海南抱倫金礦流體包裹體研究及成礦意義

曹東梅，冉 座，李 湖

(新疆地礦局物化探大隊，新疆昌吉 831100)

1 概述

1．1 研究背景及目的

舒斌、王平安等寫的《海南西南部抱倫金礦床流體包裹體及穩(wěn)定同位素特征》一文介紹了海南抱倫金礦流體包裹體及穩(wěn)定同位素特征及其成礦意義。本文是在其基礎(chǔ)上進行的研究。本次對海南抱倫金礦流體包裹體的研究主要是為了研究本金礦的成礦特征，以便于本金礦今后的開發(fā)與新礦體的尋找做準備，并對其他類似金礦床的找礦具有實際的指導意義。

1．2 前人的研究與成果

1958年—1963年，廣東省地質(zhì)局區(qū)測隊開展海南島1∶20萬區(qū)域地質(zhì)測量工作時，對該區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖進行了調(diào)查工作。

1974年—1981年，廣東省地質(zhì)局海南地質(zhì)大隊對海南省樂東縣九所地區(qū)石門山—看樹嶺鉬多金屬礦區(qū)進行過地質(zhì)普查，探明了數(shù)處中、小型鉬多金屬礦床，但未涉及本區(qū)。

1990年，江西物化探大隊在海南島1∶20萬水系沉積物測量工作中，對礦區(qū)水系沉積物地球化學特征作了研究，并圈定了 Sn、Bi、Be、W、B、La、Nb、Th、Y、U等元素異常(綜合異常編號As－181－乙)。

1988年—1991年，四川省地礦局攀西地質(zhì)大隊海南區(qū)調(diào)開展尖峰、樂東幅1∶5萬區(qū)調(diào)時，對礦區(qū)北部基礎(chǔ)地質(zhì)作了詳細研究。

1993年—1994年，海南地礦局地質(zhì)大隊對抱倫金礦區(qū)進行礦點檢查及民采調(diào)查。

1996年—1998年，海南地質(zhì)綜合勘察院區(qū)調(diào)隊開展千家、黃流1∶5萬區(qū)調(diào)，對礦區(qū)及其南部進行了較詳細的基礎(chǔ)地質(zhì)研究。

1994年—1999年，海南地礦局抱倫金礦進行了礦產(chǎn)普查工作。

1．3 區(qū)域地質(zhì)特征

抱倫金礦處于東西向尖峰—吊羅深大斷裂與九所—陵水深大斷裂之間，樂東盆地邊緣地帶(圖1)。

區(qū)內(nèi)出露地層主要有中元古界長城系抱板群混合巖、斜長片麻巖及石英云母片巖，志留系陀烈組千枚巖、變質(zhì)粉砂巖及白堊系鹿母灣組和報萬組的凝灰?guī)r、礫質(zhì)砂巖。南部九所—陵水斷裂帶附近還分布有白堊系湯他大嶺組、六羅村組中酸性火山巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，主要有東西向、北西向、北東向及南北向斷裂構(gòu)造。東西向斷裂包括北部的尖峰—吊羅深大斷裂和南部的九所—陵水深大斷裂。抱倫南北向斷裂構(gòu)造帶在衛(wèi)星影像上表現(xiàn)非常明顯，北起樂東縣抱界，經(jīng)抱倫豪崗嶺、看樹嶺、石門山，向南直到三亞市長山一帶，總體上控制了瓊西南金屬礦床的分布，其次一級的北北西向斷裂為本區(qū)主要控礦構(gòu)造，控制著石門山—看樹嶺鉬多金屬礦床，后萬嶺鉛鋅礦及抱倫金礦的分布。

圖1 抱倫金礦區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)王大英等，2000年資料以及黃香定等，2001年資料綜合編繪)Fig．1 Regional geological map of Baolun gold deposit 1．上白堊統(tǒng)報萬組;2．下白堊統(tǒng)鹿母灣組;3．志留統(tǒng)陀烈組;4．長城系抱板群;5．晚白堊世黑云母正長花崗巖;6．晚白堊世角閃石黑云母二長花崗巖;7．晚白堊世角閃石黑云母花崗閃長巖;8．晚侏羅世黑云母正長花崗巖;9．晚三疊世黑云母正長花崗巖;10．斷層;11．背斜;12．地質(zhì)界線;13．金礦床;14．花崗巖。

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，主要有:早二疊世黑云母花崗閃長巖、黑云母二長花崗巖，主要分布于長茅水庫東南。晚三疊世黑云母正長花崗巖，主要分布于豪崗嶺北東側(cè)，為尖峰巖體的東南緣。早、晚侏羅世正長花崗巖，早白堊世花崗閃長巖主要分布于九所以東地區(qū)。晚白堊世二長花崗巖、鉀長花崗巖、花崗閃長巖主要分布于千家、福報一帶。近南北向及北北西向的脈巖也較發(fā)育。

1．4 樣品的采集

在海南抱倫金礦的圍巖、礦化帶、坑道、以及巖心采集到的樣品中，挑選了27個做了流體包裹體片，并對它們進行鏡下研究。其中對成礦期的三個樣品BL－09－2、BL－11、BL－15進行了系統(tǒng)的流體包裹體顯微測溫、測冰點。此三個樣品分別采于坑道CM2中的礦體 V2、V3、V4 中。

2 巖相學特征

石英中發(fā)育大量流體包裹體，主要為原生包裹體，還有少量次生包裹體，大多沿礦物晶面呈線狀分布，有的為孤立分布和面狀分布。

流體包裹體體積一般較小，長軸為4～12μm，短軸為2～6μm，絕大多數(shù)包裹體單軸長度＜6μm。包裹體形態(tài)大多不規(guī)則，但截面以橢圓形為主，有的為不規(guī)則，還有的呈棒狀、三角狀、六邊形狀等。包裹體類型大多為富液兩相包裹體，純液相包裹體次之，少部分為氣相和CO2三相包裹體。

(1)富液兩相包裹體 主要呈無色—灰色，以橢圓形為主，隨機分布，氣液比＜30%，其中氣液比為5% ～20%的氣液包裹體較常見。常與氣相、純液相包裹體共生。氣液兩相包裹體約占石英包裹體總數(shù)的60% ～70%(如圖2)。

圖2 富液兩相包裹體Fig．2 Two-phase inclusions of rich solution

(2)CO2三相包裹體 主要呈無色—灰色，由鹽水溶液和氣、液相CO2組成，CO2與鹽水溶液的比為10% ～40%，常與富液兩相、氣相、純液相包裹體共生。CO2三相包裹體約占石英礦物中包裹體總數(shù)的0%～5%(如圖3)。

圖3 CO2三相包裹體Fig．3 CO2 three-phase inclusion

(3)氣相包裹體 主要呈灰色，形態(tài)以橢圓形為主，成群分布，氣、液比≥70%，少部分為純氣相，常與富液兩相包裹體、純液相包裹體共生。氣相包裹體約占石英礦物中包裹體總數(shù)的0%～5%。

(4)純液相包裹體 主要呈無色透明，由純液相鹽水溶液組成，以圓形和橢圓形為主，成群分布或呈帶狀分布。常與富液兩相包裹體、氣體包裹體共生。氣相包裹體約占石英礦物中包裹體總數(shù)的25%～30%。

3 數(shù)據(jù)的測定及計算

3．1 顯微測溫

本次研究對在礦化帶采集到的3個石英脈型礦石樣品進行包裹體顯微測溫分析，測試采用英國Linkan公司生產(chǎn)的MDS600型冷熱臺。測溫范圍:－195～+600℃，溫度變化速率為10℃/min，在相變點溫度附近溫度變化速率設(shè)置為1℃/min，逐步達到均一相，即可得到均一溫度。本次研究對富液兩相包裹體進行冷凍及均一法測溫，CO2包裹體由于太小，且極少，不易測溫。

(1)均一溫度 所測試的氣液兩相包裹體中氣、液比為5%～20%。共測得45個均一溫度的數(shù)據(jù)，其變化于147．7～310℃之間，平均為221．6℃(見表1～3)，以中—低溫為主。均一溫度頻數(shù)直方圖(圖4)表明，形成石英脈型流體均一溫度分布較分散，值也較低。

圖4 均一溫度頻數(shù)直方圖Fig．4 Histogram of homogenization temperature frequency

(2)冰點溫度 冰點溫度測試數(shù)據(jù)(表4～6)顯示，石英脈型富液兩相流體包裹體的冰點溫度為－7．0～+3．5℃。由此可知，含金石英脈型礦石的流體冰點溫度較低，且分布不均勻。

3．2 鹽度的計算

根據(jù) Nacl—H2O體系的包裹體鹽度計算公式［1，2］，即 :

式中:S為鹽度(﹪);θ為冰點溫度(℃)。求得形成石英脈型的流體的鹽度(見表4～6)為0．87% ～16．96%，屬于低鹽度流體。換算得到的數(shù)據(jù)說明形成含金石英脈型礦石的流體鹽度變化不穩(wěn)定，且局部出現(xiàn)較高鹽度。

3．3 壓力、密度的計算

由表4～6知，石英脈型礦石中的流體密度為0．748～10 058 g/cm3，屬于中—低溫低密度流體。

3．4 討論與結(jié)論

抱倫金礦床為印支期花崗巖體邊部志留系淺變質(zhì)沉積巖中的脈狀熱液礦床，其流體包裹體多為原生和假次生包裹體，石英中的包裹體類型以富液兩相氣液包裹體為主，在寄主礦物石英中還發(fā)育少量CO2三相包裹體。包裹體均一溫度范圍主要為147．7～310℃，表明礦床形成于中溫條件下。其溫度頻數(shù)直方圖顯示210℃和250℃兩個峰值，暗示成礦熱液有兩個主要的脈動期次。

成礦流體為低鹽度和低密度流體，且形成含金石英脈型礦石的中—晚期的成礦流體屬中—低溫系列，鹽度和密度局部變化較大。成礦晚期出現(xiàn)較高鹽度流體，一方面是由于成礦晚期流體處于相對較開放空間，壓力減少，成礦流體再次沸騰，使得流體發(fā)生不混溶作用，造成幾乎所有鹽類都分餾到富水的流體相中，另一方面則是成礦晚期局部受到圍巖蝕變形成的變質(zhì)水熱液的改造。海南抱倫金礦石英脈型礦石中很少有含CO2三相包裹體，根據(jù)流體包裹體不相溶理論［3］以及含CO2三相包裹體、含子礦物三相包裹體和少量氣液包裹體共生發(fā)育是由于成礦過程中捕獲Nacl—H2O—CO2不混溶熱液體系流體的特點［4，5］，再次說明海南抱倫金礦成礦過程中流體處于相對開放的構(gòu)造裂隙空間內(nèi)。在成礦過程中，尤其是熱液礦床的形成過程中，要使成礦物質(zhì)高度集中、沉淀富集，需要有較開放的空間和流體降壓環(huán)境，而構(gòu)造可提供該條件［6］;因此，海南抱倫金礦成礦中期具備了處于比較開放的空間條件，使流體再次沸騰，流體相分離，從而使金元素富集沉淀成礦。

表1 BL-09-2均一溫度表Table 1 Homogenization temperature of BL-09-2

表2 BL-11均一溫度表Table 2 Homogenization temperature of BL-11

表3 BL-15均一溫度表Table 3 Homogenization temperature of BL-15

表4 BL-09-2冰點溫度表Table 4 Ice point temperature of BL-09-2

表5 BL-11冰點溫度表Table 5 Ice point temperature of BL-11

表6 BL-15冰點溫度表Table 6 Ice point temperature of BL-15

4 結(jié)論

通過對海南抱倫金礦成礦流體特征的研究，可獲得如下結(jié)論:

(1)海南抱倫金礦床流體包裹體主要為富液兩相包裹體、氣相包裹體、純液相包裹體，及少量CO2三相包裹體。早—中期以富液兩相包裹體和純液相包裹體為主，氣相包裹體次之，含CO2三相包裹體較少;中—晚期以純液相包裹體為主，氣液兩相包裹體次之，氣相包裹體和含CO2三相包裹體相對較少。

(2)海南抱倫金礦床是由中—低溫成礦流體成礦作用形成的。

(3)海南抱倫金礦床成礦流體屬于中—低溫低密度流體。

(4)海南抱倫金礦床的成礦深度一般在2．6～6．98 km范圍內(nèi)。

(5)海南抱倫金礦床在成礦過程中主要處于比較開放的斷裂構(gòu)造環(huán)境中，成礦流體的不混溶作用可能是導致大量金沉淀的最主要原因。

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