青海三色溝鉛鋅礦流體包裹體特征及礦床成因

宋澤友，賴健清，王雄軍，張建東，宋文彬

(1. 中南大學(xué) 有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410083；2. 中南大學(xué) 地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083)

青海都蘭縣三色溝礦區(qū)位于東昆中金鐵(鎢錫)多金屬成礦帶中。該成礦帶上已發(fā)現(xiàn)矽卡巖、斑巖型、熱液型鐵銅鉬鉛鋅鈷金多金屬等多種成因類(lèi)型礦床[1?3]。從構(gòu)造背景和成礦條件上看，該區(qū)具有形成與中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的斑巖型銅礦、巖漿氣液型鉛鋅礦和金礦的潛力。

三色溝鉛鋅礦發(fā)現(xiàn)時(shí)間較短，基礎(chǔ)地質(zhì)工作程度低，研究工作更加薄弱，從而制約了對(duì)礦床成因和找礦預(yù)測(cè)的深入認(rèn)識(shí)。本文作者擬通過(guò)對(duì)礦物流體包裹體的研究，揭示成礦流體系統(tǒng)特征，對(duì)比兩期成礦作用，探討礦床的成因類(lèi)型及其成礦機(jī)制。

1 礦區(qū)成礦地質(zhì)背景

三色溝礦區(qū)位于昆中大斷裂以北的昆中巖漿弧帶，大地構(gòu)造位置上屬華北—塔里木板塊西南緣過(guò)渡帶(見(jiàn)圖 1)。

礦區(qū)出露地層為(新太古界—)古元古界金水口群白沙河組，巖性以片巖和片麻巖為主，并分為多個(gè)地層單位。主要包括金水口群白沙河組第三段(Ar3Pt13)混合花崗巖、片麻巖類(lèi)；第四段(Ar3Pt14)片巖類(lèi)、長(zhǎng)英質(zhì)粒巖類(lèi)和大理巖類(lèi)，礦區(qū)北部還發(fā)現(xiàn)范圍尚廣的變質(zhì)流紋巖。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽飨蚝捅睎|向，動(dòng)力變質(zhì)作用較發(fā)育。斷裂構(gòu)造可分為三級(jí)，其中一條穿過(guò)礦區(qū)東北角的北西西向區(qū)域性逆沖擠壓構(gòu)造帶(F101)為礦區(qū)一級(jí)構(gòu)造；礦區(qū)二級(jí)構(gòu)造為北西向剪切構(gòu)造，為區(qū)域北西向韌性剪切帶的北延；礦區(qū)三級(jí)構(gòu)造為北東—北北東向及北西向兩組斷裂構(gòu)造，為礦區(qū)鉛鋅礦體的主要控礦構(gòu)造。

巖漿巖包括地層中的火山巖和侵入巖體。古老的變質(zhì)地層中的火山巖主要包括兩類(lèi)：1) 零星出現(xiàn)的斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖、黑云母片巖等；2) 變質(zhì)流紋巖，遭受綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用。侵入巖體具有多期多階段性，主要巖性包括中粗粒?細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖和花崗斑巖?；◢彴邘r以巖脈形式侵入于黑云母二長(zhǎng)花崗巖體中，脈寬度僅數(shù)厘米至數(shù)十厘米。

2 礦化特征

礦區(qū)出現(xiàn)的主要礦化類(lèi)型包括脈型鉛鋅礦化、細(xì)脈浸染狀銅礦化。其中以鉛鋅礦化為主，銅礦化見(jiàn)于兩處。另外在螢石溝發(fā)育成螢石礦脈。

脈型鉛鋅礦已發(fā)現(xiàn) 7個(gè)脈(組)，見(jiàn)于Ⅷ號(hào)礦體地表露頭及PD3坑道內(nèi)洞室分布于礦區(qū)南、東、北部，各呈不同的產(chǎn)狀。礦體的圍巖以華力西期黑云母二長(zhǎng)花崗巖和Ar3Pt14地層變質(zhì)流紋巖為主，是一套堅(jiān)硬脆性的巖石。

礦(化)體受斷裂破碎蝕變帶控制，礦化具有不均勻、不連續(xù)、厚度不穩(wěn)定、分段富集的特征；從地表和平硐來(lái)看，深部礦化比地表好。細(xì)脈浸染狀銅礦化見(jiàn)于兩處，其一為礦區(qū)東南部Ⅷ號(hào)礦體地表露頭，由多條含銅斑巖脈體組成，單脈寬6～55 cm，脈體走向北東—近南北向；其二見(jiàn)于礦區(qū)南部PD3坑道內(nèi)洞室中，厚度變化較大，脈寬10～50 cm，走向近南北向。

礦區(qū)圍巖蝕變種類(lèi)多，包括硅化、絹云母化、鐵白云石化、鉀長(zhǎng)石化、綠泥石化、綠簾石化、泥化、黃鐵礦化、螢石化和電氣石化等。以硅化和絹云母化最為強(qiáng)烈，分帶性不明。與鉛鋅成礦作用關(guān)系密切的圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化和鐵白云石化，伴生有綠泥石化和泥化作用。硅化和絹云母化的范圍較廣，鐵白云石化分布范圍較小，但與鉛鋅礦密切相關(guān)。與銅礦化有關(guān)的圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化和黃鐵礦化，組合成黃鐵絹英巖化。

礦石主要為石英?金屬硫化物型，其中金屬礦物方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和少量黃銅礦。脈石礦物以石英為主，其次為長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石和鐵白云石。礦石結(jié)構(gòu)包括交代結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為角礫狀(見(jiàn)圖 2(a))、塊狀(見(jiàn)圖2(b))、脈狀(見(jiàn)圖 2(b)和(c))、浸染狀(圖 2(d))和團(tuán)包狀等。

根據(jù)礦石中的礦脈穿插關(guān)系、礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及圍巖蝕變特征，認(rèn)為該礦區(qū)存在兩期礦化和，即脈狀鉛鋅礦化(D1)及細(xì)脈浸染狀銅礦化(D2)，其中，鉛鋅成礦作用至少經(jīng)歷了黃鐵礦?鐵白云石階段、石英?方鉛礦(閃鋅礦)多金屬硫化物及石英(螢石)階段，其中石英?方鉛礦(閃鋅礦)多金屬硫化物階段為主成礦階段。

3 流體包裹體

3.1 樣品采集及測(cè)試方法

本次研究樣品選擇三色溝礦區(qū)不同位置、不同礦化類(lèi)型的13件樣品進(jìn)行包裹體研究(見(jiàn)表1)。室內(nèi)將樣品磨制成雙面拋光的厚片，厚度為0.06～0.08 mm。研究工作在中南大學(xué)流體包裹體實(shí)驗(yàn)室完成。高倍顯微鏡下發(fā)現(xiàn)石英和螢石中含有各類(lèi)流體包裹體。研究采用Linkam公司生產(chǎn)的THMS?600型地質(zhì)用冷熱臺(tái)，溫度范圍在?196～600 ℃之間，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)人工包裹體校準(zhǔn)，溫度范圍為 30～600 ℃時(shí)精度為 1 ℃，?196～30 ℃時(shí)精度為0.1 ℃。顯微熱臺(tái)測(cè)定包裹體的均一溫度，并通過(guò)水溶液包裹體的冰點(diǎn)溫度(水溶液包裹體)或二氧化碳籠合物的熔化溫度(含二氧化碳包裹體)的測(cè)定，根據(jù) BROWN[4]的 FLINCOR計(jì)算機(jī)程序，采用BROWN和LAMB 的等式[5]計(jì)算了水溶液的鹽度，并估算了礦物形成的壓力。

表1 三色溝礦區(qū)測(cè)溫樣品特征Table 1 Characteristics of measuring temperature sample in Sansegou deposit

圖2 三色溝礦區(qū)礦體及流體包裹體特征：(a) 角礫狀礦石，方鉛礦膠結(jié)物膠結(jié)早階段角礫；(b) 塊狀?網(wǎng)脈狀黃鐵礦被后期石英方鉛礦(閃鋅礦)脈穿插；(c) 地表Ⅷ號(hào)含銅斑巖脈；(d) PD3斑巖中的細(xì)脈浸染狀黃銅礦化；(e) SP1-6b石英中的Ⅰ型包裹體，氣泡較??；(f) SXJ-5a石英中簇狀Ⅱ型包裹體在常溫下可見(jiàn)水溶液和兩相 CO2；(g) SKb螢石中簇狀Ⅱ型包裹體；(h) SPD5-5石英中簇狀富CO2的Ⅱ型、Ⅲ型包裹體與Ⅰ型包裹體共生，碳質(zhì)不均一；Gn—方鉛礦；Py—黃鐵礦；Cp—黃銅礦；Qtz—石英；Aq—水溶液；Cl—液相二氧化碳；Cv—?dú)庀喽趸?；V—?dú)庀郌ig. 2 Ore characteristics and microphotographs of fluid inclusions in Sansegou deposit: (a) Brecciate ore, galena cemented early stages breccias; (b) Mass-net vein pyrite penetrated by later quartz-galena-sphalerite veins; (c) Ⅷ-chalcopyrite in granitic porphyry;(d) Vein lets disseminated chalcopyrite in PD3 of granitic porphyry; (e) Vapor-liquid two-phase inclusions in quartz of SP1-6b;(f) Three-phase CO2-aqueous fluid inclusion in quartz of SXJ-5a; (g) CO2-aqueous fluid inclusion in fluorite of SKb; (h) Coexistence of CO2-aqueous inclusions with vapor-liquid fluid inclusion in quartz of SPD5-5; Gn—Galena; Py—Pyrite; Cp—Chalcopyrite;Qtz—Quartz; Aq—Aqueous; Cl—Liquid CO2; Cv—Vapor CO2; V—Vapor

3.2 流體包裹體巖相學(xué)特征及分類(lèi)

包裹體巖相學(xué)研究表明礦區(qū)含鉛鋅石英脈和含銅斑巖的石英及螢石等礦物中原生流體包裹體發(fā)育。依其室溫下的相態(tài)特征，將這些原生流體包裹體分為如下3種主要類(lèi)型。

氣液兩相水溶液包裹體(Ⅰ型)。室溫下由少量鹽水溶液及氣泡構(gòu)成(見(jiàn)圖2(e))，其中氣相占整個(gè)包裹體總體積的比例多在 10%～50%，平均值為 23%，該類(lèi)包裹體個(gè)體較大，一般在4～16 μm，平均為8 μm，形態(tài)一般為橢圓形、次圓狀或不規(guī)則狀。隨機(jī)分布于石英顆粒中，部分呈列狀分布。

水溶液?CO2包裹體(Ⅱ型)。此類(lèi)包裹體在含鉛鋅石英脈的石英、螢石及含銅斑巖的石英中均已發(fā)現(xiàn)。常溫下一般呈三相狀態(tài)(見(jiàn)圖2(f))，CO2相占包裹體總體積分?jǐn)?shù)多在 15%～90%之間，平均值為 60%，氣相CO2占CO2相比例一般為0～80%，平均值為20%；該類(lèi)包裹體發(fā)育相對(duì)較好，占整個(gè)包裹體總數(shù)的60%，其大小一般為4～14 μm，平均值為7 μm；又可分為2種亞類(lèi)型，Ⅱ1型以水溶液占優(yōu)勢(shì)，碳質(zhì)相比約為15%～60%，在常溫下 CO2相分為氣液兩相；Ⅱ2型 CO2相占優(yōu)勢(shì)，常溫下可見(jiàn)兩相CO2和比例很小的水溶液相，碳質(zhì)相比例為 60%～90%；該類(lèi)包裹體具有不均一捕獲的特征(見(jiàn)圖2(f)和(h))，2種亞類(lèi)型共生組成FIA。

純CO2包裹體(Ⅲ型)。在常溫下常見(jiàn)CO2呈兩相(見(jiàn)圖2(g)及(h))，其中氣相CO2占CO2相比例一般為10%～ 60%；少量包裹體在常溫下呈一相，但在降溫過(guò)程中多變成兩相狀態(tài)，該類(lèi)包裹體大小一般為 5～18 μm，形態(tài)一般呈橢圓形和次圓狀；在主礦物中一般多成群或隨機(jī)分布，顯示原生包裹體特征。

以上不同類(lèi)型的包裹體常密集成群分布，且常分布于同一石英或螢石晶體中，顯示出不同類(lèi)型包裹體捕獲時(shí)間可能較相近的特點(diǎn)。

3.3 流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果

各類(lèi)型流體包裹體測(cè)溫結(jié)果如表2和3所列，參數(shù)如表4所列，利用均一溫度和鹽度繪制了直方圖，?8.0 ～ ?0.2 ℃，計(jì)算流體鹽度為 0.3% ～ 11.7% (等量NaCl，質(zhì)量分?jǐn)?shù))，平均值為6.8%；均一溫度為178 ～314 ℃，多數(shù)集中于195～286 ℃，均一至液相，據(jù)包裹體均一溫度及鹽度值估算流體密度為 0.73～0.95 g/cm3；石英(螢石)階段部分包裹體初熔溫度為?23.2～?18.9 ℃；冰點(diǎn)溫度為?4.1～?1.0 ℃，計(jì)算的鹽度為1.6%～ 6.5%，平均值為4.0%；均一溫度為185～351℃，均一至液相；據(jù)包裹體均一溫度及鹽度值估算流體密度為 0.59～0.93 g/cm3。

水溶液?CO2包裹體。將包裹體冷卻至?107～?92℃完全凍結(jié)，升溫時(shí)石英?方鉛礦階段包裹體固相CO2熔化溫度為?59.9～?53.2 ℃；CO2籠合物消失溫度為?1.0～10.6 ℃，計(jì)算的鹽度為0.4%～16.6%，平均值為9.9%；部分均一溫度為 14.5～30.9 ℃，均一至液相；完全均一溫度為243～390 ℃，以均一至液相為主，其中，5個(gè)包裹體臨界均一，均一溫度為310～323 ℃，2個(gè)均一至CO2相，均一溫度為338和345 ℃；計(jì)算得出流體密度為0.19～1.00 g/cm3。

石英(螢石)階段包裹體固相 CO2熔化溫度為?59.0～?56.9 ℃；CO2籠合物消失溫度為 4.5～9.5 ℃，計(jì)算的鹽度值為1.0%～9.7%，平均值為5.3%；部分均一以液相為主，溫度為 22.1～30.2 ℃，一個(gè)均一為氣相，溫度為26.8 ℃；完全均一溫度為263～355 ℃，以均一至液相為主，另一個(gè)包裹體臨界均一，均一溫度為340 ℃；計(jì)算得出流體密度為0.34～0.93 g/cm3。其中，主礦物為螢石的包裹體 CO2籠合物消失溫度為?3.6～2.9 ℃，計(jì)算流體的鹽度為12.0%～18.8%，平均值為14.9%；部分均一溫度為19.6～29.8 ℃，均一至液相；完全均一溫度為203 ℃，均一至液相；計(jì)算得出流體密度為0.68～1.06 g/cm3。

純 CO2包裹體。冷凍至?100～?98 ℃完全凍結(jié)，升溫時(shí)石英?方鉛礦階段包裹體固相 CO2熔化溫度為?59.2～?55.3 ℃；均一溫度為 19.2～30.1 ℃，均一至液相。石英(螢石)階段固相 CO2熔化溫度為?59.0～?57.5℃，均一溫度為22.1～30.2 ℃，均一至液相。依據(jù)CO2的均一方式及溫度估算 CO2相密度為 0.59～0.75 g/cm3。

3.3.2 斑巖銅礦化期流體包裹體測(cè)溫特征

氣液兩相水溶液包裹體。將包裹體冷卻至?47～?42 ℃時(shí)完全凍結(jié)，升溫時(shí)冰點(diǎn)溫度為?7.0 ～ ?4.4 ℃，計(jì)算流體鹽度為7.0%～10.5%，平均值為8.2%，包裹體向液相均一，均一溫度為182～228 ℃，根據(jù)包裹體均一溫度及鹽度值估算的流體密度為 0.86～0.93 g/cm3。

水溶液?CO2包裹體。將包裹體冷卻至?104～?95如圖3所示。

3.3.1 鉛鋅礦化期流體包裹體測(cè)溫特征

氣液兩相水溶液包裹體。將包裹體冷卻至?41～?68 ℃時(shí)液相凍結(jié)，升溫時(shí)觀測(cè)到石英?方鉛礦階段部分包裹體初熔溫度為?29.8～?10.8 ℃；冰點(diǎn)溫度為1) 20 ℃, V/T-Ⅰ型包裹體時(shí)表示氣相占包裹體總體積分?jǐn)?shù)，Ⅱ型時(shí)表示CO2相占包裹體總體積分?jǐn)?shù)，III型時(shí)表示氣相CO2占包裹體的體積分?jǐn)?shù)；—CO2相熔化溫度；—CO2籠合物熔化溫度；—冰的熔化溫度；—CO2相部分均一溫度，未特別標(biāo)示代表均一為液相CO2；—完全均一溫度，Ⅰ包裹體時(shí)L表示均一為液相，V表示均一為氣相；Ⅱ型包裹體時(shí)L表示均一為水溶液相，CO2表示均一為CO2相，Cr表示臨界均一。其中，除SKB樣品包裹體主礦物為螢石外，其余皆為石英?！嫱耆珒鼋Y(jié)，升溫時(shí)固相CO2熔化溫度為?60.4～?57.4℃；CO2籠合物消失溫度為?3.6～8.2 ℃，鹽度計(jì)算值為 3.5%～18.8%，平均值為 10.9%；部分均一溫度為8.9～ 26.2 ℃，均一至液相，完全均一溫度為273～393℃，以均一至液相為主，其中，1個(gè)均一至CO2相，均一溫度為 273 ℃；計(jì)算得出流體密度為 1.01～1.14 g/cm3。

表2 D1期鉛鋅礦化階段流體包裹體測(cè)溫結(jié)果Table 2 Results of measuring temperature of fluid inclusions in Pb-Zn mineralization stage, D1 epoch

純 CO2包裹體。將包裹體冷凍至?100～?96 ℃完全凍結(jié)，升溫過(guò)程中，觀測(cè)到固相 CO2熔化溫度為?59.5～?57.5 ℃，均一溫度為 18.3～26.8 ℃，均一為液相。依據(jù) CO2的均一方式及溫度估算 CO2相密度為0.68～0.79 g/cm3。

4 討論

4.1 成礦流體性質(zhì)

以上測(cè)溫結(jié)果表明，兩期成礦流體成分較接近，

表3 D1期石英?螢石化階段及D2期斑巖銅礦化流體包裹體測(cè)溫結(jié)果Table 3 Results of measuring temperature of fluid inclusions in juartz-fluritization stage of D1 epoch, and D2 porphyry-style Cu mineralization epoch 1)

20 ℃, V/T-Ⅰ型包裹體時(shí)表示氣相占包裹體總體積分?jǐn)?shù)，Ⅱ型時(shí)表示CO2相占包裹體總體積分?jǐn)?shù)，III型時(shí)表示氣相CO2占包裹體的體積分?jǐn)?shù)；—CO2相熔化溫度；—CO2籠合物熔化溫度—冰的熔化溫度；—CO2相部分均一溫度，未特別標(biāo)示代表均一為液相CO2；—完全均一溫度，Ⅰ包裹體時(shí)L表示均一為液相，V表示均一為氣相；Ⅱ型包裹體時(shí)L表示均一為水溶液相，CO2表示均一為CO2相，Cr表示臨界均一。其中，除SKB樣品包裹體主礦物為螢石外，其余皆為石英。主要為H2O和CO2。流體中CO2相十分豐富，與造山帶變質(zhì)作用環(huán)境比較吻合。Ⅱ型及Ⅲ型包裹體中碳質(zhì)相的熔化溫度在?53.2～?60.4 ℃，主要集中于?57.1～?57.9 ℃之間，接近純 CO2熔化溫度(?56.6 ℃)，說(shuō)明其成分以 CO2為主，還含有少量雜質(zhì)成分，推測(cè)為CH4和 H2S。另觀察到少量Ⅰ型包裹體的初熔現(xiàn)象，初熔溫度為?29.8～?10.8 ℃，平均值為?20.3 ℃，接近純 NaCl-H2O 體系標(biāo)準(zhǔn)低共熔點(diǎn)(?20.8 ℃)及純KCl-H2O體系標(biāo)準(zhǔn)低共熔點(diǎn)(?10.6 ℃)，說(shuō)明成礦流體陽(yáng)離子主要為 Na+及 K+，可能有少量 Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子成分。以上顯微測(cè)溫結(jié)果與楊震等[6]的測(cè)定結(jié)果接近，即包裹體氣相成分主要為H2O(含量(2 465×10?6～7 690×10?6)和 CO2(210.62×10?6～323.86×10?6)，另含有少量的 CH4(12.33×10?6～14.45×10?6)和 C2H6(5.24×10?6～8.29×10?6)，陽(yáng)離子主要為 Na+(26.78×10?6～36.75×10?6)、K+(32.56×10?6～50.27×10?6)、Ca2+(10.29×10?6～14.28×10?6)。

表4 三色溝礦區(qū)流體包裹體參數(shù)Table 4 Measured parameters of fluid inclusions in Sansegou deposit

各成礦期成礦階段同時(shí)存在Ⅰ型包裹體與碳質(zhì)相比例不一的Ⅱ型包裹體、氣相CO2比例不一的Ⅲ型包裹體密切共生于同一主礦物中，表明其捕獲時(shí)成礦流體處于一種不均勻的狀態(tài)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是本區(qū)成礦流體發(fā)生了不混溶。通常認(rèn)為上述氣液兩相水溶液包裹體、水溶液?CO2包裹體和純 CO2包裹體是原來(lái)超臨界均一的 H2O-NaCl-CO2流體發(fā)生相分離的結(jié)果[7?10]。在 H2O-NaCl-CO2體系相圖中(見(jiàn)圖 4)，本礦區(qū)含 CO2三相包裹體 th—x(CO2)數(shù)據(jù)點(diǎn)分布于

圖3 流體包裹體均一溫度及鹽度直方圖: (a) D1期鉛鋅礦化階段流體包裹體均一溫度; (b) D1期鉛鋅礦化階段流體包裹體鹽度; (c) D1期石英?螢石化階段流體包裹體均一溫度; (d) D1期石英?螢石化階段流體包裹體鹽度; (e) D2期斑巖銅礦化流體包裹體均一溫度; (f) D2期斑巖銅礦流體包裹體鹽度Fig. 3 Histograms of homogenization temperature and salinity of fluid inclusion: (a) Homogenization temperature of fluid inclusion in Pb-Zn mineralization stage, D1 epoch; (b) Salinity of fluid inclusion in Pb-Zn mineralization stage, D1 epoch;(c) Homogenization temperature of fluid inclusion in quartz-fluritization stage, D1 epoch; (d) Salinity of fluid inclusion in quartzfluoritization stage, D1 epoch; (e) Homogenization temperature of fluid inclusion in porphyry-style Cu mineralization epoch;(f) Salinity of fluid inclusion in porphyry-style Cu mineralization epoch

H2O-NaCl-CO2流體兩相不混溶區(qū)內(nèi)，也表明包裹體捕獲于不混溶NaCl-H2O-CO2熱液體系。

圖4 含CO2三相包裹體的th—x(CO2)曲線(根據(jù)文獻(xiàn)[11]修改，xCO2采用Flincor軟件[4]計(jì)算)Fig. 4 Curves of total th—x(CO2) of CO2-H2O inclusions in Sansegou deposit (Plots modified from Ref. [11], x(CO2)calculated by Flincor software[4])

圖5 包裹體均一溫度與鹽度曲線Fig. 5 Diagrams of homogenization temperature—salinity of fluid inclusions

在均一溫度與鹽度關(guān)系圖(見(jiàn)圖5)上，鉛鋅礦化和銅礦化的樣品點(diǎn)均有一個(gè)明顯密集區(qū)，不同成礦階段的密集區(qū)對(duì)應(yīng)的均一溫度和鹽度均與各階段的均一溫度峰值及鹽度峰值基本一致，因此，它們可以分別代表各階段的成礦流體的一般特征。氣液兩相水溶液流體溫度和鹽度基本呈現(xiàn)正相關(guān)性，而CO2?水溶液流體鹽度與溫度之間關(guān)系較復(fù)雜，這可能是原始均一的NaCl-H2O-CO2流體由于不混溶作用而分離出富 CO2相和富H2O流體，而鹽類(lèi)常趨向溶解于H2O流體特別是液相H2O中，這樣這部分流體的鹽度值較高而且形成于流體演化早期，對(duì)應(yīng)較高的溫度；隨著演化流體發(fā)生多次不混溶，CO2?水溶液流體重復(fù)上述過(guò)程，分離為含低鹽度的富CO2水溶液流體和較高鹽度的水溶液流體，大部分鹽類(lèi)將進(jìn)入富水溶液相中，而流體也自然降溫，所以，在高溫及低溫度階段，可見(jiàn)到高鹽度及低鹽度的流體包裹體連續(xù)分布。

4.2 成礦溫度

在流體不混溶過(guò)程中捕獲的流體包裹體，其捕獲端元組分的流體包裹體均一溫度相近且基本代表了成礦作用的溫度[12?13]。本區(qū)Ⅰ型及Ⅲ型包裹體為捕獲于富NaCl-H2O流體相及富CO2相流體兩種端元流體的代表，故各包裹體組合中Ⅰ型包裹體的最低均一溫度相當(dāng)于捕獲溫度。鉛鋅礦化期各樣品的Ⅰ型包裹體最低均一溫度為178～209 ℃；銅礦化期Ⅰ型包裹體最低均一溫度為182～228 ℃?？紤]到鉛鋅銅等硫化物形成早于石英，其形成溫度應(yīng)高于相應(yīng)石英形成溫度，上述溫度代表各期成礦溫度的下限，鉛鋅銅成礦溫度為中溫，銅礦的成礦溫度可能略高于鉛鋅礦。

4.3 成礦壓力

采用等容線相交法[14]對(duì)捕獲壓力進(jìn)行估算，其中水端元密度由前述各期成礦溫度得出，CO2密度由Ⅲ型包裹體計(jì)算得出。因此，礦區(qū)鉛鋅礦化不混溶流體中水端元組分的密度為 0.86～0.89 g/cm3，平均值為0.87 g/cm3，CO2端元(Ⅲ型)的密度 0.59～0.78 g/cm3，平均值為 0.72 g/cm3；銅礦化水端元組分的密度 為0.83～ 0.89 g/cm3，平均值為 0.85 g/cm3，CO2端元的密度為0.68～0.79 g/cm3，平均值為0.76 g/cm3，兩端元包裹體的等容線相交獲得包裹體的捕獲壓力如圖 6所示，其中 A為鉛鋅礦化期捕獲壓力范圍，壓力值為50～143 MPa，而B(niǎo)為銅礦化期捕獲壓力范圍，壓力值為71～164 MPa；對(duì)比看出，從鉛鋅礦化期到銅礦化期壓力值呈微弱上升趨勢(shì)。考慮到本區(qū)處于東昆侖造山帶內(nèi)部構(gòu)造總體顯示擠壓特征，因此捕獲壓力較高。同時(shí)注意到各期均出現(xiàn)低壓力端元，而這種現(xiàn)象是造山型礦床之賦礦斷裂振蕩性愈合?破裂的結(jié)果，即斷層閥模式[15?16]的典型標(biāo)志。這與秦嶺地區(qū)冷水溝鉛鋅銀礦床壓力特征相似[17]。

圖6 H2O和CO2體系聯(lián)合p—t曲線(根據(jù)文獻(xiàn)[14]修改)Fig. 6 p—t diagrams of H2O-CO2 system (Modified by Ref. [14], data on lines are mean densities in g/cm3)

4.4 礦床成因探討

本區(qū)成礦流體具有低密度、低鹽度和富CO2的特點(diǎn)，且礦區(qū)發(fā)育硅化、絹云母化和鐵白云石化，說(shuō)明含礦熱液富硅、富堿及富 CO2。CO2作為一種弱酸對(duì)成礦流體 pH值的緩沖調(diào)節(jié)起到了很大的作用，CO2在流體中的存在有利于促進(jìn)流體的相分離[18?21]。流體中CO2的可能來(lái)源是幔源、下地殼中高級(jí)變質(zhì)流體和巖漿熱液[7]。昆中地區(qū)早古生代和晚古生代—早中生代強(qiáng)烈的俯沖、碰撞造山過(guò)程不僅產(chǎn)生豐富的構(gòu)造現(xiàn)象和變質(zhì)作用，而且?guī)?lái)了極豐富的地質(zhì)流體，成為本區(qū)金屬元素的重要載體[8]。本區(qū)含鉛鋅的斷裂帶及含銅的斑巖脈都明顯晚于該地區(qū)華力西期的花崗巖，所以推斷成礦流體來(lái)自華力西期以后的構(gòu)造?巖漿活動(dòng)，應(yīng)為較深部演化程度較高的巖漿流體。

礦區(qū)包裹體的類(lèi)型及成分等參數(shù)與鄰近的五龍溝礦區(qū)相近，特別是與其金礦化階段較符合，氣相成分以H2O和CO2為主，含少量CH4。從空間上看，五龍溝金礦與三色溝礦區(qū)相距僅4 km，兩個(gè)礦床均產(chǎn)于區(qū)域北西向剪切帶且嚴(yán)格受其旁側(cè)次級(jí)北西—北北西向脆性斷裂控制[22]。相關(guān)研究表明：五龍溝金礦床存在兩期礦化，早期年齡為439～418 Ma，晚期年齡為236.5 Ma[22]，金礦成礦主要發(fā)生于印支晚期，與閃長(zhǎng)玢巖(209 Ma)及鉀長(zhǎng)花崗巖的時(shí)代接近[23]。

礦區(qū)華力西－印支早期的巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為二長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖及一些巖脈的侵入。印支晚期該區(qū)造山過(guò)程進(jìn)入晚期，區(qū)內(nèi)主要形成一系列切穿變質(zhì)地層及華力西期花崗巖的北東—北西斷裂，并且沿它們的交匯部位淺成斑巖脈侵入。同時(shí)，富含CO2的熱水溶液沿北西?北北西向脆性斷裂?裂隙控礦系統(tǒng)上升至地殼淺部，由于壓力降低、溫度下降，原來(lái)均一的超臨界 NaCl-H2O-CO2流體發(fā)生不混溶引起CO2與H2O+NaCl相分離，導(dǎo)致成礦溶液成分和溫壓條件的急劇變化，引起鉛鋅銅硫化物在有利的容礦構(gòu)造沉淀成礦。三色溝鉛鋅礦的成礦流體特征與東昆侖地區(qū)其它礦床的成礦流體特征相似[22?24]，具造山帶型礦床的特征。

5 結(jié)論

1) 礦區(qū)位于昆中巖漿弧帶，主要礦化類(lèi)型包括脈型鉛鋅礦化、細(xì)脈浸染狀銅礦化，其中，石英?方鉛礦(閃鋅礦)多金屬硫化物階段為鉛鋅成礦期的主成礦階段。

2) 鉛鋅礦化期與斑巖銅礦化期的包裹體類(lèi)型沒(méi)有明顯的區(qū)別，主要為氣液兩相包裹體、水溶液?CO2包裹體和純 CO2包裹體，其中，水溶液?CO2包裹體最為發(fā)育，具原生包裹體特征。

3) 成礦流體具中溫、低鹽度、低密度、富 CO2的特點(diǎn)。礦區(qū)鉛鋅礦體的形成溫度為中溫(下限值178～209 ℃)，其中包含螢石的形成階段(203 ℃)，估算成礦壓力為50～143 MPa，斑巖型銅礦化成礦溫度相對(duì)較高(182～228 ℃)，估算成礦壓力為 71～164 MPa，二者的流體特征沒(méi)有明顯差異，來(lái)自較深源演化程度的較高巖漿流體。

4) 與中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)石英脈型鉛鋅礦成礦作用和與花崗斑巖有關(guān)的細(xì)脈浸染狀銅(鉛鋅)礦成礦作用，均為華力西期以后的構(gòu)造?巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。流體不混溶對(duì)多金屬硫化物的沉淀起到了重要作用，同時(shí)礦床形成于東昆侖造山過(guò)程中，具造山帶型礦床特征。

致謝：

野外工作期間得到青海西部資源有限責(zé)任公司、三色溝鉛鋅礦相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及湖南有色247隊(duì)羅小平高工的支持和幫助，室內(nèi)研究期間得到了黃敏、安江華及其他同學(xué)的幫助，在此謹(jǐn)向上述單位及個(gè)人表示誠(chéng)摯的謝意！

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