黑龍江省遜克縣坤得氣南山金礦床流體包裹體研究

孔含泉

（黑龍江省有色金屬地質勘查701隊，黑龍江哈爾濱150028）

黑龍江省遜克縣坤得氣南山金礦床流體包裹體研究

孔含泉

（黑龍江省有色金屬地質勘查701隊，黑龍江哈爾濱150028）

坤得氣南山金礦床產(chǎn)出于小興安嶺-張廣才嶺多金屬成礦帶北緣，礦體賦存于光華組硅化長石砂巖、細砂巖中.金礦化包括石英-黃鐵礦、石英-多金屬硫化物和石英-方解石3個成礦階段.前兩個階段礦石硅化石英細脈中的石英礦物的流體包裹體，包括氣液兩相包裹體、富氣相包裹體和含子礦物三相包裹體3種類型，并以氣液兩相包裹體為主.流體包裹體的均一溫度變化范圍在234.8～420.5℃之間，鹽度（NaCl當量質量分數(shù)）變化在2.6%～33.6%之間，可分為高溫低鹽度、中高溫中低鹽度和中高溫中高鹽度類.流體包裹體氣相成分主要為H2O、CO2；液相成分也以H2O、CO2為主，含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+離子；子礦物主要為石鹽.3類包裹體在同一礦物顆粒中同時共生發(fā)育，表明捕獲流體為不均勻流體狀態(tài)，顯示成礦過程中存在一定程度的溶體不混溶作用.根據(jù)流體包裹體研究結果，確定礦床為淺成熱液成因，而且礦床深部具有找尋斑巖型礦化的潛力.

金礦床；流體包裹體；黑龍江省

Abstract：The Kundeqi Nanshan gold deposit occurs in the north of Xiaoxinganling-Zhangguangcailing polymetal metallogenic belt,with orebodies hosted in the silicified arkose and fine sandstone of Cretaceous Guanghua Formation.The gold mineralization covers three stages,involving quartz-pyrite,quartz-polymetal sulfide and quartz-calcite.Research was carried out for the fluid inclusions in quartz from the silicified quartz vein ores of the former two stages,which include gas-liquid two-phase,gas-rich phase and daughter mineral-bearing three-phase,dominated by the gas-liquid two-phase.The homogenous temperature ranges from 234.8 to 420.5℃,with salinity（NaCl eq.）between 2.6%and 33.6%,which can be classified into high temperature-low salinity,medium-high temperature-low salinity and medium-high temperature medium-high salinity types.The gas compositions in fluid inclusion are mainly H2O and CO2.The liquid compositions are also dominated by H2O and CO2,with Na+,K+,Ca2+and Mg2+ions.Halite is the major daughter mineral.The three types of inclusions coexist in the same mineral grain,suggesting that the hosting fluid have been in inhomogeneous state,showing certain immiscibility during the ore-forming process.Based on the study result for the fluid inclusion,the deposit is decided to be epithermal genesis,with potentiality for porphyry type of mineralization in the deep.

Key words：gold deposit;fluid inclusion;Heilongjiang Province

1 成礦地質背景與礦床地質概況

坤得氣南山金礦位于黑龍江省遜克縣西南110km，地處小興安嶺-張廣才嶺多金屬成礦帶北緣.礦床產(chǎn)出于龍山隆起帶的北西緣與茅蘭河拗陷接合地帶上，是根據(jù)化探異常（次生暈）查證發(fā)現(xiàn)的淺成低溫熱液型金礦床［1］.

礦區(qū)出露地層較簡單，白堊系光華組（K1gh）地層出露面積最大，其次為第三系孫吳組.光華組為礦區(qū)賦礦地層，巖石類型包括熔結凝灰?guī)r、角礫熔巖（熔巖角礫巖）及流紋質角礫凝灰?guī)r、長石砂巖、粉砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖等，為一套火山角礫巖，含火山物質的雜砂巖夾粉砂巖、泥質粉砂巖.光華組中的熔結凝灰?guī)r，不論是礫石還是膠結物均發(fā)生脫玻璃化，形成石英.礦區(qū)構造發(fā)育，以北西向、近南北向和北北東向構造為主，并以褶皺和斷裂為其主要表現(xiàn)形式.研究表明，北西向、南北向斷裂構造是本區(qū)的主要控礦構造.區(qū)內(nèi)已知金礦床礦體、礦化點和1∶2萬土壤金屬元素異常均受這兩組斷裂控制.北東向構造主要控制金、銅、鉬多金屬成礦帶的展布.區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，除地層中的火山熔巖、火山沉積巖外，區(qū)內(nèi)侵入巖大面積分布，并以張廣才嶺期、燕山期侵入巖為主.燕山期堿長花崗巖、正長花崗斑巖脈與成礦關系密切，它們的活動為該區(qū)成礦提供了大量的熱源，是區(qū)內(nèi)的重要成礦條件之一.

坤得氣南山金礦床的礦體多呈透鏡狀、脈狀產(chǎn)出，寬2～7 m，延長數(shù)十米至100 m.礦體產(chǎn)狀受斷裂構造帶控制，呈北西或近南北走向，傾向北東或北東東（50～70°），傾角中等到較陡（50～70°）.金礦化主要表現(xiàn)為長石砂巖、粉砂巖或凝灰?guī)r中發(fā)育強烈硅化、黃鐵礦化和金礦化.金礦體明顯與特定巖性有關，受長石砂巖夾流紋質角礫凝灰?guī)r控制.礦床地質特征與砂寶斯金礦床具有明顯的相似性［2］.

根據(jù)野外礦床地質特征和礦石光片的鑒定與分析，將該金礦床劃分為3個主要的成礦階段：①石英-黃鐵礦階段，主要礦物組合為石英、絹云母和黃鐵礦，這一成礦階段的石英呈灰白色，黃鐵礦多呈自形（立方體），以形成充填狀黃鐵礦石英脈為特征［3］；②石英-多金屬硫化物階段，是主要成礦階段，以形成黃鐵礦為主，少量閃鋅礦、自然金以及銀金礦等，呈脈狀和網(wǎng)脈產(chǎn)出，該階段黃鐵礦主要呈細粒他形、半自形，以五角十二面體黃鐵礦常見；③石英-方解石階段形，成微細石英脈、方解石脈以及方解石-石英脈.上述3個階段中，石英-方解石階段不發(fā)育.

2 實驗樣品和實驗方法

樣品均取自坤得氣南山金礦床Ⅱ號金礦體，以硅化、黃鐵礦化為主的礦化石英砂巖（KD-10、KD-11）和礦化石英細砂巖（KD-13）為特征.

首先將選定樣品制作成0.2～0.3 mm的兩面光薄片，在鏡下對包裹體的巖相學特征進行詳細觀察，之后根據(jù)石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段，選擇有代表性的包裹體進行均一溫度、冰點和成分等項數(shù)據(jù)的采集.實驗工作在吉林大學地球科學院地質流體實驗室的Linkam THMS2600型冷熱臺（-196～+600℃）和RenishawRM2000型激光拉曼探針上完成.測試時，當溫度小于30℃時，升溫速率為1℃/min；在200℃以上時，升溫速率為10℃/min；在相變化及冰點附近，升溫速率小于0.2℃/min.

3 實驗結果

3.1 流體包裹體類型和特征

顯微鏡下觀察表明，在強硅化蝕變石英砂巖和石英細砂巖中，普遍存在礦化期形成的熱液石英脈體，這些熱液石英脈體的礦物石英中普遍發(fā)育較多的原生流體包裹體.根據(jù)室溫下的相態(tài)特征，可將流體包裹體類型劃分為3種［4］.

Ⅰ型包裹體：室溫下為氣、液兩相，氣液比一般為10%～40%，多數(shù)集中于15%～25%（圖1-1～4）.包裹體形態(tài)多為橢圓狀，少量呈負晶形狀，大小一般為6～25 μm，多數(shù)在10～15μm，在石英顆粒中常成群隨機分布.

圖1 石英流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.1 Fluid inclusions in quartz under microscope

Ⅱ型包裹體：室溫下呈氣、液兩相，但氣相所占比例較大，通常氣液比為60%～90%，常見70%～85%的富氣相包裹體.包裹體個體大小差異大，多在7～15 μm之間，形態(tài)多為較規(guī)則的橢圓形及長條狀，也見形狀不規(guī)則包裹體（圖1-5～6）.

Ⅲ型包裹體：室溫下呈氣、液、固三相，氣液比較穩(wěn)定，一般為15%～20%.固相常為無色，具一定晶形，多呈立方體狀，鏡下特征顯示其多為鹽類（NaCl）子晶.該類包裹體大小一般為8～20 μm，形態(tài)較規(guī)則，多為橢圓狀及長條形（圖1-7～9）.

3.2 流體包裹體的均一溫度與鹽度

對上述3種類型流體包裹體分別進行均一法及冷凍法測溫研究，結果如下（表1～3）.

表1 氣液兩相包裹體測溫及鹽度特征Table1 Characteristics of gas-liquid two-phase inclusions

表2 含子礦物三相包裹體溫度及鹽度特征Table2 Temperature and salinity of daughter mineral-bearing three-phase inclusions

表3 富氣相包裹體溫度及鹽度特征Table3 Temperature and salinity of gas-rich phase inclusions

Ⅰ型包裹體：冷凍至－80～－100℃使包裹體完全凍結，升溫過程中，觀測到少量包裹體初熔現(xiàn)象，初熔溫度值為－24.5℃～－39.2℃，表明成礦流體中除Na＋外，尚存在一定量的K+、Ca2+及Mg2+等離子成分；Ⅰ型流體包裹體冰點溫度值為－4.3～－9.7℃，對應流體鹽度為6.9%～13.6%（NaCl質量分數(shù)），鹽度峰值為11.5%～12.5%；包裹體以均一至熱相狀態(tài)為主，均一溫度變化范圍為234.8～383.1℃，溫度峰值262.5～272.5℃區(qū)間.據(jù)包裹體鹽度及均一溫度值，估算流體密度為0.69～0.89 g/cm3.利用邵潔漣（1983）提出的經(jīng)驗公式，估算成礦壓力為22.39～40.2 MPa，屬較淺成成礦深度范圍.

Ⅱ型包裹體：冷凍后回溫過程中，觀測到少量包裹體冰點溫度，變化范圍為－1.5～－2.3℃，對應鹽度為2.6%～3.9%.包裹體以均一至氣相方式為主，均一溫度較高，一般為367.2～420.5℃，較低溫度段與Ⅰ型包裹體相重疊.

Ⅲ型包裹體：升高溫度過程中，大多數(shù)子礦物先于氣泡消失，子礦物消失溫度為166.7～232.1℃，由NaCl子礦物消失溫度估算流體鹽度為30.3%～33.6%.包裹體以氣泡變小消失實現(xiàn)完全均一，均一溫度變化范圍為239.7～338.6℃.

3.3 流體包裹體成分

根據(jù)所測流體包裹體室溫下相態(tài)特征及冷凍—升溫度過程中的相變行為，推斷流體成分以水為主，未見明顯的CO2、CH4等成分.單個包裹體激光拉曼光譜成分分析亦表明，氣液相成分均顯示強的H2O峰，而無其他成分明顯的拉曼譜峰存在（圖2、3），表明成分流體成分主要以H2O為主的特點［5］.

圖2 氣液包裹體（KD-10）氣相成分Fig.2 Gas composition of the gas-liquid inclusion

圖3 氣液包裹體（KD-10）液相成分Fig.3 Liquid composition of the gas-liquid inclusion

4 結論

對坤得氣南山金礦礦石中硅化石英脈的流體包裹體研究表明，礦物石英中主要發(fā)育3種類型的原生流體包裹體，即Ⅰ型氣液兩相、Ⅱ型富氣相及Ⅲ型含石鹽礦物三相包體.3類包裹體在同一礦物顆粒中同時共生發(fā)育，空間上呈成群隨機分布現(xiàn)象（KD-11-13，KD-11-11，KD-11-5，KD-11-11，KD-11-7，KD-11-16），表明捕獲流體為不均勻流體狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型包體均一溫度部分重疊，表明它們可能具有近于同時捕獲的特點，反映在流體捕獲時曾發(fā)生一定程度的沸騰作用.Ⅲ型含子礦物包裹體系含水熱液進入低壓力空間而發(fā)生沸騰，導致氣相逸出及殘余熱液鹽度增高的結果［6］，這也可能是熱液中沉淀成礦的流體作用機制之一.

流體包裹體壓力估算結果表明，成礦作用形成深度較淺.流體包裹體成分及特征非常接近斑巖成礦體系.這種礦床成礦流體來自淺成巖體，已有大量研究結果表明，斑巖成礦體系流體沸騰作用是一個普通現(xiàn)象，其典型特征是氣液兩相，富氣相及含子礦物三相包裹體共存，與本區(qū)流體包裹體特征相似.在本區(qū)砂巖地層中已發(fā)現(xiàn)夾層凝灰?guī)r，表明該區(qū)巖漿活動的存在，同時440高地存在大量流紋質角礫熔巖，預示礦床深部及附近可能存在花崗斑巖［4］.

綜上所述，坤得氣南山金礦山在成礦過程中金礦化流體存在沸騰作用，這是熱液金礦成礦的一個重要機制，表明該金礦床具有淺成巖漿熱液成因特征，同時說明本區(qū)具有較好的金礦化的熱液成礦條件.根據(jù)金礦化主要賦存于硅化砂巖、硅化細砂巖的事實，結合近年來比較公認的淺成熱液金礦—斑巖型礦床套疊成礦模式［5］，可以確定坤得氣南山金礦床深部很可能存在斑巖型礦化系統(tǒng)，表明該金礦床具備找尋斑巖型礦化的找礦潛力.若能在砂巖型礦化體深部找到斑巖型礦化體，很可能使該礦床的找礦工作取得新的更大突破.

［1］張道俊.山東玲瓏金礦地質特征及深部找礦潛力分析［J］.地質找礦論叢，2006，21（增刊）:39—43.

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［3］劉斌，沈昆.流體包裹體熱力學［M］.北京：地質出版社，1999:3—290.

［4］張祖青，賴勇，陳衍景.山東玲瓏金礦流體包裹體地球化學特征［J］.巖石學報，2007，23（9）：2207-2215

［5］盧煥章，Guha J，方根保.山東玲瓏金礦的成礦流體特征［J］.地球化學，1999，28（5）:421—437.

［6］孫豐月，金巍，李碧樂，等.關于脈狀熱液金礦床成礦深度的思考［J］.長春科技大學學報，2000，30（增刊）:27—30.

STUDY ON THE FLUID INCLUSION OF THE KUNDEQI NANSHAN GOLD DEPOSIT IN XUNKE COUNTY,HEILONGJIANG PROVINCE

KONG Han-quan
（No.701 Team,Heilongjiang Nonferrous Metallic Geological Survey,Harbin 150028,China）

1671-1947（2012）04-0362-05

P618.51

A

2012－03－06；

2012-05-24.編輯：張哲.

孔含泉（1969—），男，高級工程師，從事有色金屬地質勘查工作，通信地址黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)三大動力路538號，E-mail//khq668@sina.com