遼寧岫巖廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體、氫氧同位素特征及礦床成因

摘要：廟溝鉛鋅多金屬礦床屬于青城子礦集區外圍近年發現的小型礦床。流體包裹體顯微巖相鑒定和測試分析結果顯示，廟溝鉛鋅多金屬礦床流體包裹體發育較好，包裹體粒度為3 μm×2 μm～15 μm×4 μm，形態多以不規則狀、橢圓形為主，少數為長方形、三角形等。包裹體類型主要為氣液兩相包裹體，氣液比為5 %～45 %，以單獨成行產出為主，少數呈孤立狀分布。主成礦溫度為270 ℃～300 ℃；鹽度為0.99 %～5.17 %，為低鹽度流體；密度為0.70～0.79 g/cm3，為低密度流體。推算成礦壓力為5.0～8.9 MPa，成礦深度為0.50～0.89 km。氫、氧同位素分析結果顯示，δ18OV-SMOW為10.89 ‰～12.50 ‰，δDV-SMOW為-97.8 ‰～-55.8 ‰，屬于混合流體且具有多源演化特點。廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體特征與青城子礦集區有較大區別，二者不屬于同一成礦階段。綜合分析認為，廟溝鉛鋅多金屬礦床屬于淺成中低溫破碎蝕變巖型礦床。

關鍵詞：成礦流體；包裹體；氫同位素；氧同位素；礦床成因；廟溝；遼寧岫巖

[中圖分類號：TD11" P632 文章編號：1001-1277（2025）03-0080-05 文獻標志碼：A doi：10.11792/hj20250314 ]

引言

廟溝鉛鋅多金屬礦床位于遼東（隆起）Fe-Cu-Pb-Zn-Au-U-硼-菱鎂礦-滑石-石墨-金剛石成礦帶，大地構造位置處于柴達木—華北板塊（Ⅰ）、華北東部陸塊（Ⅱ）、遼東新元古代—古生代坳陷帶（Ⅲ），橫跨遼吉古元古代造山帶（Ⅳ）和遼東中新生代盆地帶（Ⅳ）2個四級構造單元，位于遼吉古元古代造山帶的南端，是中國重要的硼鐵、菱鎂、鉛鋅多金屬成礦區（帶）。

廟溝鉛鋅多金屬礦床隸屬于遼寧省岫巖縣大營子鎮陶家隈子村，位于青城子礦集區外圍，區域上分布有青城子鉛鋅礦床（大型）及眾多金屬礦床［1-3］。該礦床是近年來新發現的鉛鋅多金屬礦床，成礦元素以鉛、鋅為主，伴生元素為銀。前人對遼東地區一些典型礦床地質特征、找礦方向、礦床成因等進行了大量研究［4-9］，但未對該礦床進行成礦流體特征等的精細研究。大量研究表明，成礦流體與氫、氧同位素研究可以揭示成礦物質的遷移及礦床形成過程［10-15］。依托遼寧省省級地質勘查項目，本文對該礦床的成礦流體特征進行詳細研究，在此基礎上探討礦床成因，并對青城子礦集區外圍小型礦床（點）的成礦流體進行研究，為深部找礦預測提供基礎資料。

1區域地質特征

1.1地層

區域出露地層由老至新依次為古元古界里爾峪巖組、高家峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組，新元古界釣魚臺組，中生界銼草溝組、溫家溝組、小東溝組、小嶺組，以及第四系松散沉積物。其中，里爾峪巖組巖性以淺（變）粒巖為主；高家峪巖組巖性主要為含石墨黑云變粒巖、黑云角閃斜長變粒巖、透斜長變粒巖、白云母石英片巖、二云石英片巖等；大石橋巖組巖性主要為方解石大理巖、白云石大理巖及片巖等；蓋縣巖組巖性主要為片巖；釣魚臺組主要巖性為灰白色厚層石英砂巖、中厚層含褐鐵礦石英砂巖，以及少量含礫石英砂巖等；銼草溝組巖性主要為灰黑色碳質泥質板巖、含紅柱石碳質絹云千枚巖、含紅柱石碳質板巖、矽線白云變質含礫石英砂巖等；溫家溝組巖性主要為灰色石英巖質礫巖、云母質長石石英砂巖、電氣碳質白云母變質石英砂巖，局部夾板巖、石英絹云片巖等；小東溝組巖性主要為含礫石英砂巖、青灰色粉砂質泥巖夾長石砂巖、泥質粉砂巖；小嶺組巖性主要為粉砂質泥巖、安山質火山角礫巖、紫紅色安山巖、角閃安山巖、安山質晶屑巖屑凝灰巖。

1.2構造

區域上經歷了多次構造運動，使巖石地層遭受了強烈的褶皺和斷裂改造，形成了現有的構造格架。區域構造以北北東向與北西向為主，北東向斷裂及伸展構造相互配套，構成網狀構造格架。以燕山期脆性和韌性斷裂為主，強烈改造前期構造，受北西向韌性斷裂控制，發育北西向展布的火山斷陷盆地。中生代脆性和韌性斷裂活動基本奠定了地貌格局。

1.3侵入巖

區域上經歷了多期次巖漿活動，由老到新依次為古元古代二長花崗巖，晚三疊世二長花崗巖、閃長巖，晚侏羅世二長花崗巖，以及早白堊世二長花崗巖、閃長巖等。

1.4礦產

區域發育金、鉛鋅、硼鐵礦、菱鎂礦等礦產資源共19種，已發現礦（化）點9處，分別為東溝鉛鋅多金屬礦點、廟溝鉛鋅多金屬礦點、紀家堡子鐵礦點、顧家東溝菱鎂礦化點、孫家堡子鉀長石礦點、馬陽溝門—鬧溝鉀長石礦點。

2礦區及礦床地質特征

2.1礦區地質特征

礦區地層主要出露遼河巖群的高家峪巖組、大石橋巖組，以及第四系（見圖1）。其中，高家峪巖組為一套變粒巖建造，大石橋巖組則以大理巖為主，地層總體走向北西，傾向北東。礦區內發育一條壓性斷裂，走向南東，傾向北東，傾角40°～60°，斷裂內發育構造蝕變巖，廟溝鉛鋅礦體受此斷裂控制。礦區內發育有古元古代二長花崗巖和早白堊世二長花崗巖及小型巖脈。此外，礦區內圈定4個高極化激電異常，其具有中低阻特征。1∶1萬土壤地球化學測量在礦區內共圈出4個綜合異常。

2.2礦床地質特征

礦區內共發育3條礦體，呈似層狀或脈狀賦存于高家峪巖組及構造裂隙中，含礦巖性為破碎蝕變巖，與青城子鉛鋅礦床處于同一層位，礦體總體走向北西，傾向北東，傾角較陡，礦體特征見表1。

3成礦流體特征

在Ⅰ號礦體采集D319BG1、D319BG2樣品，在Ⅱ號礦體采集D315BG1樣品，在Ⅲ號礦體采集D342BG1、D342BG2樣品，并對采集礦石樣品中的石英進行流體包裹體顯微巖相鑒定和測試分析。

流體包裹體顯微巖相鑒定結果顯示，流體包裹體發育良好，次生包裹體占多數，包裹體直徑多為3～20 μm，與寄主礦物界線明顯，透明度較好。包裹體形態多數為不規則狀、橢圓形，少數為長方形、三角形。包裹體類型主要為氣液兩相包裹體（見圖2），氣液比為5 %～45 %，以單獨成行產出為主，少數呈孤立狀分布。

由表2可知：流體包裹體完全均一溫度為268.8 ℃～305.7 ℃，主成礦溫度集中于270 ℃～300 ℃，具有中低溫成礦的特點。根據流體包裹體水溶液的冰點溫度來確定成礦鹽度［16］，經計算，獲得廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體的鹽度為0.99 %～5.17 %，集中于1.00 %～4.00 %（見圖3-a），為低鹽度流體。根據完全均一溫度和鹽度來確定成礦流體密度［17］，經計算，獲得廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體的密度為0.70～0.79 g/cm3，集中于0.74～0.78 g/cm3（見圖3-b），為低密度流體。根據成礦壓力經驗公式［18］，獲得成礦壓力為5.0～8.9 MPa。根據熱液礦床中流體壓力和深度之間的關系［19］，獲得該礦床的成礦深度為0.50～0.89 km，具有淺成成礦的特征。

4氫、氧同位素特征

采集了廟溝鉛鋅多金屬礦床主礦體中的石英，共采集5件，對石英進行氫、氧同位素測試，結果見表3。由表3可知：δ18OV-SMOW為10.89 ‰～12.50 ‰，δDV-SMOW為-97.8 ‰～-55.8 ‰。在氫、氧同位素分布宋運紅等［20］對青城子礦集區的喜鵲溝、甸南、本山等3個鉛鋅礦床進行了流體包裹體研究，認為喜鵲溝鉛鋅礦床成礦溫度為159 ℃～322 ℃，甸南鉛鋅礦床成礦溫度為150 ℃～180 ℃，本山鉛鋅礦床成礦溫度為138 ℃～299 ℃，成礦溫度集中在190 ℃ ～310 ℃，屬中溫成礦。青城子礦集區鹽度集中在1.42 % ～9.28 %。整個完全均一溫度范圍內都存在高低鹽度共存現象，暗示成礦過程中流體可能發生過沸騰或不混溶。綜上，青城子礦集區成礦流體為中溫低鹽度的水鹽流體；氫氧同位素結果顯示，成礦熱液主要來源于巖漿水和大氣降水。而廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體為低溫低鹽度流體，成礦熱液來源于巖漿水和變質水。通過與青城子礦集區成礦流體特征對比發現，廟溝鉛鋅多金屬礦床空間上雖處于青城子礦集區外圍，但其與青城子礦集區不屬于同一成礦階段。

5礦床成因

根據野外觀察，礦體均產自高家峪變粒巖地層構造破碎帶中，蝕變較發育，初步認為該礦床類型為破碎蝕變巖型，礦體出露形態嚴格受構造破碎帶控制。高家峪巖組中鉛、鋅、銀、金元素具較高豐度，為成礦提供了部分物質來源。呂梁巖漿構造期，大量巖漿上涌底侵，含礦熱液隨構造通道向上遷移并就位成礦。燕山巖漿構造期，巖漿的上涌再次將原有的成礦層位活化，熱液再次置換高家峪巖組中的鉛鋅等成礦元素，形成較為富集的含礦熱液進一步向淺部遷移，同時高家峪巖組由于構造運動的影響而發生強烈破碎，其所產生的裂隙為礦體就位提供了通道和空間。

結合流體包裹體顯微巖相鑒定、顯微測溫結果，以及氫、氧同位素分析結果，認為廟溝鉛鋅多金屬礦床的形成受多期巖漿、構造、變質作用的影響，屬于淺成中低溫破碎蝕變巖型礦床。

6結論

1）廟溝鉛鋅多金屬礦床流體包裹體發育較好，包裹體粒度為3 μm×2 μm～15 μm×4 μm，形態多以不規則狀、橢圓形為主，少數為長方形、三角形等。成礦溫度為270 ℃～300 ℃，成礦鹽度為0.99 %～5.17 %，為低鹽度流體；密度為0.70～0.79 g/cm3，為低密度流體。

2）氫、氧同位素分析結果表明，廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體屬于混合流體并具有多源演化的特點。

3）廟溝鉛鋅多金屬礦床成礦流體特征與青城子礦集區有較大區別，二者不屬于同一成礦階段。

4）綜合分析認為，廟溝鉛鋅多金屬礦床屬于淺成中低溫破碎蝕變巖型礦床。

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Characteristics of ore?forming fluids， hydrogen and oxygen isotopes， and genesis of the

Miaogou lead-zinc polymetallic deposit in Xiuyan， Liaoning

Wang Xiaoliang1， Chen Jundian2， Wang Yuping1， Li Haiyang1， Li Chao3， Chang Ying?， Tian Meiyang2

（1.Liaoning Institute of Geology and Mineral Resources Co.， Ltd.;

2.Geophysical Measuring Exploration Institute of Liaoning Province;

3.Liaoning Geology and Mineral Resources Group Ecological Restoration Co.， Ltd.;

4.Liaoning Huize Mining Technology Consulting Co.， Ltd.）

Abstract：The Miaogou lead-zinc polymetallic deposit is a newly discovered small?scale deposit located on the periphery of the Qingchengzi ore province. Fluid inclusion microscopic lithofacies identification and testing results show that fluid inclusions in the Miaogou lead-zinc polymetallic deposit are well?developed， with sizes ranging from 3 μm×2 μm to 15 μm×4 μm. They are predominantly irregular and elliptical， with a few rectangular and triangular forms. The inclusions are mainly two?phase gas-liquid inclusions with a gas?liquid ratio of 5 %-45 %， mostly occurring in clusters， with some isolated. The main mineralization temperature ranges from 270 °C to 300 °C， salinity ranges from 0.99 % to 5.17 %， indicating low?salinity fluids， and density ranges from 0.70 g/cm3 to 0.79 g/cm3， indicating low?density fluids. Calculated ore?forming pressures range from 5.0 MPa to 8.9 MPa， with a mineralization depth of 0.50 km to 0.89 km. Hydrogen and oxygen isotope analysis shows δ18OV-SMOW values of 10.89 ‰-12.50 ‰ and δDV-SMOW values of -97.8 ‰ to -55.8 ‰， suggesting mixed fluids with multi?source evolution. The characteristics of ore?forming fluids in the Miaogou lead-zinc polymetallic deposit significantly differ from those in the Qingchengzi ore province， indicating that they do not belong to the same mineralization stage. Comprehensive analysis suggests that the Miaogou lead-zinc polymetallic deposit is an epithermal medium?low temperature fractured and altered rock?type deposit.

Keywords：ore?forming fluids; inclusion; hydrogen isotopes; oxygen isotopes; deposit genesis; Miaogou; Xiuyan， Liaoning