周云飛， 徐九華， 單立華

（1.北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院， 北京 100083； 2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司， 北京 100012）

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巴里坤小加山鎢礦床的成礦流體及礦床成因

周云飛1， 徐九華1， 單立華2

（1.北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院， 北京 100083； 2.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司， 北京 100012）

摘 要：小加山鎢礦床位于新疆巴里坤地區(qū)， 屬石英脈型鎢礦床。礦體賦存于鄰近海西晚期花崗巖侵入體附近的中泥盆統(tǒng)大南湖組第一亞組第二段（D2d12）的變晶屑凝灰?guī)r中。黑鎢礦石英脈分為灰色含鎢石英脈和白色含鎢石英脈兩種。巖相學(xué)觀察認(rèn)為， 含礦石英脈中流體包裹體主要為兩相水溶液包裹體， EW走向的灰色石英脈包裹體氣液比大， SN走向的白色石英脈包裹體氣液比較小。顯微測(cè)溫結(jié)果顯示灰色石英脈均一溫度（Th）范圍為143～354 ℃， 白色石英脈Th范圍為154～312 ℃。激光拉曼探針顯示小加山鎢礦床含黑鎢礦石英脈中流體包裹體含有少量CO2組分。H、O同位素研究表明: 鎢礦床成礦流體來(lái)源以巖漿水為主。成礦演化過(guò)程為: 巖漿巖侵入活動(dòng)→巖漿水運(yùn)移分離→含鎢絡(luò)合物遷移搬運(yùn)→冷卻富集成礦， 成礦晚期流體有大氣降水的混合。與贛南鎢礦的對(duì)比研究表明， 小加山鎢礦床與贛南鎢礦床的成礦流體特征相似； 在構(gòu)造環(huán)境上， 小加山鎢礦床位于東準(zhǔn)噶爾造山帶和東天山成礦帶的交匯復(fù)合部位， 與位于武夷山和南嶺兩大成礦帶的交匯復(fù)合部位的贛南鎢礦床成礦環(huán)境相似。

關(guān)鍵詞：石英脈型鎢礦； 流體包裹體； H-O同位素； 小加山； 新疆

項(xiàng)目資助： 國(guó)家自然科學(xué)基金（41372096）資助。

新疆巴里坤地區(qū)小加山石英脈型鎢礦床位于東準(zhǔn)噶爾成礦區(qū)中部南緣， 由中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司于2013年發(fā)現(xiàn)。礦體賦存于鄰近海西晚期花崗巖體的中泥盆統(tǒng)大南湖組第一亞組第二段（D2d12）內(nèi)的變晶屑凝灰?guī)r中。前人對(duì)該區(qū)區(qū)域內(nèi)紅井子（樓法生和唐春花， 1995）、大加山一帶（王偉健，1996）和八墻子一帶（楊志平， 2011）部分礦點(diǎn)進(jìn)行過(guò)研究， 發(fā)現(xiàn)小加山周緣地區(qū)出露地層主要為奧陶系、泥盆系及石炭系碎屑巖夾火山碎屑巖組合， 基性、中性、酸性侵入巖均有出露。周緣地區(qū)礦產(chǎn)的形成與區(qū)域構(gòu)造以及巖漿活動(dòng)有直接的關(guān)系。小加山鎢礦床的基礎(chǔ)地質(zhì)和成因研究都非常薄弱， 成礦流體的研究幾乎是空白， 從而制約了成礦機(jī)理的研究。本文重點(diǎn)對(duì)小加山礦區(qū)內(nèi)灰色和白色兩種不同類(lèi)型的含鎢石英脈開(kāi)展了流體包裹體研究， 并結(jié)合H、O同位素組成特征， 討論了成礦流體來(lái)源及成礦機(jī)制， 并與著名的贛南鎢礦床進(jìn)行了對(duì)比分析。

1　地質(zhì)背景

1.1區(qū)域地質(zhì)

巴里坤小加山鎢礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬于東準(zhǔn)噶爾造山帶中部南緣。巴里坤地區(qū)及其周緣區(qū)域出露地層從老到新主要為: 泥盆系、石炭系和第四系， 二疊系和奧陶系零星出露。泥盆系、石炭系分布面積最廣， 巖性主要為基性-中性火山巖和中-酸性火山巖， 二疊系、奧陶系少量分布， 巖性主要為碎屑沉積巖， 第四系為沖洪積物， 主要由礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖和比較松散的風(fēng)成堆積物所組成（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局， 1993）。

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈， 構(gòu)造線以博格達(dá)-哈爾里克復(fù)式背斜為主體， 軸向NW-SE。博格達(dá)山構(gòu)造屬性為裂谷（Han et al.， 1999； 王銀喜等， 2006）， 也有學(xué)者認(rèn)為是島弧（方國(guó)慶， 1994）。哈爾里克山構(gòu)造屬性上為俯沖型造山帶或在活動(dòng)大陸邊緣之上發(fā)育起來(lái)的造山帶（李錦軼等， 2006； Wei et al.， 2014）。主要斷裂有卡拉麥里斷裂帶， 位于準(zhǔn)噶爾造山帶與哈爾里克造山帶之間（圖1）， 呈NW-SE走向， 有些學(xué)者將該斷裂帶作為塔里木古板塊和西伯利亞古板塊之間的縫合帶（Xiao et al.， 2008）。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁， 不同時(shí)代、不同類(lèi)型的中-酸性花崗巖類(lèi)都有出露， 主要侵入巖為海西期花崗巖（王玉璽， 2010）。博格達(dá)山地區(qū)的巖漿巖大多為基性-中性侵入體， 主要為輝綠巖類(lèi)和閃長(zhǎng)巖， 主要侵入石炭系之中（顧連興等， 2001）。哈爾里克山主要由中-上奧陶統(tǒng)火山巖和泥盆系中酸性侵入巖構(gòu)成， 巖石類(lèi)型主要為黑云母花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)巖（孫桂華， 2007）。

1.2礦區(qū)地質(zhì)

小加山鎢礦區(qū)內(nèi)出露地層較單一， 主要為中泥盆統(tǒng)大南湖組第一亞組第一段（D2d11）和第二段（D2d12）（圖2）， 第四系沖洪積物（Q4）也發(fā)育。D2d11分布于礦區(qū)的中南部， 總體呈現(xiàn)向北傾的單斜構(gòu)造，傾角較陡， 構(gòu)成小加山背斜的核部， 該亞組巖性主要為變晶屑凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖。D2d12分布于礦區(qū)北部， 呈EW向展布， 北部延伸出圖， 該亞組下部巖性主要為變晶屑凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)板巖。第四系主要覆蓋于礦區(qū)的南部， 為沖洪積物。

礦區(qū)處于哈爾里克復(fù)式背斜中， 構(gòu)造線方向以EW向?yàn)橹鳎?近EW向小斷層發(fā)育， 西側(cè)延伸出礦區(qū)。斷層面傾向南， 傾角50°左右， 沿?cái)鄬泳€兩側(cè)巖石中可見(jiàn)有明顯的石英細(xì)網(wǎng)脈穿插， 硅化、褐鐵礦化、綠泥石化較發(fā)育， 另有鉀長(zhǎng)石化、云英巖化細(xì)脈零星產(chǎn)出。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有中北部零星出露的海西晚期石英閃長(zhǎng)巖、鉀長(zhǎng)花崗巖及少量中酸性花崗閃長(zhǎng)巖脈?；◢弾r受EW向斷裂控制， 與圍巖接觸界限清晰， 接觸變質(zhì)作用發(fā)育。

圖1　巴里坤及其周緣地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖（據(jù)顧連興等， 2006修繪）Fig.1 Regional geological map of the Barkol district

2　礦化蝕變特征

2.1礦化脈帶

小加山鎢礦體賦存于海西晚期花崗巖侵入體附近的D2d12變晶屑凝灰?guī)r中。探槽工程揭露表明， 含鎢礦化帶主要為EW向展布， 帶內(nèi)石英細(xì)脈呈SN向和EW向網(wǎng)格狀分布， 黑鎢礦-石英脈包括灰色石英脈（QI）和白色石英脈（QII）兩種。

（1） 灰色石英脈（QI）: 探槽內(nèi)主要為EW走向的石英脈， 褐鐵礦化， 脈中含有黑鎢礦， 大部分向北傾， 呈細(xì)脈狀（圖3a）沿圍巖片理方向順層產(chǎn)于變晶屑凝灰?guī)r中。

（2） 白色石英脈（QII）: 探槽內(nèi)主要為SN走向石英脈， 含少量黑鎢礦， 輕微褐鐵礦化， 大部分向西傾（圖3b）， 與圍巖界線清晰， 厚層石英脈以一定角度斜切變晶屑凝灰?guī)r。

2.2礦石組構(gòu)

含鎢石英脈為本礦床主要的礦石類(lèi)型， 礦物以石英和黑鎢礦為主。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形、它形粒狀和少量的碎裂結(jié)構(gòu)， 礦石構(gòu)造主要是塊狀（圖3c、d）。礦石中主要金屬礦物為黑鎢礦， 呈長(zhǎng)條狀、板狀或浸染狀分布于石英脈中。脈石礦物為石英， 油脂光澤， 常見(jiàn)褐鐵礦化， 致密塊狀， 與黑鎢礦關(guān)系密切。礦石光片中石英細(xì)脈沿黑鎢礦裂隙充填，黑鎢礦及與其緊密共生的石英特點(diǎn)單一。

圖2　小加山鎢礦區(qū)地質(zhì)平面略圖（據(jù)北京中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司內(nèi)部資料繪制）Fig.2 Sketch map of the Xiaojiashan tungsten deposit

2.3圍巖蝕變

圍巖蝕變類(lèi)型表現(xiàn)為硅化、綠泥石化及云英巖化等。蝕變巖主要為變晶屑凝灰?guī)r（圖4a）、綠泥石化變安山巖。變晶屑凝灰?guī)r中石英、黑云母等礦物發(fā)生重結(jié)晶（圖4b）， 部分變晶屑凝灰?guī)r硅化強(qiáng)， 見(jiàn)有細(xì)脈狀石英充填其裂隙（圖4c）； 綠泥石化變安山巖中綠泥石沿片理方向交代基質(zhì)或斑晶角閃石， 環(huán)繞斜長(zhǎng)石斑晶展布（圖4d）。鎢礦體均產(chǎn)于礦化蝕變帶中， 其產(chǎn)狀、形態(tài)受礦化蝕變帶控制， 在空間分布上表現(xiàn)出一致性。

3　流體包裹體

3.1研究方法

研究樣品采自小加山礦區(qū)的探槽內(nèi)EW向灰色石英脈和SN向白色石英脈。以與黑鎢礦共生的脈石英為主要研究對(duì)象， 挑選具有代表性的樣品磨制成雙面拋光， 厚度約為0.2 mm的薄片。顯微測(cè)溫實(shí)驗(yàn)在北京科技大學(xué)資源工程系包裹體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，冷熱臺(tái)型號(hào)為L(zhǎng)inKam THMS-600。

圖3　小加山鎢礦床含鎢石英細(xì)脈的野外照片F(xiàn)ig.3 Photos showing the wolframite-bearing quartz veins of the Xiaojiashan tungsten deposit

圖4　小加山鎢礦床礦化蝕變巖特征Fig.4 Characteristics of the mineralized and altered rocks of the Xiaojiashan tungsten deposit

3.2 包裹體巖相學(xué)

灰色石英脈和白色石英脈的流體包裹體均以L-V兩相水溶液包裹體為主。不同的流體包裹體在空間上成群成組分布， 形態(tài)上相似， 氣液比變化不大， 包裹體尺寸總體偏小。EW走向灰色石英脈包裹體氣液比大（圖5a）， SN走向白色石英脈包裹體氣液比較?。▓D5c）。根據(jù)Roedder （1984）提出的流體包裹體在室溫下相態(tài)分類(lèi)準(zhǔn)則及冷凍升溫過(guò)程中的相態(tài)變化特征， 將流體包裹體劃分為水溶液包裹體（W型）和CO2-H2O包裹體（WC型， 即LCO2-LH2O型）兩種類(lèi)型。

圖5　小加山鎢礦床含礦石英脈石英中流體包裹體特征Fig.5 Micrographs showing the characteristics of different types of fluid inclusions in the quartz veins from the Xiaojiashan tungsten deposit

（1） 水溶液包裹體（W型）: 此類(lèi)包裹體主要是富液相兩相水溶液包裹體（LH2O-VH2O）， 占石英中流體包裹體總量90%以上。孤立狀、簇群分布的為原生包裹體， 帶狀、串珠狀沿裂隙分布的為次生包裹體。孤立狀包裹體大小為3～10 μm， 氣相百分?jǐn)?shù)5%～25%， 形狀一般為不規(guī)則狀、圓形或橢圓形（圖5a）；簇群分布包裹體包括簇狀（圖5b）和隨機(jī)無(wú)序分布（圖5c）的包裹體群， 大小為2～12 μm， 氣相百分?jǐn)?shù)5%～25%不等， 形狀一般為不規(guī)則狀、長(zhǎng)條狀、圓形或橢圓形； 帶狀包裹體群細(xì)?。▓D5d）， 大小為2～9 μm，氣相百分?jǐn)?shù)5%～20%不等， 形狀一般為不規(guī)則狀、長(zhǎng)條狀和橢圓形； 串珠狀分布包裹體一般長(zhǎng)徑長(zhǎng)4～10 μm，氣相百分?jǐn)?shù)小于5%， 形狀為長(zhǎng)條形（圖5e）。

（2） 兩相富CO2包裹體（LH2O-LCO2）（WC型）: 此類(lèi)包裹體少見(jiàn)， 包裹體偏小， 長(zhǎng)徑長(zhǎng)4 μm左右， 包裹體中CO2相的比例較大， 可達(dá)80%， 形態(tài)呈橢圓形， 空間上與水溶液包裹體共生產(chǎn)出（圖5f）。

3.3流體包裹體顯微測(cè)溫

在詳細(xì)的巖相學(xué)觀察基礎(chǔ)上， 對(duì)W型兩相水溶液包裹體的冰點(diǎn)溫度（Tm）和完全均一溫度（Th）進(jìn)行了顯微測(cè)溫， 結(jié)果見(jiàn)表1。WC型兩相富CO2包裹體太少， 未獲得相變溫度數(shù)據(jù)。

表1　小加山鎢礦床流體包裹體顯微測(cè)溫綜合分析表Table 1 Comprehensive table of microthermometry of fluid inclusions in the Xiaojiashan tungsten deposit

（1） 灰色石英脈QI: W型富液相兩相水溶液包裹體（LH2O-VH2O）的Tm范圍為-5.9～ -0.2 ℃， Th范圍為143～354 ℃（圖6）。

（2） 白色石英脈QII: W型富液相兩相水溶液包裹體（LH2O-VH2O）的Tm范圍為-5.2～ -0.4 ℃， Th范圍為154～312 ℃（圖6）。

圖6　小加山鎢礦床L-V流體包裹體總和顯微測(cè)溫結(jié)果Fig.6 Histogram of microthermometry of fluid inclusions in the Xiaojiashan tungsten deposit

鹽度采用Bodnar （1993）流體包裹體冷凍法冰點(diǎn)與鹽度關(guān)系表， 求出灰色石英脈中原生包裹體的鹽度變化于0.35%～9.08% NaCleqv， 白色石英脈的鹽度變化于0.71%～8.14% NaCleqv。

據(jù)NaCl-H2O體系的T-W-ρ相圖（Bodnar， 1983），求得灰色石英脈包裹體的密度為0.63～0.97 g/cm3，白色石英脈包裹體的密度為0.72～0.91 g/cm3。

灰色石英脈QIa孤立狀和簇群分布的為原生包裹體， Th集中在270～330 ℃， QIb帶狀、珠串狀裂隙包裹體Th集中在150～220 ℃； 白色石英脈QII包裹體主要在中低溫， Th集中于150～250 ℃。

3.4激光拉曼探針?lè)治?/p>

包裹體成分分析采用激光拉曼探針測(cè)試， 在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所包裹體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。儀器為JobinYevon公司LabRAM-HR拉曼光譜儀， 實(shí)驗(yàn)條件為Ar+離子激光器， 波長(zhǎng)532 nm， 光譜計(jì)數(shù)時(shí)間10 s， 100～4000 cm-1全波段一次取峰， 激光束斑1 μm。

拉曼探針測(cè)試結(jié)果顯示， 不同的兩相水溶液流體包裹體的激光拉曼探針譜圖， 均只出現(xiàn)了水的包絡(luò)峰及包裹體寄主礦物石英（特征拉曼譜峰為1161 cm-1）的峰（圖7）。W型包裹體主要成分為H2O（圖7a）， WC型包裹體主要成分為CO2（特征拉曼譜峰為1285 cm-1和1388 cm-1）和CH4（特征拉曼譜峰2917 cm-1）， 少量H2O（圖7b）。

圖7　小加山鎢礦床流體包裹體激光拉曼譜圖Fig.7 Representative Raman spectra of fluid inclusions from the Xiaojiashan tungsten deposit

4　H、O同位素

4.1測(cè)試方法

本次選取了成礦階段的石英樣品來(lái)測(cè)試其H、O同位素組成， 測(cè)試單位為核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，檢測(cè)項(xiàng)目為黑鎢礦O及包裹體D同位素、石英O及包裹體D同位素組成； 依據(jù)DZ/T0184.19-1997天然水中H同位素鋅還原法及DZ/T0184.13-1997硅酸鹽和氧化物礦物O同位素組成的BrF5法測(cè)定。數(shù)據(jù)均為相對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)V-SMOW之值， 質(zhì)譜型號(hào)為:

MAT-253。

4.2分析結(jié)果

分別對(duì)小加山鎢礦探槽內(nèi)的灰色石英細(xì)脈和白色石英細(xì)脈進(jìn)行了黑鎢礦/石英流體包裹體H、O同位素分析， 測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2中流體包裹體的δ18O利用礦物-水的同位素平衡分餾方程計(jì)算獲得。對(duì)于黑鎢礦， 其δ18O黑鎢礦= 6‰， 根據(jù)黑鎢礦與水之間的O同位素分餾方程1000lnα黑鎢礦-水=3.0×106/T2-9.9 （Landis and Rye， 1974）（T=273 ℃+t， t=312 ℃）， 1000lnα黑鎢礦-水=δ18O黑鎢礦-δ18O水計(jì)算δ18OH2O， 這里的t采用與黑鎢礦共生的石英中原生包裹體均一溫度的最高值（由于均一溫度是捕獲溫度的下限， 所以其最高值更接近于包裹體捕獲溫度）， 計(jì)算得出黑鎢礦的成礦流體的O同位素δ18OH2O=7.1‰。同樣， 單礦物石英的δ18O=11.1‰～12.6‰， 根據(jù)石英與水之間的O同位素分餾方程，利用公式1000lnα石英-水=3.38×106/T2-2.9 （Clayton， 1972）（T=273 ℃+t， t=283～342 ℃）， 1000lnα石英-水=δ18O石英-δ18O水計(jì)算δ18OH2O， 用流體包裹體的均一溫度最高值計(jì)算出的成礦流體的O同位素δ18OH2O=3.1‰～6.3‰。

表2　小加山鎢礦床黑鎢礦/石英流體包裹體H、O同位素測(cè)試結(jié)果Table 2 Hydrogen and oxygen isotopic compositions of the Xiaojiashan tungsten deposits

圖8　小加山鎢礦床成礦流體δD-δ18OH2O關(guān)系圖（據(jù)鄭永飛和陳江峰， 2000； 巖漿水和變質(zhì)水范圍據(jù)Taylor， 1979）Fig.8 δD vs. δ18OH2Odiagram of fluid inclusions from the Xiaojiashan tungsten deposits

將上述結(jié)果投影到傳統(tǒng)的成礦流體 δD-δ18OH2O關(guān)系圖上（圖8）， 可以看出黑鎢礦和大部分灰色石英脈的流體H、O同位素值均落在巖漿水區(qū)域。少部分灰色石英脈的流體H、O同位素值位于巖漿水與大氣降水之間緊鄰巖漿水的部位， 反映灰色石英脈成礦熱液流體主要為巖漿水并混入少量大氣降水。白色石英脈的H、O同位素組成數(shù)據(jù)明顯偏離巖漿水， 向大氣水漂移， 表明有大氣降水的加入。

5　討 論

5.1成礦流體的性質(zhì)

石英脈中流體包裹體主要為兩相水溶液包裹體?；疑⒚}（QI）兩相水溶液包裹體Th范圍為143～354 ℃， 其中孤立狀和簇群分布的為原生包裹體Th集中在270～330 ℃， 帶狀、串珠狀裂隙包裹體Th集中在150～220 ℃， 鹽度范圍為0.35%～9.08% NaCleqv，集中在1.74%～4.96% NaCleqv， 密度為0.63～ 0.97 g/cm3；白色石英脈（QII）兩相水溶液包裹體Th范圍為154～312 ℃， 集中于150～250 ℃， 鹽度范圍為0.71%～8.14% NaCleqv， 集中在2.07%～5.86% NaCleqv， 密度為0.72～0.91 g/cm3（圖9）。

灰色石英脈中原生兩相水溶液包裹體Th主要在中高溫范圍， 而白色石英脈水溶液包裹體Th主要在中低溫范圍， 說(shuō)明小加山鎢礦兩類(lèi)石英脈可能存在早晚兩期流體活動(dòng): 灰色石英脈及其流體包裹體可能反映了較早的中高溫流體活動(dòng)， 而白色石英脈及其流體包裹體可能反映了較晚的中低溫流體活動(dòng)。

由W型富液相兩相水溶液包裹體的溫度-鹽度關(guān)系圖（圖9）可知， 灰色石英脈和白色石英脈中兩類(lèi)包裹體的數(shù)據(jù)范圍（圖中用橢圓圈定）有所不同， 灰色石英脈中包裹體的均一溫度Th相對(duì)較高， 反映了較早的中高溫流體活動(dòng)， 且Th與鹽度呈弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系； 白色石英脈中包裹體Th相對(duì)較低， 反映了

較晚的中低溫流體活動(dòng)， 且Th與鹽度呈弱的正相關(guān)關(guān)系。

圖9　小加山鎢礦床流體包裹體的NaCl-H2O體系T-W-ρ相圖（底圖據(jù)Bodnar， 1983）Fig.9 T-W-ρ relations for fluid inclusions of the Xiaojiashan tungsten deposit

激光拉曼探針?lè)治龅贸鲂〖由芥u礦灰色石英脈流體包裹體， 除水溶液包裹體外還含有少量?jī)上喔籆O2包裹體。兩相富CO2包裹體的揮發(fā)分主要為CO2和CH4， 說(shuō)明早期流體還含一定的CO2。

5.2流體來(lái)源

該礦床黑鎢礦和含礦灰色石英脈的氫、氧同位素δDH2O變化于-82.8‰～ -67.1‰， δ18OH2O變化于4.3‰～7.1‰， 在成礦流體δD-δ18OH2O關(guān)系圖上位于正常巖漿水范圍（圖8）。由于均一溫度是捕獲溫度的最低溫度， 捕獲溫度一般高于均一溫度， 因而由礦物-水的同位素平衡分餾方程計(jì)算的δ18OH2O還要向右偏移，即更偏向巖漿水范圍內(nèi)。白色石英脈的數(shù)據(jù)明顯偏離巖漿水， 向大氣水漂移， 說(shuō)明有較多的大氣降水的混合加入?？梢?jiàn)， 小加山鎢礦成礦流體主要為巖漿水， 與哈爾里克山海西期中酸性火山巖侵入泥盆系的巖漿活動(dòng)有關(guān)， 晚期局部有大氣降水的混合。

5.3成礦機(jī)制

前已所述， 小加山鎢礦兩類(lèi)石英脈可能存在早晚兩期流體活動(dòng)。小加山鎢礦的成礦流體主要為巖漿水， 較早的中高溫流體活動(dòng)表明在巖漿流體中鎢礦物會(huì)發(fā)生分解。溫度升高鎢礦物在流體中溶解度增高（Wood and Samson， 2000）。

在中酸性巖漿巖侵入泥盆系的過(guò)程中， 巖漿體系分異出原始高溫高鹽度的巖漿熱液， 巖漿分異鎢等成礦元素往巖體頂部聚集， 并不斷地從巖漿中分離出來(lái)， 向巖漿期后成礦流體富集。熱液流體在進(jìn)入花崗巖體頂部的構(gòu)造裂隙后， 壓力的降低導(dǎo)致大量氣體揮發(fā)分逃逸， 成礦晚期流體與淺部下滲的大氣降水發(fā)生大規(guī)模的混合。

激光拉曼探針測(cè)試發(fā)現(xiàn)小加山鎢礦脈石英流體包裹體中含有CO2和CH4。對(duì)于含CO2組分包裹體的鎢礦床石英脈， 兩相水溶液包裹體與兩相富CO2包裹體分布于同一空間， 表明脈石英中NaCl-H2OCO2流體在鎢礦床深部發(fā)生不混溶作用（Higgins，1980； Rios et al.， 2003）。流體不混溶作用是鎢從熱液中沉淀的重要機(jī)制（Drummond and Ohmoto， 1985；So and Yun， 1994）。

在鎢礦主成礦階段， 巖漿熱液在溫度差、壓力差的驅(qū)動(dòng)下在裂隙構(gòu)造內(nèi)發(fā)生運(yùn)移， 成礦熱液運(yùn)移至裂隙。較晚中低溫流體活動(dòng)說(shuō)明流體經(jīng)歷了自然冷卻過(guò)程。鎢元素遷移過(guò)程中成礦流體降溫冷卻以及與圍巖相互反應(yīng)導(dǎo)致流體壓力和溫度急劇下降。由于脈石英中NaCl-H2O-CO2流體不混溶， 致使含鎢絡(luò)合物成礦流體分解進(jìn)而沉淀成礦。流體體系的自然冷卻是鎢的絡(luò)合物在熱液中分解、沉淀的重要因素（Seal et al.， 1987； Giamello et al.， 1992）。

石英脈型鎢礦主要沿圍巖地層中具有一定規(guī)模的裂隙構(gòu)造充填分布， 礦體主要位于圍巖裂隙構(gòu)造中。流體不混溶、成礦流體與大氣降水的混合以及裂隙構(gòu)造內(nèi)運(yùn)移的成礦流體與圍巖相互反應(yīng)可能是黑鎢礦的主要有效成礦機(jī)制。

5.4與贛南鎢礦成礦條件對(duì)比分析

與國(guó)內(nèi)典型的贛南鎢礦相比（表3）， 如茅坪鎢礦（胡東泉等， 2011）、木梓園鎢礦（王旭東等， 2012）、淘錫坑鎢礦（宋生瓊等， 2011a）、大吉山鎢礦（王旭東等，2013）， 小加山鎢礦包裹體個(gè)體偏小， 均一溫度范圍稍低， 沒(méi)有含子礦物包裹體， 但包裹體類(lèi)型、成分都和贛南鎢礦相似。與淘錫坑鎢礦（宋生瓊等， 2011b）和大吉山鎢礦（莊龍池等， 1991）H-O同位素?cái)?shù)據(jù)相比，小加山流體δDH2O值變化范圍比贛南鎢礦偏高，δ18OH2O值變化范圍比淘錫坑鎢礦偏高， 比大吉山鎢礦偏低， 流體來(lái)源都為巖漿水， 有大氣降水參與。

贛南地區(qū)大地構(gòu)造位置處于歐亞大陸板塊與濱西太平洋板塊消減帶的內(nèi)側(cè)華夏板塊中， 在成礦帶上位于武夷山和南嶺兩大成礦帶的交匯復(fù)合部位（王旭東等， 2008）。贛南鎢礦分布于加里東隆起區(qū)海西-印支期拗陷的邊緣， 燕山期中酸性巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈（韋星林， 2012）。小加山鎢礦構(gòu)造位置處在哈爾里克山復(fù)式背斜， 巖漿活動(dòng)主要為海西期。哈爾里克山構(gòu)造屬性上為洋殼俯沖陸殼活動(dòng)大陸邊緣發(fā)育的造山帶（李錦軼等， 2006）， 處于準(zhǔn)噶爾造山系與天山造山系的交匯部位， 屬于俯沖型造山帶（孫桂華，2007）。小加山成礦帶也位于兩大成礦帶， 即東準(zhǔn)噶爾造山帶和東天山成礦帶的交匯部位， 與贛南鎢礦成礦環(huán)境具有某種相似性。

表3　與贛南鎢礦流體包裹體特征對(duì)比Table 3 Comparison of fluid inclusion features of the tungsten deposits in the southern Jiangxi province

6　結(jié) 論

（1） 小加山鎢礦化帶主要為EW向展布， 帶內(nèi)含鎢石英脈為本礦床主要的礦石類(lèi)型， 礦物以石英和黑鎢礦為主。黑鎢礦-石英脈包括灰色石英脈和白色石英脈兩種， 分別呈SN向和EW向分布?；疑⒚}呈細(xì)脈狀沿圍巖片理方向順層產(chǎn)于變晶屑凝灰?guī)r中， 白色厚層石英脈以一定角度斜切變晶屑凝灰?guī)r。

（2） 兩類(lèi)石英脈的流體包裹體以L-V兩相水溶液包裹體為主。EW向灰色石英脈包裹體氣液比大，包裹體Th范圍為143～354 ℃， 鹽度范圍為0.35%～9.08% NaCleqv， 密度為0.63～0.97 g/cm3， 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)范圍寬； SN向白色石英脈包裹體氣液比較小， 包裹體Th范圍為154～312 ℃， 鹽度范圍為0.71%～8.14% NaCleqv，密度為0.72～0.91 g/cm3， 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)范圍窄。激光拉曼探針發(fā)現(xiàn)小加山鎢礦灰色石英脈包裹體含有CO2和CH4組分。

（3） H、O同位素測(cè)試獲得δDH2O值變化范圍為-82.8‰～ -67.1‰， δ18OH2O值變化范圍為3.1‰～7.1‰，揭示鎢礦床成礦流體來(lái)源以巖漿水為主， 成礦晚期流體有大氣降水的混合。

（4） 與贛南鎢礦相比， 小加山鎢礦床包裹體個(gè)體偏小， Th范圍稍低， 不含子礦物， 類(lèi)型和成分相似，流體來(lái)源都為巖漿水， 有大氣降水混入。構(gòu)造環(huán)境上， 小加山鎢礦床位于東準(zhǔn)噶爾造山帶和東天山成礦帶的交匯復(fù)合部位， 與位于武夷山和南嶺兩大成礦帶的交匯復(fù)合部位的贛南鎢礦床具相似性。

致謝： 野外工作得到北京中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司的幫助； 激光拉曼探針測(cè)試得到中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所包裹體實(shí)驗(yàn)室的幫助； 兩位審稿專(zhuān)家提出的大量中肯和建設(shè)性的修改意見(jiàn)， 對(duì)本文的改進(jìn)和最終定稿起到了重要的作用， 使作者受益匪淺， 在此一并致以誠(chéng)摯的謝意！

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Ore-forming Fluid and Genesis of Xiaojiashan Tungsten Deposit in Barkol District

ZHOU Yunfei1， XU Jiuhua1and SHAN Lihua2
（1. School of Civil and Environmental Engineering， University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083，China； 2. Beijing Sinotech Mineral Exploration Co.， Ltd.， Beijing 100012， China）

Abstract：The Xiaojiashan tungsten deposit， located in the Barkol region of Xinjiang， is a quartz vein type tungsten deposit. The ore bodies occur in a Late Hercynian granite intrusion near the metamorphic crystal tuff that consists of the second lithologic section of the first Dananhu Sub-group in Middle Devonian （D2d12）. The tungsten-bearing quartz veins are divided into gray wolframite-quartz vein and white quartz vein. Based on petrography observation， fluid inclusions in both kinds of vein quartz are mainly aqueous type inclusions. The EW-trending gray quartz veins have higher vapor/liquid ratios than the SN-trending white quartz veins. Microthermometry shows that gray quartz veins have Thof 143- 354 ℃， and white quartz veins have Thof 154- 312 ℃. Laser Raman test shows that CO2is rarely found in fluid inclusions of the wolframite-bearing quartz veins. Hydrogen and oxygen isotope compositions indicate that the ore-forming fluids of the tungsten deposit is magmatic water. During the ore-forming process， magmatic water separated from magmatic intrusion and brought tungsten complex to a position where tungsten-bearing ores could be deposited. The mixing of magmatic water and meteoric water took place in the late stage. The ore-forming fluids of the Xiaojiashan tungsten deposit are similar to those from the other tungsten deposits in the southern Jiangxi province in China. Tectonically， the metallogenic belt in Xiaojiashan locates at the intersection of the East Junggar orogenic belt and the two major metallogenic belts of the Eastern Tianshan Mountains， which is similar to the tungsten mining area in Southern Jiangxi in terms of metallogenic model.

Keywords:wolframite -bearing quartz vein； fluid inclusions； H-O isotope； Xiaojiashan； Xinjiang

中圖分類(lèi)號(hào)：P618

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1552（2016）01-0086-012

收稿日期：2015-04-10； 改回日期： 2015-07-27

第一作者簡(jiǎn)介：周云飛（1983-）， 男， 博士研究生， 主要從事礦床學(xué)研究。Email: zhouyunfei0514@163.com