖2-d），室溫下為三相包裹體，由液態(tài)CO2，氣態(tài)CO2和水組成，加熱后均一為液相。包裹體形態(tài)主要有近圓形、橢圓形和不規(guī)則狀，包裹體大小約為10-20μm。

2.2 成礦的物理化學(xué)特征

2.2.1 成礦溫度

流體包裹體的均一溫度可近似代表礦床的成礦溫度，利用包裹體測溫，可以確定礦床的形成溫度。本次測定了石英礦物中不同類型共31個(gè)流體包裹體的均一溫度，測試結(jié)果見表1。將取得的均一溫度做出均一溫度直方圖。從均一溫度分布直方圖（圖3）可以看出包裹體均一溫度介于160℃～380℃之間，眾值為260～280℃，表明大灣金礦的成礦溫度屬于中低溫范疇。

圖3 大灣金礦包裹體均一溫度直方圖

2.2.2 成礦流體的鹽度與密度特征

從包裹體的成分分析可以看出，成礦流體的性質(zhì)可近似看成NaCl-H2O體系，根據(jù)冷凍法測定的冰點(diǎn)溫度范圍，利用Hall等（1988）的鹽度計(jì)算公式[4]：

W=0.00+1.78 Tm（ice）+0.0442 Tm（ice）2+0.000557Tm（ice）3

（W為成礦熱液的鹽度，Tm（ice）為冰點(diǎn)溫度）求得包裹體的鹽度。根據(jù)均一溫度和鹽度，利用劉斌等[5]（1987）的經(jīng)驗(yàn)公式ρ=a+bTh+cTh2（a、b、c均為無量綱參數(shù)），求得包裹體的流體密度。

計(jì)算結(jié)果表明大灣金礦床包裹體的鹽度介于5.80～12.85wt%，包裹體密度介于0.84～0.92g/cm3。總體來說，大灣金礦的成礦流體鹽度較低，成礦流體的密度較低。

2.2.3 成礦壓力及成礦深度

根據(jù)流體包裹體的均一溫度和流體鹽度利用紹潔連（1990）計(jì)算流體壓力的經(jīng)驗(yàn)公式P=P0Th/T0（其中P0=219+26.20W，T0=374+9.20W，W為鹽度）計(jì)算出成礦流體所處的壓力值，利用壓力與深度的關(guān)系的通式P=Hρg，取大陸平均巖石密度2.7g/cm3，g=0.0981為重力加速度，計(jì)算出成礦深度。

計(jì)算結(jié)果表明，大灣金礦的成礦壓力處于140～270MPa之間，平均222MPa。利用壓力與深度的關(guān)系的通式P=Hρg，取大陸平均巖石密度2.7g/cm3，g為重力加速度0.0981，計(jì)算出成礦深度處于0.6～1.0km之間平均0.8km，屬于（中）淺層成礦類型。

表1 云南大灣金礦流體包裹體測溫?cái)?shù)據(jù)表

2.3 流體包裹體化學(xué)成分

流體包裹體化學(xué)成分可以近似代表成礦流體的原始物質(zhì)組分，為研究成礦流體性質(zhì)、不同礦化階段流體的演化規(guī)律、物質(zhì)來源以及成礦機(jī)制提供依據(jù)。本次測取了石英礦物中5個(gè)包裹體的化學(xué)成分，表2為石英中包裹體的氣、液相成分測定結(jié)果及部分離子特征摩爾比值。

測試單位：核工業(yè)地質(zhì)分析測試研究中心

分析結(jié)果表明包裹體的氣相成分以H2O為主，其次為CO2、H2、N2、CH4；液相成分中陰離子以Cl-為主（2.24～17.5μg/g），F(xiàn)-含量較低（0.132～0.369），陽離子以Ca2+、Na+、K+為主，其次為Al3+、Mg2+，總體上大灣金礦床的成礦流體為NaCl-H2O體系。一般認(rèn)為深部流體含有較高的F-、Cl-，且Cl-/F-較低，而大氣降水Cl-/F-較高（盧煥章，2004）。區(qū)內(nèi)流體Cl-/F-值分布于9.08～32.41，說明大灣金礦床的成礦流體可能主要來源于大氣降水。利用本次測量的5件包裹體成分樣品，投影在張國林等（1999）提供的包裹體成分關(guān)系圖（圖4）上[6]，結(jié)果顯示包裹體大部分具有大氣降水包裹體的性質(zhì)，少量包裹體體現(xiàn)出了變質(zhì)熱液的特征。

A-大氣降水；B-變質(zhì)熱液；C-巖漿熱液

圖4 大灣金礦包裹體成分關(guān)系圖（據(jù)張國林等，1999）

3 結(jié)束語

包裹體研究結(jié)果表明大灣金礦床成礦溫度介于160℃～380℃之間，主要集中于260℃～280℃，屬于中低溫?zé)嵋旱V床；成礦流體的鹽度w（NaCl）分布于5.80～12.85wt%，屬于低鹽度范圍；成礦流體的密度介于0.84～0.92g/cm3；成礦壓力為140～270MPa，平均222MPa；成礦深度處于0.6～1.0km之間，平均0.8km，屬于（中）淺層成礦類型。大灣金礦流體包裹體氣相成分以H2O為主，其次為CO2、H2、N2、CH4等；液相成分中陰離子以Cl-為主，F(xiàn)-含量較低，陽離子以Ca2+、Na+、K+為主，其次為Al3+、Mg2+。流體的成分特征顯示成礦流體可能主要來源于大氣降水，包含少量變質(zhì)熱液。

參考文獻(xiàn)

[1]賈大成，胡瑞忠，馮本智.微細(xì)浸染型金礦及其成礦作用[J].吉林地質(zhì)，2002，21（3）：1-5.

[2]劉效廣.云南省廣南-富寧地區(qū)微細(xì)浸染型金礦地質(zhì)特征[J].新疆有色金屬，2011，34（zl）：63-67.

[3]李志昌.大灣微細(xì)浸染型金礦成礦作用及找礦標(biāo)志[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012，32（3）：291-294.

[4]Hall D L，Sterner S M， Bodnar R J.Freezing point depression of NaCl-KCl-H20 solutions. Economical Geology，1988，83：197-202.

[5]劉斌，段光賢.NaCl-H20溶液包裹體的密度式和等容式及其應(yīng)用[J].礦物學(xué)報(bào)，1987，7（4）：345-352.

[6]張國林，姚金炎，谷湘平.中國主要類型銻礦床礦物包裹體地質(zhì)地球化學(xué)[J].地質(zhì)與勘探，1999，35（6）：5-8.

作者簡介：穆小虎（1989-），男，碩士研究生。