平度大莊子金礦成礦流體特征與成礦分析

申玉科，王義春，劉 正，于向波，張永林（．中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京0008；．山東黃金礦業(yè)（鑫匯）有限公司，山東平度6675；

3．山東黃金集團(tuán)煙臺(tái)設(shè)計(jì)研究工程有限公司，山東煙臺(tái)264006）

平度大莊子金礦成礦流體特征與成礦分析

申玉科1，王義春2，劉 正3，于向波2，張永林2（1．中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081；2．山東黃金礦業(yè)（鑫匯）有限公司，山東平度266715；

3．山東黃金集團(tuán)煙臺(tái)設(shè)計(jì)研究工程有限公司，山東煙臺(tái)264006）

山東平度大莊子金礦發(fā)育2種礦化類型：一是蝕變破碎帶型礦體，二是多金屬硫化物石英脈型礦體。多金屬硫化物石英脈型金礦體成礦流體以巖漿水為主，兼有大氣降水參與；而蝕變巖型礦體成礦流體為巖漿水與大氣降水的混合。石英脈礦化帶的流體包裹體均一溫度高于蝕變巖型礦化帶的均一溫度，較深部位的流體包裹體均一溫度高于淺部。大莊子金礦目前揭露的礦體處于成礦作用發(fā)生時(shí)深度較淺、溫度相對較低的部位，預(yù)測下部仍有較好的工業(yè)礦體。

大莊子金礦；成礦流體；均一溫度；成礦分析；山東省

1 礦床地質(zhì)簡述

大莊子金礦床地處平度市西北約20km處的膠北地體西南緣。礦區(qū)西臨沂沭深大斷裂；南以平度—萊西斷裂為界［1］，與中生代發(fā)育的膠萊盆地相鄰［2］。NNE走向的焦家—新城斷裂可能向南延伸至礦區(qū)內(nèi)，為多種構(gòu)造要素的交匯部位［2］。

礦區(qū)范圍內(nèi)主要為第四系覆蓋，古元古界荊山群呈孤島狀斷續(xù)分布于四甲村—侯家—大莊子一線以西，勘查資料顯示，礦區(qū)東部的第四系之下亦有荊山群存在；在礦區(qū)以西的后潘家一帶尚有古元古界粉子山群出露；在顧家—王埠莊一線以南的第四系之下，中－下白堊系青山組和王氏組火山－沉積巖系呈角度不整合覆蓋于荊山群之上。礦區(qū)范圍內(nèi)主要分布荊山群野頭組，巖性為斜長角閃巖、黑云角閃斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、黑云變粒巖、含石墨大理巖和角閃片巖等。大莊子金礦產(chǎn)于古元古界荊山群變質(zhì)巖中（圖1）。

礦區(qū)侵入巖出露較少，大莊子—四甲一帶發(fā)育有新元古代片麻狀花崗巖，呈小巖株出現(xiàn)。井下見到的脈巖主要為煌斑巖或閃長玢巖等。在礦區(qū)東部10km處玲瓏花崗巖大面積出露，形成較大的復(fù)式巖基。

礦區(qū)內(nèi)主要的控礦斷裂為大莊子斷裂，斷裂長約3km，走向NNE，傾向SEE，傾角上部較緩（約25°），下部變陡（近45°）。大莊子斷裂及其旁側(cè)的雁列式斷裂帶嚴(yán)格控制了金礦體的空間分布，雁列式斷裂帶中的金礦體產(chǎn)于大莊子斷裂的下盤，走向NE或NNE，傾向NW，傾角達(dá)70～80°，礦體規(guī)模普遍較小。

大莊子金礦床具有2種礦化類型：一種為蝕變破碎帶型礦體（Ⅰ號(hào)礦體），由傾角較緩的大莊子斷裂控制；另一種是石英脈型礦體，呈雁行排列，由張扭性斷裂控制。大莊子金礦石的金屬礦物中方鉛礦、閃鋅礦較多，最多可達(dá)20%～30%；而膠東地區(qū)其他金礦礦石的金屬礦物則以黃鐵礦、黃銅礦為主，方鉛礦含量較低。

2 包裹體形態(tài)及組分

成礦流體包裹體按組分不同，可分為不同的類型，如氣相包裹體、液相包裹體和氣液包裹體等。大莊子金礦礦石非金屬礦物以石英和方解石為主，石英和方解石結(jié)晶過程中捕獲了較多的流體包裹體。由于礦化類型的多樣性和成礦的多階段性，成礦流體包裹體也具有多樣性和復(fù)雜性。通過對石英和方解石中的流體包裹體進(jìn)行微觀觀察、測量和分析，依據(jù)其分布形態(tài)可分為孤立分布、均勻分布、零星分布、成帶狀分布和成群分布的流體包裹體。大部分流體包裹體呈均勻分布和成群分布，其次呈帶狀分布，少部分呈孤立分布和零星分布。其形態(tài)多為不規(guī)則狀、橢圓形、多邊形、渾圓狀等，少量呈長柱狀，大小一般在2～15μm之間。

圖1 大莊子金礦礦區(qū)構(gòu)造地質(zhì)圖（據(jù)平度市大莊子金礦礦區(qū)地質(zhì)圖，2002，修編）Fig．1 Structural map of the Dazhuangzi gold deposit

成礦流體包裹體按組分主要分為兩大類：富液相流體包裹體和H2O－CO2三相流體包裹體。

顯微鏡下，兩類包裹體呈無色或無色－灰色；液相包裹體大都由氣相和液相鹽水溶液兩部分組成，氣液比一般＜35%；而H2O－CO2三相包裹體主要由液相鹽水溶液、液相CO2和氣相CO2組成，氣、液相CO2比一般＞30%，最大可達(dá)60%。

包裹體中原生包裹體數(shù)量較少，多呈孤立狀分布，形態(tài)呈不規(guī)則狀、多邊形、渾圓狀、橢圓形等，部分為長柱狀。原生包裹體體積較大，分布沒有規(guī)律性。而次生包裹體數(shù)量較多，常常沿石英顆粒內(nèi)部破裂面成群、成帶分布，少量呈孤立狀分布。鏡下觀測，包裹體組成的條帶多組斜交，或呈格子狀。

大莊子金礦田流體包裹體的組分及包裹體的形態(tài)特征反映成礦作用發(fā)生在較淺、溫度相對較低的環(huán)境。淺成低溫條件下，成礦流體快速冷卻，形成細(xì)小的、以液相為主的流體包裹體。同時(shí)次生包裹體沿石英顆粒內(nèi)部破裂面成群或成帶分布，也說明在成礦作用過程中構(gòu)造活動(dòng)較為強(qiáng)烈，成礦作用是深部熱液活動(dòng)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相互耦合的過程。

3 流體包裹體成分

3．1 液相成分

成礦流體在地球內(nèi)部運(yùn)移過程中不斷

地與圍巖發(fā)生物質(zhì)與能量的交換，其物質(zhì)組成隨流經(jīng)地質(zhì)體的不同而發(fā)生變化。成礦熱液由于其所處的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境而含多種化學(xué)陰離子和陽離子。對礦物內(nèi)流體包裹體特征測試是研究成礦流體的有效方法。

大莊子金礦包裹體氣液相成分中，陽離子以K＋，Na＋和Ca2＋為主，Mg2＋含量較低；陰離子以，Cl－和F－為主，含少量，基本不含。樣品中Na＋／K＋比值總體接近于1，流體類型為K＋－Na＋－Ca2＋－－Cl－－F－型。

Roedder（1972）曾把成礦流體中Na＋／K＋比值作為判別流體成因的參數(shù)，認(rèn)為巖漿熱液Na＋／K＋＜1，而沉積或地下熱鹵水的Na＋／K＋比值較高。由此說明，大莊子金礦方鉛礦石英脈型金礦體的成礦

流體以巖漿水為主，兼有大氣降水的參與；而蝕變巖型礦體成礦流體為巖漿水與大氣降水的混合。

3．2 氣相成分

包裹體氣相又劃分為無機(jī)氣相和有機(jī)氣相2類。大莊子金礦流體包裹體內(nèi)無機(jī)氣相不發(fā)育，只含有極少量H2，H2O和少量的其他氣體（表1）。

流體包裹體內(nèi)有機(jī)氣相相對于無機(jī)氣相來說含量較高，主要有機(jī)氣相為CH4，而其他有機(jī)氣體的含量則相對較低（表2）。

對大莊子金礦床中7個(gè)礦化巖石樣品薄片中石英顆粒捕獲的氣液兩相包裹體中的氣相進(jìn)行了激光拉曼分析，結(jié)果表明，氣液兩相包裹體中均檢測出CO2，部分樣品中含有CH4，N2及H2O；CO2拉曼光譜峰譜位置為1 284cm－1和1 388cm－1，CH4和N2拉曼光譜峰譜位置為2 914cm－1和2 328cm－1，H2O拉曼光譜峰譜位置為3 423cm－1（圖2，圖3）。

4 均一溫度

利用84個(gè)流體包裹體的均一溫度測試結(jié)果，繪制均一溫度－頻數(shù)直方圖（圖4），流體包裹體的均一溫度分布范圍為140～403℃（表3），流體成礦的最佳溫度區(qū)間主要集中在200～240℃和250～300℃之間，屬中低溫?zé)嵋旱V床。個(gè)別包裹體的均一溫度可達(dá)403℃。依據(jù)成礦溫度，大莊子金礦成礦作用大致可劃分2個(gè)階段：中溫成礦階段和低溫成礦階段。中溫階段成礦流體的溫度在250～300℃，低溫成礦階段的成礦流體溫度在200～240℃。

大莊子金礦的成礦溫度與焦家金礦田的望兒山金礦、新城金礦相似，說明大莊子金礦與新城金礦和望兒山金礦具有相似的成礦環(huán)境。與膠東地區(qū)其他金礦不同的是，大莊子金礦目前采礦部位發(fā)育較多的鉛鋅礦，鉛鋅礦較發(fā)育亦說明其形成溫度為中、低溫環(huán)境。

表2 大莊子金礦流體包裹體有機(jī)氣相成分Table 2 Organic gas phase composition of fluid inclusion in of Dazhuangzi gold deposit

圖2 大莊子金礦石英脈型礦體氣液兩相包裹體激光拉曼光譜特征Fig．2 Laser Raman Spectroscopy of vapor－liquid 2－phase fluid inclusion of quartz vein type ore bodies in Dazhuangzi gold deposit

圖3 大莊子金礦蝕變巖型礦體氣液兩相包裹體激光拉曼光譜特征Fig．3 Laser Raman Spectroscopy of vapor－liquid 2－phase fluid inclusion of the altered cataclastic rock type ore body

表3 大莊子金礦石英包裹體均一溫度Table 3 Homogenization temperature of fluid inclusion of ore bodies in Dazhuangzi gold deposit

圖4 大莊子金礦流體包裹體均一溫度－頻數(shù)直方圖Fig．4 Homogenization temperature－frequencyhistogram of fluid Inclusion in Dazhuangzi gold deposit

包裹體類型不同，其大小和均一溫度有所差別，富液包裹體相對H2O－CO2三相包裹體體積較小，均一溫度較低。同時(shí)，不同分布狀態(tài)的流體包裹體的均一溫度也存在差異：均勻分布和成帶狀分布的富液包裹體的平均均一溫度較低，成群分布的富液包裹體的均一溫度較高，平均高出約50℃；而分布狀態(tài)不同的H2O－CO2三相包裹體，其均一溫度范圍和平均均一溫度的差別不大（表4）。

石英脈型礦化帶的流體包裹體均一溫度比蝕變巖型礦化帶的均一溫度高，說明流體包裹體在被捕獲時(shí)，石英脈礦化帶內(nèi)的溫度普遍高于同標(biāo)高的蝕變巖型礦化帶內(nèi)的溫度。同時(shí)，蝕變巖型礦化帶內(nèi)較深部位的流體包裹體均一溫度比淺部的高，說明在成礦作用過程中，可能由成礦流體的溫度梯度造成。

表4 大莊子金礦不同礦化帶的流體包裹體均一溫度Table 4 Homogenization temperature of fluid inclusion in quartz within mineralized zone in Dazhuangzi gold deposit

5 鹽度

大莊子金礦流體包裹體的鹽度分布差別較大，最大可達(dá)22．44%，最小只有0．88%，主要集中于5%～9%之間。按流體包裹體鹽度大小，流體可分為低鹽度流體、中鹽度流體、高鹽度流體，方鉛礦石英脈型礦體中流體的鹽度較高，為高鹽度流體。蝕變巖型礦體內(nèi)，流體的鹽度較復(fù)雜，3種類型流體都有。包裹體的鹽度總起來看，富液包裹體高于H2O－CO2三相包裹體（表5）。成帶狀分布的H2OCO2三相包裹體的鹽度高于成群分布和均勻分布的H2O－CO2三相包裹體。在后期熱液活動(dòng)中，流體的鹽度較低，裂縫方解石脈流體包裹體的鹽度平均值為4．47%。

結(jié)合流體包裹體的均一溫度與鹽度，大莊子金礦的成礦流體可以進(jìn)一步分解為：低溫低鹽度流體、中溫低鹽度流體、高溫低鹽度流體、中溫中鹽度流體、中溫高鹽度流體和低溫高鹽度流體（圖5）。在成礦作用進(jìn)行過程中，成礦流體的演化具有一定的規(guī)律性，成礦作用的開始，地質(zhì)流體一般是低溫低鹽度；隨著成礦作用的發(fā)展，流體的溫度會(huì)逐漸升高，流體的流量加大，此時(shí)的流體大都為高溫低鹽度；進(jìn)入主成礦階段，流體的溫度隨流體的減壓沸騰作用的持續(xù)進(jìn)行會(huì)逐漸降低，而鹽度則會(huì)逐漸增大，成為中溫高鹽度流體；進(jìn)一步發(fā)展下去，成礦流體將會(huì)變成低溫高鹽度流體，成礦作用減弱。成礦流體的演化模式可能表現(xiàn)為下面的過程：由早期的低溫低鹽度，經(jīng)過中溫低鹽度→高溫低鹽度→高溫中鹽度→中溫中鹽度→低溫中鹽度，最后到低溫高鹽度。

流體包裹體的均一溫度與鹽度的負(fù)相關(guān)關(guān)系證明，主要工業(yè)礦床沉積在中低溫階段，與上述溫度分布特點(diǎn)、成礦主要地質(zhì)特征分析為中低溫礦床的初步結(jié)論比較一致。

表5 大莊子金礦石英包裹體的鹽度Table 5 Salinity of fluid inclusion in quartz within mineralzed zone in Dazhuangzi gold deposit

圖5 流體包裹體鹽度－頻度直方圖Fig．5 Salinity－frequency histogram of fluid inclusion in Dazhuangzi gold deposit

6 結(jié)論

（1）大莊子金礦目前揭露的礦體成礦時(shí)處于部位較淺、溫度相對較低的部位，預(yù)測深部仍有較好的工業(yè)礦體存在。

（2）多金屬硫化物石英脈型金礦體成礦流體以巖漿水為主，兼有大氣降水的參與；而蝕變巖型礦體成礦流體為巖漿水與大氣降水的混合。

（3）富液包裹體均一溫度低于三相包裹體，富液包裹體鹽度總體高于H2O－CO2三相包裹體。

（4）石英脈礦化帶的流體包裹體均一溫度高于蝕變巖型礦化帶的均一溫度，較深部位的流體包裹體均一溫度高于淺部。

［1］ 連國建，胡文瑄，張文蘭，等．膠東大莊子金礦床地質(zhì)特征與成因探討［J］．礦床地質(zhì)，2004，23（1）：67－78．

［2］ 胡受奚，趙茲黃，徐金方，等．華北地臺(tái)金礦地質(zhì)［J］．北京：科學(xué)出版社，1997：1－220．

［3］ Roedder．The composition of fluid inclusion［C］∥US Geological Surve Prof．Paper 440JJ．1972：164．

Study on fluid inclusion and metallogenic analysis of Dazhuangzi gold deposit in Pingdu

SHEN Yu－ke1，WANG Yi－chun2，LIU Zheng3，YU Xiang－bo2，ZHANG Yong－lin2
（1．Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing100081，China；2．Shandong Gold Mining（Xinhui）Co．Ltd．，Pingdu266715，Shandong，China；3．Yantai Desigh ＆Research Engineering CO Ltd．of Shangdong Gold Group Co，Yantai 264006，Shandong，China）

Two type gold mineralization occur in Dazhuangzi gold deposit in Pingdu．One is the altered cataclatic rock type and the other quartz vein type．Ore fluid of quartz vein type is dominated by magmatic water and incorporated with a little meteroic water．Ore fluid of the altered cataclatic rock type is the mixture of magmatic water and meteroic water．Homogenization temperature of quartz vein type fluid inclusion is higher than that of the altered cataclatic rock type and the temperature at deeper parts of the altered cataclatic rock type ore－body is higher than that at shallower parts．According to lower homogenization temperature measured the ore bodies mined in the Dazhuangzi Gold deposit occur at shallower environment and It is potential below the mined ore bodies．

Dazhuangzi gold deposit；Ore fluids；homogenization temperature；analysis of mineralization；Shandong province

P611；P618．51

A

1001－1412（2012）03－0315－07

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．008

2012－07－08； 責(zé)任編輯： 余和勇

申玉科（1966－），男，高級工程師，博士，2006年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京），從事區(qū)域成礦學(xué)與礦田構(gòu)造研究。通信地址：北京市海淀區(qū)民族大學(xué)南路11號(hào)，地質(zhì)力學(xué)研究所；郵政編碼：100081；E－mail：shenyuke＠126．com