馬 平，鄭有業(yè)

MA Ping1,Zheng You-Ye2

（1.湖北國土資源職業(yè)學院資源勘查系，武漢430090；2.中國地質(zhì)大學（武漢）資源學院,武漢430074）

(1.Department of Resources Exploration,Hubei Land Resources Vocational College,Wuhan 430090,China; 2.Faculty of Earth Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)

西藏岡底斯東段幫浦銅多金屬礦床成礦流體特征

馬 平1，鄭有業(yè)2

MA Ping1,Zheng You-Ye2

（1.湖北國土資源職業(yè)學院資源勘查系，武漢430090；2.中國地質(zhì)大學（武漢）資源學院,武漢430074）

(1.Department of Resources Exploration,Hubei Land Resources Vocational College,Wuhan 430090,China; 2.Faculty of Earth Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)

為了探討西藏岡底斯斑巖銅礦帶幫浦銅多金屬礦床流體的來源及演化過程，對礦體中的石英斑晶、輝鉬礦石英脈、鉛鋅礦石英脈及方解石脈中所含的流體包裹體進行了巖相學、顯微測溫和激光拉曼探針以及硫同位素研究。結(jié)果表明：與成礦有關(guān)的流體包裹體可以分為富氣相包裹體、富液相包裹體、含子晶多相包裹體3個類型。流體包裹體的均一溫度、鹽度及密度測定值均可分為兩個區(qū)間，分別為300～350℃、390～440℃，6.96～11.63 wt%NaCl、16.76～23.7wt%NaCl及1.05～1.15g/cm3、0.40～1.00 g/cm3。含石鹽子晶包裹體所對應(yīng)的鹽度范圍是39.38～56.1wt%NaCl。激光拉曼光譜分析表明，含子晶流體包裹體中子礦物為石鹽、黃銅礦、白鐵礦等，氣相包裹體和液相包裹體中氣相中含有CO2。石英斑晶與輝鉬礦石英脈中低密度氣相包裹體與高密度液相包裹體、高鹽度含子晶包裹體共生，其均一溫度范圍一致，但鹽度相差較大，指示成礦流體有不混溶作用或沸騰作用，成礦流體來自于巖漿的出熔，金屬硫化物直接來源于巖漿；而鉛鋅礦石英脈與兩種不同性質(zhì)流體的混合作用有關(guān)。

流體包裹體；激光拉曼光譜；幫浦銅多金屬礦床；岡底斯；西藏

流體作用是貫穿于整個礦床形成過程的主要控制因素，而造山帶深部作用過程中的流體作用一直是斑巖銅礦床研究的重要內(nèi)容[1]。

在岡底斯花崗巖基北側(cè)弧后盆地范圍內(nèi)，發(fā)育一條以銅鉛鋅多金屬礦化為主的礦化帶，該礦帶不同程度地出露含礦斑巖體，伴有銅鉛鋅多金屬礦化，少數(shù)見到銅鉬礦化，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一系列的銅多金屬礦點，如幫浦、那露果、新嘎果等。然而對該類型礦床的成礦條件及成礦作用的研究較少[2]。本文選擇幫浦銅多金屬礦床，針對成礦流體包裹體進行了較系統(tǒng)的測試和較深入的綜合研究，揭示了斑巖銅多金屬礦床成礦流體特征及發(fā)展演化趨勢。

1 、礦床地質(zhì)

幫浦礦床位于西藏拉薩市墨竹工卡縣境內(nèi)，距拉薩市約22 km。大地構(gòu)造位于岡底斯陸緣火山島弧構(gòu)造帶中部，屬拉薩-墨竹工卡鉛鋅成礦區(qū)北部林周-直孔礦區(qū)。成礦條件十分有利[3]。

幫浦礦區(qū)出露地層主要為古新統(tǒng)典中組中酸性凝灰?guī)r和下二疊統(tǒng)洛巴堆組灰?guī)r。巖漿巖為二長花崗斑巖[4]，呈巖株狀產(chǎn)于中酸性凝灰?guī)r中。斑巖體蝕變明顯，斑巖體內(nèi)為(鉀)硅化-絹云母化、絹云母化；圍巖為粘土化及青盤巖化。

幫浦銅多金屬礦體主要有兩種類型：（1）產(chǎn)于礦區(qū)中部斑巖體（成礦母巖）內(nèi)及其接觸帶的銅鉬礦體，礦體形態(tài)基本與斑巖體一致，呈筒狀、柱狀、脈狀以及不規(guī)則狀等，伴隨(鉀)硅化-絹云母化；（2）產(chǎn)于礦區(qū)南部的鉛鋅礦體，礦體主要受構(gòu)造控制，呈脈狀產(chǎn)出，伴隨青盤巖化。該Cu-Mo礦床成因類型應(yīng)為斑巖型。

2 流體包裹體特征

2.1 包裹體樣品

本次工作選擇的包裹體寄主礦物為斑巖中的石英斑晶、輝鉬礦石英脈中的石英、鉛鋅礦石英脈中的石英和方解石，它們是斑巖成礦演化過程不同階段的產(chǎn)物。石英斑晶多形成于巖漿結(jié)晶早期階段的高溫高壓環(huán)境；輝鉬礦石英脈中的石英為強硅化蝕變產(chǎn)物，由巖漿期后的高溫熱液充填形成；鉛鋅礦石英脈中的石英與方解石，分別為巖漿期后中、低溫熱液階段的產(chǎn)物。

2.2 巖相學特征

通過對流體包裹體的鏡下觀察，我們發(fā)現(xiàn)從巖漿早期的石英斑晶到巖漿期后鉛鋅礦石英脈及方解石脈，都發(fā)育了豐富的流體包裹體。包裹體大小從幾個μm到幾十μm不等，形狀一般為負晶形狀、橢圓形、多邊形狀和不規(guī)則狀。包裹體可分為原生、次生和假次生三類，以原生為主。本次研究的對象是原生包裹體，包裹體特征詳見表1。

根據(jù)流體包裹體中氣相的均一狀態(tài)以及室溫下相態(tài)特征，流體包裹體可以劃分為以下3個類型：

Ⅰ富液相包裹體：由液相和氣相組成，加熱后均一為液相（圖1-A、1-B、1-F）。其充填度為60%～90%。大小為1～20μm，呈橢圓形、負晶形和它形等。此類包裹體分布最廣。

Ⅱ富氣相包裹體：由液相和氣相組成，加熱后均一呈氣相 (圖1-E)。其充填度集中在50%～20%之間。大小2～10μm，呈橢圓形、它形或負晶形等。

Ⅲ含子晶多相包裹體：由氣相、液相和子礦物相組成，包裹體中以透明子礦物為主，亦可見較多的不透明子礦物(圖1-A、1-C、1-D)。透明子礦物形狀主要為立方體、長方體和菱面體。不透明子礦物形狀主要為黑色倒三角，黑色立方體，大小6～16 μm。

鏡下觀察研究表明：石英斑晶和輝鉬礦石英脈中的各類型包裹體分布極廣泛，富氣相低密度包裹體與富液相高密度包裹體和含石鹽子晶的高鹽度包裹體共存。鉛鋅礦石英脈、方解石脈中的包裹體主要以不規(guī)則狀的富液相流體包裹體為主，缺少富氣相包裹體與含子礦物包裹體。

2.3 均一溫度

流體包裹體顯微測溫實驗在中國地質(zhì)大學（武漢）流體包裹體實驗室完成,包裹體測溫儀器為Linkam 600冷熱臺。此次顯微測溫實驗共測得166個均一溫度數(shù)據(jù)，25個石鹽熔化溫度數(shù)據(jù)。測溫數(shù)據(jù)詳見表2。

流體包裹體顯微測溫數(shù)據(jù)表明：均一溫度的范圍從260～540℃，石英斑晶中Ⅰ類均一溫度平均值為431℃，Ⅱ類為438℃，Ⅲ類為422℃；輝鉬礦石英脈中Ⅰ類均一溫度平均值為391℃，Ⅱ類為411℃，Ⅲ類為379℃；鉛鋅礦石英脈中Ⅰ類均一溫度為322℃，方解石中Ⅰ類均一溫度平均值為314℃。

流體包裹體顯微測溫數(shù)據(jù)分析表明（圖2)：石英斑晶中流體包裹體的形成溫度主要集中于400～430℃，含輝鉬礦石英脈流體包裹體均一溫度為390～430℃，鉛鋅礦化石英脈流體包裹體均一溫度為310～340℃。方解石脈中流體包裹體均一溫度集中在300～330℃。流體包裹體均一溫度的變化與成礦階段演化相對應(yīng)，從早期到晚期溫度逐步降低。

表1 幫浦多金屬礦流體包裹體鏡下特征Table 1 Microscopic characteristics of the fluid inclusions from the Bangpu polymetallic deposit

表2 幫浦多金屬礦床流體包裹體均一溫度和石鹽熔化溫度測定結(jié)果Table 2 Homogenization temperatures and salinities of the primary inclusions from the Bangpu polymetallic deposit

圖1 幫浦多金屬礦床流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.1 Microphotographs of fluid inclusions in quartzs from Bangpu copper polymetal deposit in Gangdese belt,TibetA-輝鉬礦石英脈中Ⅰ類及Ⅲ類包裹體(Bpm007)；B-輝鉬礦石英脈中Ⅰ類包裹體（Bpm004）；C-輝鉬礦石英脈中Ⅲ類含石鹽及黃銅礦子晶包裹體 (Bpm006)；D-輝鉬礦石英脈中Ⅲ類含石鹽及白鐵礦子晶包裹體 (Bpm006)；E-石英斑晶中Ⅱ類包裹體及含CO2氣液兩相包裹體（Bpm008）；F-方解石脈體中Ⅰ類包裹體(Bpfi01);V氣相;L-液相;H-石鹽子晶;Cp-黃銅礦子晶;Mar-白鐵礦子晶;LCO2-液相CO2;VCO2-氣相CO2.

圖2 幫浦礦床流體包裹體均一溫度-頻數(shù)直方圖Fig.2 Histograms of Th-Frequency for the fluid inclusions in the Bangpu deposit in Gangdese belt,Tibet A-石英斑晶；B-輝鉬礦石英脈；C-鉛鋅礦石英脈；D-方解石.

圖3 幫浦礦床流體包裹體鹽度—頻數(shù)直方圖Fig.3 Histograms of salinity for the fluid inclusions in the Bangpu deposit A-石英斑晶；B-輝鉬礦石英脈；C-鉛鋅礦石英脈；D-方解石.

2.4 鹽度

富液相流體包裹體（Ⅰ）鹽度值計算方法：由冷凍法測定包裹體的冰點溫度（138個），根據(jù)Bodnar（1993）[5]總結(jié)的溫度一鹽度換算表求得鹽度值（圖3）。

結(jié)果顯示：富液相流體包裹體（Ⅰ）鹽度值范圍在4.96～23.7wt%NaCl。石英斑晶、輝鉬礦石英脈、鉛鋅礦石英脈、方解石脈中Ⅰ類包裹體鹽度的平均值分別為22.01 wt%NaCl、17.8 wt%NaCl、10.1 wt% NaCl、7.5 wt%NaCl。

含石鹽子晶的包裹體（Ⅲ）鹽度值計算方法：由石鹽子晶的熔化(消失)溫度（表2，溫度范圍320℃～500℃，平均值398℃），根據(jù)盧煥章等（1990）[6]總結(jié)的溫度一鹽度表求得鹽度值。

結(jié)果顯示：含石鹽子晶的包裹體（Ⅲ）鹽度值范圍為39.38～56.1 wt%NaCl，平均值為49.27 wt% NaCl。

研究流體包裹體的鹽度表明：石英斑晶以及輝鉬礦石英脈中的流體包裹體顯示高鹽度，鉛鋅礦石英脈及方解石脈中的流體包裹體顯示低鹽度，在成礦演化過程中流體鹽度不斷下降。含石鹽子晶的包裹體鹽度最高。

圖4表明：含石鹽子晶的流體包裹體中的石鹽晶體大多數(shù)晚于氣相消失或同時消失，指示鹽類子礦物的熔化溫度等于或大于氣液均一溫度。這種包裹體組合的生成機制可能是：當鹽水沸騰時，不斷分離出蒸氣，在水汽大量逸出后，含鹽度增加，達到飽和，甚至形成過飽和鹽水溶液，礦物捕獲這種飽和、過飽和鹽水和與其共存的蒸氣，就形成了這種沸騰流體包裹體組合。

2.5 包裹體密度特征

流體包裹體密度值確定方法：由流體包裹體的均一溫度和鹽度投影圖獲得它們的密度值（圖5、圖6、圖7）。

結(jié)果顯示：幫浦礦床中含子礦物多相包裹體（Ⅲ）密度最大，變化范圍為1.05～1.15 g/cm3，集中于1.10～1.13 g/cm3。富液相包裹體（Ⅰ）的密度變化范圍為0.60～1.00 g/cm3，集中于0.80～0.90 g/cm3；富氣相包裹體（Ⅱ）的密度變化范圍為0.40～0.80 g/cm3，集中于0.50～0.60 g/cm3，密度值最小。

圖4 幫浦礦床類型Ⅲ類包裹體石鹽溶解溫度與氣液均一溫度相關(guān)圖Fig.4 Halite dissolution temperature as a function of liquid-vapor homogenization temperature for typeⅢinclusions對角線將通過石鹽溶解而最終均一的包裹體（左上）與通過氣泡消失而最終均一的包裹體（右下）相區(qū)別.1-石英斑晶;2-輝鉬礦石英脈.

圖5 幫浦礦床Ⅰ類型流體包裹體均一溫度、鹽度、密度關(guān)系圖Fig.5 Diagram of Homogenization,temperature,salinity,density for theⅠfluid inclusions in the Bangpu deposit1-石英斑晶;2-輝鉬礦石英脈;3-閃鋅、方鉛礦化石英脈;4-方解石脈（;底圖據(jù)文獻[7]）.

在Ⅰ類包裹體中，石英斑晶和輝鉬礦石英脈中流體包裹體密度變化范圍為0.6～1.0 g/cm3；方鉛礦石英脈及方解石變化范圍為0.50～0.9 g/cm3。從石英斑晶→輝鉬礦石英脈→鉛鋅礦石英脈→方解石，流體包裹體密度有不斷降低的趨勢，成礦流體屬中低等密度流體。

圖6 幫浦礦床流體Ⅲ包裹體子礦物消失溫度、鹽度、密度關(guān)系圖Fig.6 Diagram of Homogenization,temperature,salinity,density for theⅢfluid inclusions in the Bangpu deposit1-石英斑晶;2-輝鉬礦石英脈;（底圖據(jù)文獻[7]）

圖7 幫浦礦床流體Ⅱ類型包裹體均一溫度、鹽度、密度關(guān)系圖Fig.7 Diagram of Homogenization、temperature,salinity、density for theⅡfluid inclusions in the Bangpu deposit1-石英斑晶;2-輝鉬礦石英脈（底圖據(jù)文獻[7]）

2.6 包裹體壓力特征

表3 幫浦礦區(qū)礦物流體包裹體壓力計算結(jié)果Table 3 The results of calculated pressure of the fluid inclusions in the Bangpu deposit

流體包裹體壓力值計算方法：由石鹽消失溫度，根據(jù)飽和鹽水溶液的壓力公式[8]，計算流體所形成時的壓力（p）值（表3）。

結(jié)果顯示：石英斑晶成礦流體壓力為195×105～207×105Pa，輝鉬礦石英脈的成礦流體壓力為113×105～232×105Pa。

根據(jù)礦床形成深度H=P/ρg，大陸巖石平均密度為2.7 g/cm3，g=0.0981達因/m2。由壓力換算的成礦深度為1219～284 m，平均值為687 m，為淺成-超淺成成礦環(huán)境。結(jié)合該礦床的礦體埋藏深度60～469 m可知，該礦床屬于淺剝蝕-半隱伏礦床，剝蝕程度輕微。

2.7 包裹體成分特征

圖8 幫浦礦床石英脈內(nèi)流體包裹體激光拉曼光譜圖譜Fig.8 Laser Raman spectra of fluid inclusions in quartz from Bangpu depositA-Ⅲ類包裹體子晶成分譜線(樣品號Bpm006);B-Ⅲ類包裹體子晶成分譜線(樣品號Bpm008);C-Ⅲ類包裹體氣相成分譜線（Bpm006）; Cp-黃銅礦;Mar-白鐵礦;Qz-石英；Zir-鋯石.

幫浦礦床中含子礦物多相包裹體（Ⅲ）激光拉曼光譜分析如圖8所示，結(jié)果顯示：包裹體中氣相成分為CO2氣體，子礦物主要為石鹽子晶、黃銅礦、白鐵礦。石英斑晶的包裹體內(nèi)含有大量的黃銅礦子晶與白鐵礦子晶。

2.7 硫同位素特征

幫浦銅多金屬礦床對鉛鋅礦石4個樣品進行了硫同位素測定，δ34S范圍為-4.6‰～+1.24‰，均值-1.90‰。與新嘎果、夏龍礦床的硫同位素相比（表4），硫同位素組成非常相似，δ34S變化范圍很小。說明成礦流體主要來自上部地殼,具有復雜的演化歷史[9]，是巖漿熱液和地下水熱液混合均勻化再循環(huán)的產(chǎn)物。

3 結(jié)論

(1)對流體包裹體的觀測表明：與銅鉬礦化相關(guān)的石英斑晶以及輝鉬礦石英脈中的流體包裹體具有低密度的氣相包裹體與高密度的液相包裹體、高鹽度的含子晶包裹體共生,且其均一溫度范圍相似,但鹽度相差較大,指示成礦流體有不混溶作用或沸騰作用。

(2)激光拉曼光譜分析表明,流體包裹體含有石鹽子晶透明子礦物以及黃銅礦、白鐵礦等不透明子礦物，氣相包裹體和液相包裹體的氣相中含有CO2。指示成礦流體來自于巖漿的出溶,金屬硫化物直接來源于巖漿。

(3)從方鉛礦、閃鋅礦化階段中團塊狀、脈狀石英硫同位素值，得出鉛鋅礦化階段的成礦流體及主要成礦元素(硫)來自于斑巖系統(tǒng),成礦流體主要為巖漿水與地下水的混合，所以流體減壓沸騰及不同性質(zhì)流體混合作用是促使幫浦礦床金屬離子沉淀富集的主要機制。

表4 幫浦多金屬礦床與新嘎果、夏龍多金屬礦床礦石硫同位素組成對比表Table 4 Comparison of sulfur isotope compositions between the Bangpu polymetallic deposit and the Xingaguo,the Xialong polymetallic deposit

激光拉曼探針分析由中國地質(zhì)大學(武漢)何謀春教授幫助完成，在此深表謝忱。

[1]鄭有業(yè),高順寶,張大權(quán),張剛陽,馬國桃,程順波.西藏驅(qū)龍超大型斑巖銅礦床成礦流體對成礦的控制[J].地球科學，2006，31(3):349-354.

[2]孟祥金,侯增謙,高永豐,黃衛(wèi),曲曉明,屈文俊.西藏岡底斯東段斑巖銅鉬鉛鋅成礦系統(tǒng)的發(fā)育時限:幫浦銅多金屬礦床輝鉬礦Re-Os年齡證據(jù) [J].礦床地質(zhì)，2003.22(3): 246-252.

[3]孟祥金,侯增謙,李振清.西藏岡底斯三處斑巖銅礦床流體包裹體及成礦作用研究[J].礦床地質(zhì),2005,24(4):398-408.

[4]侯增謙,曲曉明,黃衛(wèi),高永平.岡底斯斑巖銅礦成礦帶有望成為西藏第二條玉龍銅礦帶[J].中國地質(zhì),2001.28:27-29.

[5]Bodnar R J.Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-Nacl Solution[J].Geochimica etCosmochimica Acta,1993,57：683-684.

[6]盧煥章,李秉倫,沈昆,等.包裹體地球化學[M]．北京：地質(zhì)出版社，1990,241p.

[7]Wilkinson J J.Fluid inclusions in hydrothermal ore deposits [J].Lithos,2001,55:229-272.

[8]Bischoff J L.Densities of liquids and vapors in boiling Na-Cl-H2O:A PVTX summary from 300℃to 500℃[J].American Journal of Science,1991,291:309-338.

[9]臧文栓,孟祥金,楊竹森,葉培勝.西藏岡底斯成礦帶鉛鋅銀礦床的S、Pb同位素組成及其地質(zhì)意義 [J].地質(zhì)通報, 2007,26(10):1393-1397.

Ma P and Zheng Y Y.Ore-forming fluid characteristics of Bangpu copper polymetal deposit,Eastern Gangdese.2014,30(1)∶7-15.

∶In order to investigate the origin and evolution of ore-forming fluid in Bangpu copper polymetallic deposit in Gangdese porphyry copper belt in Tibet,fluid inclusions from quartz of porphyry and molybdenite-bearing veins and Pb-Zn veins and calcite from calcite-bearing veins are studied by petrography,microthermometry,laser Raman microprobe and sulfur isotope methods.The results showed that:fluid inclusions can be divided into gas-rich inclusions,liquid-rich inclusions,sub-crystalline multiphase inclusions;homogenization temperature, salinity and density can be divided into two intervals,300～350℃,390～440℃,6.96～11.63 wt%NaCl,16.76～23.7wt%NaCl and 1.05 to 1.15 g/cm3,0.40～1.00 g/cm3respectively.Salinity of halite-bearing inclusions are 39.38～56.1wt%NaCl.Raman spectroscopy showed the mineral in fluid inclusions containing halite,chalcopyrite, marcasite,etc.,CO2is contained in gas phase of inclusions.The coexistence of low_density gas_rich inclusions, high_density liquid_rich inclusions and high_salinity halite-bearing inclusions with striking salinity differences in the same range of homogenization temperatures in the quartz phenocryst,molybdenite-quartz veins,is attributed to the immiscible separation of fluids,boiling of magma or mixing of fluids，ore-forming fluid exsolution from the magma.The Pb-Zn quartzmaybe formed by mixing of two fluids of different nature.

∶fluid inclusion;laser raman spectroscopy;Bangpu polymetal deposit;Gangdese,Tibet

P611.1+3

A

1007-3701(2014)01-007-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.01.002

2013-06-04；

2013-08-30.

教育部科學技術(shù)研究重大項目（No.308018）.

馬平（1984—），女，碩士，主要從事礦床成礦機制研究，E-mail：maping03@126.com.