成礦流體特征研究在找礦預測中的意義

李永玲

（黑龍江省有色金屬地質勘查七〇七隊，黑龍江 綏化 152000）

烏茲別克斯坦穆龍套金礦和吉爾吉斯斯坦庫姆托爾金礦等一些大型金礦分別位于與我國相鄰的南天山造山帶，我國地質學家在上世紀90年代發現了新疆自治區的烏恰縣薩瓦亞爾頓金礦，該金礦黃金量高于100噸，遠景資源達300噸，研究學者對該礦床進行成礦時代和成因分析，認為其屬于穆龍套金礦。然而，以往對成礦流體的研究較少，在一定程度上限制了成礦分析和成礦模型的建立，甚至影響了礦床成因類型的確定。因此，在流體包裹體熱力學研究的基礎上，成礦物化條件與慕倫陶金礦床相一致，均為造山型金礦。基于此，深入探討了流體運移機制，能夠為地質勘探提供重要的參考依據。

1 地質和礦床的相關概述

薩瓦亞爾頓金礦床位于南天山構造帶。它最終形成于晚古生代晚期。塔里木板塊與哈薩克板塊碰撞過程中，在碰撞前經歷了南天山洋俯沖，碰撞后又受到中新生代陸內造山作用的影響。含礦地層由下至上可劃分為三個巖性單元，包括底部的碳質板巖、灰色變質石英砂巖，底部為生物碎屑灰巖，中部為灰黑色薄層粉砂巖，上部為灰色粉砂巖，頂部為凝灰巖。礦層中含有大量的堿性玄武巖為礦區外部的二疊紀地層，礦區內的巖漿活動相對比較弱，僅僅存在于少量的閃長巖脈和輝綠巖脈，該礦層都屬于堿性，大多順從侵入礦區。目前已經發現24條礦化構造帶，在礦化時共經歷了三個階段，早期無礦石英和黃鐵礦，中期為娟英巖化和多金屬硫化物，晚期主要是碳酸鹽細脈。中期由不同礦物構成是主要的礦物階段，金是以金銀礦和自然金產出的，載金產物包括毒砂，黃鐵礦，礦石組構是以侵染狀和網脈狀為主的。

2 樣品地質檢測

我們對該礦區的樣品進行地質檢測，主要來源于探槽和鉆孔巖芯，例如，含礦石英脈的適應成分、無礦石英成分以及無礦石英脈為順從產出，而含礦石英脈主要以細脈產出，是與毒砂，黃鐵礦等共生的，表現為定向結構，常見于破碎、細?；F象，石英通常為煙灰色，晶體相對較小，在含礦石英脈中能夠發現侵染狀和細脈硫化物，局部為毒砂集合體。不同類型的流體包裹體特征如下所示。

表1 不同類型流程包裹體的巖相學特征分析

利用激光拉曼光譜儀完成包裹體激光拉曼光譜原位檢測，發現以群體包裹體成分的石英，黃鐵礦的單礦物樣品在顯微鏡下其純度高于99%，粒度為40～60之間的礦物顆粒，對于實驗樣品來說還需要將其放入燒杯中，加入一比一硝酸，在70℃下持續加熱12h，倒掉硝酸之后用蒸餾水清洗多次，超聲振蕩，用蒸餾水浸泡七天，在60°烘箱中烘干，利用這種方法完成色譜測試。

3 礦物流體特征分析

3.1 無礦和含礦石英

從含礦石英與無礦石英來看，兩者在礦物之間的特征上有著明顯的差異，并且包裹體成分也不同，其中含礦石，英包裹體流體中陰，陽離子明顯高于無礦石英，并且硫酸根離子的含量為無礦石英的7倍左右，此外，礦物包裹體中鎂離子和鉀離子的含量高于無礦物包裹體中鎂離子和鉀離子的含量。在氣相成分分析中發現了這兩種石英中的氧夾雜物，一氧化碳，甲烷等含量相近，但相比含礦石英來說無礦石英中的氮氣和二氧化碳顯著升高，根據包裹體影像學和熱力學的結果，以及激光拉曼光譜測試共同表明，無礦石英包裹體含有較多的二氧化碳，B型包裹體僅存在于含礦石英類中，含有豐富的氮氣和甲烷，而含礦石英中大多包裹體二氧化碳和甲烷的比例低于一，而無礦石英中只有少量存在這種特征。

3.2 含礦石英和黃鐵礦

在載金礦物中黃鐵礦是其重要的礦物之一，通常是與含礦石英共生的，但兩者包含的包裹體成分有一定差別。首先，在黃鐵礦包裹體中陰、陽離子顯著高于石英包裹體。除此之外，在黃鐵礦的包裹體中，氯離子和氟離子的濃度相對較小，低于石英包裹體，而硫酸根離子的含量高于石英包裹體。由于黃鐵礦會受熱分解并獲得較多的硫酸根離子，由于黃鐵礦包括提其他陰離子低于石英包裹體，而黃鐵礦中的鉀離子，鈣離子和陽離子高于石英包裹體，因此我們可以認為在黃鐵礦包裹體中相比石英包裹體，硫酸根離子顯著升高，否則很難實現陰陽離子的電荷平衡。

最后在黃鐵礦包裹體中二氧化碳和甲烷的比值相比石英包裹體要顯著升高?？偠灾w的成分是氯化鈉型，而黃鐵礦包裹體主要為鉀硫酸鹽型，這種流體成分是與上官金礦，銀洞坡金礦流體成分幾乎類似的，表明其可能是一種成礦的普遍規律。

4 找礦預測

由于黃鐵礦與金礦化存在一定聯系，目前在很多金礦場中普遍存在黃鐵礦，很多金礦床中有黃鐵載金。通過提取黃鐵礦中的地質信息能夠對其成礦物學進行深入分析，揭示礦床成因，同時還能夠為找礦提供指導依據。礦物中的微量元素能夠指示其形成環境條件，從一定程度上推測成礦的環境和成因類型，通過分析黃鐵礦中的元素成分，進一步確定礦床類型以及金的存在形態，礦化中心位置和形成礦石的外界環境形成條件。除此之外，在礦化過程中，黃鐵礦變化是與金礦化存在規律性的，因此可以根據黃鐵礦晶體形態在不同成礦和空間上的變化，進一步預測礦體變化特點。

此外，目前在薩瓦亞爾頓礦區，部分礦化帶已經被認為是其主要的含礦帶，跟據地質工程勘探結果表明，其中IV帶規模相對較大，而且成礦品位高，其余礦化帶還沒有深入鉆探，深部，結果不清楚。通過包裹體熱力學結果表明，XI帶和IV帶結果幾乎相似，而I礦化帶偏離度高。通過本研究發現，IV帶的流體包裹體相比其他礦化帶來說硫酸根離子顯著升高，大多數陰陽離子含量也高，表明含礦要高于其他帶，從IV帶含礦石英流體包裹體氣液相結果分析來看是與II帶和XI帶相似的，但與I帶相比具有顯著差異，表明II帶和XI帶也具有良好的含礦性，通常包裹體中氮氣，甲烷，硫化氫含量較高時，表明該流體具有較強的蒸騰作用，IV帶含礦石英包裹體中硫化氫，氮氣，甲烷含量不高，表明對于薩瓦亞爾頓金礦來說，流體蒸騰作用并不是主要成礦機制。黃鐵礦包裹體中含有較高的二氧化碳，但水含量低，表明存在大量外來富碳流體混入，利于成礦物質富集沉淀，XI帶中黃鐵礦和含礦石英包裹體，從其氣液相結果分析上來看，幾乎是與IV帶相似的，結果表明IV帶具有良好的勘探結果。由不同礦化帶含礦石英和黃鐵礦形成的成礦流體結果比較過程中可以發現IV帶與I帶結果相似，也具有良好的勘探前景。相對來看，I帶成礦流體與IV帶在成礦流體特征上具有顯著差異，盡管目前已經被認為是IV框，但不宜作為主要的勘探方向。

5 小結

總而言之，通過對含礦石英和無礦石英包裹體成分分析，表明流體成分差異與結合礦質特征的差異，可為尋找礦脈提供重要參考。黃鐵礦和含礦礦石是不同包裹體的重要含金產品。氣相結果表明，兩種成礦流體的析出時間存在一定的差異，因此所捕獲的成礦流體也不同。其中含礦主要是由流體沸騰形成，而黃鐵礦則是由濃縮流體沸騰形成，析出過程中還伴隨著流體混合的影響，以IV礦化帶這種礦化程度較好，勘探度高的礦化帶作為參考，可以發現與IV帶成礦流體特征相似的I帶代和XI礦化帶。因此，可以將這兩種礦化帶作為重點勘探對象。