辜 鷹, 陳翠華, 宋志嬌, 賴(lài) 翔, 張 燕, 鄔秋敏, 賈 偉, 尹 鑫

(成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 成都 610059)

貴州習(xí)水洞子溝鉛鋅礦床位于揚(yáng)子地臺(tái)南部、四川盆地東南緣的桑木場(chǎng)成礦帶上，與其相鄰的西北鉛鋅礦成礦帶已發(fā)現(xiàn)杉樹(shù)林、青山、天橋等眾多鉛鋅礦床[1-3]，而桑木場(chǎng)成礦帶上已發(fā)現(xiàn)礦床的數(shù)量明顯較少，且研究程度不高，目前僅有張燕等[4]通過(guò)對(duì)痕量元素地球化學(xué)特征和稀土元素地球化學(xué)特征與Sedex型鉛鋅礦床(鉛硐山、二里河鉛鋅礦床)、類(lèi)Sedex型的鉛鋅礦床(南沙溝、江坡鉛鋅礦床)[5-7]以及MVT型鉛鋅礦床(陜西南鄭馬元鉛鋅礦床)[8-9]進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而初步推斷洞子溝鉛鋅礦床為MVT型鉛鋅礦床，但是有關(guān)流體包裹體特征方面的研究尚屬空白。流體包裹體是一個(gè)保留有成礦熱液流體原始組分的封閉體系，所以流體包裹體也一直被作為研究成礦流體特征最為直接有效的方法[10-12]。本文通過(guò)對(duì)洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體進(jìn)行詳細(xì)研究，探討成礦流體性質(zhì)及來(lái)源，對(duì)桑木場(chǎng)成礦帶內(nèi)同類(lèi)型礦床的成礦流體研究、礦床成因研究具有重要的參考意義。

1 地質(zhì)特征

洞子溝鉛鋅礦床在大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子地臺(tái)南部、四川盆地東南緣、齊岳山隱伏大斷裂西南側(cè)支斷裂—桑木場(chǎng)背斜核部(圖1)，是多個(gè)構(gòu)造單元的結(jié)合部位，構(gòu)造復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)地層發(fā)育較為完整，其中震旦系至中三疊統(tǒng)主要為海相沉積組合，巖性主要為碳酸鹽巖；上三疊統(tǒng)至白堊系為陸相沉積，主要為泥質(zhì)巖；第四系主要由黏土、砂土及礫石覆蓋層。泥盆紀(jì)地層全部缺失。賦礦地層主要為震旦系燈影組(Z2dn)，巖性以白云巖、灰?guī)r為主，裂隙、孔隙等發(fā)育。區(qū)域內(nèi)的大部分?jǐn)鄬訛槟鏀鄬樱呦虮睎|，背斜走向與斷層基本一致，且斷層主要分布于背斜的軸部。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic setting of the study area(據(jù)1∶250萬(wàn)中國(guó)地質(zhì)圖修改)

本礦床的主要控礦構(gòu)造為北東向展布的桑木場(chǎng)背斜和桑木場(chǎng)斷層。桑木場(chǎng)背斜派生有一系列次級(jí)衍生斷層F3～F12位于背斜北西向核部附近(圖2)。桑木場(chǎng)斷層是礦區(qū)內(nèi)最大的上沖斷層，其兩盤(pán)出露的地層不一致，北西盤(pán)出露震旦系-志留系，而南東盤(pán)則出露寒武系-志留系，傾角約73°。斷裂的走向基本平行于桑木場(chǎng)背斜的軸部，并大致沿北東-南西向切穿整個(gè)研究區(qū)。洞子溝鉛鋅礦的礦體賦存于震旦系燈影組內(nèi)，產(chǎn)出形態(tài)主要為脈狀、小透鏡狀，且經(jīng)常沿節(jié)理的次生裂隙發(fā)育少量閃鋅礦，礦體與圍巖的界線清晰?？傮w來(lái)說(shuō)礦體具有2種特征產(chǎn)狀，即以?xún)A角的大小為劃分要素，分為傾角較大和傾角較小的2種礦體。其中以?xún)A角較小的礦體為主要的產(chǎn)出形態(tài)。礦體平均厚度約2 m，鋅的品位(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為1.51%～9.71%[1]。圍巖蝕變主要以硅化為主，其次還發(fā)育黃鐵礦化、白云石化和重晶石化等，總體來(lái)說(shuō)具有規(guī)模小、強(qiáng)度低、類(lèi)型簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

根據(jù)礦石組構(gòu)可將礦石劃分為角礫狀礦石(圖3-A)、細(xì)脈狀礦石(圖3-B)以及致密塊狀礦石等，并以角礫狀和細(xì)脈狀礦石為主。金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主，非金屬礦物主要為白云石、重晶石、石英等。根據(jù)野外地質(zhì)現(xiàn)象，結(jié)合手標(biāo)本礦物之間的相互穿插關(guān)系和顯微鏡下礦物的結(jié)構(gòu)特征，將洞子溝鉛鋅礦床成礦期次劃分為2期4階段(表1)。熱液成礦期的石英-黃鐵礦階段(Ⅰ)，主要以自形-半自形晶的立方體或五角十二面體黃鐵礦為特征(圖3-C、D)；閃鋅礦-方鉛礦階段(Ⅱ)，閃鋅礦呈褐色-深褐色，且早期白云石顆粒被閃鋅礦膠結(jié)形成角礫狀構(gòu)造(圖3-A)，鏡下還可見(jiàn)方鉛礦與黃鐵礦形成的包含結(jié)構(gòu)(圖3-E)；閃鋅礦-重晶石階段(Ⅲ)，手標(biāo)本中閃鋅礦為棕褐色-棕黃色，主要呈網(wǎng)脈狀或細(xì)脈狀穿插白云石(圖3-B)，鏡下可見(jiàn)閃鋅礦主要呈他形粒狀結(jié)構(gòu)，與方鉛礦發(fā)育共邊結(jié)構(gòu)(圖3-F)，還有部分自形的重晶石顆粒包含在閃鋅礦中(圖3-G)。表生氧化期：鏡下可見(jiàn)針鐵礦和纖鐵礦的反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)(圖3-H)。

用于本次包裹體相關(guān)研究的石英和重晶石在成礦熱液期的3個(gè)階段均有發(fā)育，閃鋅礦主要發(fā)育在成礦熱液期的中晚階段(表1)。

圖2 桑木場(chǎng)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Simplified regional geological map of Sangmuchang area (據(jù)貴州桐梓幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[13]修改)1.奧陶系及新地層; 2.婁山關(guān)群; 3.石冷水組; 4.高臺(tái)組; 5.清虛洞組; 6.明心寺組-金頂山組; 7.牛蹄塘組; 8.燈影組; 9.桑木場(chǎng)背斜; 10.斷層; 11.推測(cè)斷層; 12.洞子溝鉛鋅礦床; 13.鉛鋅礦床; 14.鉛鋅礦化點(diǎn); 15.重晶石礦點(diǎn); 16.螢石礦點(diǎn)

圖3 洞子溝鉛鋅礦床礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造Fig.3 Structures and textures of ores from Dongzigou lead-zinc deposit(A)白云石被閃鋅礦和重晶石、石英等膠結(jié)形成角礫構(gòu)造的閃鋅礦礦石; (B)白云石中的閃鋅礦呈細(xì)脈狀構(gòu)造; (C)自形結(jié)構(gòu)黃鐵礦,反射光,(-); (D)五角十二面體黃鐵礦,反射光,(-); (E)方鉛礦包含黃鐵礦,反射光,(-); (E)他形黃鐵礦呈壓碎結(jié)構(gòu),反射光,(-); (F)閃鋅礦和方鉛礦發(fā)育的共邊結(jié)構(gòu),反射光,(-); (G)自形的重晶石包含在閃鋅礦中,反射光,(-); (H)針鐵礦和纖鐵礦反應(yīng)邊結(jié)構(gòu),反射光,(-)。Sp.閃鋅礦; Gn.方鉛礦; Py.黃鐵礦; Brt.重晶石; Le.纖鐵礦; Go.針鐵礦; Dol.白云石

2 樣品及測(cè)試方法

本次用于流體包裹體研究的樣品采自洞子溝鉛鋅礦礦床，包括礦床成礦熱液期中石英-黃鐵礦階段、閃鋅礦-方鉛礦階段和閃鋅礦-重晶石-瀝青階段中的石英、重晶石、閃鋅礦、方解石，通過(guò)室內(nèi)觀察選取不同顏色的閃鋅礦礦石和不同階段脈石切制包裹體片。

此次所有包裹體片的制備均由中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所完成，厚度約為0.2 mm，雙面拋光。主要通過(guò)巖相學(xué)觀察、包裹體顯微測(cè)溫和激光拉曼成分分析等方法對(duì)樣品進(jìn)行分析。包裹體的觀察與分析是在成都理工大學(xué)資源勘查工程系包裹體實(shí)驗(yàn)室完成。包裹體巖相學(xué)觀察使用Nikon ECLIPSE 50iPOL偏反光顯微鏡，目鏡10×、物鏡10×、20×、50×。流體包裹體顯微溫度測(cè)定采用Linkam THM SG600型冷熱臺(tái)，技術(shù)參數(shù)為：鉑電阻傳感器，測(cè)溫范圍為-196～600℃，溫度顯示0.1℃，控制穩(wěn)定溫度誤差± 0.1℃。在顯微測(cè)溫均一法實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通常采用20℃/min的速率升溫，并且每升高20℃，便保持一段時(shí)間恒溫，觀測(cè)包裹體中氣泡相的變化，可以發(fā)現(xiàn)在加熱過(guò)程中包裹體中的小氣泡逐漸變小且緩慢移動(dòng)。當(dāng)小氣泡變小的速率加快時(shí)或是氣泡開(kāi)始跳動(dòng)，將升溫速率調(diào)為2℃/min，直至氣泡慢慢變成一個(gè)小黑點(diǎn)。均一溫度即為小黑點(diǎn)消失時(shí)的溫度。隨后繼續(xù)對(duì)包裹體進(jìn)行加熱，升溫5～10℃，目的是為了確定包裹體確實(shí)達(dá)到了均一狀態(tài)。在包裹體達(dá)到均一后，將包裹體保持在均一溫度幾分鐘，之后再進(jìn)行降溫，可觀察到包裹體中的氣泡再出現(xiàn)的現(xiàn)象。

單個(gè)流體包裹體的激光拉曼光譜成分分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院成都礦產(chǎn)綜合利用研究所完成，使用儀器分別為RM-1000型顯微激光拉曼光譜儀，激光波長(zhǎng)532 nm，激光器輸出功率22 mW，狹縫寬度25 μm；法國(guó)HORIBA Lab RAMHRE volution激光共聚焦顯微拉曼光譜儀，波長(zhǎng)532.00 nm，光譜分辨率 ± 0.65 cm-1。

包裹體同位素涉及的樣品為閃鋅礦和與閃鋅礦密切共生的白云石、重晶石、石英和白云巖。在成都理工大學(xué)國(guó)土資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將未風(fēng)化無(wú)蝕變的樣品分離粉碎，在雙目鏡下手工挑純，使單礦物純度達(dá)到99%以上，并送至核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析和中南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心測(cè)試。氫同位素組成的主要測(cè)試方法(根據(jù)《水中氫同位素的鋅還原法測(cè)定》)：首先將石英樣品研磨至60目，在雙目鏡下進(jìn)行挑純；而后使用去離子水對(duì)挑純之后的石英樣品進(jìn)行清洗，在溫度為105℃的條件下烘干48 h，之后又經(jīng)低溫(100～200℃)烘烤除去樣品中的吸附水和次生包裹體；根據(jù)相關(guān)石英流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果，為了防止其發(fā)生相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，因而選取在300～350℃條件下，使用爆裂法獲取流體包裹體中的H2O，并同時(shí)通入N2，H2O在鋅的作用下還原為H2，最終在MAT-253型質(zhì)譜儀上測(cè)定δD組成。δ18O組成的主要測(cè)試方法(根據(jù)《硅酸鹽及氧化物礦物中氧同位素組成的五氟化溴法測(cè)定》)：首先將石英樣品研磨至200目，在雙目鏡下挑純；而后將石英樣品與BrF5混合，并保持在450～550℃的條件下持續(xù)反應(yīng)2 h，并提取在反應(yīng)中生成的O2；再將前一步反應(yīng)的O2與熱石墨棒進(jìn)一步反應(yīng)生成CO2；最后使用MAT-253型質(zhì)譜儀測(cè)定δ18O組成。石英流體包裹體的δ18OH2O是由石英的氧同位素組成通過(guò)Clayton等[14]提供的公式換算得到。

3 流體包裹體特征

在重晶石、石英中發(fā)育有大量的包裹體，而在閃鋅礦和方解石中包裹體數(shù)量較少。在室溫(25℃)條件下，根據(jù)盧煥章等[15]提出的包裹體相態(tài)分類(lèi)準(zhǔn)則，可以將洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體主要分為富液相(LV)、純液相(L)和純氣相(V)包裹體3種類(lèi)型。本次所有用于測(cè)試研究的包裹體，均選取隨機(jī)分布的、群狀分布的，或呈孤立存在的、形狀規(guī)則的原生包裹體進(jìn)行測(cè)試與分析。

3.1 包裹體巖相學(xué)

通過(guò)顯微鏡下觀察，成礦熱液期流體包裹體類(lèi)型單一，且主要為氣液兩相包裹體中的富液相包裹體(LV)，同時(shí)也有純液相(L)和純氣相(V)包裹體，未發(fā)現(xiàn)含子晶的三相包裹體。流體包裹體形態(tài)主要為似橢圓狀、長(zhǎng)條形及不規(guī)則狀，大小在1～16 μm：Ⅰ成礦階段石英中的富液相包裹體，孤立狀分布和帶狀分布均有發(fā)育，少數(shù)氣液比較大(圖4-A)，大小2～16 μm；Ⅱ成礦階段中-深色閃鋅礦中包裹體數(shù)量相對(duì)少且普遍呈小群狀或孤立狀分布(圖4-B、C)，大小2～6 μm；重晶石偶見(jiàn)呈孤立狀分布的純氣相包裹體(VCO2，圖4-D)，大小為3～13 μm；方解石中發(fā)育有純氣相包裹體(VCO2,圖4-E)，大小在4～8 μm；Ⅲ成礦階段重晶石中富液相包裹體呈帶狀和孤立狀分布(圖4-F、G)，大小2～5 μm；石英中的富液相包裹體呈星散狀分布(圖4-H)，大小3～8 μm。

圖4 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.4 Images of different types of fluid inclusions of the Dongzigou lead-zinc deposit(A)Ⅰ成礦階段石英中的富液相包裹體; (B)Ⅱ成礦階段閃鋅礦中孤立狀隨機(jī)分布的富液相包裹體; (C)Ⅱ成礦階段閃鋅礦中群狀分布的富液相包裹體; (D)Ⅱ成礦階段重晶石中的氣相CO2包裹體; (E)Ⅱ成礦階段方解石中氣相CO2包裹體; (F)Ⅲ成礦階段重晶石中孤立狀分布的富液相包裹體; (G)Ⅲ成礦階段重晶石中帶狀分布的富液相包裹體; (H)Ⅲ成礦階段石英中星散狀分布的富液相包裹體

3.2 顯微測(cè)溫結(jié)果及鹽度

本次對(duì)于洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體顯微均一溫度測(cè)試，總體來(lái)說(shuō)，均一溫度變化范圍較大，為90～320℃(表2)。

由流體包裹體均一溫度直方圖(圖5-A)可知，均一溫度多分布在130～270℃。Ⅰ成礦階段均一溫度主要集中于230～290℃，溫度區(qū)間比較集中(圖5-B)；Ⅱ成礦階段均一溫度主要集中于110～190℃，而其中閃鋅礦的均一溫度變化范圍為120～170℃(圖5-B)；Ⅲ成礦階段均一溫度相較前2個(gè)階段偏低，主要集中于100～180℃(圖5-B)。由圖5-A和圖5-B可以看出，洞子溝鉛鋅礦床熱液期流體包裹體均一溫度在3個(gè)不同成礦階段變化范圍較明顯；隨著成礦流體演化的進(jìn)行，均一溫度呈下降趨勢(shì)。測(cè)溫結(jié)果顯示洞子溝鉛鋅礦床成礦流體屬于中低溫成礦流體。

根據(jù)前人Hall等[16]提出的NaCl-H2O型包裹體鹽度經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算得到洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體鹽度(NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)：wNaCl)為2.1%～11.8%，成礦Ⅰ階段鹽度變化范圍為3.4%～11.8%，平均為7.3%；成礦Ⅱ階段鹽度變化范圍為3.5%～10.7%，平均為6.8%；成礦Ⅲ階段鹽度變化范圍為2.1%～6.5%，平均為4.3%(圖6，圖7)。

從圖7中可以看出，洞子溝鉛鋅礦床成礦熱液期流體包裹體鹽度集中在3.5%～8%，并且伴隨著成礦流體的演化，鹽度大致呈下降趨勢(shì)。成礦Ⅰ階段鹽度較高，成礦Ⅱ和Ⅲ階段隨著均一溫度的降低，鹽度也相應(yīng)降低，可能是由于后期其他低鹽度流體的混入。

表2 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體均一溫度測(cè)試結(jié)果Table 2 Microthermometric measurement of fluid inclusions in Dongzigou lead-zinc deposit

圖5 洞子溝鉛鋅礦床包裹體均一溫度直方圖Fig.5 Histogram showing homogenization temperature of fluid inclusions from the Dongzigou lead-zinc deposit

圖6 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體鹽度直方圖Fig.6 Histogram showing salinity of fluid inclusions in Dongzigou lead-zinc deposit

3.3 激光拉曼成分分析

通過(guò)分析激光拉曼圖譜，發(fā)現(xiàn)洞子溝鉛鋅礦床中包裹體類(lèi)型單一、成分簡(jiǎn)單，均為H2O和極少量的CO2。I成礦階段石英(圖8-A)、Ⅱ成礦階段閃鋅礦(圖8-B)和重晶石(圖8-C)以及Ⅲ成礦階段白云石(圖8-D)中的包裹體均可以看到明顯水峰(3 472.02 cm-1、3 440.52 cm-1、3 479.71 cm-1)，成分均為H2O，僅在Ⅲ成礦階段中的石英和重晶石(圖8-C)中見(jiàn)少量的CO2特征峰(1 288.43 cm-1)。洞子溝鉛鋅礦床的成礦流體總體上屬于NaCl-H2O體系。

圖7 均一溫度-鹽度散點(diǎn)(流體演化趨勢(shì))圖Fig.7 Plot of salinity versus homogeneous temperature of fluid inclusions of different stages

圖8 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體激光拉曼(LRM)圖譜Fig.8 Raman spectra of fluid inclusions in the Dongzigou lead-zinc deposit(A)Ⅰ成礦階段石英中富液相包裹體氣相中的H2O; (B)Ⅱ成礦階段閃鋅礦中富液相包裹體氣相中的H2O; (C)Ⅱ成礦階段重晶石中純氣相包裹體中的CO2; (D)Ⅲ成礦階段白云石中富液相包裹體氣相中的H2O

4 氫、氧同位素特征

為了確定洞子溝鉛鋅礦床成礦流體來(lái)源，對(duì)成礦作用密切相關(guān)的石英樣品進(jìn)行氫氧同位素組成測(cè)試分析，石英流體包裹體的δ18OH2O是由石英的氧同位素經(jīng)換算公式[14]計(jì)算得來(lái)(表3)。

從表3可以看出，洞子溝鉛鋅礦床熱液期4件含礦石英脈δDV-SOMW值相對(duì)比較集中，為-60.1‰～-51.4‰，平均值為-56.6‰；δ18OV-SMOW值為17.6‰～22.4‰，平均為19.8‰；結(jié)合包裹體顯微測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)可以計(jì)算出δ18OH2O-V-SMOW為0.6‰～10.8‰，平均為6.1‰。由圖9可知，有3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)落在建造水區(qū)域內(nèi)，一個(gè)落在建造水與大氣降水之間的過(guò)渡區(qū)域內(nèi)。

表3 洞子溝鉛鋅礦床石英及包裹體水的氫氧同位素組成Table 3 Hydrogen and oxygen isotopic compositions of water hosted in quartz and inclusions in the Dongzigou lead-zinc deposit

圖9 洞子溝鉛鋅礦床氫氧同位素分布圖Fig.9 H-O isotopic composition distribution of the Dongzigou lead-zinc deposit(作圖方法據(jù)B.E.Taylor[17]和張理剛[18]修改)

5 討 論

5.1 成礦流體性質(zhì)

圖10 洞子溝鉛鋅礦床熱液期成礦液體均一溫度-鹽度-密度關(guān)系圖Fig.10 Homogenization temperature versus salinity and density for fluid inclusions in the Dongzigou lead-zinc deposit(作圖方法據(jù)R.J.Bodnar[19]修改)

在本次研究中由于洞子溝鉛鋅礦床成礦熱液期中3個(gè)階段的包裹體均為H2O-NaCl型包裹體，于是可以利用NaCl-H2O體系的均一溫度-鹽度-密度相圖(圖10)得出成礦流體密度(ρ)為0.75～1.04 g/cm3。其中Ⅰ成礦階段流體密度為0.75～0.97 g/cm3，Ⅱ成礦階段流體密度為0.89～1.06 g/cm3，Ⅲ成礦階段流體密度為1.02～1.04 g/cm3。并且在圖10中不難發(fā)現(xiàn)，洞子溝鉛鋅礦床成礦流體在演化過(guò)程中，鹽度和均一溫度均呈降低趨勢(shì)。

雖然包裹體壓力還不能夠直接測(cè)定，但是根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)公式可以粗略地計(jì)算包裹體均一壓力。對(duì)于封閉體系而言，使用靜巖壓力進(jìn)行估算為妥；而對(duì)于開(kāi)放體系，則應(yīng)使用靜水壓力。考慮到下文中有關(guān)氫氧同位素的組成特征顯示成礦熱液主要是以層間建造水為主，故在計(jì)算礦床成礦深度時(shí)選用靜巖壓力進(jìn)行估算，這里取地殼的平均密度2.7 g/cm3作為礦床賦礦巖石的密度，結(jié)合NaCl-H2O流體包裹體體系均一壓力公式[20-21]和靜巖深度經(jīng)驗(yàn)公式[22]可以得出：洞子溝鉛鋅礦床成礦流體包裹體均一壓力為9.39～31.2 MPa，其中成礦Ⅰ階段包裹體均一壓力范圍為14.8～31.2 MPa，平均為22.9 MPa，靜巖深度為492～963 m，平均為765 m；成礦Ⅱ階段包裹體均一壓力范圍為9.97～21.6 MPa，平均為14.8 MPa，靜巖深度為332～720 m，平均為494 m；成礦Ⅲ階段包裹體均一壓力為9.39～17.5 MPa，平均為11.7 MPa，靜巖深度介于313～581 m，平均為389 m。其中閃鋅礦的包裹體均一壓力范圍在13.0～17.3 MPa，平均為15.2 MPa；靜巖深度為432～575 m，平均為506 m。據(jù)圖11可以得出洞子溝鉛鋅礦床屬于低壓淺層成礦環(huán)境。

圖11 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體均一壓力直方圖Fig.11 Homogeneous pressure-frequency histogram of fluid inclusions for Dongzigou lead-zinc deposit

通過(guò)流體包裹體的相關(guān)分析可知，洞子溝鉛鋅礦床熱液期流體演化特點(diǎn)如下。

Ⅰ成礦階段流體包裹體均一溫度變化范圍為192～300℃，由圖5-A可知Ⅰ階段流體包裹體均一溫度主要集中于230～290℃。鹽度范圍為3.4%～11.8%，平均為7.3%；密度范圍為0.75～0.97 g/cm3，平均為0.86 g/cm3；包裹體均一壓力范圍為14.8～31.2 MPa；靜巖深度為492～963 m，平均為765 m。純液相包裹體(LH2O)、純氣相包裹體(VH2O)和富液相包裹體(LH2OVH2O，LH2OVCO2)均有發(fā)育，主要呈孤立狀分布(圖4-A)。相較其余2個(gè)成礦階段，該階段呈現(xiàn)出較高的均一溫度、鹽度、密度和深度，代表了初始成礦流體的組成特征。

Ⅱ成礦階段流體包裹體均一溫度變化范圍為110～250℃，由圖5-A可以看出Ⅱ階段流體包裹體均一溫度主要集中于130～190℃，其中閃鋅礦的均一溫度平均值為163℃。鹽度范圍為3.5%～10.7%，平均為6.8%；密度范圍為0.89～1.06 g/cm3，平均為0.95 g/cm3；包裹體均一壓力范圍為9.97～21.6 MPa；靜巖深度為332～720 m，平均494 m。閃鋅礦中的包裹體發(fā)育純氣相包裹體(VH2O)和富液相包裹體(LH2OVH2O)，均呈星散狀分布(圖4-D)。Ⅱ成礦階段流體包裹體均一溫度低于Ⅰ成礦階段，鹽度和Ⅱ階段成礦流體相比也略低，密度變化不大，靜巖深度明顯降低，且閃鋅礦主要在該階段沉淀富集。

Ⅲ成礦階段流體包裹體均一溫度范圍為109～201℃，由圖5-A可以看出Ⅲ階段流體包裹體均一溫度主要集中于110～170℃。鹽度范圍為2.1%～6.5%，平均為4.3%；密度范圍為1.02～1.04 g/cm3，平均為0.96 g/cm3；包裹體均一壓力為9.39～17.5 MPa；靜巖深度為313～581 m，平均為389 m。Ⅲ成礦階段流體包裹體在閃鋅礦、石英及重晶石中發(fā)育有純氣相包裹體(VH2O)、純液相包裹體(LH2O)和富液相包裹體(LH2OVH2O、LH2OVCO2)，呈條帶狀分布(石英、重晶石和白云石中)，部分呈星散狀分布(圖4-F、G、H)。Ⅲ成礦階段流體包裹體均一溫度和Ⅱ成礦階段流體包裹體相差不大，鹽度有所下降，密度同樣和Ⅱ階段類(lèi)似，靜巖深度略有降低。

圖12 洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體均一壓力-均一溫度圖解Fig.12 Homogeneous pressure-homogenization temperature histogram of fluid inclusions for Dongzigou lead-zinc deposit

由圖12可知，洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體均一壓力和均一溫度之間表現(xiàn)出較為明顯的線性關(guān)系，隨著成礦作用的進(jìn)行，均一溫度和均一壓力逐漸降低，反應(yīng)出成礦流體演化過(guò)程中一個(gè)降溫和減壓的過(guò)程，可以推測(cè)成礦流體是由中淺層處向上運(yùn)移。

5.2 成礦流體來(lái)源

據(jù)圖9可知：δD同位素值變化不大，而δ18O同位素值在熱液成礦期中晚階段落在了與大氣降水的過(guò)渡區(qū)域內(nèi)，究其原因主要是由于礦床的賦礦圍巖為碳酸鹽巖，富含δ18O同位素，并且其δD同位素的值與大氣降水相比很小，可以忽略不計(jì)。故在大氣降水與圍巖發(fā)生同位素交換作用時(shí)，主要影響δ18O同位素的值[23]。綜合分析后認(rèn)為：①洞子溝鉛鋅礦床熱液期流體的氫氧同位素組成數(shù)據(jù)主要分布在建造水區(qū)域內(nèi)；②熱液期早階段氫氧同位素組成指示成礦流體起源于地層中的建造水；③熱液成礦期中晚階段，氫氧同位素組成數(shù)據(jù)落在了建造水與大氣降水的過(guò)渡區(qū)域內(nèi)，能夠反映成礦作用演化過(guò)程中成礦流體中有大氣降水的混入。

6 結(jié) 論

a.洞子溝鉛鋅礦床流體包裹體類(lèi)型主要為富液相包裹體(LV)、純氣相包裹體(VCO2、VH2O)以及純液相包裹體(LH2O)。在成礦熱液期不同階段不同寄主礦物中包裹體的類(lèi)型均以富液相H2O包裹體(LV)為主，分布形式多樣、形態(tài)復(fù)雜，以似橢圓狀、長(zhǎng)條形為主，偶見(jiàn)不規(guī)則狀，包裹體大小主要為3～10 μm，氣相充填度5%～40%。

b.石英-黃鐵礦階段(Ⅰ)流體包裹體均一溫度主要集中于230～290℃，鹽度(wNaCl)平均為7.3%，密度平均為0.86 g/cm3；閃鋅礦-方鉛礦階段(Ⅱ)流體包裹體均一溫度主要集中于130～190℃，鹽度平均為6.8%，密度平均為0.95 g/cm3；閃鋅礦-重晶石階段(Ⅲ)流體包裹體均一溫度主要集中于110～170℃，鹽度平均為4.3%，密度平均為0.96 g/cm3。礦床成礦流體呈現(xiàn)出中低溫-中低鹽度-中低密度的特征。包裹體均一壓力和靜巖深度也偏低，并且隨著成礦作用的進(jìn)行，呈逐步下降趨勢(shì)。成礦環(huán)境為低壓淺成成礦環(huán)境。

c.熱液成礦期早階段成礦流體以地層中建造水為主，隨成礦作用的進(jìn)行，成礦流體由中淺層向上運(yùn)移，并在成礦熱液期的晚階段有大氣降水混入成礦流體。