張文昭 夏楚林 宋芊 甄士坤 全長恩

摘? ?要：扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床位于東昆侖成礦帶東段都蘭-鄂拉山成礦亞帶，礦體受NE向及SW向斷裂帶控制明顯，含礦地層為一套陸相噴溢-噴發(fā)相火山巖。通過對含礦火山巖及近礦石英脈樣品進(jìn)行礦相學(xué)與流體地球化學(xué)分析結(jié)果顯示：成礦流體包裹體均一溫度集中分布在190℃～350℃，鹽度變化范圍集中于1～5wt%NaCl ，成礦流體屬中溫、低鹽度流體;O同位素數(shù)據(jù)顯示，礦床成礦后期遭地下水熱液交代蝕變作用;S，Pb同位素數(shù)據(jù)顯示，礦區(qū)成礦物質(zhì)來源較單一，并具一定程度的殼?；旌咸卣?成礦過程可劃分為石英-多金屬硫化物階段（階段Ⅰ）和石英-碳酸鹽階段（階段Ⅱ）2個階段。據(jù)流體包裹體成礦均一壓力與成礦深度關(guān)系計算，該礦床成礦深度為0.568～0.806 km。研究認(rèn)為，扎麻山礦區(qū)銅多金屬礦床成礦流體來源為以火山熱液為主、后期地下水熱液參與的混合流體，成因類型為產(chǎn)于陸相火山巖中的中溫、低鹽度淺成火山熱液礦床。

關(guān)鍵詞：東昆侖東段;扎麻山銅鉛鋅多金屬礦;流體包裹體;成礦物質(zhì)來源

東昆侖成礦帶位于青藏高原北部，成礦作用類型復(fù)雜，為國內(nèi)重要的鐵、銅多金屬成礦帶之一[1-4]。扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床位于東昆侖成礦帶東段北部，西距都蘭縣城約60 km（圖1）。礦區(qū)印支期巖漿-火山活動頻繁，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造制約，NE向、NW向斷裂構(gòu)造發(fā)育，銅鉛鋅多金屬礦化特征顯著[5]。由于地理位置及交通條件所限，該礦床自2003年發(fā)現(xiàn)以來，前人僅在礦床不同區(qū)段開展了成礦地質(zhì)特征、巖石地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志等方面工作[6-8]，對礦床成因類型的研究相對滯后，一定程度上影響和制約了該礦床找礦勘探成效。本次研究在運(yùn)用礦相學(xué)理論基礎(chǔ)上，對扎麻山銅鉛鋅多金屬成礦相關(guān)含礦石英脈與方解石脈開展系統(tǒng)和精確的流體包裹體微觀特征分析、均一溫度和鹽度測定，結(jié)合礦石中氧、硫、鉛等穩(wěn)定同位素測試分析，分析礦床成因類型。

1? 礦區(qū)地質(zhì)

扎麻山礦區(qū)地層較單一，出露地層有石炭系、三疊系、古近系及第四系。三疊系為該區(qū)地層主體，巖性主要包括杏仁狀安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、（蝕變）閃長斑巖、凝灰?guī)r等，為一套由噴發(fā)相向噴溢相過渡的中酸性火山巖夾火山碎屑巖。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NW向和NE向兩組斷裂，NE向斷裂規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)，是區(qū)內(nèi)最發(fā)育的一組斷裂;NW向斷裂規(guī)模不大，被NE向斷裂切割，是扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床重要的容礦構(gòu)造。礦區(qū)巖漿活動較頻繁，以大規(guī)模中酸性巖漿侵入和陸相火山噴發(fā)活動為主。侵入巖分布較廣，巖性為灰白色花崗閃長巖，次為淺肉紅色中細(xì)?；◢弾r（圖2）。

2? 礦床地質(zhì)特征

2.1? 礦（化）體特征

礦床巖石組合主要為安山質(zhì)凝灰熔巖、含礦安山巖、閃長斑巖和二長花崗巖。礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號含礦帶，圈定出多條規(guī)模不等的礦（化）體。礦（化）體受NE向斷裂控制，Ⅱ號含礦帶以鉛鋅礦化為主，Ⅲ、Ⅳ號含礦帶地表普遍見孔雀石化。圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要為硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、絹云母化及黃鐵礦化。

本次研究的Ⅱ號含礦帶，其兩側(cè)脈巖發(fā)育，鉛鋅礦化程度與圍巖蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系。主成礦期為火山凝灰?guī)r階段，后期石英脈階段的熱液活動對銅多金屬成礦起到二次富集作用，Ⅱ-2鉛鋅礦體、Ⅱ-6銅多金屬礦體為代表礦體（圖3）。Ⅱ-2鉛鋅礦體受NE向斷裂控制，呈條帶狀，在地表呈“S”型。礦體以鉛鋅礦化為主，伴生有銅，局部共生有銀。礦石中有用組分品位變化較大，圍巖蝕變以綠泥石化、綠簾石化、硅化和碳酸鹽化為主。Ⅱ-6銅多金屬礦體受NE向斷裂控制，呈透鏡狀。礦體以銅礦化為主，伴生有鉛、鋅、銀。礦石類型以稀疏浸染狀多金屬礦石為主，圍巖蝕變以硅化為主，可見碳酸鹽化等。

2.2? 礦石特征

扎麻山礦床礦石結(jié)構(gòu)較簡單，礦石構(gòu)造以浸染狀為主（圖4-d），包括稀疏浸染狀構(gòu)造和稠密浸染狀構(gòu)造，次為致密塊狀構(gòu)造及少量團(tuán)塊狀方鉛礦石。礦石結(jié)構(gòu)以他形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)為主（圖4-b，f），次為粉末狀結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)等。礦石礦物種類較豐富，金屬礦物主要有：方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石、銅藍(lán)、黃鐵礦、褐鐵礦、毒砂等;非金屬礦物主要有：斜長石、鉀長石、石英、綠泥石、綠簾石、透輝石、角閃石、方解石、絹云母、高嶺土等。礦區(qū)內(nèi)受構(gòu)造斷裂影響，圍巖蝕變較強(qiáng)。蝕變類型有綠泥石化、綠簾石化、硅化及絹云母化等。受后期充填作用影響，形成碳酸巖化（方解石充填）、黃銅礦化（黃銅礦充填）（圖4-e），含有較發(fā)育的礦化石英脈（圖4-a，c）。

3? 樣品采集與分析測試方法

本次流體包裹體研究樣品均采自扎麻山礦區(qū)Ⅱ號礦帶的含礦安山巖及石英脈。礦區(qū)內(nèi)脈巖廣泛發(fā)育，巖石蝕變較強(qiáng)，局部可見金屬礦化，是重要的找礦標(biāo)志之一。本次選取安山質(zhì)凝灰?guī)r、角閃安山巖、石英脈、火山碎屑英安巖、礦化安山巖、晶屑凝灰?guī)r6件樣品（表1），分別對6件樣品進(jìn)行流體包裹體觀察鑒定及顯微測溫、穩(wěn)定同位素測試分析，測試單位為核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心。鑒定測溫測試儀器為LINKAM THMS600型冷熱臺，儀器控制溫度范圍在-196℃～600℃ ，測定精度為±0.1℃。實驗溫度26℃，濕度50%。對樣品中石英、方鉛礦及黃鐵礦進(jìn)行穩(wěn)定同位素測定，其中氧同位素測試儀器為Delta v advantage氣體同位素質(zhì)譜儀，精度優(yōu)于0.2%;硫同位素測試儀器為Delta v plus氣體同位素質(zhì)譜儀，測試精度為±0.2%;鉛同位素測試儀器為ISOPROBE-T 熱表面電離質(zhì)譜儀，相對濕度為28%，溫度19℃，誤差在2σ。

4? 測試結(jié)果

4.1? 流體包裹體巖相學(xué)特征

研究成礦流體包裹體密度、物質(zhì)成分、溫度、鹽度為分析熱液礦床成礦流體物質(zhì)來源提供有利依據(jù)[10-11]。通過對含礦石英脈樣品進(jìn)行流體包裹體測試，石英中原生流體包裹體較發(fā)育，形態(tài)規(guī)則，多呈圓形、橢圓形，成群分布（個別呈帶狀分布）。包裹體主要有3種類型：①純液相包裹體。廣泛分布于礦體石英脈中，以透明無色為主，多小于20 μm;②富液包裹體。成群分布，氣液比為10%～35%，以無色-灰色較發(fā)育;③H2O-CO2三相包裹體。個別視域內(nèi)少量發(fā)育，呈無色-淺灰色，形態(tài)規(guī)則，氣液比為30%～40%，大小為10～20 μm（圖5）。

據(jù)流體包裹體特征及賦存礦物相互關(guān)系，可分為兩個階段：①石英-多金屬硫化物階段（階段Ⅰ）。包裹體主要分布在石英脈中，成群狀分布，以富液包裹體、純液體包裹體為主，少量H2O-CO2三相包裹體，均一溫度范圍主要集中在230℃～300℃;②石英-碳酸鹽階段（階段Ⅱ）。包裹體主要分布在石英脈中，以富液包裹體為主，均一溫度范圍主要集中在96℃～148℃，較前一階段均一溫度明顯降低，階段Ⅰ為主成礦階段。

4.2? 流體包裹體顯微測溫結(jié)果

據(jù)流體包裹體均一溫度和鹽度統(tǒng)計結(jié)果（表2），常溫下包裹體氣液比多為15%～30%，大小為3～22 μm，以8～12 μm居多。據(jù)圖6，結(jié)合青海扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床流體包裹體特征可看出，含礦石英脈中成礦流體包裹體成分主要為H2O，包裹體均一溫度為90℃～360℃，峰值集中分布于190℃～350℃。相應(yīng)鹽度變化范圍在0.53～11.46wt%NaCl，峰值集中分布在1～5wt%NaCl。

4.3? 穩(wěn)定同位素結(jié)果

O同位素分析? 據(jù)樣品中石英氧同位素測試分析結(jié)果（表3），δ18OV-PDB值范圍為-22.4‰～-29.4‰，平均-26.5‰;δ18OV-SMOW值為0.5‰～7.9‰，平均3.6‰。由于同位素存在明顯分餾，利用石英-水同位素分餾方程[12-13]，其中T 為均一溫度，結(jié)合包裹體測溫數(shù)據(jù)，計算出石英-多金屬硫化物階段成礦流體的δ18O水值變化范圍在7.2‰～10.0‰，平均8.53‰;石英-碳酸鹽階段成礦流體δ18O水值為16.6‰。

[1000lnα石英-水=3.38×106/273.16+T2-2.90]…（1）

S同位素分析? 據(jù)樣品中黃鐵礦硫同位素測試分析結(jié)果（表4），δ34SV-CDT值范圍為-1.9‰～+4.9‰，平均+1.317‰。

Pb同位素分析? 據(jù)樣品中方鉛礦鉛同位素測試結(jié)果（表5），206Pb/204Pb值為18.176～18.295，平均18.240 5;207Pb/204Pb值為15.576～15.692，平均15.611。

208Pb/204Pb值為38.292～38.663，平均38.407，Pb同位素整體變化較小。

5? 討論

通過對流體包裹體顯微測溫研究，6件樣品均一溫度主要分布在190℃～350℃，鹽度主要在1～5wt%NaCl。結(jié)合流體包裹體測試結(jié)果，繪制均一溫度-鹽度關(guān)系圖（圖7）。從圖7中看出，隨著成礦作用的進(jìn)行，中溫、低鹽度的成礦流體溫度、鹽度逐漸緩慢降低，說明流體存在一個簡單的冷卻過程[14]。所測樣品中石英-多金屬硫化物階段δ18O水值變化范圍在7.2‰～10.0‰，平均 8.53‰。指示主成礦期后，部分礦體可能遭受低溫地下水熱液的交代蝕變作用[15]。研究認(rèn)為，該礦床具中溫低鹽度流體特點，與火山熱液流體特征相一致[16-17]。

對硫、鉛同位素研究有利于判斷礦區(qū)成礦物質(zhì)來源。所測樣品中δ34SV-CDT值范圍在-1.9‰～+4.9‰，平均+1.317‰。礦石中黃鐵礦中的S同位素δ34S變化不大，說明該礦床與成礦相關(guān)的物質(zhì)中S的來源較單一，金屬硫化物在同期或近期形成[18]。在鉛同位素構(gòu)造演化圖解中（圖8），4件方鉛礦樣品均投影在造山帶區(qū)域附近，表明研究區(qū)礦石中鉛并非來自單一物源，具一定程度的殼?；旌咸卣鱗14]。

據(jù)成礦壓力與成礦深度的經(jīng)驗公式，可計算出成礦深度[19-20]：

H1=P0×T1/300T0（km）…（2）

其中：N為成礦溶液鹽度值;T0為成礦初始溫度值（T0=374+920×N（℃））;P0為成礦初始壓力值（P0=219+2 620×N（105Pa））;T1為礦區(qū)實測成礦溫度值;H1即為礦區(qū)成礦深度值。結(jié)合流體包裹體成礦鹽度和成礦溫度，由公式（2）計算得到扎麻山礦區(qū)成礦深度為0.568～0.806 km，為淺成熱液礦床。

通過對礦區(qū)地質(zhì)、礦化與圍巖蝕變特征、流體包裹體顯微測溫及穩(wěn)定同位素綜合分析，扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床受NE向和NW向斷裂控制，在火山熱液作用下，Cu，Pb，Zn，Ag等元素發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移和富集成礦，后期受到地下水熱液的改造。認(rèn)為該礦床成因?qū)佼a(chǎn)于陸相火山巖中的中溫、低鹽度淺成火山熱液礦床。

6? 結(jié)論

（1） 扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床受地層與斷裂構(gòu)造控制，主要發(fā)育NE向和NW向斷裂。礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造較簡單，以他形粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造為主。圍巖蝕變較強(qiáng)烈，可作為找礦標(biāo)志。

（2） 研究結(jié)果表明，成礦流體包裹體分為3種類型：純液包裹體、富液包裹體及H2O-CO2三相包裹體。主成礦階段為石英-多金屬硫化物階段（階段Ⅰ）。據(jù)樣品顯微測溫結(jié)果及δ18O水值變化，判斷成礦流體屬中溫、低鹽度火山熱液流體。

（3） 結(jié)合穩(wěn)定同位素研究，認(rèn)為扎麻山銅鉛鋅多金屬礦床成礦流體來源為以火山熱液為主、后期地下水熱液參與的混合流體。通過推算得出礦床成礦深度為0.568～0.806 km，與火山熱液成礦一致。該礦床成因類型屬淺成中溫火山熱液礦床。

致謝：青海省科技計劃應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目（2020-ZJ-762）“東昆侖東段與巖漿-火山熱液有關(guān)的銅-鉛-鋅-銀多金屬成礦系統(tǒng)形成及找礦方向研究”為本文提供經(jīng)費(fèi)資助，核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心和青海大學(xué)地質(zhì)工程系為本文的相關(guān)測試提供了技術(shù)與平臺支持，在此一并表示感謝！

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Genesis of the Zhamashan Cu-Pb-Zn Polymetallic Deposit in the Eastern Section of East Kunlun： Indications from

Fluid Inclusions and Stable Isotopes

Zhang Wenzhao，Xia Chulin，Song Qian，Zhen Shikun， Quan Changen

（Department of Geological Engineering， Qinghai University， Xining ，Qinghai ，810016，China）

Abstract： The Zhamashan Cu-Pb-Zn polymetallic deposit is located in the Dulan-Elashan metallogenic subbelt in the eastern part of the East Kunlun metallogenic belt. The orebody is obviously controlled by NE and NW trending fault zones， and the ore-bearing strata are a set of continental efflux-eruptive volcanic rocks. Through mineralogical and fluid geochemical analysis of ore-bearing volcanic rocks and near-ore veins， the results show that： The homogenization temperature of ore-forming fluid inclusions concentrates between 190℃～350℃ and the salinity varies between 1～5wt%NaCl. The ore-forming fluid belongs to a medium temperature and low salinity fluid. The oxygen isotope data show that the late mineralization period was affected by the metasomatic alteration of groundwater hydrothermal solution. The S and Pb isotopic data show that the source of ore-forming materials in the mining area is relatively single， and the ore-forming materials have the characteristics of crust-mantle mixing to a certain extent. The ore-forming process can be divided into two stages： quartz-polymetallic sulfide stage （stageⅠ） and quartz-carbonate stage （stage Ⅱ）. The ore-forming depth of the deposit is 0.568～0.806km according to the calculation of the relationship between the ore-forming pressure and depth of the fluid inclusions. It is concluded that the ore-forming fluid of the copper polymetallic deposit in Zhamashan mining area is derived from the mixed fluid with mainly volcanic hydrothermal fluid and later groundwater hydrothermal fluid， and the genetic type is the epivolcanic hydrothermal deposit with medium temperature and low salinity in continental volcanic rocks.

Key words： East section of East Kunlun;Zhamashan Copper-Lead-Zinc polymetallic ore;Fluid inclusion;Ore-forming material source