馬 倩

(武警黃金指揮部，北京 100055)

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西秦嶺陽山金礦帶安壩金礦床流體包裹體特征及礦床成因

馬 倩

(武警黃金指揮部，北京 100055)

安壩金礦是近年來在西秦嶺地區(qū)陽山金礦帶探明的一超大型礦床，大地構(gòu)造位置處于勉略縫合帶內(nèi)，其產(chǎn)出主要受區(qū)域逆沖擠壓斷裂帶控制。礦石類型可劃分為蝕變巖型和石英脈型，以前者為主,主要礦石礦物為黃鐵礦、毒砂、輝銻礦、自然金、銀金礦等，圍巖蝕變以硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化為主。成礦過程可劃分為黃鐵礦-絹云母階段(Ⅰ)、黃鐵礦-毒砂-石英階段(Ⅱ)、毒砂-黃鐵礦-石英階段(Ⅲ)、自然金-輝銻礦-石英階段(Ⅳ)、方解石-石英階段(Ⅴ)等5個(gè)階段。不同階段石英中均含有大量的流體包裹體，多數(shù)直徑3～10μm，以富CO2、含CO2和水溶液3種類型為主，總體為中低溫(110～330℃)、低鹽度(0.62～9.34%NaCl.eq)的流體。單個(gè)流體包裹體激光拉曼分析表明，流體以CO2、H2O為主，不同階段含金石英脈石英δD變化范圍為-83‰～-107‰，δ18O變化范圍為-0.31‰～11.95‰。從成礦早階段到晚階段，流體包裹體大小、CO2含量、溫度逐漸降低，鹽度先升高后降低。成礦早階段以下地殼的變質(zhì)流體為主，而后經(jīng)歷了減壓沸騰作用，壓力降低，鹽度增高，導(dǎo)致金大量沉淀。穩(wěn)定同位素特征反映主成礦階段以變質(zhì)流體為主，成礦晚期發(fā)生低溫流體的注入?？傊?，陽山金礦成礦流體經(jīng)歷了長期的演化過程，亦揭示金成礦作用的復(fù)雜性。

流體包裹體 成礦流體 超大型金礦床 陽山 西秦嶺

1 引言

安壩超大型金礦是武警黃金部隊(duì)于20世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)過十余年的勘查工作已成為中國大陸發(fā)現(xiàn)的最大的金礦床。諸多學(xué)者對其控礦構(gòu)造、礦床地球化學(xué)、礦床成因類型、成巖成礦年齡、巖漿巖特征等開展了大量研究，取得了豐碩成果，其中對成礦流體主要通過流體包裹體及穩(wěn)定同位素測試分析進(jìn)行了有益探討(李晶，2007，2008；趙百勝，2004；劉偉，2003a；2003b；羅錫明，2004；Qietal.，2004；齊金忠，2003a；2003b；2006；文成敏，2006；楊榮生等，2006；楊貴才等，2007；李楠等，2012；張靜等，2012)，但在認(rèn)識上還存在較大分歧，其主要原因是對成礦階段劃分不清。因此，本次在野外詳細(xì)觀測基礎(chǔ)上，對安壩金礦地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)梳理，以不同類型礦體穿切關(guān)系及礦物交代關(guān)系為依據(jù)，對安壩金礦成礦階段精細(xì)劃分，并對不同階段流體包裹體開展了顯微測溫及穩(wěn)定同位素研究，以期為陽山金礦的研究開拓思路。

2 礦床地質(zhì)概況

陽山金礦帶位于碧口地塊北緣，大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子板塊、秦嶺造山帶和松潘-甘孜造山帶三大構(gòu)造單元交匯部位(圖1)。陽山金礦帶主要受安昌河-觀音壩斷裂帶控制，該構(gòu)造帶整體走向北東東，東西長約30km，南北寬3～5km。陽山金礦從西到東共探明泥山、葛條灣、安壩、高樓山、陽山(觀音壩)、張家山6個(gè)礦段，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)金礦脈近百條，累計(jì)提交金資源量近400噸，其中安壩礦段地質(zhì)工作程度相對較高，為礦帶內(nèi)金礦化集中區(qū)，將這段定為安壩礦床。區(qū)內(nèi)出露的地層主要有震旦-寒武系、志留系、泥盆系、石炭系以及三疊系、侏羅系，此外還有大面積第四系黃土以及沖、洪積沉積。其中古生界泥盆系下統(tǒng)三河口組是區(qū)內(nèi)最主要的賦礦地層，主要為一套千枚巖夾薄層石英砂巖及灰?guī)r透鏡體，其形成演化對陽山金礦帶展布有著重要影響和控制作用。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要以巖脈形式沿區(qū)域構(gòu)造產(chǎn)出，長數(shù)十至數(shù)百米，寬幾米至十余米，以斜長花崗斑巖為主，少量黑云母花崗斑巖脈、花崗細(xì)晶巖脈等，侵位于泥盆系地層中，常順層或小角度斜切，且與礦體空間關(guān)系密切，部分巖脈破碎、蝕變直接形成礦體。

圖1 甘肅陽山金礦帶地質(zhì)簡圖(據(jù)齊金忠等，2003)

根據(jù)野外和顯微鏡下詳細(xì)觀測，本文將陽山礦帶安壩礦床礦石劃分為2種類型：多金屬硫化物蝕變巖型和多金屬硫化物石英脈型，其中前者主要為多金屬硫化物蝕變千枚巖型和多金屬硫化物蝕變花崗斑巖型；根據(jù)礦物組合、含量及成礦階段又進(jìn)一步劃分為黃鐵礦-毒砂-石英型礦石、毒砂-黃鐵礦-石英型礦石和自然金-輝銻礦-石英型礦石。根據(jù)手標(biāo)本、光薄片鏡下觀察和電子探針分析顯示，金屬礦物主要為黃鐵礦、含砷黃鐵礦、毒砂、輝銻礦，以及少量的自然金、銀金礦、黝銅礦，其次有方鉛礦、閃鋅礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、雌黃鐵礦、白鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、褐鐵礦、赤鐵礦、硫銻鉛礦、車輪礦等。礦石中主要金屬礦物含金性分析結(jié)果表明(齊金忠等,2001)，毒砂中金含量最高，達(dá)143.48×10-6，其次為黃鐵礦，為53.01×10-6，而輝銻礦中金含量最低，為20.41×10-6，反映了黃鐵礦、毒砂及輝銻礦為主要的載金礦物。電子探針分析結(jié)果表明(齊金忠等，2003)，黃鐵礦中Au含量為0～0.089%，毒砂中為0～0.031%，輝銻礦中為0～0.009%，也反映主要的載金礦物為黃鐵礦、毒砂和輝銻礦。

陽山金礦帶大體可以劃分為成巖期、區(qū)域變質(zhì)作用期、熱液期和表生期四期，熱液期又可以劃分為多個(gè)不同的成礦階段：黃鐵礦-絹云母階段(Ⅰ)、黃鐵礦-毒砂-石英階段(Ⅱ)、毒砂-黃鐵礦-石英階段(Ⅲ)、自然金-輝銻礦-石英階段(Ⅳ)、方解石-石英階段(Ⅴ)；其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ階段為主要的成礦階段。

3 樣品選擇與測試

本文研究樣品主要以黃鐵礦-毒砂-石英型礦石、毒砂-黃鐵礦-石英型礦石和自然金-輝銻礦-石英型礦石3種類型礦石樣品，均采自安壩礦床，以305和311脈群為主，共計(jì)42件，包括了地表順層及切層脈體、鉆孔巖心中脈體及切穿花崗巖脈的脈體等不同階段樣品中的礦化石英脈及少量碳酸鹽脈。鏡下觀測發(fā)現(xiàn)所有樣品中包裹體均廣泛發(fā)育，但是由于多數(shù)包裹體過小，無法進(jìn)行測試，為確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，我們只研究便于觀測的兩相氣液包裹體和CO2三相包裹體，最終選取了10件樣品進(jìn)行觀測。

流體包裹體顯微測溫在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)和中國地質(zhì)科學(xué)院研究流體包裹體實(shí)驗(yàn)室完成，所用的儀器為英國Linkam THMS 600型冷熱臺。測試溫度范圍是-196℃～+600℃，在小于0℃時(shí)的測試精度為0.1℃，0℃～30℃范圍的測試精度為0.5℃，>30℃的測試精度為1℃，以美國FLUID INC公司的人工流體包裹體標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行溫度標(biāo)定。包裹體測試過程中，低溫下的升溫速率為1℃/min，高溫下的升溫速率為3℃/min，在相變溫度附近升溫速率在0.5℃/min左右，顯微測溫結(jié)果見表1。

單個(gè)流體包裹體激光拉曼分析在中國地質(zhì)科學(xué)院激光拉曼實(shí)驗(yàn)室完成，測試儀器為Renishaw R2000 激光拉曼光譜儀，儀器使用Ar+激光器，波長為514 nm，所測光譜的時(shí)間為10s，每cm-1(波數(shù))計(jì)一次，100～ 4 000 cm-1全波段取峰，激光束斑大小約為1μm，光譜分辨率2 cm-1。

將石英、方解石樣品碎至0.25 ～ 0.3 mm粒級，在雙目鏡下手選至純度大于99%的樣品10g。同位素測試由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所同位素實(shí)驗(yàn)室MAT 253 EM型質(zhì)譜計(jì)上完成。流體包裹體H同位素用爆裂法取水，鋅法制氫；石英氧同位素用BrF5法；H、O同位素采用MAT 251EM質(zhì)譜計(jì)測定，采用的國際標(biāo)準(zhǔn)為SMOW，H同位素分析精度為±2 ‰，O同位素分析精度為±0.2 ‰。根據(jù)石英中流體包裹體的均一溫度和礦物-水氧同位素方程，計(jì)算出流體的δ18OH2O值。流體的均一溫度為其峰值，石英與水的氧同位素平衡公式采用δQ-H2O=3.38×106/T2-3.4(Clayton，1972)。

4 流體包裹體研究

4.1 黃鐵礦-毒砂-石英型(階段)樣品

4.1.1 包裹體巖相學(xué)

該類型(階段)樣品石英內(nèi)包裹體非常發(fā)育，多以不均勻成群分布，包裹體多呈橢圓形、負(fù)晶形和不規(guī)則形狀等。主要為二相氣液包裹體和CO2三相包裹體，約各占50%(圖2a、2b、2c)。二相氣液包裹體主要以液相為主，液態(tài)填充度在60%左右，長度較小，一般在3μm ～10μm。CO2三相包裹體，常溫下可見從包裹體中心向外依次由氣相CO2、液相CO2和鹽水溶液(LH2O+LCO2+VCO2)所組成，鹽水溶液的充填度變化較大(10%～90%)，長徑2μm ～30μm。此類包裹體均一狀態(tài)復(fù)雜，大多均一到液相，部分均一到氣相，少數(shù)未達(dá)到均一狀態(tài)便發(fā)生爆裂。

4.1.2 溫度

(1)CO2初熔溫度：該類型(階段)樣品中CO2初熔溫度的范圍是-64.7℃～-56.7℃(表1)，高于純CO2的三相點(diǎn)(-56.69℃)，而與NaCl-H2O-CO2包裹體中的CO2初熔溫度(-57.79℃，盧煥章等，2004)較為接近，但從CO2初熔溫度統(tǒng)計(jì)直方圖(圖3b)可以明顯看出，CO2初熔溫度有一個(gè)峰值區(qū)，集中在-58.2℃～-57.6℃的范圍內(nèi)，指示這些包裹體主要為CO2，可能還含有少量其他三相點(diǎn)低于CO2的揮發(fā)組分，如N2、H2S或CH4等。

(2)CO2水合物(CO2·5.75H2O)溶解溫度：該類型(階段)樣品中CO2包裹體的Tmc2值變化于6.4℃～10.1℃之間(表1)，變化較小，在溶解溫度統(tǒng)計(jì)直方圖(圖3d)上，CO2水合物溶解溫度也有一個(gè)峰值，集中于7.2℃～8.7℃之間，略高于NaCl-H2O-CO2包裹體的CO2水合物溶解溫度(5.1℃，盧煥章等，2004)。與CO2初熔溫度具有相同的特征，同樣表明包裹體中含水相具有以偏低鹽度為主的特征。

表1 陽山金礦帶流體包裹體顯微測溫?cái)?shù)據(jù)表Table 1 Microthermometric data of fliud inclusions of the Yangshan gold deposit

(3)冰點(diǎn)溫度：根據(jù)二相氣液包裹體的測定，該類型(階段)樣品冰點(diǎn)溫度(Tic)的變化范圍是-4.7℃～-0.7℃(表1)，變化范圍較小，在冰點(diǎn)溫度統(tǒng)計(jì)直方圖(圖3a)上可以看出，冰點(diǎn)溫度具有多個(gè)峰值，但總體集中于-3.8℃～-1.4℃之間，表明包裹體中水溶液相具低鹽度特征(<8wt%NaCl.eq)。

(4)均一溫度：該類型(階段)樣品包裹體的均一溫度處于161.6℃～330.1℃，平均溫度271.2℃(表1)，總體范圍變化較大。包裹體多數(shù)均一到液相，少數(shù)均一到氣相或在完全均一前爆裂。均一溫度直方圖(圖3c)表明，該類型(階段)樣品中兩種類型原生流體包裹體的均一溫度有一個(gè)峰值，位于280℃～320℃區(qū)間，屬于中高溫。

4.1.3 鹽度

根據(jù)以上相關(guān)溫度的測定結(jié)果，依據(jù)該類型(階段)樣品包裹體類型和體系的不同，分別利用NaCl-H2O體系[式(1)，Halletal.，1988]和NaCl-H2O-CO2體系[式(2)，Roedder，1984]的冰點(diǎn)-鹽度計(jì)算公式:

W=0.00+1.78T冰-0.042T冰2+ 0.000557T冰3(0～23.3%的NaCl溶液)

(1)

W=15.52022-1.02342Tm,cla-0.05286 Tm,cla2(-9.6℃≤T≤10℃)

(2)

式(1)和式(2)中：W為鹽度(%NaCl.eq)，T冰為冰點(diǎn)溫度(℃)，Tm,cla為CO2水合物的溶解溫度(℃)，計(jì)算獲得相應(yīng)包裹體的鹽度。根據(jù)式(1)計(jì)算的該樣品中二相氣液包裹體鹽度(表1)總體變化于(1.22%～7.44%)NaCl.eq之間，平均值為4.19 %NaCl.eq；根據(jù)式(2)計(jì)算的該樣品中CO2三相包裹體鹽度(表1)總體處于(0.62%～6.81%)NaCl.eq之間，平均值3.93%NaCl.eq，兩種類型包裹體鹽度相差不大。在鹽度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖4a)可以看出，兩種類型包裹體鹽度峰值均集中于(1.2%～6.0%)NaCl.eq之間，屬于偏低鹽度范圍。

4.1.4 密度

利用鹽水溶液包裹體的密度公式:密度ρ=A+Bt+Ct2，式中：ρ為鹽水溶液密度(g/cm3)，t為均一溫度(℃)。A，B，C為鹽度的函數(shù)，其值參照盧煥章等(2005)。對包裹體的密度進(jìn)行計(jì)算，得到該類型(階段)樣品二相氣液包裹體密度變化于0.67g/cm3～0.95g/cm3之間(表1)，平均值0.82g/cm3。在密度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖5a)可以看出，二相氣液包裹體密度峰值主要集中于0.7 g/cm3～0.9g/cm3之間；三相包裹體密度變化于0.98g/cm3～1.02g/cm3之間(表1)，平均值1.01g/cm3。同時(shí)，計(jì)算獲得的密度值與利用NaCl-H2O體系的T-ρ相圖(Bischoff，1991)(圖6左)得到的密度(0.63 g/cm3～0.94g/cm3)或T-W-P相圖(Bodnar，1993)(圖6右)得到的密度(0.63 g/cm3～0.94g/cm3)基本一致。

圖2 陽山金礦石英脈中流體包裹體

4.2 毒砂-黃鐵礦-石英型(階段)樣品

4.2.1 包裹體巖相學(xué)

該類型(階段)樣品石英內(nèi)包裹體數(shù)量較多，多成群分布，單個(gè)包裹體多呈橢圓形和負(fù)晶形等。主要為氣液兩相鹽水溶液包裹體(圖2d、2e)，少見CO2包裹體，包裹體大小混雜，個(gè)體普遍較小，一般3～10μm，主要為富液相鹽水溶液包裹體，少量富氣相鹽水溶液包裹體，絕大多數(shù)包裹體均一為液相。

4.2.2 溫度

(1)冰點(diǎn)溫度：該類型(階段)樣品冰點(diǎn)溫度(Tic)的變化范圍是-6.1℃～-0.9℃(表1)，相對于黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品變化范圍較大，在冰點(diǎn)溫度統(tǒng)計(jì)直方圖(圖3e)上可以看出，冰點(diǎn)溫度存在一個(gè)峰值，集中于-1.8℃～-3.8℃之間，表明該類型(階段)樣品中流體包裹體中水溶液相具低鹽度特征(<8%NaCl.eq)。

(2)均一溫度：該類型(階段)樣品包裹體的均一溫度處于179.5℃～349.1℃，平均溫度230.1℃(表1)，總體范圍變化較大，相對于黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品有所降低。均一溫度直方圖(圖3f)表明，該類型(階段)樣品中原生流體包裹體的均一溫度有一個(gè)峰值，位于220℃～240℃區(qū)間，屬于中低溫。

4.2.3 鹽度

根據(jù)該類型(階段)樣品包裹體測定的相關(guān)溫度及上述的公式(1)對流體包裹體鹽度進(jìn)行計(jì)算，獲得相應(yīng)鹽度值(表1)，二相氣液包裹體鹽度總體變化于1.56%～9.34%NaCl.eq之間(表1)，平均值為4.89 %NaCl.eq；相對于黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品有所升高。在鹽度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖4b)可以看出，該類型(階段)樣品中流體包裹體鹽度也存在一個(gè)峰值區(qū)間，集中于2.6%～5.8%NaCl.eq之間，也屬于偏低鹽度范圍，但相對于黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品有所升高。

4.2.4 密度

利用上述的鹽水溶液包裹體的密度公式對該類型(階段)流體包裹體密度進(jìn)行計(jì)算，得到該類型(階段)樣品二相氣液包裹體密度變化于0.68～0.94g/cm3之間(表1)，平均值0.86g/cm3。在密度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖5b)可以看出，二相氣液包裹體密度有一個(gè)峰值，集中于0.8g/cm3～0.9g/cm3之間；同時(shí)，利用NaCl-H2O體系的T-ρ相圖(Bischoff，1991)(圖6左)及T-W-P相圖(Bodnar，1993)(圖6右)分別得到的密度變化區(qū)間0.79g/cm3～0.92g/cm3、0.68g/cm3～0.93g/cm3)，與公式法獲得的密度值基本一致。

圖3 陽山金礦不同顯微測溫直方圖

4.3 自然金-輝銻礦-石英型(階段)樣品

4.3.1 包裹體巖相學(xué)

該類型(階段)樣品石英內(nèi)包裹體以富液相鹽水溶液包裹體為主，少量富氣相鹽水溶液包裹體，未見CO2包裹體(圖2f)。與前2個(gè)階段包裹體相比，此階段石英內(nèi)包裹體個(gè)體相對較小，大多在3～5μm，少數(shù)在6μm ～10μm，包裹體在常溫下非?；钴S，可見包裹體氣泡在常溫下跳動(dòng)，絕大多數(shù)包裹體均一至液相。

圖4 陽山金礦不同樣品鹽度直方圖

圖5 陽山金礦不同樣品密度直方圖

4.3.2 溫度

(1)冰點(diǎn)溫度：該類型(階段)樣品冰點(diǎn)溫度(Tic)的變化范圍是-2.7℃～-0.8℃(表1)，相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品變化范圍較小，在冰點(diǎn)溫度統(tǒng)計(jì)直方圖(圖3g)上可以看出，冰點(diǎn)溫度存在一個(gè)峰值，集中于-1.8℃～-1.4℃之間，表明該類型(階段)樣品中流體包裹體中水溶液相相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品具更低鹽度特征。

(2)均一溫度：該類型(階段)樣品包裹體的均一溫度處于113.2℃～167.5℃，平均溫度137.5℃(表1)，總體范圍變化較小，相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品明顯降低。從均一溫度直方圖(圖3h)表明，該類型(階段)樣品中原生流體包裹體的均一溫度有一個(gè)峰值，位于120℃～160℃區(qū)間，屬于低溫范圍。

4.3.3 鹽度

根據(jù)該類型(階段)樣品包裹體測定的相關(guān)溫度及上述的公式(1)對流體包裹體鹽度進(jìn)行計(jì)算，獲得相應(yīng)鹽度值(表1)，二相氣液包裹體鹽度總體變化于(1.39%～4.48%)NaCl.eq之間(表1)，平均值為2.89%NaCl.eq；相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品明顯降低。在鹽度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖4)可以看出，該類型(階段)樣品中流體包裹體鹽度也存在一個(gè)峰值區(qū)間，集中于(2.4%～3.6%)NaCl.eq之間，相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品較低，屬于低鹽度范圍。

圖6 NaCl-H2O體系T-ρ(左)和T-W-P(右)相圖底圖左據(jù)Bischoff(1991)，右據(jù)Bodnar(1993)

4.3.4 密度

利用上述的鹽水溶液包裹體的密度公式對該類型(階段)流體包裹體密度進(jìn)行計(jì)算，得到該類型(階段)樣品二相氣液包裹體密度變化于0.92 g/cm3～0.97g/cm3之間(表1)，平均值0.95g/cm3。在密度統(tǒng)計(jì)直方圖上(圖5)可以看出，二相氣液包裹體密度有一個(gè)峰值，集中于0.9 g/cm3～1.0g/cm3之間；同時(shí)，利用NaCl-H2O體系的T-ρ相圖(Bischoff,1991)(圖6左)及T-W-P相圖(Bodnar，1993)(圖6右)分別得到的密度變化區(qū)間0.91 g/cm3～0.96g/cm3、0.92 g/cm3～0.97g/cm3)，與公式法獲得的密度值基本一致。但相對于以上兩個(gè)類型(階段)樣品明顯升高，

4.4 激光拉曼探針分析

圖7是陽山金礦不同成礦階段流體包裹體的激光拉曼原位分析結(jié)果，將成礦階段劃分為黃鐵礦-毒砂-石英階段和毒砂-黃鐵礦-石英階段認(rèn)定為石英-硫化物階段。由圖7可以看出，成礦早階段石英-黃鐵礦階段和主成礦階段黃鐵礦-毒砂-石英階段和毒砂-黃鐵礦-石英階段都可以看到明顯的CO2波峰，而自然金-輝銻礦-石英階段中可見 H2S、H2O等峰值，反映成礦流體應(yīng)為高CO2流體演化的結(jié)果，這與顯微測溫結(jié)果相一致，同時(shí)，其成分特征還反映出主成礦階段流體主要為還原性流體。

4.5 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)

測定金礦床中礦物及流體包裹體的氫氧同位素組成，可以推測金礦床成礦流體中熱液的來源。根據(jù)流體包裹體均一溫度和石英-水體系氧同位素平衡分餾公式，求得平衡水的δ18O水值。表2列出了陽山金礦不同階段礦石石英的H、O同位素組成分析結(jié)果。由表2可知，陽山金礦石英脈石英δD變化范圍為-83‰～-107‰，δ18O水變化范圍為-0.31‰～11.95‰，詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，成礦過程中δD組成值相對穩(wěn)定，δ18O水組成值逐漸降低，其中黃鐵礦-毒砂-石英階段及毒砂-黃鐵礦-石英階段流體δ18O組成主要變化于10.07‰～11.95‰范圍內(nèi)，而自然金-輝銻礦-石英階段δ18O組成降低為2.55‰～3.95‰，至方解石-石英階段變化于-0.31‰～3.49‰之間，總體上成礦早階段至晚階段氧同位素組成變化較大且有逐漸降低的趨勢。

陽山金礦不同階段流體包裹體H-O同位素組成圖解表明(圖8)，不同階段樣品投影點(diǎn)均位于原生巖漿水和變質(zhì)水的下方，但從早至晚，投影點(diǎn)具有向雨水線漂移的趨勢。

5 討論

5.1 成礦流體特征

陽山金礦黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品石英脈中觀測到大量的CO2流體包裹體表明該階段成礦流體中多數(shù)為CO2≥H2O，而毒砂-黃鐵礦-石英類型(階段)樣品石英脈中僅觀測到少量的CO2流體包裹體表明該階段成礦流體中應(yīng)為CO2

綜上所述，陽山金礦成礦流體應(yīng)為來源于下地殼的變質(zhì)流體。

表2 安壩金礦床不同成礦階段氫、氧同位素組成分析結(jié)果表Table 2 H and O isotopic analyses of the different stages samples from the Anba gold deposit

5.2 成礦流體P-W-T條件及演化

本次測試的主要是陽山金礦主成礦階段二相包裹體及CO2包裹體，所以用NaCl-H2O體系及NaCl-H2O-CO2體系來表征流體包裹體的P-W-T范圍。測試結(jié)果表明陽山金礦不同階段流體包裹體均一溫度從早至晚逐漸降低，總體上屬于中低溫；而不同類型(階段)流體包裹體冰點(diǎn)溫度及鹽度自黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)至毒砂-黃鐵礦-石英類型(階段)具明顯升高趨勢，至自然金-輝銻礦-石英類型(階段)二者有再次降低，而不同階段流體密度變化規(guī)律則是由黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)的0.88g/cm3降至毒砂-黃鐵礦-石英類型(階段)0.86g/cm3，再到自然金-輝銻礦-石英類型(階段)升高至0.95g/cm3。考慮到黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)樣品見大量CO2包裹體，毒砂-黃鐵礦-石英類型(階段)少見CO2包裹體，而自然金-輝銻礦-石英類型(階段)未見CO2包裹體，表明陽山金礦成礦作用經(jīng)歷了減壓沸騰條件下的快速沉淀的過程，具體表現(xiàn)為黃鐵礦-毒砂-石英類型(階段)富含CO2包裹體，并且此階段流體溫度較高，富含CO2說明成礦深度較深，壓力較高，初始成礦流體來自下地殼變質(zhì)流體；黃鐵礦-毒砂-石英階段至毒砂-黃鐵礦-石英階段CO2包裹體明顯減少，表明發(fā)生過沸騰作用導(dǎo)致CO2大量溢出，壓力降低，鹽度增高，導(dǎo)致大量成礦物質(zhì)沉淀而密度降低，隨著CO2溢出和礦物沉淀不斷持續(xù)，溫度壓力逐漸降低，流體搬運(yùn)礦物能力下降。

圖7 陽山金礦帶各成礦階段流體包裹體激光拉曼分析結(jié)果

圖8 陽山金礦不同階段δD-δ18O組成圖

5.3 氫氧同位素組成

前人對陽山金礦成礦流體的氫氧同位素也進(jìn)行了一些研究。齊金忠等的研究表明，陽山金礦含金石英脈流體δD變化范圍是-75‰～-56‰，δ18OH2O的變化范圍是3.7 ‰～12.2 ‰(齊金忠等，2006)；楊榮生等的研究表明含金石英脈流體δD變化范圍是-73.3‰～-86.4‰；δ18OH2O的變化范圍是9.03‰～14.76‰(楊榮生，2006)。李晶等的研究表明含金石英脈流體δD變化范圍是-86‰～-80 ‰；δ18OH2O的變化范圍是9.59‰～15.3‰(李晶等，2008)。本次的研究顯示，陽山金礦含金石英脈流體δD變化范圍是-84‰～-106‰；δ18OH2O的變化范圍是2.55‰～11.95‰。對照陽山金礦不同階段樣品及其在δD-δ18O圖上的投點(diǎn)發(fā)現(xiàn)(圖8)，早階段和主成礦階段以及成礦后期的氫氧同位素變化不大，基本上都落在巖漿水和變質(zhì)水下側(cè)，但偏離傳統(tǒng)造山型金礦的范圍。同時(shí)，陽山金礦不同成礦階段成礦流體氧同位素組成變化相對較大，在δD-δ18O圖解上反映出同一體系熱液經(jīng)長期演化后氧同位素向大氣降水線漂移的現(xiàn)象，由于有明顯低于巖漿水的大氣降水的的δ18O 的加入(祝新友等，2014)，使得δ18O的值向大氣降水方向偏移，顯示成礦流體除了巖漿水外，還有大氣降水的加入。氫同位素值投點(diǎn)分布在巖漿水范疇下側(cè)，可能是成礦流體在形成過程中經(jīng)歷了強(qiáng)烈的巖漿脫氣過程(Hoefs，2009)。這種特征與山陽-柞水礦集區(qū)南部冷水溝礦床(代軍治等，2015)相似。

6 結(jié)論

(1)陽山金礦主成礦階段流體包裹體由早至晚具有以下變化規(guī)律：成礦早階段以CO2包裹體為主，至成礦晚階段演化為以氣液兩相鹽水溶液包裹體為主，均一溫度及鹽度特征反映陽山金礦為低鹽度，中低溫?zé)嵋旱V床。

(2)在黃鐵礦-毒砂-石英階段至毒砂-黃鐵礦階段成礦流體發(fā)生沸騰，是大量成礦物質(zhì)沉淀的主要原因。

(3)結(jié)合氫氧同位素地球化學(xué)特征表明，成礦流體并不是巖漿水或者大氣降水，而是來自富礦下地殼地層的變質(zhì)流體，從早到晚，早階段成礦系統(tǒng)主要為變質(zhì)熱液主導(dǎo)，晚階段大氣降水不斷增多。

(4)不同階段流體包裹體均一溫度從早至晚逐漸降低，總體上屬于中低溫，鹽度從早到晚先升高后降低，表明陽山金礦成礦作用經(jīng)歷了減壓沸騰條件下的快速沉淀的過程。

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Characteristics of Fluid Inclusions and the Mineralization Process of the Anba Gold Deposit in the Yangshan Gold-Ore Zone of the West Qinling

MA Qian

(GoldGeologicalHeadquartersofChinesePeople’sArmedPoliceForce,Beijing100055)

The Anba gold deposit,a super-large one of the Yangshan gold-ore zone discovered recently in the West Qinling orogenic belt,lies in the Mianlue suture,of which the occurrence is controlled by regional thrust faults. Its ores can be classified into alteration and quartz vein types,and the former is dominant.Major ore minerals include pyrite,arsenopyrite,antimonite,native gold and electrum. Wall rock alteration types observed at the Yangshan ore field include silicification, sericitization,chloritization and decarbonation. The mineralization process can be divided into the pyrite-sericite stage (I), pyrite-arsenopyrite-quartz stage (II), arsenopyrite-pyrite-quartz stage (III) ,native gold-stibnite-quartz stage (IV) and the calcite-quartz stage (V).Different stages of quartz contain plenty of fluid inclusions with three to ten μm in size.Three main fluid inclusion types (rich-CO2,CO2and aqueous) are recorded based on their morphology,number of phases at room temperature and their phase behavior on cooling.There are three types of fluid inclusions:overall as medium-low temperatures ranging from 110 to 330℃,low salinity with 0.62 to 9.34%NaCl.eq.Compositions of individual fluid inclusions by laser Raman spectroscopy are mainly CO2and H2O.Mass spectrometer analysis shows thatδDH2O andδ18OH2O of the fluid inclusions at different mineralization stages in auriferous quartz veins are -83‰ to -107‰ and -3.08‰ to 0.17‰,respectively.The size, CO2content,and homogenization temperature of fluid inclusions decrease gradually,while salinity increases firstly and then decreases accompanying with the ore fluids from the early to the late stage.The ore fluids in the early stage are characterized by metamorphic fluid coming from the lower crust,and then experiencing decompression boiling leading to gold precipitation.Data of stable isotope also show the major ore-forming stage fluids were metamorphic in origin,and the late-stage fluids were injected by low temperature fluid.Overall,the ore-forming fluids of the Anba deposit experienced a long-term evolvement process,indicative of the complexity of gold mineralization.

fluid inclusion,ore-fluids,super-large god deposit,Yangshan,West Qinling orogenic belt

2016-01-29；

2016-06-06；[責(zé)任編輯]郝情情。

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(編號：201411048)、中國地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)調(diào)查與綜合研究項(xiàng)目(編號：12011220663)和整裝勘查區(qū)綜合研究項(xiàng)目(編號：12120114050201)資助。

馬 倩(1973年-)，女，1995年畢業(yè)于解放軍工程兵學(xué)院，獲學(xué)士學(xué)位，工程師，長期從事地質(zhì)統(tǒng)計(jì)工作。E-mail:22420227@qq.com。

P618.5

A

0495-5331(2016)04-0601-13

Ma Qian.Characteristics of fluid inclusions and the mineralization process of the Anba gold deposit in the Yangshan gold-ore zone of the West Qinling[J].Geology and Exploration,2016,52(4):0601-0613.