湘東北萬古金礦的流體包裹體特征

安江華，李杰，陳必河，唐分配，譚仕敏，賀春平

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙 410011）

湘東北萬古金礦的流體包裹體特征

安江華，李杰，陳必河，唐分配，譚仕敏，賀春平

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，長沙 410011）

萬古金礦位于位于平江縣城西南。金礦(化)體產(chǎn)于中元古宙薊縣系變質(zhì)巖中，嚴(yán)格受NWW向構(gòu)造破碎帶控制。金礦體呈似層狀、透鏡狀。礦脈由含金石英脈和(或)含金破碎蝕帶組成。流體包裹體研究表明，成礦流體溫度較低（220～260℃），具有多源性，并以深源流體為主。

流體包裹體；深源流體；金礦；萬古

萬古金礦位于湖南省東北部，平江縣城西南16 km，是湖南地勘局402隊上世紀(jì)八十年代發(fā)現(xiàn)并已開發(fā)的一處大型金礦床。為此，前人已對該區(qū)已進(jìn)行了大量的研究。本文主要對該區(qū)含金石英脈中流體包裹體進(jìn)行了測溫和相關(guān)研究，為探討礦床成因提供新的依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)位于揚子地塊南東緣，江南古陸湖南段東北部。區(qū)內(nèi)出露地層主要為中元古界薊縣系和中生代白堊系衡陽群。薊縣系由一套區(qū)域變質(zhì)的板巖，粉砂質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)板巖及變質(zhì)砂巖等組成。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖僅在西南部較發(fā)育，金井巖體出露面積110 km2，為燕山早期中深成侵入體。巖性為中粒斑狀白云母花崗巖，中-中細(xì)粒斑狀二云母二長花崗巖。其次在西部有望湘花崗巖體和一些大小不一的花崗巖株出露。

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造形跡復(fù)雜，歷經(jīng)了多次構(gòu)造運動。中元古代武陵運動使薊縣系遭受強烈擠壓變形，構(gòu)成NW-SE向韌性剪切帶和一系列向北倒轉(zhuǎn)的復(fù)式緊密褶皺。后期的加里東、印支、燕山運動所造成強烈的NE向褶皺及斷裂。其中NE向深大斷裂為導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，次一級NW、近EW向斷裂構(gòu)造裂隙與成礦作用密切[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)

萬古金礦床位于九嶺復(fù)式背斜南西傾伏端，長平斷陷盆地北西側(cè)的NWW向構(gòu)造與NE向構(gòu)造的交匯部位(圖1)[2～5]，①毛景文等,湖南萬古地區(qū)金礦成礦規(guī)律和找礦預(yù)測,1996.。主要構(gòu)造為NWW、NE向斷裂，其中NWW向斷裂是礦床的儲礦構(gòu)造，NE向斷裂大致等間距分布，切割破壞礦脈。區(qū)內(nèi)巖漿活動較為頻繁，以花崗質(zhì)巖漿為主，從早到晚依次有雪峰期、加里東期、燕山期巖體。礦區(qū)出露地層簡單，主要為中元古宙薊縣系小木坪組，總體走向NWW，傾向NEE，可分為上、中、下三段，為一套綠片巖相變質(zhì)巖系，為半深海-淺海相濁積巖建造。主要巖性為板巖、粉砂質(zhì)板巖和變質(zhì)粉砂巖等。

3 礦體地質(zhì)

金礦化圍巖為中元古界薊縣系變粉砂巖，變雜砂巖和板巖。金礦化沿一組近EW向斷裂破碎帶發(fā)育。已控制了19條礦脈帶，平均品位6.5×10-6，儲量達(dá)大型?？煞譃楹鹗⒚}、蝕變構(gòu)造角礫巖型2種，以前者為主。

萬古金礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)含金礦脈帶25條，產(chǎn)于冷家溪群坪原組第二段中，嚴(yán)格受NWW向構(gòu)造破碎帶控制。礦脈主要由含金石英脈和(或)含金破碎蝕變板巖組成，地表延長350～1 420 m，傾斜最大延伸400 m。礦體呈似層狀、透鏡狀。走向NWW，傾向NNE，傾角20°～80°。礦體走向延長為30～400 m，厚0.4～6.43 m，傾斜最大延伸可達(dá)300 m， Au平均品位為(3～17.12)×10-6。

常見礦石中金屬礦物有毒砂、黃鐵礦，少量自然金，其次為方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦、黃銅礦等；脈石礦物以石英和長石為主，絹云母、方解石、綠泥石等次之。

自然金分為可見金和顯微金，呈粒狀、片狀、樹枝狀分布于石英、黃鐵礦、毒砂等礦物晶隙、裂隙間及破碎板巖裂隙中。

圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂化及碳酸鹽化，其中以硅化、黃鐵礦化、毒砂化與金礦化關(guān)系最為密切。

圖1 萬古金礦地質(zhì)簡圖（據(jù)袁蘭陵等[3]修改）Fig.1Simplified geological map of Wangu gold deposits in Pingjiang county,northeast Hunan province

4 流體包裹體特征

礦物包裹體是成巖成礦流體在礦物結(jié)晶生長過程中，被包裹在礦物晶格缺陷或穴窩中，至今尚在主礦物中封存并與主礦物有著相的界限的那一部分物質(zhì)[6]。其中，成巖成礦流體指的是捕獲包裹體時主礦物周圍的流體介質(zhì)；主礦物是圈閉包裹體的礦物，幾乎與包裹體同時形成；包裹體一旦被捕獲便不受外來物質(zhì)的影響。

包裹體測溫方法常用的有兩種：爆裂法和均一法。爆裂法主要是指將樣品加熱而使包裹體爆裂得到爆裂溫度，而均一法是測均一溫度，包裹體形成之后，由于所處的物理化學(xué)條件的變化，使均一的液相變?yōu)閮上嗷蚨嘞?，通過加熱使其相態(tài)均一，就得到了流體包裹體形成時的均一溫度[7]。

4.1 樣品采集和加工

選用含有石英脈的金礦石標(biāo)本制作光薄片，厚度0.25～0.3 m，雙面拋光，粘片時注意溫度不得超過80℃，以免破壞流體包裹體。在50倍物鏡的普通顯微鏡下觀察光薄片，尋找待研究的礦物流體包裹體，劃分包裹體類型、期次，確定研究方案。

4.2 包裹體形態(tài)

研究所采樣品為含礦石英脈，該石英脈主要由微-細(xì)晶石英組成。微晶石英中包裹體幾乎不發(fā)育，細(xì)晶石英中包裹體較發(fā)育，但普遍較?。ǎ? μm），少數(shù)可達(dá)10 μm以上。細(xì)晶石英中的包裹體可分為兩種類型，與液體包裹體共生的鹽水包裹體，和與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體。兩類均成群分布，外形規(guī)則。與液體包裹體共生的鹽水包裹體大小在（3×4～10×20）mm，V/T在5～15%之間，多數(shù)在10%±。與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體大小在（4×6～3×10）mm，V/T都在＜10%的范圍之內(nèi)。

4.3 流體包裹體顯微測溫

本次顯微測溫根據(jù)編號EJ/T 1105-1999的礦物流體包裹體溫度的測定檢測方法進(jìn)行。實驗條件為溫度22℃、濕度40%，所用儀器為LINKAMTHMS600型冷熱臺。測溫時，儀器的使用溫度為-196～600℃，在0～600℃精度為±1℃，在-196～0℃時，精度為±0.1℃。升溫降溫的速率可預(yù)先設(shè)置，也可以在操作過程中具體控制。設(shè)置的溫度變化速率一般為10℃/min，在相變點溫度附近，溫度變化率設(shè)置1℃/min或者更慢。顯微熱臺測定了包裹體的均一溫度，并通過水溶液包裹體的冰點溫度（水溶液包裹體）或二氧化碳籠合物的融化溫度（含二氧化碳包裹體）的測定，根據(jù)Brown（1989）的FLINCOR計算機程序，采用Brown和Lamb(1989)的等式計算水溶液的鹽度，并估算了礦物形成的壓力。

不同類型包裹體共生的鹽水包裹體特征有所差異。與液體包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度范圍較大，在146～310℃之間，由冰的融化溫度計算的鹽度為4.04～9.21 wt%NaClequiv。與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體均一溫度較為集中，在239～252℃之間，由冰的融化溫度計算的鹽度為8.68～11.58 wt%NaClequiv。兩種類型的鹽水包裹體的均一溫度直方圖見圖2，均一溫度-鹽度散點圖見圖3。

4.4 流體包裹體成分

流體包裹體的成分由核工業(yè)地質(zhì)分析測試研究中心的流體包裹體顯微激光拉曼光譜分析來獲得。從分析結(jié)果可知，萬古金礦的成礦流體的氣體成分以CO2為主，并含有部分N2。拉曼光譜測點位置及分析結(jié)果見圖4～6。

圖2 萬古金礦流體包裹體均一溫度Th（℃）直方圖Fig.2Homogenization temperature histogramof fluid inclusions in quartz fromWangu gold deposit

圖3 萬古金礦流體包裹體均一溫度Th（℃）-鹽度散點圖Fig.3Homogenization temperature-salinity scatter-gramof fluid inclusions in quartz in Wangu gold deposits

圖4 樣品W1的測點位置W1-1和W1-2Fig.4Positions of measuring point W1-1 and W1-2 fromsample W1

圖5 W1-1拉曼光譜分析結(jié)果Fig.5Analysis result of Raman spectra fromsample W1-1

圖6 W1-2拉曼光譜分析結(jié)果Fig.6Analysis result of Raman spectra fromsample W1-2

5 結(jié)果解釋與討論

與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體無論從均一溫度還是從鹽度方面，其范圍都比與液體包裹體共生的鹽水包裹體要相對集中。含礦石英脈中流體包裹體均一溫度在146～310℃之間，主要區(qū)間是220～260℃，與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體的均一溫度均集中在這個主要區(qū)間內(nèi)；流體包裹體的鹽度在4.04～11.58 wt%NaClequiv之間，與主要的均一溫度區(qū)間220～260℃所對應(yīng)的鹽度區(qū)間為8.68～11.58 wt%NaClequiv，與氣體包裹體共生的鹽水氣液包裹體的鹽度范圍也與主要均一溫度區(qū)間所對應(yīng)的鹽度范圍相一致。造成這個現(xiàn)象的原因可能是流體中大量CO2的存在導(dǎo)致金元素沉淀成礦[8～9]。雖然在金的搬運形式中，碳酸鹽化合物絡(luò)合物不是其主要形式，但是CO2是一種弱酸，對緩沖調(diào)節(jié)成礦流體pH值的作用不可忽視。當(dāng)含礦流體所處外界環(huán)境的pH值、EH值及溫度壓力等任何一個因素發(fā)生變化時，都會引起流體中金元素的沉淀[10]。

成礦溫度方面，有研究表明大多數(shù)金礦是在高于200℃的溫度下形成的[10]。萬古金礦流體包裹體的溫度、鹽度方面的證據(jù)表明其成礦溫度最低為220～260℃，屬中溫礦床。成礦流體具有多源性，并以深源流體為主[12]，萬古金礦床成礦流體的δD值為-56‰～-64‰，δOH2O值為7.4‰～10.9‰，證明深源流體可能來自巖漿或深部[11]。本次研究所測含礦石英脈中流體包裹體的鹽度較低，表明成礦過程中還有淺部流體的混入。

在野外工作期間得到湖南地質(zhì)調(diào)查院領(lǐng)導(dǎo)和同事的大力支持和通力合作；測試工作得到核工業(yè)部北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心張敏的大力支持，在此表示感謝！

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Fluid Inclusion Study of Wangu Gold Deposit,Northeastern Hunan Province

ANJiang-hua,LI Jie,CHENBi-he,TANG Fen-pei,TANShi-min,HE Chun-ping
（Hunan Institute of Geological Survey,Changsha 410011,China）

Wangu gold deposit is located in the Pingjiang county,Hunan province.The mineralization was controlled by structural fracture zone,and emplaced in Middle Mesoproterozoic Jixianian Systemmetamorphic rocks.The ore bodies are stratiform-like and lenticular composed of the gold-bearing quartz veins and cataclastic alteration zones.Fluid inclusion data of Wangu gold deposit showthat the ore-forming fluid was characterized by lowtemperature(220～260℃).The ore-forming fluid was derived fromvarious sources and mainly fromthe deep fluid.

fluid inclusion;deep fluid;Wangu gold deposit;northeastern Hunan province

P 618.51

A

1007-3701(2011)02-0169-005

2011-04-06

國土資源部南嶺地區(qū)錫多金屬礦調(diào)查評價項目(編號：1212010781073)，湖南省地質(zhì)勘查開發(fā)局“湘東北地區(qū)與長江中下游斑巖型銅礦成礦地質(zhì)條件對比及選區(qū)研究”項目（編號：2009002）.

安江華（1984—），女，碩士研究生，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作.

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