王承洋，王可勇，周向斌，李 文，黃廣環(huán)，李劍鋒，張雪冰，于 琪

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 1300612.黑龍江省地質(zhì)科學(xué)研究所，哈爾濱 1500363.內(nèi)蒙古山金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024005

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內(nèi)蒙古東山灣鎢鉬多金屬礦床成礦流體地球化學(xué)特征及成因

王承洋1，王可勇1，周向斌2，李 文3，黃廣環(huán)3，李劍鋒1，張雪冰1，于 琪1

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 1300612.黑龍江省地質(zhì)科學(xué)研究所，哈爾濱 1500363.內(nèi)蒙古山金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024005

東山灣鎢鉬多金屬礦床為大興安嶺南段新發(fā)現(xiàn)的一斑巖型礦床，產(chǎn)于燕山晚期花崗斑巖體與二疊系的接觸帶附近。該礦床主要發(fā)育細(xì)脈、微細(xì)脈浸染型礦化，其鎢鉬銀多金屬熱液成礦作用劃分為黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段(Ⅰ)、毒砂-輝鉬礦-石英階段(Ⅱ)、銀多金屬硫化物-石英階段(Ⅲ) 3個階段。為了系統(tǒng)研究該礦床不同成礦階段成礦流體的來源、性質(zhì)及其演化特點，對不同成礦階段樣品進(jìn)行了流體包裹體巖相學(xué)、顯微測溫學(xué)及碳、氫、氧同位素研究。結(jié)果表明：Ⅰ、Ⅱ階段石英中流體包裹體的均一溫度分別為232.7～321.7 ℃和201.2～352.7 ℃，鹽度(w(NaCl))分別為3.4%～9.8%和4.1%～10.4%，成礦流體屬中溫、中等鹽度不均勻的NaCl-H2O體系型熱液；Ⅲ階段石英中流體包裹體的均一溫度變化范圍為198.6～273.5 ℃，鹽度為5.0%～8.4%，成礦流體屬中低溫、中低鹽度均勻的NaCl-H2O體系型熱液；Ⅱ階段石英樣品的δ18O值為7.5‰～9.0‰，石英中流體包裹體的δDH2O-SMOW值與δ13CPDB值分別為-175.6‰～-160.3‰與-23.5‰～-20.1‰。成礦流體具有巖漿分異熱液的特點，并伴隨大氣降水的大量加入，流體運移過程中地層有機(jī)質(zhì)的加入導(dǎo)致了成礦流體具有較低的δDH2O-SMOW值、δ13CPDB值；成礦流體的不混容作用、大氣降水的加入是導(dǎo)致區(qū)內(nèi)鎢鉬沉淀、成礦的主要機(jī)制，而銀多金屬礦化則可能由成礦流體的降溫冷卻所引起。

東山灣鎢鉬礦床；成礦流體；地球化學(xué)；礦床成因；內(nèi)蒙古

0 引言

東山灣鎢鉬多金屬礦床地處大興安嶺南段火山-巖漿巖帶內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市，是一處以鎢、鉬礦化為主，同時伴生有錫、銅、鉛、鋅、銀等多種元素的斑巖型礦床。由于該礦床勘探時間較短，前人僅對其地質(zhì)、礦化特征進(jìn)行了粗略研究[1]，對礦床成因尤其是成礦流體的來源及演化問題的研究程度則較低。本文在詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)研工作基礎(chǔ)上，對花崗斑巖石英斑晶及不同類型礦石進(jìn)行了流體包裹體巖相學(xué)、顯微測溫學(xué)及碳、氫、氧同位素研究。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了其成礦流體來源、地球化學(xué)性質(zhì)及演化特征，進(jìn)而分析和討論了礦床成因問題。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

東山灣鎢鉬礦床地處西拉木倫河斷裂北側(cè)的天山--興蒙造山帶東段，長期以來受西伯利亞板塊和華北板塊多期碰撞、拼合及濱太平洋構(gòu)造域疊加的影響，區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)育了大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿巖-成礦帶[2]，形成了浩布高鉛鋅礦、白音諾爾鉛鋅礦及黃崗梁錫鐵礦、拜仁達(dá)壩鉛鋅礦等一系列具有代表性的大型--超大型的矽卡巖型、熱液脈型多金屬礦床(圖1)。近年來，隨著勘探力度的加大，大興安嶺南段的西拉木倫河斷裂兩側(cè)新發(fā)現(xiàn)了包括東山灣鎢鉬礦、小東溝銅鉬多金屬礦床、敖侖花鉬銅多金屬礦床等在內(nèi)的斑巖型與熱液脈型內(nèi)生多金屬礦床，使該區(qū)成為近年來中國北方地區(qū)找礦工作的熱點地區(qū)[5]。

1.石炭系沉積巖；2.二疊系安山巖、砂板巖；3.侏羅系凝灰質(zhì)砂礫巖；4.華力西期巖漿巖；5.燕山期巖漿巖；6.大型錫多金屬礦床；7.中小型錫多金屬礦床；8.大型鉛鋅銀多金屬礦床；9.中小型鉛鋅銀多金屬礦床；10.大型銅多金屬礦床；11.中小型銅多金屬礦床；12.大型稀有稀土元素礦床；13.斷裂帶；14.研究區(qū)位置。a據(jù)文獻(xiàn)[3]修編，b據(jù)文獻(xiàn)[4]修編。圖1 東山灣鎢鉬礦大地構(gòu)造位置(a)及區(qū)域地質(zhì)圖(b)Fig.1 Geological map of tectonic position(a) and regional area (b)of Dongshanwan deposit

區(qū)域構(gòu)造形跡以北東向為主，次為北西向和近東西向。規(guī)模較大的斷裂構(gòu)造主要為大興安嶺主脊斷裂(NE)、嫩江斷裂(NE)和西拉木倫斷裂(EW)。NE向的黃崗梁--甘珠爾廟復(fù)背斜為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的褶皺構(gòu)造[3-4，9]。

區(qū)域巖漿巖主要表現(xiàn)為華力西期和燕山期的中酸性侵入巖。華力西期巖體主要有達(dá)山牧場斜長花崗巖、哈日跟臺鉀長花崗巖及孟恩陶勒蓋斜長花崗巖等；燕山期花崗巖類與區(qū)內(nèi)鎢鉬、鉛鋅多金屬成礦作用關(guān)系密切，在區(qū)內(nèi)分布面積較廣，具有代表性的主要有烏蘭壩鉀長花崗巖體、東山灣花崗斑巖體及布敦化花崗閃長斑巖體等[10]。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層主要有下二疊統(tǒng)哲斯組與大石寨組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組及第四系(圖2)。哲斯組主要分布于礦區(qū)的中部、東部及南部的部分范圍內(nèi)，是礦區(qū)內(nèi)分布最廣的地層單元，巖性主體為一套由粉砂質(zhì)板巖、斑點板巖、變質(zhì)粉砂巖及粉砂巖、雜砂巖組成的沉積-淺變質(zhì)巖系。該套地層總體呈北東--南西向展布，傾向北西315°～340°，傾角45°～75°。大石寨組空間上主要分布于礦區(qū)的西部，其巖性主要為安山巖、中基性的含角礫凝灰?guī)r及板巖。該組地層走向北東，傾向南東，傾角在60°～70°。滿克頭鄂博組主要分布于礦區(qū)的西北部，巖性以流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，與下伏的二疊系角度不整合接觸[1]。

1.第四系；2.滿克頭鄂博組下段火山巖；3.哲斯組上段；4.哲斯組中段；5.哲斯組下段；6.大石寨組下段；7.早白堊世花崗斑巖；8.花崗巖脈；9.花崗斑巖脈；10.流紋斑巖脈；11.流紋巖脈；12.二長斑巖脈；13.石英脈；14.閃長巖脈；15.閃長玢巖脈；16.張性斷裂；17.壓扭性斷裂；18.擠壓破碎帶；19.性質(zhì)不明斷裂；20.地質(zhì)界線及不整合地質(zhì)界線；21.工業(yè)礦體；22.勘探線及編號；23.礦區(qū)范圍及礦段編號。據(jù)腳注①修編。圖2 東山灣鎢鉬多金屬礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Dongshanwan deposit① 李澤明，郭永強(qiáng)，張慶新，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗東山灣鎢鉬礦詳查報告.赤峰：內(nèi)蒙古時丹達(dá)礦業(yè)有限公司，2010.

礦區(qū)構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造在礦區(qū)不發(fā)育。礦區(qū)斷裂構(gòu)造按其展布方向主要劃分為北北西向、北東向和近東西向三組。北北西向斷裂主要分布于礦區(qū)南部地區(qū)，表現(xiàn)為一系列近于平行的裂隙群組成的斷裂帶，是主要的控礦斷裂。該斷裂帶走向295°～345°，傾向南西，傾角45°～75°，延長約1 km，延深大于960 m，寬30～280 m。中部寬而密集，兩端窄而稀疏；由淺至深，斷裂帶呈現(xiàn)出傾角變緩、規(guī)模變大的趨勢。該組構(gòu)造控制著礦區(qū)內(nèi)燕山晚期花崗斑巖及礦化蝕變帶的空間展布，屬成礦期右行張扭性構(gòu)造。北東向斷裂主要見于礦區(qū)北部地區(qū)，長幾十米至百余米，寬數(shù)十厘米至十余米，走向30°～60°，多傾向北西，傾角60°～75°，屬壓扭性斷裂。近東西向斷裂構(gòu)造在區(qū)內(nèi)數(shù)量和規(guī)模相對較少，多數(shù)屬成礦后構(gòu)造，起破壞礦體的作用。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖出露較單一，以早白堊世花崗斑巖為主，零星分布有閃長巖脈、花崗斑巖脈、流紋斑巖脈等脈巖(圖2)。早白堊世花崗斑巖與礦區(qū)鎢鉬多金屬礦化關(guān)系密切，主要分布于Ⅰ礦段內(nèi)，呈巖株狀產(chǎn)出，出露面積約1 km2。

2.2 礦化特征

區(qū)內(nèi)鎢鉬多金屬礦化主要產(chǎn)于早白堊世花崗斑巖體與二疊系的接觸帶內(nèi)，礦化形式以浸染狀及細(xì)脈浸染狀為主。依據(jù)工業(yè)礦體集中產(chǎn)出的位置，東山灣鎢鉬多金屬礦區(qū)可劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個礦段。Ⅰ礦段位于礦區(qū)中部，區(qū)內(nèi)多數(shù)的鎢、鉬及銀多金屬礦體主要產(chǎn)出于該礦段內(nèi)。到目前為止，該礦段內(nèi)已圈定出銀多金屬共生礦體49個、鎢礦體42個、鉬礦體32個、錫礦體17個、鎢鉬共生礦體9個、銀鎢共生礦體2個、銀鉬共生礦體2個。平面上礦體總體近平行分布，總體呈脈帶狀北西--南東向展布，主要分布于07線--12線之間，主礦體呈似層狀、透鏡體狀，部分礦體沿走向和傾向具分支復(fù)合或尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。Ⅱ礦段位于礦區(qū)偏北部，目前僅圈定出一條具有工業(yè)價值的鉛鋅多金屬礦體*李澤明，郭永強(qiáng)，張慶新，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗東山灣鎢鉬礦詳查報告.赤峰：內(nèi)蒙古時丹達(dá)礦業(yè)有限公司，2010.。

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點以及賦礦巖性，東山灣礦區(qū)的礦石自然類型可劃分為斑巖型、角礫巖型和絹英巖型3種；礦石工業(yè)類型相對復(fù)雜，主要為鉬礦石、鎢礦石、銀多金屬共生礦石。常見的礦石礦物主要有黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、毒砂、輝銀礦、黃銅礦、方鉛礦、孔雀石、藍(lán)銅礦等，常見的脈石礦物主要為鉀長石、斜長石、石英及絹云母(圖3)。礦石主要發(fā)育結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形鱗片狀結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等；常見的礦石構(gòu)造為細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、膠結(jié)角礫狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。

礦區(qū)圍巖蝕變發(fā)育且分帶現(xiàn)象明顯，自花崗斑巖體向外圍依次發(fā)育：鉀長石化-絹云母化-硅化帶、絹英巖化-高嶺土化-鈉長石化-硅化帶、綠泥石化-碳酸鹽化-硅化帶(青磐巖化帶)。與鎢鉬多金屬礦化關(guān)系密切的蝕變類型主要為鉀化、硅化與絹英巖化；而銀多金屬礦化則與青磐巖化關(guān)系密切。與圍巖蝕變分帶性相對應(yīng)，礦區(qū)主成礦元素的分布在空間上也表現(xiàn)出一定的分帶性，由巖體中心向外圍依次形成無礦核、鉬礦化帶、鎢礦化帶和銀多金屬礦化帶(圖4)。

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點及不同礦物組合熱液脈體間的穿切關(guān)系，將東山灣鎢鉬礦床的多金屬成礦作用劃分為：黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段(Ⅰ)，毒砂-輝鉬礦-石英階段(Ⅱ)，銀多金屬硫化物-石英階段(Ⅲ)3個主要的成礦階段(圖3)。其中，Ⅰ階段主要形成鎢、錫礦體，Ⅱ階段主要形成鉬礦體，Ⅲ階段為銀鉛鋅多金屬礦體的主要形成階段。

3 流體包裹體

本次工作在鉆孔巖心中系統(tǒng)采集發(fā)育不同礦物組合礦石及賦礦花崗斑巖巖石樣品26件，室內(nèi)磨制成厚0.15～0.20 mm雙面剖光測溫片，用丙酮浸泡3～4 h后清水洗凈晾干用于流體包裹體研究。流體包裹體巖相學(xué)及測溫工作在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)流體實驗室完成，包裹體巖相學(xué)觀察使用儀器為德國Carl Zeiss Axiolab型顯微鏡(10×50)；測溫使用儀器為英國Linkam THMS-600型冷熱兩用臺，測溫精度<31 ℃時為±0.1 ℃，>300 ℃時為±2 ℃。包裹體測溫數(shù)據(jù)處理利用MacFlincor計算程序完成[11]。為分析成礦流體來源，筆者選取鉬成礦階段的脈體，挑選出石英單礦物進(jìn)行流體包裹體碳、氫、氧同位素分析，流體包裹體碳、氫、氧同位素分析工作在核工業(yè)北京地質(zhì)礦產(chǎn)研究院分析測試中心完成。

3.1 流體包裹體巖相學(xué)特征

詳細(xì)的鏡下觀察表明，區(qū)內(nèi)不同類型巖、礦石中主要發(fā)育NaCl子礦物三相(SL型)、氣液兩相(VL型)、富氣相(LV型)3種類型的原生流體包裹體。

SL型：該類包裹體室溫下由氣泡、液相及NaCl子礦物三相組成，氣液比一般為5%～10%，子礦物所占比例為10%～25%，少量可達(dá)40%。該類包裹體大小一般為6～10 μm，個別較大可達(dá)20 μm。其形態(tài)一般呈橢圓形、多邊形狀，在石英顆粒中隨機(jī)分布，或與其他類包裹體成群產(chǎn)出(圖5a、b)。

VL型：該類包裹體室溫下主要由氣泡及液相兩相組成，氣液比多數(shù)為20%～30%，有少量可達(dá)40%。該類包裹體大小一般為6～15 μm，個別較大者可達(dá)25 μm。其形態(tài)一般呈橢圓形、長條形、菱形及次圓形，在石英顆粒中多隨機(jī)成群發(fā)育(圖5c--f)。

a.毒砂-輝鉬礦-石英脈；b.黑鎢礦-錫石-毒砂-石英脈；c.銀多金屬硫化物(黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦)-石英脈；d.浸染狀礦石。Wf.黑鎢礦；Apy.毒砂；Mo.輝鉬礦；Ccp.黃銅礦；Sp.閃鋅礦；Gn.方鉛礦；Q.石英脈。圖3 不同類型及不同礦物組合礦石照片F(xiàn)ig.3 Photographs of different ore and mineral assemblages

LV型：該類包裹體室溫下由氣泡及液相兩相組成，氣液比一般在50%以上，多數(shù)集中于85%～90%，少量可達(dá)95%。該類包裹體大小一般為8～15 μm。其形態(tài)一般呈橢圓形、次圓狀等，在石英顆粒中多隨機(jī)分布，或與他類包裹體成群產(chǎn)出。

3.2 流體包裹體顯微測溫學(xué)特征

花崗斑巖體石英斑晶 花崗斑巖石英斑晶中主要發(fā)育LV、VL及SL三種類型流體包裹體(圖5a,b)。冷凍--升溫過程中，測得LV型包裹體的冰點溫度為-3.1～-2.9 ℃，據(jù)此計算其鹽度(w(NaCl))值為4.7%～5.0%，包裹體均一至氣相，均一溫度變化范圍為319.7～321.5 ℃;據(jù)均一溫度和相應(yīng)的鹽度值，計算流體密度為0.72 g/cm3左右。VL型包裹體的冰點溫度為-9.2～-6.6 ℃，據(jù)此計算包裹體的鹽度值為10.0%～13.1%。包裹體均一至液相，均一溫度的變化范圍為202.5～321.8 ℃;根據(jù)均一溫度和對應(yīng)的鹽度值，計算流體的密度為0.82～0.96 g/cm3。SL型包裹體在升溫過程中主要表現(xiàn)為子礦物先于氣泡消失，氣泡消失溫度的變化范圍為323.6～497.5 ℃，子礦物消失溫度的變化范圍為257.6～435.4 ℃;根據(jù)流體包裹體中子礦物消失溫度，計算出包裹體的鹽度為35.2%～51.5%;根據(jù)包裹體的完全均一溫度及相對應(yīng)的鹽度值，計算出流體的密度為1.08～1.10 g/cm3(圖6a、b，表1)。

黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段 該階段脈石礦物石英中主要發(fā)育LV型及VL型流體包裹體(圖5c)。冷凍--升溫過程中，測得LV型包裹體的冰點溫度為-4.5～-2.1 ℃，據(jù)此計算其鹽度值為3.4%～7.1%，包裹體均一至氣相，均一溫度變化范圍為298.6～321.7 ℃。據(jù)均一溫度和相應(yīng)的鹽度值，計算流體密度為0.70～0.77 g/cm3；VL型包裹體的冰點溫度為-6.5～-3.0 ℃，據(jù)此計算包裹體的鹽度值4.9%～9.8%。包裹體均一至液相，均一溫度的變化范圍為232.7～312.7 ℃。根據(jù)均一溫度和對應(yīng)的鹽度值，計算流體的密度為0.80～0.89 g/cm3(圖6c、d，表1)。

1.板巖；2.花崗斑巖；3.銀多金屬礦體；4.鎢礦體；5.鉬礦體；6.地質(zhì)界線；7.蝕變類型及其界線；8.鉆孔。據(jù)腳注①修編。圖4 東山灣鎢鉬多金屬礦區(qū)04勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.4 No.4 exploration line cross section of Dongshanwan deposit① 李澤明，郭永強(qiáng)，張慶新，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗東山灣鎢鉬礦詳查報告.赤峰：內(nèi)蒙古時丹達(dá)礦業(yè)有限公司，2010.

毒砂-輝鉬礦-石英階段 該階段石英中主要發(fā)育LV型、VL型流體包裹體(圖5d)。冷凍-升溫過程中，測得LV型包裹體的冰點溫度為-5.3～-2.5 ℃，據(jù)此計算其鹽度值為4.1%～8.8%，包裹體均一至氣相，均一溫度變化范圍為289.7～352.7 ℃。據(jù)均一溫度和相應(yīng)的鹽度值，計算流體密度為0.65～0.82 g/cm3；VL型包裹體的冰點溫度為-8.2～-4.1 ℃，據(jù)此計算包裹體的鹽度值6.5%～10.4%。包裹體均一至液相，均一溫度的變化范圍為201.2～349.8 ℃。根據(jù)均一溫度和對應(yīng)的鹽度值，計算流體的密度為0.74～0.92 g/cm3(圖6e、f，表1)。

銀多金屬-石英階段 該階段石英中僅發(fā)育VL型流體包裹體(圖5e、f)。冷凍-升溫過程中，測得包裹體的冰點溫度為-5.4～-3.1 ℃，據(jù)此計算其鹽度值為5.0%～8.4%，包裹體均一至液相，均一溫度變化范圍為198.6～273.5 ℃。據(jù)均一溫度和相應(yīng)的鹽度值，計算出流體密度為0.82～0.92 g/cm3(圖6g、h，表1)。

a.賦礦花崗斑巖石英斑晶中含NaCl子礦物三相(SL型) 與富氣相(LV型)包裹體；b.賦礦花崗斑巖石英斑晶中含NaCl子礦物三相(SL型)與氣液兩相(VL型)包裹體；c.黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段氣液兩相(VL型)包裹體；d.毒砂-輝鉬礦-石英階段氣液兩相(VL型)包裹體；e、f.銀多金屬階段氣液兩相(VL型包裹體)。VH2O.氣態(tài)水；LH2O.液態(tài)水；HNaCl.子礦物。圖5 不同類型流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.5 Micrographs of different types of fluid inclusions

a,b.花崗斑巖石英斑晶；c,d.黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段；e,f.毒砂-輝鉬礦-石英階段；g,h.銀多金屬-石英階段。圖6 流體包裹體均一溫度、鹽度直方圖Fig.6 Histograms of homogenization temperature and salinity of fluid inclusions

3.3 成礦流體地球化學(xué)特征

流體包裹體巖相學(xué)及顯微測溫研究結(jié)果顯示，東山灣鎢鉬多金屬礦區(qū)含礦花崗斑巖石英斑晶中主要發(fā)育含子礦物三相、氣液兩相及富氣相流體包裹體。三類包裹體密切共生，其均一溫度在一定范圍內(nèi)重合，但鹽度相差較大，具有明顯的沸騰流體體系特征，表明與成礦有關(guān)的花崗斑巖體在巖漿結(jié)晶分異晚期流體發(fā)生了明顯的不混容作用[12-16]。

黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段及毒砂-輝鉬礦-石英階段均主要發(fā)育氣液兩相及富氣相流體包裹體。這兩階段中，不同類型包裹體氣液比差別明顯，均一溫度相近，均一方式不同，鹽度亦具有明顯的差異。均一溫度相近、鹽度相差大的流體包裹體共存，表明這兩階段成礦流體均發(fā)生了一定的不混容作用[14-16]，以及成礦流體均屬于中溫、中等鹽度不均勻NaCl-H2O體系型熱液。

銀多金屬-石英階段僅發(fā)育氣液兩相流體包裹體，包裹體的氣液比差別不大，均一溫度及鹽度相近，表明該階段成礦流體總體比較均勻[17-18]，成礦流體屬中低溫、低鹽度均勻的NaCl-H2O體系型熱液。

3.4 成礦流體碳、氫、氧同位素特征

流體包裹體碳、氫、氧穩(wěn)定同位素研究表明，Ⅱ毒砂-輝鉬礦-石英階段5件石英樣品的δ18Oq-SMOW值為7.5‰～9.0‰，根據(jù)流體包裹體均一溫度計算成礦流體的δ18OH2O-SMOW值為0.8‰～2.3‰[10]，石英中流體包裹體的δDH2O-SMOW值與δ13CPDB值分別為-175.6‰～-160.3‰與-23.5‰～-20.1‰(表2)。在流體包裹體氫-氧同位素圖解中，毒砂-輝鉬礦-石英階段石英樣品流體包裹體的δ18OH2O-SMOW值略低于張理剛[20]等提出的鎢錫系列巖漿水δ18OH2O-SMOW值，δDH2O-SMOW值低于馬星華[3]估算的大興安嶺南段地區(qū)中生代大氣降水的δDH2O-SMOW值，成礦流體氫氧同位素組成落于有機(jī)水范圍內(nèi)(圖7)。反映了該階段成礦流體除巖漿熱液外，大氣降水同樣也參與了成礦作用。成礦流體運移過程中明顯受到了地層中有機(jī)質(zhì)的影響，并導(dǎo)致了其具有低δDH2O-SMOW值的特點[3，11-12]。流體包裹體δ13CPDB值明顯低于花崗巖與海相碳酸鹽的δ13CPDB值(小于10‰)，而與有機(jī)物的δ13CPDB值(小于20‰)的變化范圍相一致[12，20]，同樣也表明二疊系砂板巖中的有機(jī)物質(zhì)對成礦流體產(chǎn)生了強(qiáng)烈影響。

表1 東山灣礦區(qū)石英流體包裹體顯微測溫結(jié)果

表2 東山灣礦區(qū)Ⅱ成礦階段石英中包裹體碳、氫、氧同位素分析結(jié)果

注：δ18Oq-SMOW值測定對象為石英單礦物；δDH2O-SMOW為石英中包裹體中H2O的δD值；δ13CPDB為石英包裹體中CO2的δ13C值；δ18OH2O-SMOW為成礦流體δ18O值，據(jù)公式δ18Oq-SMOW-δ18OH2O-SMOW=3.38×106/T2-2.9計算，T為均一溫度(絕對溫度)，公式引自文獻(xiàn)[19]。

底圖據(jù)文獻(xiàn)[3，9-10]修編。圖7 研究區(qū)流體包裹體氫-氧同位素圖解Fig.7 Composition map of hydrogen-oxugen isotopes of fluid inclusions

4 討論

4.1 成礦流體來源

a.賦礦花崗斑巖石英斑晶；b.黑鎢礦-毒砂-石英階段；c.毒砂-輝鉬礦-石英階段；d.銀多金屬-石英階段。圖8 流體包裹體均一溫度-鹽度散點圖Fig.8 Relationship map of homogenization temperature and salinity of fluid inclusions

東山灣鎢鉬多金屬礦區(qū)鎢鉬多金屬成礦作用與花崗斑巖體關(guān)系密切，工業(yè)礦體主要產(chǎn)于花崗斑巖體的內(nèi)外接觸帶內(nèi)。與礦化有關(guān)的花崗斑巖體石英斑晶中SL、VL及LV三種類型的原生流體包裹體共生發(fā)育，表明含礦巖漿結(jié)晶分異晚期流體為中高溫-高鹽度的不均勻NaCl-H2O體系熱液[13-17]。本次研究對礦區(qū)花崗斑巖及輝鉬礦樣品進(jìn)行了同位素年齡測定(張雪冰等未刊數(shù)據(jù))，結(jié)果表明：花崗斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(142.2±0.9) Ma，5件輝鉬礦樣品的等時線年齡為(140.2±1.6) Ma。由此可見，區(qū)內(nèi)鎢鉬多金屬成礦作用與花崗斑巖體侵入的時代基本一致，表明花崗斑巖巖漿分異熱液為鎢鉬多金屬成礦作用提供了重要的熱液來源。流體包裹體碳、氫、氧穩(wěn)定同位素的研究結(jié)果同樣也表明成礦早期成礦流體主要來源于巖漿活動。因此，東山灣鎢鉬多金屬礦床的成礦作用與晚侏羅--早白堊世的花崗斑巖體的淺成侵入活動有關(guān)。

4.2 成礦流體演化

與賦礦巖體石英斑晶中所發(fā)育的流體包裹體相比，黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段除不發(fā)育含子礦物三相包裹體之外，氣液兩相及富氣相包裹體的均一溫度、鹽度與賦礦巖體石英斑晶中同類型包裹體均一溫度、鹽度范圍基本一致(圖8a,b)，反映該階段成礦流體可能為巖漿結(jié)晶分異晚期流體演化的產(chǎn)物。高鹽度含子礦物包裹體的消失可能與流體運移過程中，與圍巖反應(yīng)所引起的Na+、Ca2+及Cl-的消耗有關(guān)。均一溫度相近的氣液兩相與富氣相流體包裹體的密切共生，成礦流體同樣也表現(xiàn)出不混容流體體系的特征[16-18，21-23]，表明流體的不混容作用由巖漿結(jié)晶分異晚期至本階段仍在持續(xù)進(jìn)行，這種持續(xù)的不混容作用所引起的成礦流體物理化學(xué)性質(zhì)的變化，進(jìn)而造成鎢錫等成礦物質(zhì)的沉淀。該階段內(nèi)黑鎢礦、錫石等氧化物與毒砂等硫化物共生，且存在毒砂交代黑鎢礦的現(xiàn)象*李澤明，郭永強(qiáng)，張慶新，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗東山灣鎢鉬礦詳查報告.赤峰：內(nèi)蒙古時丹達(dá)礦業(yè)有限公司，2010.，表明成礦流體在該階段內(nèi)經(jīng)歷了明顯的由氧化環(huán)境向還原環(huán)境的轉(zhuǎn)變。造成流體氧化還原環(huán)境變化的原因可能與黑鎢礦、錫石等氧化物沉淀造成的氧的消耗有關(guān)。

毒砂-輝鉬礦-石英階段所發(fā)育的包裹體類型與黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段相同，成礦流體同樣具有不混容體系流體的特征，但與黑鎢礦-毒砂-石英成礦階段相比，本階段同類型包裹體的均一溫度和鹽度均總體呈現(xiàn)出明顯的降低趨勢(圖8c)。流體包裹體、氫、氧同位素研究表明，該階段成礦流體以巖漿水為主，大氣降水在成礦流體中同樣也占據(jù)著重要地位。成礦流體的持續(xù)不混容、大氣降水的加入以及溫度的降低造成了以鉬為主的成礦元素的沉淀。

銀多金屬-石英階段僅發(fā)育氣液兩相流體包裹體，包裹體均一溫度與鹽度范圍與前一成礦階段同一類型包裹體大范圍重合(圖8d)，表明隨著大氣降水的持續(xù)加入，成礦流體逐漸演化為以大氣降水為主的均勻鹽水體系，流體的自然降溫冷卻可能是造成該階段銀鉛鋅等成礦元素沉淀的主要因素。

流體包裹體綜合研究表明，自花崗斑巖體中心向外圍成礦流體的溫度、鹽度值均呈現(xiàn)出降低的趨勢，這也與該礦床礦化蝕變現(xiàn)象相對應(yīng)。因此，在找礦方向上，礦區(qū)范圍內(nèi)花崗斑巖體及其深部應(yīng)以找鎢、鉬這些高溫元素為主，而巖體外圍地層中反映低溫條件的銀多金屬礦化則是礦區(qū)外圍找礦的重點。

5 結(jié)論

1)東山灣鎢鉬多金屬礦床發(fā)育微細(xì)浸染型礦化，具有斑巖型礦化的特點，其多金屬成礦作用劃分為：黑鎢礦-錫石-毒砂-石英階段(Ⅰ)、毒砂-輝鉬礦-石英階段(Ⅱ)、銀多金屬-石英階段(Ⅲ)3個主要的多金屬成礦階段。

2)東山灣鎢鉬多金屬礦床Ⅰ、Ⅱ階段石英中流體包裹體的均一溫度分別為232.7～321.7 ℃和201.2～352.7 ℃，鹽度值分別為3.4%～9.8%和4.1%～10.4%，該兩階段成礦流體屬中溫、中等鹽度不均勻的NaCl-H2O體系型熱液；Ⅲ階段石英中流體包裹體的均一溫度變化范圍為198.6～273.5 ℃，鹽度為5.0%～8.4%，成礦流體屬中低溫、中低鹽度均勻的NaCl-H2O體系型熱液。

3)東山灣鎢鉬多金屬礦床成礦流體主要來源于晚侏羅--早白堊世巖漿活動，并伴隨大氣降水的大量加入，流體運移過程中地層有機(jī)質(zhì)的加入導(dǎo)致了成礦流體具有低δD值和低δ13C值特點。成礦流體的不混容作用、大氣降水的加入是導(dǎo)致區(qū)內(nèi)鎢錫沉淀、成礦的主要機(jī)制，而銀多金屬礦化則可能由成礦流體的降溫冷卻所引起。

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Geochemical Characteristics of Ore-Forming Fluids and Genesis of Dongshanwan Tungsten- Molybdenum Polymetallic Deposit in Inner Mongolia

Wang Chengyang1，Wang Keyong1，Zhou Xiangbin2，Li Wen3， Huang Guanghuan3，Li Jianfeng1，Zhang Xuebing1，Yu Qi1

1.CollegeofEarthSciences，JilinUniversity，Changchun130061,China2.InstituteofGeologicalScienceofHeilongjingProvince,Harbin150036,China3.InnerMongoliaShandongGoldMineralsSurveyCo.，Ltd，Chifeng024005，InnerMongolia，China

Dongshanwan W-Mo poly-metallic deposit is a newly discovered porphyry type deposit in the southern Great Xing’an Range.It occurs in the contact zone of the Late Yanshanian granitoids and Permian strata. It mainly develops as vein-let type and fine vein disseminated type in terms of mineralization. The formation of Dongshanwan deposit can be divided into three stages: I. wolframite-arsenopyrite-quartz,Ⅱ. arsenopyrite-molybdenite-quartz, and Ⅲ. silver polymetallic-quartz. For the purpose of getting the origin, nature，and evolution characteristics of the ore-forming fluids of the different mineralization stages, we discuss the petrography, micro-thermometry, and carbon-hydrogen-oxygen isotope of the fluid inclusions. The results show that: the aqueous two-phase and vapor-rich two-phase fluid inclusions developed in stage I and II, their homogenization temperature ranges 232.7-321.7 ℃ and 201.2-352.7 ℃, the salinity values of ranges 3.4%-9.8% and 4.1%-10.4%, and the ore-forming fluid belongs to medium temperature and medium salinity NaCl-H2O hydrothermal system. The aqueous two-phase fluid inclusions developed in stage III, their homogenization temperature ranges from 198.6 to 273.5℃, the salinity values ranges from 5.0%-8.4%, and the ore-forming fluid belongs to low temperature and low salinity NaCl-H2O hydrothermal system. Theδ18O value of quartz sample ranges from 7.5‰-9.0‰, theδDH2O-SMOW value andδ13CPDBvalue of the fluid inclusions in quartz are -175.6‰--160.3‰ and -23.5‰--20.1‰. The ore-forming fluid has the characteristics of hydrothermal magma, which is accompanied by adding of meteoric water and organic matter in the formation, this led to a lower value ofδDH2O-SMOW andδ13CPDBvalue of ore-forming fluid. The immiscibility and adding of meteoric water led to the mineralization of tungsten and tin, and the silver poly-metallic mineralization might be caused mainly by cooling of the ore-forming fluid.

Dongshanwan W-Mo deposit; ore-forming fluids；geochemical nature；ore genesis；Inner Mongolia

10.13278/j.cnki.jjuese.201503110.

2014-11-13

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目(1212011120329)

王承洋(1988--)，男，博士研究生，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探方面的研究，E-mail:wangyanglcu@126.com

王可勇(1965--)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探方面的研究，E-mail:wangky@jlu.edu.cn。

10.13278/j.cnki.jjuese.201503110

P618.6

A

王承洋，王可勇，周向斌，等.內(nèi)蒙古東山灣鎢鉬多金屬礦床成礦流體地球化學(xué)特征及成因.吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,2015,45(3):759-771.

Wang Chengyang，Wang Keyong，Zhou Xiangbin，et al.Geochemical Characteristics of Ore-Forming Fluids and Genesis of Dongshanwan Tungsten-Molybdenum Polymetallic Deposit in Inner Mongolia.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(3):759-771.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201503110.