陜西平利大磨溝-鬧陽坪螢石礦床流體包裹體特征

韓鵬飛，楊興科，張文高，樊培賀

（長安大學地球科學與資源學院，陜西 西安 710054）

陜西平利大磨溝-鬧陽坪螢石礦床流體包裹體特征

韓鵬飛，楊興科，張文高，樊培賀

（長安大學地球科學與資源學院，陜西 西安 710054）

陜西平利大磨溝-鬧陽坪螢石礦床主要產(chǎn)于受區(qū)內近東西向F1斷裂控制的次級斷裂中，成礦過程可劃分為4個階段：偉晶方解石階段（Ⅰ）、粗粒螢石（脈）-方解石螢石脈-石英螢石脈階段（Ⅱ）、石英硫化物（閃鋅礦）階段（Ⅲ）、方解石細脈-螢石細脈成礦階段（Ⅳ）.巖相學觀察表明，包裹體的主要類型有氣液兩相包裹體、純氣相包裹體，純液相包裹體、CO2-H2O三相包裹體及含子礦物包裹體.顯微測溫表明，大磨溝螢石包裹體均一溫度集中在295～340℃，鬧陽坪礦區(qū)螢石包裹體均一溫度集中在289～329℃.大磨溝螢石礦床流體包裹體鹽度范圍為0.5%～6.16%（NaCl質量分數(shù)）.利用氣液兩相型包裹體對硫化物階段成礦壓力估算，結果為22.072～ 25.089 MPa，對應深度為0.7763～1.268 km.鬧陽坪螢石礦床成礦流體鹽度較高，根據(jù)流體鹽度變化可初步推斷熱液流體運移方向.本區(qū)斷裂發(fā)育，熱液在運移過程中，在脆性構造裂隙空間的壓力驟然降低下可能導致熱液發(fā)生沸騰作用.

流體包裹體；螢石；成礦階段；熱液礦床；陜西

1 礦床地質概況

陜西平利大磨溝-鬧陽坪螢石礦床位于陜西泗王廟-平利成礦帶東端.礦區(qū)出露地層為志留系中統(tǒng)竹溪群.出露巖性為泥質、鈣質板巖，夾泥晶、細晶灰?guī)r層及透鏡體，屬于低級變質巖相.區(qū)內巖漿活動強烈，廣泛出露堿性噴出巖，巖性主要為堿性粗面斑巖和粗面火山角礫巖［1］.區(qū)內主要金屬礦產(chǎn)為閃鋅礦，螢石伴生產(chǎn)出，主要產(chǎn)于受區(qū)內近東西向F1斷裂控制的次級斷裂中.礦體規(guī)模厚大，為后期熱液充填（交代）型礦床.

2 成礦期次

通過野外實地調研，將礦區(qū)的熱液成礦期劃分為4個成礦階段，將表生氧化期分為1個階段，由早到晚依次如下.

（1）偉晶方解石階段：發(fā)育偉晶方解石脈，脈寬1～3 m，脈體內方解石結晶顆粒粗大，一般發(fā)育在斷裂破碎帶附近.

（2）粗粒螢石（脈）-方解石螢石脈-石英螢石脈階段：是螢石礦的主成礦階段，形成的螢石脈寬約0.1～2 m，大者可形成寬約近10 m的螢石礦體，螢石脈的產(chǎn)出狀態(tài)主要受斷裂控制，呈透鏡狀或呈似層狀產(chǎn)出.

（3）石英硫化物（閃鋅礦）階段：是閃鋅礦的主要成礦階段，閃鋅礦成脈狀充填在偉晶方解石脈或螢石脈中，脈寬約1～10 cm，脈壁極不規(guī)則，明顯為后期熱液成因.

（4）方解石細脈-螢石細脈階段：主要形成一些細小的方解石脈和螢石脈，脈寬約0.5～3 cm，產(chǎn)狀沒有明顯規(guī)律，為主成礦期后熱液作用階段.

（5）表生氧化階段：礦體后期被抬升暴露地表后氧化-淋濾，形成菱鋅礦、褐鐵礦、孔雀石等氧化礦物.

3 包裹體巖相學特征

實驗所測試11件樣品中8件采自大磨溝鋅、螢石礦區(qū)不同中段螢石礦體，另外3件采自鬧陽坪礦區(qū)K3螢石礦體.顯微鏡下顯示，螢石中原生及次生包裹體均較為常見，以原生包裹體為主，且氣液兩相者居多，約占90%以上.此外還可見含子晶包裹體，純液相包裹體少見，純氣相包裹體極少（圖1）.包裹體的形態(tài)多樣，有橢圓狀、近圓狀、負晶形、近三角狀、不規(guī)則狀等，以橢圓形、不規(guī)則狀為主.包裹體的大小為5～25 μm，多數(shù)集中在10～15 μm，多為孤立分布及隨機分布，成群分布的較少.

1）氣液兩相包裹體單個包裹體呈近圓狀及橢圓狀，少數(shù)呈負晶形及其他不規(guī)則形態(tài)，占流體包裹體總數(shù)的90%以上，大小5～20μm，大部分集中在10～15μm，充填度65%～90%，多集中在75%～80%，氣泡為無色和黑色，冷熱臺加熱后均一到液相.該類包裹體在螢石中廣泛分布，是本區(qū)最為主要的包裹體類型.

圖1 大磨溝-鬧陽坪螢石礦床中螢石流體包裹體的巖相學特征Fig.1Photomicrographs of fluid inclusion types in fluorite from Damogou-Naoyangping fluorite deposit

2）純氣相包裹體約占包裹體總數(shù)的1%，呈孤立狀產(chǎn)出，橢圓狀，大小10～15 μm，黑色，鏡下特征為貓眼狀.

3）純液相包裹體約占包裹體總數(shù)的2%，呈孤立狀產(chǎn)出，主要為橢圓狀，大小5～15 μm，升溫過程中形態(tài)不發(fā)生變化.

4）含子礦物包裹體約占包裹體總數(shù)的6%，呈孤立狀產(chǎn)出，方形、橢圓狀及不規(guī)則狀，氣液比小于15%，包裹體大小15～25 μm.根據(jù)該類型包裹體所含子礦物特征又可分為兩類.其中一類含透明子礦物，子礦物形態(tài)多呈立方體，少數(shù)呈橢圓狀，推測其立方體為食鹽晶體，橢圓狀可能為KCl晶體.另一類包裹體含不透明子礦物，子礦物為黑色，橢圓狀.冷熱臺下升溫到600℃兩類子礦物均未消失.

5）CO2-H2O三相包裹體約占包裹體總數(shù)的1%，該類包裹體較為少見，只在大磨溝礦區(qū)K1礦體見到.呈橢圓狀及近橢圓狀孤立產(chǎn)出，液態(tài)和氣態(tài)CO2占包裹體50%以上.

4 包裹體測溫學

流體包裹體均一溫度測試表明，大磨溝螢石包裹體均一溫度集中在295～340℃，鬧陽坪礦區(qū)螢石包裹體均一溫度集中在289～329℃（圖2）.

運用邵潔漣［3］（1988）流體壓力經(jīng)驗公式計算成礦壓力和成礦深度如下.式中，P：成礦壓力（105Pa）；P0：初始壓力（105Pa）；Th：均一溫度（℃）；T0：初始溫度（℃）；w：鹽度（%）；H0：成礦深度（km）.

對大磨溝螢石礦床來說，包裹體鹽度變化范圍為0.53%～6.16%，中間值為3.34%；由（1）式計算得出大磨溝螢石礦床的初始溫度T0為378.88～430.67℃，中間值為404.77℃；由（2）式計算出大磨溝螢石礦床的初始壓力P0為23.289～38.039 MPa，中間值為306.64 MPa；由（3）式計算得出大磨溝螢石礦床的成礦壓力為22.072～ 25.089 MPa（Th取礦床主要成礦溫度310℃，P0取中間值）；由4式計算出成礦深度為0.7763～1.268 km.

鬧陽坪礦區(qū)螢石流體包裹體中含較多子晶，加熱至600℃子晶未融化，表明該區(qū)成礦流體鹽度較高.流體包裹體［4］一書中提到，當包裹體鹽度在某一方向上有增加或降低的趨勢時，則可能指示了熱液流動的方向.根據(jù)該區(qū)流體鹽度的變化可初步推斷流體的運移方向為從鬧陽坪礦區(qū)運移至大磨溝礦區(qū).

流體包裹體測溫結果顯示，主成礦階段的包裹體類型復雜，同一視域中可見氣液兩相、含子晶三相包裹體密切共生（圖1D）.氣液兩相包裹體相比差異明顯，均一方式不盡相同，約65%均一為液相，35%均一為氣相；純液相包裹體普遍均一至液相.不同類型包裹體均一方式不同，而均一溫度相近，是沸騰包裹體組合的典型特征［2］，表明平利大磨溝-鬧陽坪螢石礦在成礦過程中發(fā)生了沸騰作用.礦床中流體的不混溶（沸騰）可能是促使閃鋅礦和螢石礦質大量沉淀的主要原因［4］.

5 礦床成因及類型

圖2 螢石中流體包裹體均一溫度直方圖Fig.2Histograms of homogenization temperature of fluid inclusions in fluorite

礦區(qū)螢石礦體賦存于泥質板巖與粗面巖接觸帶間的NW向斷層帶中,呈似層狀分布，顯示構造控礦特征.螢石礦化與熱液活動密切相關.主要與硅化、碳酸鹽化蝕變關系密切.

NW向斷裂活動為深部含氟熱液上升運移提供路徑.在礦液運移過程中，下盤的灰?guī)r、板巖中的鈣質被活化進入熱液化合形成螢石礦物，同時下盤巖石為礦液富集提供了良好的隔檔層，隨著物化條件的改變，礦質沿斷裂、裂隙充填交代圍巖在有利部位沉積成礦. EW向的F1逆沖運動活化含礦熱液并疊加改造再次富集［1］.綜上所述，該礦床成因類型為熱液交代（充填）型螢石礦床.

6 結論

（1）流體包裹體均一溫度測試表明，大磨溝螢石包裹體均一溫度集中在295～340℃，鬧陽坪礦區(qū)螢石包裹體均一溫度集中在289～329℃，均屬中溫熱液礦床.

（2）大磨溝礦區(qū)螢石包裹體鹽度變化范圍為0.53% ～6.16%，包裹體形成時的壓力為60.40～107.14MPa，地殼的平均密度約2.75g/cm3，成礦深度為2.19～3.89km.

（3）本區(qū)斷裂發(fā)育，熱液在運移過程中，在脆性構造裂隙空間的壓力驟然降低下可能導致熱液發(fā)生沸騰作用.

長白山天池北坡

［1］賈鳳儀.陜西南部螢石礦地質特征［J］.科技創(chuàng)新導報,2012,19: 68—69.

［2］盧煥章，范宏瑞.流體包裹體［M］.北京：科學出版社,2004:1—487.

［3］邵潔漣.金礦找礦礦物學［M］.武漢：中國地質大學出版社,1988: 41—42.

［4］唐果，韓潤生.云南易門鳳山銅礦床流體包裹體特征［J］.地球科學與環(huán)境學報,2010,32（增刊）:146—147.

CHARACTERISTICS OF FLUID INCLUSIONS OF THE DAMOGOU-NAOYANGPING FLUORITE DEPOSIT IN SHAANXI PROVINCE

HAN Peng-fei,YANG Xing-ke,ZHANG Wen-gao,FAN Pei-he
（College of Earth Sciences and Resources,Chang'an University,Xi'an 710054,China）

TheDamogou-Naoyangpingfluoritedepositof Shaanxi occurs in the secondary fractures of the regional east-westtrending fault F1.The metallogenesis can be divided into four stages,i.e.I）giant calcite crystal stage;II）coarse-grained fluorite-calcite fluorite-quartz fluorite stage;III）quartz sulfide（sphalerite）stage;and IV）calcite veinlet-fluorite veinlet stage.The result of petrographic observations indicates that,the inclusions are mainly of gas-liquid two-phase,pure gas phase,pure liquid phase,CO2-H2O three-phase and daughter mineral-bearing type.Microthermometry reveals that the homogenization temperatures of fluid inclusions in fluorite of Damogou deposit range from 290 to 340℃,with salinities from 0.5%to 6.16%（NaCl eqv.）.The gas-liquid two-phase fluid inclusions in fluorite yield trapping pressures of 22.072-25.089 MPa,corresponding to a depth of 776.3-1268 m.The homogeneous temperatures of fluid inclusions of Naoyangping deposit are between 289 and 329℃,with a high salinities.The variation of salinity can be used to infer the migration direction of fluid.In the process of fluid migration,the abrupt reduce of pressure in the brittle structural fissures may result in hydrothermalboiling.

fluid inclusions;fluorite;metallogenic period;hydrothermal deposit;Shaanxi Province

1671-1947（2014）03-0284-04

P619.21；P586

A

2013－06－07；

2013－07－29.編輯：李蘭英．

寶鋼資源有限公司“陜西省平利縣鬧陽坪-大磨溝鋅螢石礦區(qū)礦田構造與找礦預測研究”項目資助.

韓鵬飛（1987—），男，長安大學在讀研究生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，通信地址陜西省西安市雁塔路南段126號，E-mail//15829617211@163.com