云南省文山縣官房鎢礦床礦床地質(zhì)和流體包裹體研究*

張亞輝 張世濤 范玉華 馬洪杰 張磊 張東澤

1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明 650093

2.云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院，昆明 650091

3.云南省地質(zhì)調(diào)查局，昆明 650216

滇東南地區(qū)是我國(guó)著名的鎢錫鉛鋅銅金多金屬成礦帶(Chenet al.，2007a)。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源潛力巨大，自西向東分布有個(gè)舊、白牛廠和都龍3個(gè)大型-超大型鎢錫銀多金屬礦床。該區(qū)重要鎢錫礦床主要圍繞個(gè)舊、老君山、薄竹山三個(gè)復(fù)式花崗巖體分布，其成因被認(rèn)為與燕山期陸陸碰撞有關(guān)(程彥博等，2010;馮佳睿等，2010;楊宗喜等，2008;劉玉平，2000)。云南官房鎢礦床是近十年來(lái)該區(qū)發(fā)現(xiàn)的大型礦床之一，已探明鎢儲(chǔ)量6×104t(張亞輝和張世濤，2011)，是滇東南成礦帶代表性鎢礦床之一。該礦床與薄竹山S類花崗巖有關(guān)，屬于巖漿熱液型礦床，形成于大陸碰撞體制(張亞輝和張世濤，2011)。陳衍景等(2007b)認(rèn)為，除成礦流體鹽度高之外，大陸碰撞體制的漿控高溫?zé)嵋盒统傻V系統(tǒng)以富CO2、富水、富氟、富鉀為特征?？紤]到滇東南地區(qū)位于濱太平洋與特提斯-喜馬拉雅兩大構(gòu)造域的構(gòu)造復(fù)合部位，官房鎢礦床是否與大陸碰撞有關(guān)，其成礦流體特征是否與大陸碰撞體制的漿控巖漿熱液特征一致呢?這顯然屬于具有特殊科學(xué)意義的待研究問(wèn)題。

本文詳細(xì)研究了官房矽卡巖型鎢礦床的成礦流體特征及演化規(guī)律，探討了流體成礦機(jī)制及過(guò)程，為大陸內(nèi)部環(huán)境漿控高溫?zé)嵋盒统傻V流體特征研究提供了新的參考和實(shí)例。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

官房矽卡巖型鎢礦床位于華南褶皺系的右江海西-印支地槽褶皺帶，滇東南薄竹山穹窿西南緣(圖1)。區(qū)域內(nèi)出露的最老地層為震旦系，為碰撞造山帶內(nèi)的復(fù)理石建造。寒武系地層呈假整合覆于震旦系之上，其下部為淺海相石英砂巖，向上漸變?yōu)闇\海相及濱海相碳酸鹽建造和砂泥質(zhì)建造。奧陶系地層與寒武系整合接觸，亦為淺海相碳酸鹽建造及砂泥質(zhì)建造。中奧陶世-志留紀(jì)，本區(qū)抬升為陸地，缺失同期沉積。泥盆系地層是一套以淺海陸棚-濱海相碳酸鹽巖為主的沉積建造，包括灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。二疊系為淺海臺(tái)地相生物碎屑灰?guī)r-鮞?；?guī)r及硅質(zhì)灰?guī)r;晚二疊世中期，基性巖漿的廣泛噴溢，形成蛾眉山玄武巖建造;三疊系為一套淺海相碳酸鹽巖建造-濱海相陸屑建造-海陸交互相砂泥質(zhì)建造。

本區(qū)構(gòu)造為一個(gè)環(huán)繞越北古陸的同心環(huán)狀的弧形構(gòu)造，并有NW向斷裂穿插其間，為印支運(yùn)動(dòng)晚期的產(chǎn)物(云南省區(qū)域地質(zhì)志，1990)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NE向褶皺，地層圍繞薄竹山穹窿向其四周展布(圖1)。斷裂構(gòu)造廣泛發(fā)育，以近NE、NW向斷裂為主。NE向斷裂與近NW向斷裂相互交織，并被NW向斷裂切割，形成棋盤格子狀構(gòu)造體系，控制著區(qū)內(nèi)主要多金屬礦床的產(chǎn)出(圖1)。

區(qū)內(nèi)的構(gòu)造隆起部位及NW向斷裂兩側(cè)發(fā)育有華力西期與燕山期的酸性侵入巖，在巖體的邊緣及外圍地區(qū)發(fā)現(xiàn)有多處鎢、錫、鉛、鋅、銀等礦床(點(diǎn))及礦化點(diǎn)(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990)。前人認(rèn)為燕山期陸陸碰撞導(dǎo)致了陸殼重融及上述S類花崗質(zhì)巖漿巖的發(fā)育(張世濤和陳國(guó)昌，1997;解洪晶等，2009;程彥博等，2010)。此外，區(qū)內(nèi)還可見輝長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖等巖脈。

2 礦床地質(zhì)特征

官房鎢礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系大丫口組一、二、三段層位(圖2、圖3)，巖性以灰?guī)r為主，含少量粉砂巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)發(fā)育，多沿近NW向斷裂產(chǎn)出，以燕山晚期黑云母二長(zhǎng)花崗巖基為主。該花崗巖基位于官房礦區(qū)東部，北東部、中部與寒武系碳酸鹽巖呈侵入接觸關(guān)系，出露面積約5km2。該巖基為多期復(fù)式巖體，可分為三個(gè)不同期次的巖性單元，由早到晚依次為:中粗粒黑云二長(zhǎng)花崗巖、中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖和黑云二長(zhǎng)花崗斑巖(張世濤和陳國(guó)昌，1997)。前人獲得其全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡、鋯石U-Pb年齡介于114～87Ma(張世濤和陳國(guó)昌，1997;程彥博等，2010)。地球化學(xué)分析表明，該花崗巖具有高 Si、富 K，貧 Fe、Mg、Ca的特征，Nb、Ta、Y 富集，Sr、Ba顯著虧損;稀土元素分配模式為L(zhǎng)REE富集型，Eu負(fù)異常較明顯，屬過(guò)鋁質(zhì)S類花崗巖(程彥博等，2009;解洪晶等，2009;張亞輝和張世濤，2011)。

官房鎢礦床主體賦存于花崗巖體與寒武系碳酸鹽巖外接觸帶，礦體形態(tài)嚴(yán)格受接觸帶形態(tài)的控制，呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體總體向SE傾伏，傾角30°～40°，厚度1.50～18.31m，平均厚 7.58m。鎢的品位為 0.11% ～1.27%。

原生礦石中鎢礦物以白鎢礦為主，體積分?jǐn)?shù)一般為2%～3%，粒度為0.1～0.9mm，主要呈自形-他形粒狀浸染狀分布于透輝石、透閃石、綠簾石等礦物顆粒間(圖4e，f)，或與石榴石、電氣石、方解石伴生，少量呈細(xì)脈分布。其他金屬礦物主要為鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦。常見鎳黃鐵礦、黃銅礦沿巖石微裂隙貫入，兩者共生且無(wú)交代現(xiàn)象，表明為同時(shí)結(jié)晶產(chǎn)物(圖4g)?？梢婃圏S鐵礦交代磁黃鐵礦、閃鋅礦現(xiàn)象(圖4h)。據(jù)此，厘定金屬礦物的生成順序?yàn)?白鎢礦→磁黃鐵礦→閃鋅礦→鎳黃鐵礦+黃銅礦。常見礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代熔蝕結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要表現(xiàn)為浸染狀、塊狀構(gòu)造，其次為細(xì)脈狀構(gòu)造。

圖1 薄竹山地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖(據(jù)張洪培，2007修改)Fig.1 Sketch map showing the regional geology of Bozhushan area and locality of the Guanfang W deposit(after Zhang，2007)

礦區(qū)圍巖蝕變強(qiáng)烈，種類繁多，多期次和多類型蝕變疊加現(xiàn)象較為普遍。主要蝕變類型有透輝石化(圖4d)、鈣鋁榴石化(圖4c)、透閃石化(圖4a)、鎂橄欖石化(圖4b)、金云母化及硫化物化(圖4g，h)。圍巖蝕變分帶自花崗巖體向外為:金云母化-綠簾石化帶→透輝石-透閃石化帶→鎂橄欖石化帶。根據(jù)圍巖蝕變組合特征及礦物組合特征(表1)，認(rèn)為文山官房礦床屬于一個(gè)較典型的鎂矽卡巖礦床。

根據(jù)礦物共生組合、礦石組構(gòu)及脈體穿插關(guān)系，可將流體成礦過(guò)程分為早、中、晚三個(gè)階段:(1)早階段為矽卡巖階段，位于圍巖與巖體接觸帶中靠巖體一側(cè)，首先形成干矽卡巖礦物，包括島狀和鏈狀的無(wú)水硅酸鹽礦物如鈣鋁榴石、透輝石、硅灰石等;繼而形成濕矽卡巖礦物如透閃石、綠簾石等。此階段主要是在高溫?zé)嵋簵l件下進(jìn)行，有鈣鎢礦、錫石、磁鐵礦等金屬礦物形成，是主要礦化階段。(2)中階段為石英-硫化物階段，以石英+斧石+輝鉬礦+少量其他硫化物(包括黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等)組合為特征，見石英-斧石-硫化物脈、石英-硫化物脈、石英-輝鉬礦脈等，其中黃鐵礦多呈自形-半自形粒狀產(chǎn)出，而黃銅礦往往為他形晶;(3)晚階段為石英-碳酸鹽-螢石階段，主要礦物有石英、方解石、螢石、綠泥石等，發(fā)育石英-螢石-碳酸鹽脈、螢石-方解石脈、無(wú)礦石英脈，基本不含硫化物，無(wú)鎢礦化。

3 流體包裹體研究

3.1 樣品和方法

本次研究樣品主要采自官房礦區(qū)團(tuán)山礦段鉆孔，深度介于1400～1500m，包括不同成礦階段(早階段矽卡巖礦物，中階段石英-黃鐵礦脈和石英-斧石-硫化物脈，晚階段石英-螢石-方解石脈)的樣品共17件。

圖2 官房鎢礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Simplified geological map of the Guanfang W deposit

表1 官房鎢礦床流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果Table 1 Microthermometric data of the Guanfang W deposit

流體包裹體顯微測(cè)溫分析在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成，所用儀器為L(zhǎng)INKAM THMSG600冷熱臺(tái)，測(cè)試溫度范圍為－196～600℃，測(cè)定精度為±0.1℃。顯微測(cè)溫中的升溫速率一般為0.5～10℃/min，水溶液包裹體相變點(diǎn)附近的升溫速率為0.2～0.5℃/min。

單個(gè)包裹體成分的激光拉曼顯微探針測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成，測(cè)試儀器為L(zhǎng)ABHRVIS LabRAM HR800研究級(jí)顯微激光拉曼光譜儀，使用Yag晶體倍頻固體激光器，計(jì)數(shù)時(shí)間為6s，每1cm－1(波數(shù))計(jì)數(shù)一次，100～4000cm－1全波段一次取峰，激光斑束大小為2μm，光譜分辨率 ±1cm－1。

水溶液包裹體的鹽度根據(jù)冰點(diǎn)溫度據(jù)Bodnar(1993)的鹽度-冰點(diǎn)關(guān)系表查出，密度利用Flincor軟件(Brown，1989)計(jì)算獲得。對(duì)于只含不熔子礦物的多相包裹體，其鹽度根據(jù)冰點(diǎn)溫度及Bodnar(1993)的鹽度-冰點(diǎn)關(guān)系表查出;由于子礦物等未能熔化，所計(jì)算的鹽度未包括未熔化子礦物的貢獻(xiàn)，低于實(shí)際鹽度。

圖3 官房鎢礦床勘探線剖面Fig.3 Exploration profiles of the Guanfang W deposit

3.2 流體包裹體巖相學(xué)

官房鎢礦床各成礦階段脈石礦物中廣泛發(fā)育流體包裹體。根據(jù)流體包裹體成分(陳衍景等，2007b)及室溫下(21℃)(盧煥章，2004)流體包裹體的相態(tài)將包裹體分為2類:

NaCl-H2O包裹體(W類):此類包裹體常溫下為氣液兩相，氣液比一般為10% ～30%(圖5a，b，d，f)，主要為負(fù)晶形、橢圓形、長(zhǎng)條形，長(zhǎng)軸長(zhǎng)度6～22μm，在各階段礦物均有發(fā)育。呈孤立分布或成群分布。晚階段的方解石中，發(fā)育少量氣相包裹體，多呈橢圓形和不規(guī)則性，成群分布，氣液比一般大于50%。該類包裹體中可含少量CO2、CH4、N2等成分，但冷凍過(guò)程中未見獨(dú)立相，表明其含量較低，可近似為NaCl-H2O體系。

含子礦物多相包裹體(S類):主要見于早階段石榴子石和中階段石英中，呈圓形或者橢圓形，規(guī)則狀成群成帶分布，長(zhǎng)軸長(zhǎng)度3～22μm，子礦物主要為不熔(透明/不透明)子礦物，不發(fā)育鹽類子礦物。S類包裹體的流體相成分有兩類，即H2O-CH4(圖5e)和H2O-CH4-CO2(圖5c)。前者出現(xiàn)在早階段;后者主要發(fā)育在中階段石英中，室溫下未見“雙眼皮”現(xiàn)象。

3.3 顯微熱力學(xué)

官房鎢礦床流體包裹體顯微測(cè)溫結(jié)果列于表1。

矽卡巖化階段(早階段)。透輝石中包裹體較少，僅局部見少量成群或者零星分布。原生包裹體為W類，氣液比小于30%。測(cè)得均一溫度為371～581℃，均一到液相，計(jì)算鹽度為4.5%～9.9%NaCleqv。鐵鎂榴石中包裹體極為發(fā)育，原生包裹體包括W類和S類。W類包裹體氣液比小于30%，均一溫度315～476℃，均一到液相，冰點(diǎn)溫度為－6.5～－1.9℃，鹽度為3.3% ～9.9%NaCleqv。S類包裹體在加熱過(guò)程中子礦物不熔，氣液相均一溫度為300～417℃，鹽度為3.2% ～11.34%NaCleqv。

石英-硫化物階段(中階段)。石英中流體包裹體較發(fā)育，包括W和S類型。W包裹體以圓形和橢圓形為主，多小于10μm，均一溫度為227～378℃，均一到液相，冰點(diǎn)溫度為－7.1～ －5.7℃，對(duì)應(yīng)鹽度為8.8% ～10.6%NaCleqv。S類包裹體氣液相均一溫度為170～315℃，鹽度為2.0% ～9.8%NaCleqv。

圖4 各種蝕變巖石光薄片鏡下照片(a)-透閃石化:矽卡巖中透閃石呈長(zhǎng)柱、纖維狀集合體貫入透輝石、鈣鋁榴石中交代這兩種礦物(薄片);(b)-鎂橄欖石化:大理巖中鎂橄欖石呈脈狀貫入方解石中(薄片);(c)-鈣鋁榴石化:矽卡巖中鈣鋁榴石沿裂隙貫入透輝石中交代透輝石(薄片);(d)-透輝石化:矽卡巖中透輝石顯示呈脈狀貫入交代鈣鋁榴石使其呈殘塊狀(薄片);(e)-白鎢礦與透閃石密切共生，為透閃石化作用所形成(薄片);(f)-綠簾石呈浸染狀分布于長(zhǎng)英質(zhì)中，并含有少量白鎢礦微粒(薄片);(g)-矽卡巖中黃銅礦與鎳黃鐵礦呈固熔體方式存在，兩者互相無(wú)交代現(xiàn)象(光片);(h)-鎳黃鐵礦交代磁黃鐵礦現(xiàn)象(光片)Fig.4 Photograph of rock polished or slice section that different alteration under the microscope

圖5 官房鎢礦床流體包裹體顯微照片(a)-透輝石中含CH4的W類包裹體;(b)-鐵鎂榴石中W類包裹體;(c)-中階段石英中含未知透明子礦物的S類包裹體;(d)-方解石中含CO2的W類包裹體;(e)-鐵鎂榴石中含子礦物S類包裹體;(f)-石英中含CO2的W類包裹體.圖中縮寫:VH2O-氣相H2O;LH2O-液相H2O;Tr-未知透明子礦物;M-未知不透明子礦物Fig.5 Microphotographs of fluid inclusions in the Guanfang W deposit(a)-methane-bearing W-type fluid inclusion in diopside;(b)-W-type fluid inclusion in garnet;(c)-unknown transparent daughter minerals-bearing S-type inclusion in quartz;(d)-carbon dioxide-bearing W-type fluid inclusion in calcite;(e)-daughter minerals-bearing S-type inclusion in garnet;(f)-carbon dioxide-bearing W-type fluid inclusion in calcite.Abbreviations:VH2O-H2O vapor;LH2O-H2O liquid;Tr-unknown transparent daughter mineral;M-unknown opaque daughter mineral

石英-碳酸鹽-螢石階段。晚階段石英和螢石中廣泛發(fā)育W類包裹體，均一溫度為115～221℃，液相均一;冰點(diǎn)溫度為－3.5～ －1.0℃，計(jì)算鹽度為1.7% ～5.7%NaCleqv。

圖6 流體包裹體激光拉曼圖譜(a)-透輝石中W類包裹體氣相中的CH4;(b)-早階段石榴石中W類包裹體氣相中的CH4;(c)-中階段石英中S類包裹體氣相中的CH4、CO2及少量N2;(d)-晚階段W類包裹體中的氣相的CO2Fig.6 The LRM spectra of fluid inclusions(a)-CH4-spectrum of W-type fluid inclusion in diopside;(b)-CH4-spectra of W-type fluid inclusion in the early stage;(c)-CH4、CO2and N2-spectrum of W-type fluid inclusion in the middle stage;(d)-CO2-spectra in W-type fluid inclusion in the later stage

3.4 拉曼光譜分析

激光拉曼顯微探針?lè)治鲲@示，各類型包裹體的液相成分均以水為主，但不同階段包裹體氣相成分有所差異。早階段W類包裹體氣相成分中可見CH4(2919cm－1)(圖6)。中階段的W類包裹體氣相成分可見CO2或者CO2+CH4+N2(圖6)。晚階段的W類包裹體中氣相成分中也含少量CO2。S類包裹體的氣相成分可含為CH4和CO2，所測(cè)透明子礦物和不透明子礦物無(wú)特征峰顯示。

包裹體巖相學(xué)和激光拉曼顯微探針?lè)治鼋Y(jié)果表明，早階段成礦流體為 H2O-CH4-NaCl體系，中階段為 H2O-CH4±CO2-NaCl體系，晚階段演變?yōu)镠2O-CO2-NaCl體系。

3.5 包裹體捕獲壓力及深度計(jì)算

根據(jù)包裹體的均一溫度、鹽度及密度，利用流體包裹體數(shù)據(jù)處理 Flincor程序(Brown，1989)以及(Brown，1989)NaCl-H2O體系的均一溫度鹽度相圖，獲得各階段流體包裹體最小捕獲壓力分別為:早階段45～90MPa，中階段10～30MPa(表2)。

考慮到礦區(qū)圍巖主要為碳酸鹽巖和泥質(zhì)粉砂巖，取其平均值密度2.7g·cm－3，按照靜巖壓力計(jì)算獲得最小成礦深度約為:早階段1.7～3.3km，中階段0.4～1.2km。若設(shè)置流體為靜水壓力系統(tǒng)，則相應(yīng)最小成礦深度為:早階段4.5～9km，中階段1～3km。由于熱液成礦系統(tǒng)具有水壓裂解、沉淀愈合等循環(huán)特點(diǎn)，認(rèn)為官房鎢礦床早階段，流體處于靜巖壓力;中階段流體處于靜巖壓力與靜水壓力的轉(zhuǎn)換交替狀態(tài)，其最高壓力端元代表靜巖壓力系統(tǒng)，低端元代表靜水壓力系統(tǒng)(楊永飛等，2011)，因此官房鎢礦床的成礦深度應(yīng)為3km。

表2 官房鎢礦床包裹體最小捕獲壓力和成礦深度Table 2 The minimum trapping pressure of fluid inclusions and mineralization depth of the Guanfang W deposit

4 討論

4.1 流體性質(zhì)

官房鎢礦成礦流體系統(tǒng)成分相對(duì)復(fù)雜。流體相由H2O及少量CH4、CO2、N2等組成;鹽類子礦物不發(fā)育，低鹽度;CO2在成礦流體中沒(méi)有以獨(dú)立相形式出現(xiàn)。其流體演化規(guī)律性明顯:從早到晚，均一溫度逐漸降低，早階段為371～581℃，中階段為227～378℃，晚階段115～221℃。NaCl含量總體較低，且有逐漸降低的趨勢(shì)，早階段鹽度為4.5% ～9.9%NaCleqv，經(jīng)中階段3.3% ～8.9%NaCleqv，演化為晚階段的1.7% ～5.7%NaCleqv(圖7)。早階段發(fā)育含CH4的W類和S類包裹體，中階段發(fā)育含CH4、CO2的W類和S類包裹體，晚階段只發(fā)育含CO2的W類包裹體。說(shuō)明流體在早階段不含CO2，只是在中階段才出現(xiàn)，并延續(xù)至晚階段。中階段流體出現(xiàn)CO2，說(shuō)明流體較早階段更具氧化性，并伴隨有大量硫化物沉淀。晚階段流體基本不含 CH4，只含CO2，這與晚階段有熱液碳酸鹽沉淀的現(xiàn)象一致。從均一溫度與鹽度相關(guān)圖(圖8)上可以看出，官房鎢礦床早、中、晚階段流體鹽度與均一溫度呈正相關(guān)關(guān)系，即鹽度隨溫度的升高而增加，且早階段增加的速度最大，中晚階段較緩慢。這可能反映了低溫、低鹽度的大氣降水與早期巖漿流體混合導(dǎo)致了流體的降溫和稀釋(王義天等，2007)。

圖8 官房鎢礦床各成礦階段包裹體鹽度-均一溫度圖Fig.8 Homogenization temperatures versus salinities of fluid inclusions in different stage minerals in the Guanfang W deposit

圖7 官房鎢礦床各成礦階段包裹體均一溫度和鹽度直方圖Fig.7 Histograms of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in different stage minerals in the Guanfang W deposit

官房鎢礦床早階段含CH4的W類包裹體均一溫度371～581℃，這個(gè)溫度下排除了細(xì)菌活動(dòng)產(chǎn)生甲烷的可能性;早階段流體富含CH4很可能是因?yàn)榈V區(qū)寒武系沖莊組為粉砂泥質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖屬于淺海陸棚粉砂泥質(zhì)沉積，該地層富含有機(jī)質(zhì)。當(dāng)來(lái)自地殼巖漿房的熱液流體通過(guò)富含有機(jī)質(zhì)與碳酸鹽的沉積物時(shí)，熱液流體與有機(jī)質(zhì)相互作用形成CH4。即:2C+2H2O=CH4+CO2。例如白云鄂博超大型REE-Fe-Nb礦床矽卡巖中富CH4流體包裹體，其CH4來(lái)源主要是礦區(qū)變質(zhì)巖中發(fā)育大量石墨，巖漿熱液與含石墨的黑色板巖相互作用，形成CH4(Fanet al.，2004)。甘肅廠壩鉛鋅礦的富CH4流體很可能來(lái)源于熱化學(xué)還原海底有機(jī)物，因?yàn)樵摰貙觾?nèi)有機(jī)物較為富集(張成君，1996;張成君和崔彥力，2000;朱弟成等，2003)。滇東南老君山南秧田鎢礦床的礦區(qū)地層均為富含有機(jī)質(zhì)的寒武系碎屑巖-碳酸鹽巖，其成礦流體早階段中同樣富含CH4(馮佳睿等，2011)。

漿控高溫?zé)嵋盒偷V床的早階段成礦熱液中通常發(fā)育含石鹽子晶包裹體，表明其初始成礦熱液為高溫、高鹽度流體(陳衍景等，2007b)。然而，本次研究中所觀察的官房礦床17件樣品中發(fā)現(xiàn)的子礦物均不是石鹽子晶。如前文所述，將包裹體近似為NaCl-H2O體系進(jìn)行計(jì)算，包裹體鹽度均較低，(＜10%NaCleqv，圖7)。由于流體中含有少量的CO2、CH4等氣相成分，會(huì)在包裹體內(nèi)形成少量的籠合物，該鹽度計(jì)算結(jié)果會(huì)略高于流體的實(shí)際鹽度(Collins，1979)，因此官房鎢礦成礦流體真實(shí)鹽度應(yīng)略低于NaCl-H2O體系計(jì)算結(jié)果。這更說(shuō)明官房鎢礦是具有低NaCl含量的成礦流體，盡管其為巖漿熱液礦床。

Shinohara and Kazahaya(1995)提出，含CO2的巖漿最初在深部分泌低鹽度流體，而到了淺部才轉(zhuǎn)變?yōu)楦啕}度流體。除官房鎢礦床外，在世界上多個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)有低鹽度巖漿熱液礦床。對(duì)美國(guó)猶他洲賓漢斑巖礦床和新墨西哥奎斯塔斑巖鉬礦床的研究發(fā)現(xiàn)其初始成礦流體具有低鹽度特征(Redmondet al.，2004)。類似地，對(duì)蒙大納布特斑巖型銅鉬礦床的研究也揭示其初始巖漿流體具有低鹽度特征(Rusket al.，2008)。

4.2 流體演化與成礦

滇東南薄竹山花崗巖體是官房礦區(qū)的成礦母巖，巖體高硅、富堿富鉀，主要成礦元素含量高，鎢含量是中國(guó)花崗巖平均含量的23.7倍(張亞輝和張世濤，2011)。區(qū)內(nèi)花崗巖固結(jié)指數(shù)平均為10.76，表明該巖系分異程度高(張亞輝和張世濤，2011)。因此該巖漿在流體出溶前經(jīng)歷了一定程度的分離結(jié)晶，鎢作為不相容元素在殘留巖漿中富集。隨后，由巖漿分異出的流體也繼承了巖漿富K、W的特征。在早階段見富含CH4水溶液包裹體，表明這種初始成礦流體屬于H2OCH4-NaCl體系。獲得流體包裹體均一溫度集中于371～581℃，所測(cè)流體相鹽度為4.49% ～11.34%NaCleqv，鹽度不包未融化子礦物的貢獻(xiàn)，表明初始成礦流體具有高溫、高鹽度、含CH4的特征。初始巖漿熱液與碳酸鹽圍巖發(fā)生交代，形成不含水硅酸鹽礦物，即干矽卡巖。隨著溫度的降低，流體在接近超臨界狀態(tài)下，對(duì)早期矽卡巖礦物進(jìn)行的熱液蝕變改造，發(fā)生濕矽卡巖化，生成含水的硅酸鹽礦物:透閃石、陽(yáng)起石、綠簾石等，并伴有少量磁鐵礦形成。同時(shí)，濕矽卡巖化導(dǎo)致富鈣矽卡巖析出Ca2+，如4CaMgSi2O6(透輝石)+Mg2++2H+=Ca2Mg5Si8O22(OH)2(透閃石)+2Ca2+(袁見齊等，1985)。Ca2+進(jìn)入流體促使鎢礦發(fā)生沉淀，即(白鎢礦);在濕矽卡巖化過(guò)程中導(dǎo)致流體CO2活度增高，即2CaCO3+5MgCO3+8SiO2+H20=Ca2Mg4Si8O22(OH)2+7CO2(袁見齊等，1985)，使得成礦流體中富含CO2。此外，官房鎢礦區(qū)的鉆孔資料顯示含礦矽卡巖的產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，巖體與圍巖呈緩傾角接觸，在背斜核部呈高角度接觸，表明流體是沿著特定的層位順層發(fā)生交代礦化。

大規(guī)模矽卡巖化之后，流體溫度壓力均已降低，227～378℃時(shí)，SiO2獨(dú)立形成石英，此時(shí)流體中富含CO2，顯示流體較早階段更趨向于氧化環(huán)境，此階段成礦流體可能與大氣降水混合。伴隨成礦體系溫度的降低，發(fā)生了黃鐵礦、黃銅礦、毒砂等硫化物沉淀，并交代早期的矽卡巖礦物。隨著溫度的繼續(xù)降低，在115～221℃時(shí)，進(jìn)入碳酸鹽化階段，方鉛礦、閃鋅礦等沉淀。

由于流體積累，流體壓力超過(guò)上覆圍巖壓力，導(dǎo)致大規(guī)模的水壓致裂，使得裂隙系統(tǒng)大量發(fā)育，成礦體系由靜巖壓力轉(zhuǎn)化為靜水壓力，并引發(fā)高密度低溫的大氣降水熱液涌入與巖漿熱液流體混合，成礦流體快速降溫，成礦物質(zhì)充填在裂隙系統(tǒng)中。

初始巖漿流體經(jīng)過(guò)矽卡巖化，水壓致裂、沉淀愈合等循環(huán)，發(fā)生各種礦質(zhì)沉淀;在此過(guò)程中大氣降水不斷加入，成礦流體最終演化為大氣降水熱液，由中高溫封閉的靜巖壓力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏亻_放靜水壓力系統(tǒng)，流體鹽度降低，但密度增大，晚階段包裹體密度為 0.90～0.95g/cm3，與純水密度接近。

總體而言，早期成礦系統(tǒng)具有高溫、高鹽度、低NaCl含量、含CH4、CO2的特征，屬于陸陸碰撞背景(張亞輝和張世濤，2011)下的矽卡巖型白鎢礦床。初始高鹽度成礦流體為含CH4的巖漿熱液。在中階段，由于成礦作用過(guò)程出現(xiàn)CO2，使流體更為氧化，且溫度和壓力的降低，伴隨黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等硫化物大量沉淀。

5 結(jié)論

(1)官房鎢礦床成礦作用與薄竹山花崗巖體密切相關(guān)，以巖體為中心蝕變分帶明顯，自巖體向外依次為:金云母化-綠簾石化帶→透輝石-透閃石化帶→鎂橄欖石化帶。鎢礦體賦存于透輝石-透閃石化帶即巖體外接觸帶的大理巖中，白鎢礦主要以浸染狀產(chǎn)出于矽卡巖中。

(2)官房鎢礦床成礦過(guò)程分為3個(gè)階段:早階段發(fā)育透輝石化、透閃石化、石榴石化、金云母綠簾石化，白鎢礦以浸染狀賦存于矽卡巖中，為主要成礦階段;中階段以發(fā)育石英-多金屬硫化物脈為特征，為硫化物成礦階段;晚階段發(fā)育石英-碳酸鹽脈、螢石-石英脈、碳酸鹽脈，基本無(wú)礦化。

(3)官房鎢礦床成礦過(guò)程經(jīng)過(guò)了早期矽卡巖階段、中期石英-硫化物階段和晚期石英-碳酸鹽-螢石階段。脈石礦物中發(fā)育水溶液包裹體和含子礦物包裹體。早、中、晚階段的包裹體均一溫度分別為371～581℃、227～378℃、115～221℃;鹽度分別為4.5% ～9.9%NaCleqv、8.81% ～10.61%NaCleqv、1.74% ～5.71%NaCleqv，呈逐漸降低的趨勢(shì)。早、中階段成礦壓力分別為45～90MPa和10～30MPa，成礦深度約3km。從早階段到晚階段，成礦流體由高溫、低NaCl含量、含CH4的巖漿熱液向低溫、低NaCl含量、含少量CO2的大氣降水熱液演化。

致謝 野外工作得到了云南省地質(zhì)調(diào)查局的大力幫助;室內(nèi)研究得到了核工業(yè)北京地質(zhì)研究院歐光習(xí)研究員的悉心幫助和指導(dǎo);論文撰寫期間得到了北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院陳衍景教授、鐘日晨、楊永飛博士的熱情指導(dǎo);特此致謝。

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