蒙古國滿都拉探礦區(qū)地質(zhì)特征及流體包裹體研究

胡傳勝, 李文博, 孫長波, 鐘日晨

(1. 北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實驗室，北京 100871；2. 河北省承德市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，河北承德 067000)

蒙古國滿都拉探礦區(qū)地質(zhì)特征及流體包裹體研究

胡傳勝1, 李文博1, 孫長波2, 鐘日晨1

(1. 北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實驗室，北京 100871；2. 河北省承德市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，河北承德 067000)

滿都拉探礦區(qū)位于蒙古國南戈壁省滿都拉蘇木。礦區(qū)地表中元古界白云巖中出露大面積含孔雀石、藍(lán)銅礦和輝銅礦的硅化蝕變帶，含銅礦物與石英脈在空間上緊密共生，石英中的流體包裹體可能保留了原生成礦流體特征。為確定其成礦地質(zhì)體和成因類型，指導(dǎo)后續(xù)找礦工作，本文對硅化蝕變帶中的石英進(jìn)行了流體包裹體研究。根據(jù)石英中包裹體的產(chǎn)狀可將包裹體分為早晚兩個階段，早階段富含CO2(C型)和水溶液(W型)包裹體，偶見含子礦物(S型)包裹體，流體均一溫度為195～384℃，鹽度為2.77%～21.37%NaCl.eqv，反映了原生成礦流體的特征。晚階段僅出現(xiàn)水溶液(W型)包裹體，流體均一溫度集中在95～213℃，鹽度為1.27%～12.63%NaCl.eqv。流體由早階段的中高溫、中鹽度、富CO2流體向晚階段低溫、低鹽度、貧CO2流體演化。據(jù)此推測成礦流體可能為巖漿流體，流體形成深度大約在5.7 km以上。

地質(zhì)特征 流體包裹體 滿都拉探礦區(qū) 蒙古國

Hu Chuan-sheng, Li Wen-bo, Sun Chang-bo, Zhong Ri-chen. Geologic features and fluid inclusions of the Mandula exploration area in Mongolia[J].Geology and Exploration,2014,50(6):1164-1172.

1 引言

蒙古國地處蒙古高原中北部，國土面積150多萬km2，目前已查明有50多種礦產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)了3000多個礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)。蒙古國目前正在開發(fā)的礦床主要集中在北部，如額爾登特大型斑巖銅礦床等，但由于南部為大面積的戈壁沙漠，自然條件惡劣，勘探程度較低。近年來蒙古國南部相繼發(fā)現(xiàn)了多種不同類型的礦床，如南戈壁省歐玉陶勒蓋超大型斑巖銅金礦床、查干蘇布爾加大型斑巖銅礦床(白大明等，2010)和世界上最大的焦煤礦田—塔彎套勒蓋礦田，使南戈壁省躍升成為蒙古國最大的礦業(yè)省，吸引了世界各國地質(zhì)學(xué)家的目光，同時也使得中蒙邊境及周邊區(qū)域成為勘探銅金礦床的熱點(diǎn)區(qū)域(聶鳳軍等，2004；張義等，2003； 湯超等，2013；郭百創(chuàng)等，2013)。滿都拉探礦區(qū)位于南戈壁省北部，礦區(qū)出露大面積含銅硅化蝕變帶，蝕變帶產(chǎn)于中元古界白云巖中，受EW向斷裂構(gòu)造控制，含銅礦石礦物主要為孔雀石、藍(lán)銅礦和輝銅礦，伴生銀、金、銻等元素異常。但對其成因是原生還是次生富集的尚不明確，嚴(yán)重影響了后續(xù)勘探工作的部署。本文對滿都拉探礦區(qū)進(jìn)行了初步的地質(zhì)研究并對礦區(qū)含銅硅化蝕變帶開展了流體包裹體巖相學(xué)、顯微測溫和激光拉曼顯微探針分析，揭示了其成礦流體性質(zhì)及演化，并初步探討了可能的流體來源，為后續(xù)勘探工作提供了指導(dǎo)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

蒙古國大地構(gòu)造位置處于中亞造山帶的中心部位，屬于顯生宙大陸增生的一部分。地體大致被一條稱為“蒙古中央脊線(MML)”的構(gòu)造線分割為兩個部分(圖1)，北部地塊稱為加里東造山帶，南部地塊稱為海西造山帶(Amantovetal., 1970)。蒙古國南部現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的幾處大型礦床都沿MML兩側(cè)分布(聶鳳軍等，2009)，該構(gòu)造線向西延入到我國新疆準(zhǔn)噶爾盆地東北緣，向東插入到我國內(nèi)蒙古的東北部，形成一條中部向南凸的弧形多金屬成礦帶(Perelloetal., 2001)。Badarchetal.(2002)根據(jù)統(tǒng)計的大量地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)和地球化學(xué)資料將蒙古國劃分為44個地體，包括克拉通、變質(zhì)帶、被動邊緣島弧、弧前和弧后盆地、增生雜巖體和蛇綠巖套。研究區(qū)處于MML南側(cè)曼達(dá)勒敖包地體中，該地體呈狹長條帶狀位于南蒙大陸的北部，向東延伸到中國東北地區(qū)。該地體巖石類型包括中元古界的白云巖和大理巖；奧陶-志留系砂巖、硅質(zhì)粘土巖和含有化石的灰?guī)r；下-中泥盆統(tǒng)礫巖、砂巖、含腕足類淺?；幕?guī)r和長英質(zhì)凝灰?guī)r；上泥盆統(tǒng)枕狀玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r和火山碎屑砂巖；下石炭統(tǒng)邊緣海沉積巖。該地塊巖漿巖發(fā)育，主要為泥盆紀(jì)閃長巖和花崗閃長巖。

圖1 蒙古國區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)Badarch et al., 2002修改)Fig. 1 Simplified regional geological map of Mongolia(after Badarch et al., 2002)1-第四系沖積物； 2-被動大陸邊緣； 3-大陸??； 4-新生代高原玄武巖； 5-俯沖帶雜巖/未分異島弧； 6-俯沖帶雜巖； 7-島?。?8-大陸地塊或碎塊； 9-湖泊； 10-地名； 11-礦床； 12-滿都拉探礦區(qū); (a)-額爾登特大型斑巖銅-鉬礦床；(b)-白山超大型黑礦型銅-鋅礦床；(c)-圖木廷敖包大型矽卡巖型鋅礦床；(d)-曼達(dá)赫大型斑巖銅礦床；(e)-查干蘇布爾加大型斑巖銅-鉬礦床；(f)-歐玉陶勒蓋超大型斑巖銅-金礦床1-Quaternary alluvium; 2-passive continental margin; 3-continental arc; 4-Cenozoic basalt plateau; 5-subduction complex/arc undifferented; 6-subduction complex; 7-island arc; 8-continental blocks or fragment; 9-lake; 10-place name; 11-deposit; 12-Mandula exploration area;(a)-Erdenet large porphyry Cu-Mo deposit；(b)-White Hill super-large kuroko Cu-Zn deposit；(c)-Tumurtin large skarn Zn deposit；(d)-Mandah large porphyry Cu deposit；(e)-Tsagaan Suvarga large porphyry Cu-Mo deposit；(f)-Oyu Tolgoi super-large porphyry Cu-Au deposit

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

滿都拉探礦區(qū)位于蒙古國首都烏蘭巴托西南方向500 km處。距離西部著名的“金金屬成礦帶”巴彥洪格爾銅金礦床(王新亮等，2000)約150 km，距斑巖型歐玉陶勒蓋銅金礦床約200 km(圖1)。探礦區(qū)內(nèi)地層主要為一套中元古界含大量疊層石的白云巖，在礦區(qū)中南部花崗巖分布區(qū)多表現(xiàn)為結(jié)晶白云巖或大理巖，礦區(qū)北部出露下白堊統(tǒng)暗紅色安山巖和少量玄武巖，東西部出露有中生代紫紅色砂巖，中南部可見一套古老的變質(zhì)砂巖，時代尚不確定。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，在礦區(qū)南部發(fā)現(xiàn)大面積的泥盆紀(jì)花崗巖和花崗閃長巖及一些堿性花崗巖類，海西期和印支期構(gòu)造-巖漿活動被認(rèn)為可能是引發(fā)大規(guī)模成礦作用的主要因素(聶鳳軍等，2010；王守光等，2004)，礦區(qū)西部和北部發(fā)現(xiàn)兩處流紋巖-花崗斑巖。本區(qū)的線性構(gòu)造發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)的斷層多達(dá)20余條，按照斷裂構(gòu)造的穿切關(guān)系判斷，EW向斷裂形成最早，其次為NE向斷裂，NW向斷裂形成最晚(圖2)。礦區(qū)位于古生代與中生代接合處，古生代構(gòu)造總體呈EW向分布，中生代構(gòu)造為NE向(陳文，2009)。

圖2 滿都拉探礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)Geosan XXK公司，2005修改)Fig.2 Geological map of the Mandula exploration area(after Geosan XXK Company, 2005)1-下白堊統(tǒng)砂礫巖； 2-下白堊統(tǒng)泥沙巖； 3-下白堊統(tǒng)安山巖； 4-下白堊統(tǒng)粉砂巖； 5-全新統(tǒng)沖積物； 6-中更新統(tǒng)坡積物； 7-中元古界白云巖； 8-中上元古界長石砂巖； 9-中下元古界硅化白云巖； 10-上元古界花崗片麻巖； 11-泥盆系黑云母花崗巖； 12-泥盆系花崗閃長巖； 13-泥盆系二長閃長巖； 14-下白堊統(tǒng)流紋斑巖； 15-斷層； 16-含銅硅化蝕變帶1-Lower Cretaceous glutenite; 2-Lower Cretaceous mudstone; 3-Lower Cretaceous andesite; 4-Lower cretaceous siltstone; 5-Holocene alluvium; 6-Pleistocene deluvium; 7-Middle Proterozoic dolomite; 8-Upper-Middle Proterozoic arkose; 9-Middle-Lower Proterozoic silicated dolomitite; 10-Upper Proterozoic granitic gneiss; 11-Devonian biotite granite; 12-Devonian granodiorite; 13-Devonian monzogranite; 14-Lower Cretaceous rhyolitic porphyry; 15-fault; 16-Cu-bearing silicified alteration belt

含銅硅化蝕變帶位于礦區(qū)的北部兩組斷層相交處(圖2)，面積約5000 m2，賦礦圍巖為中元古界的白云巖，近地表白云巖硅化較強(qiáng)，并且有明顯孔雀石化和輝銅礦化。蝕變帶北部出露了白堊紀(jì)流紋斑巖，大致呈巖脈東西向展布。蝕變帶南部花崗巖分布區(qū)的白云巖中出現(xiàn)了大面積大理巖化或重結(jié)晶現(xiàn)象，方解石含量大于80%，乳白色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，為接觸熱變質(zhì)作用所致。硅化蝕變帶沿斷裂兩側(cè)發(fā)育，地表可見明顯的斷層面和擦痕(圖3A)，斷層裂隙充填大面積的含銅石英脈(圖3B)，孔雀石和藍(lán)銅礦等含銅礦物與石英相互交織在一起呈網(wǎng)脈狀穿切硅化白云巖(圖3C)，而其他白云巖中沒有發(fā)現(xiàn)含銅礦物。石英中發(fā)育了大量的呈三角形或四邊形的淋濾孔洞(圖3D)，孔洞周圍有黃褐色的褐鐵礦和綠色的孔雀石，可能為原生的黃鐵礦和含銅礦物經(jīng)過風(fēng)化淋濾所致，說明該石英脈和原生礦化流體有密切關(guān)系，這與該區(qū)著名的歐玉陶勒蓋銅金礦床和白山銅-鋅礦床地表礦化有類似之處(張義，2003；聶鳳軍等，2009)。

滿都拉探礦區(qū)地表出露的含銅硅化蝕變帶是成礦流體運(yùn)移至地表形成的原生露頭還是深部礦體被后期斷裂構(gòu)造破壞，成礦物質(zhì)被重新活化遷移至地表形成，這是找礦過程中必須回答的關(guān)鍵問題。同時對成礦溫度的有效測定，也是回答該礦區(qū)成礦后巖石剝蝕深度的有力依據(jù)之一。與礦化緊密相關(guān)的含銅石英脈無疑是解決這一問題的重要研究對象。因此，對脈石礦物石英進(jìn)行流體包裹體研究，可有效反映成礦流體特征、來源及演化過程，為確定礦床成因類型和制定找礦工作部署提供有力依據(jù)。

圖3 含銅硅化蝕變帶斷層與礦物組合特征Fig.3 Photos showing the characteristics of fault and mineral assemblage of the Cu-bearing silicified alteration belt A-野外露頭發(fā)現(xiàn)一條正斷層，斷層面平滑，有明顯的擦痕，兩盤巖性為硅化白云巖； B-含孔雀石、藍(lán)銅礦的石英脈沿著斷層裂隙產(chǎn)出； C-含孔雀石的石英呈網(wǎng)脈狀穿切硅化白云巖； D-石英脈中出現(xiàn)大量的淋濾孔洞； E-孔雀石和藍(lán)銅礦共生并沿著石英裂隙分布； F-石英中含有顆粒狀的黃鐵礦和磁黃鐵礦A-a normal fault, the fault plane is smooth with obvious stria, the lithology on the two sides of the of the fault is silicified dolomite; B-quartz vein grown along the fault fissures, containing a lot of malachite and azurite; C-malachite-bearing stock work quartz cut in the dolomite; D-many leaching holes appear in the quartz vein; E-malachite and azurite are symbiotic together and mainly located in the quartz fracture; F-granular pyrites and pyrrhotites are contained in quartz

4 流體包裹體研究

4.1 樣品特征及分析方法

用于本次流體包裹體測試的石英樣品均采自蒙古國滿都拉探礦區(qū)含孔雀石硅化蝕變帶，共采集樣品18件，巖石樣品新鮮。根據(jù)野外和顯微鏡下觀察結(jié)果，石英呈乳白色，顆粒較大，自形程度較高，生長環(huán)帶發(fā)育明顯，部分石英發(fā)生了強(qiáng)烈破碎呈團(tuán)塊狀或角礫狀?？兹甘退{(lán)銅礦主要沿著石英裂隙分布(圖3E)，看似晚于石英形成，但是仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)石英顆粒中同樣含有大量的孔雀石包裹體，且根據(jù)野外觀察，含銅礦物僅出現(xiàn)在石英中，同石英一起呈脈狀沿著斷裂分布，石英中出現(xiàn)了許多黃鐵礦或黃銅礦等硫化物被淋濾后的孔洞，同時鏡下觀察石英中含有呈顆粒狀或星點(diǎn)狀的黃鐵礦、雌黃鐵礦等硫化物(圖3F)，因此形成該含銅礦物的礦化流體可能是由石英中所代表的原生流體次生富集而來。因此本文選用與孔雀石、藍(lán)銅礦密切相關(guān)的石英顆粒作為研究對象進(jìn)行流體包裹體研究對原生的成礦流體具有一定的指示意義。

包裹體測溫工作在中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實驗室完成，采用GS600常規(guī)地質(zhì)包裹體顯微測試臺，儀器測定的溫度范圍：-196～600℃；溫度精度和穩(wěn)定度：0.1 ℃；光孔直徑：1.3 mm；樣品XY軸向移動：16 mm；樣品加熱面積：22 mm2；最大加熱速率：130 ℃/min。測試過程中升/降速率為0.5～10℃/min，在相變附近控制速率降為0.5～1℃/min。

單個包裹體成分的激光拉曼顯微探針分析在北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實驗室完成，所用儀器型號為RM-1000，使用51415 nm氬激光器，計數(shù)時間為10 s，每1 cm-1(波數(shù))計數(shù)一次，100～4000 cm-1全波段一次波峰，激光斑束大小為2 μm，光譜分辨率為±2 cm-1。

水溶液包裹體的鹽度由Bodnar(1993)的鹽度-冰點(diǎn)溫度關(guān)系表查出；CO2-H2O型包裹體水溶液相的鹽度是根據(jù)籠合物融化溫度計算得到；CO2-H2O型包裹體和水溶液包裹體的密度和壓力是利用Flincor軟件(Brown, 1989)計算得到的，對于含子礦物的包裹體是利用H2O-NaCl-CO2型包裹體計算溫度和鹽度的。

4.2 包裹體巖相學(xué)特征

石英中發(fā)育了大量的流體包裹體，根據(jù)包裹體的形狀、大小和處于礦物中的位置可以將包裹體分為早晚兩個階段。早階段包裹體體積較大，種類豐富，處于石英晶體內(nèi)部，周圍無裂紋、晶洞存在，為原生包裹體；晚階段包裹體體積較小，成分單一，多成包裹體群位于石英裂隙附近線狀分布，可能為次生包裹體。根據(jù)包裹體的成分(陳衍景等，2007)及其在室溫(21℃)下的相態(tài)(盧煥章等，2004)又將流體包裹體分為3種類型：

(1) CO2-H2O型包裹體(C型)。約占包裹體總數(shù)的54 %。此包裹體在石英中大量出現(xiàn)，孤立分布或成群分布，多呈負(fù)晶形、橢圓形、長條形或不規(guī)則狀。長軸長度為6～25 μm，多數(shù)CO2包裹體在室溫下具有明顯的三相特征，即VCO2+LCO2+ LH2O，少數(shù)在室溫下為兩相(LCO2+ LH2O)，冷凍過程中出現(xiàn)CO2氣泡，氣液比為在10 % ～ 40 % (圖4A)。

圖4 滿都拉探礦區(qū)含銅硅化蝕變帶中各種類型流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.4 Microphotographs of various types of fluid inclusions of the Cu-bearing silicified alteration belt in Mandula exploration area A-早階段C 型包裹體；B-早階段W型包裹體；C-晚階段W型包裹體；D-早階段S型包裹體；Tr-未知礦物A-C-type fluid inclusion of the early stage；B-W-type fluid inclusion of the early stage；C-W-type fluid inclusion of the late stage；D-S-type fluid inclusion of the early stage；Tr-unknown mineral

(2) 水溶液包裹體(W型)。約占包裹體總數(shù)的45%。此類包裹體在早晚階段均有出現(xiàn)。早階段以多呈負(fù)晶形或橢圓形，長軸長度為8～20 μm，氣液比介于20%～50%，相界線顏色往往較深 (圖4B)。晚階段包裹體多呈不規(guī)則狀，包裹體普遍較小，長軸長度從5 μm至15 μm不等，氣液比集中在5%～35%，可能為次生包裹體 (圖4C)。

(3) 含子礦物包裹體(S型)。約占包裹體總數(shù)的1 %。只在與孔雀石相鄰的石英角礫中發(fā)現(xiàn)兩個，呈負(fù)晶形、近圓形產(chǎn)出。其中一個包裹體長軸長度約15 μm，短軸長度約10 μm，里面含有子礦物，子礦物為近長方體晶形，根據(jù)其晶體形狀推測其可能為石膏水合物，另一個為他形，成分不明。氣液比約15 %。在該子礦物包裹體旁邊有一個水溶液包裹體，氣液比約5 %(圖4D)。

4.3 激光拉曼分析

應(yīng)用激光拉曼顯微探針對各階段各類包裹體的氣、液相及子礦物成分進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：早階段C型包裹體中氣相成分具有明顯的CO2特征峰(圖5A)，即1284 cm-1和1389 cm-1；此外，還能檢測出液相H2O成分，沒有檢測出其他氣體。早階段S型包裹體的氣相成分為CO2，近長方形透明子礦物具有3622 cm-1和3686 cm-1的特征峰(圖5B)，落在OH-離子的相對位移(3550～3700 cm-1)內(nèi)，說明該子礦物可能為含水化合物，推測為石膏。早階段W包裹體中氣液相成分皆顯示一個寬泛的水峰(圖5C)，表明成分以H2O為主，沒有發(fā)現(xiàn)其他離子團(tuán)。晚階段W包裹體中氣液相成分和早階段的水溶液包裹體成分相同，氣泡成分均為水蒸氣(圖5D)，沒有發(fā)現(xiàn)其他氣體或離子團(tuán)。

由上述流體包裹體巖相學(xué)和激光拉曼顯微探針結(jié)果可知，早階段流體為NaCl-H2O-CO2體系，晚階段流體為NaCl-H2O體系。

4.4 顯微測溫及鹽度計算

本次研究共獲得100個測溫數(shù)據(jù)(表1)，樣品均來源于含銅硅化蝕變帶中的石英。早階段C型包裹體CO2相所占比例約30%～40%；冷凍回溫后測得CO2相的初熔溫度為-57.5 ～ -55.9 ℃，大部分在純CO2的三相點(diǎn)溫度(-56.6 ℃)附近，部分包裹體初熔溫度略低于三相點(diǎn)，暗示包裹體中可能含有CH4等其他氣體組分，但激光拉曼光譜分析并未能檢測到其他成分，可能是其他氣體成分低于拉曼檢測限所致?；\合物消失溫度為2.2～8.6℃，計算得到對應(yīng)水溶液相的鹽度為2.77%～12.94 %NaCl.eqv，部分均一溫度為22.7～30.5℃，大部分包裹體的部分均一溫度較高，接近臨界均一，多數(shù)均一至液相，少數(shù)幾個包裹體均一至氣相。完全均一溫度為225～360 ℃，大多均一至液相。獲得流體密度變化為0.52～0.77 g/cm3之間。早階段S型包裹體有兩個，其中一個包裹體在250.5 ℃時氣相消失，子礦物不消失，再繼續(xù)升溫，子礦物邊部開始溶化，逐漸變圓滑，當(dāng)溫度升高至312.0 ℃時子礦物消失，包裹體完全均一，再繼續(xù)升高溫度至360.2 ℃包裹體爆裂。由于該子礦物的成分不明，無法估算它的鹽度，因其為CO2-H2O-NaCl體系，如果該子礦物為石鹽，則目前還沒有相應(yīng)的鹽度計算公式(盧煥章等，2004)，因此該包裹體的鹽度是根據(jù)CO2-H2O-NaCl體系CO2籠合物消失的溫度計算得出的，計算得出的鹽度為10.584 %NaCl.eqv，由于該子礦物為一種含水化合物，它的晶出會使得原始流體的鹽度變高，因此計算得到的鹽度值略微偏高(吳雪枚等，2007)。另一個S型包裹體特征類似，在300℃時子礦物消失，計算得到的鹽度為11.15%NaCl.eqv。根據(jù)前人的研究(陳衍景等，2007; 陳衍景，2010)，一般含有子礦物的包裹體的鹽度較高，因此本類型的包裹體的鹽度應(yīng)該比計算結(jié)果更高。流體密度變化為0.54～0.58 g/cm3之間。早階段W型包裹體測得其冰點(diǎn)溫度為-9.5～-2.4℃，均一溫度為195～384℃，對應(yīng)鹽度為4.53%～21.37% NaCl.eqv，密度為0.65～0.98 g/cm3之間。

圖5 流體包裹體的激光拉曼圖譜Fig.5 The Laser Raman spectra of fluid inclusions A-早階段C 類包裹體中的H2O和CO2； B-早階段S型包裹體子礦物中的OH-； C-早階段W型包裹體中的H2O； D-晚階段W型包裹體中的H2O； Q-石英A-H2O and CO2 in the early-stage C-type fluid inclusion；B-the daughter mineral with OH-in the early-stage S-type fluid inclusion；C- H2O in the early-stage W-type fluid inclusion；D-H2O in the late-stage W-type fluid inclusion；Q- quartz表1 含銅硅化蝕變帶流體包裹體顯微測溫結(jié)果Table 1 Microthermomeric data of fluid inclusions from the Cu ore occurrence

流體階段包裹體類型數(shù)量Tm(℃)Tm.CO2Tm.iceTm.cla(℃)Th.CO2(℃)Th.total(℃)W(%NaCl)ρ(g/cm3)早階段W34-9.5～-2.4195～384(L)4.53～21.370.65～0.98C40-57.5～55.92.2～8.622.7～30.5(V,L)225～360(V,L)2.77～12.940.52～0.77S2-57.2～56.83.6～4.029.1～29.5(L)300～312(L)10.58～11.150.54～0.58晚階段W24-6.1～-0.795～213(L)1.27～12.630.92～1.04

注：Tm.CO2為固相CO2初熔溫度；Tm.ice代表冰點(diǎn)溫度；Tm.cla為籠合物熔化溫度；Th.CO2為CO2部分均一溫度；Th.total為完全均一溫度；W為鹽度；ρ為密度；括號中的V和L分別代表均一至氣相(V)或液相(L)。

晚階段W型包裹體均一溫度普遍較低，主要為95～213℃。冰點(diǎn)溫度為-6.1～-0.7 ℃，對應(yīng)鹽度為1.32%～12.63%NaCl.eqv，密度為0.92～1.04g/cm3之間。

4.5 捕獲壓力及深度估算

由于石英中發(fā)育有大量的早階段原生CO2包裹體，根據(jù)CO2-H2O-NaCl包裹體部分均一溫度、部分均一方式、部分均一時CO2相的體積分?jǐn)?shù)以及完全均一溫度，利用流體包裹體數(shù)據(jù)處理Flincor程序(Brown, 1989)和Boweretal.(1983)公式，獲得早階段流體包裹體均一壓力主要集中在114.2～142.5 MPa之間?？紤]到包裹體的均一壓力通常小于實際形成時的壓力并常常代表捕獲壓力的下限，因此包裹體的捕獲壓力應(yīng)大于142.5MPa (Bouzarietal., 2006)。晚階段只發(fā)育了水溶液包裹體，無法估算其形成壓力，但是根據(jù)包裹體的成分推測形成壓力應(yīng)該小于早階段的壓力。礦區(qū)的巖性主要為中元古界的硅化白云巖和長石砂巖，設(shè)巖石的平均密度為2.5 g/cm3，假設(shè)流體系統(tǒng)為靜巖壓力系統(tǒng)，則流體形成的最小深度為5.7 km，則估算滿都拉探礦區(qū)含銅硅化蝕變帶的流體形成深度在5.7 km以上。

5 流體性質(zhì)與演化

顯微測溫結(jié)果表明(表1; 圖6)，滿都拉探礦區(qū)含銅硅化蝕變帶的流體包裹體溫度變化于95～384℃之間，流體的鹽度介于2.77%～21.37%NaCl.eqv之間。不同階段和不同類型的包裹體的均一溫度和鹽度有所差別。其中早階段的包裹體均一溫度和鹽度較高，為中高溫中鹽度溶液，晚階段包裹體的均一溫度和鹽度較低，為低溫低鹽度溶液。成礦溫度和鹽度從早階段到晚階段是連續(xù)變化的。

滿都拉探礦區(qū)含銅硅化蝕變帶的流體從早階段到晚階段是有規(guī)律變化的，其中均一溫度從早階段的195～384℃向晚階段的95～213℃演化，流體溫度逐漸降低；鹽度從早階段的2.77%～21.37 %NaCl.eqv向晚階段的1.27%～12.63 %NaCl.eqv演化，鹽度也略微降低。早階段發(fā)育C型和W型包裹體以及少量S型包裹體，子礦物的出現(xiàn)表明其鹽度相對較高，綜合來看，早階段的流體具有中高溫、高鹽度、富CO2的特點(diǎn)。根據(jù)前人研究(陳衍景, 2010)，熱液礦床的流體可劃分3個成因端元：淺成熱液、變質(zhì)熱液和巖漿熱液。淺成熱液以低溫、低鹽度和貧CO2為特征；變質(zhì)熱液以中溫、低鹽度和富CO2為特征；巖漿熱液以高溫、高鹽度和CO2變化很大為特征。本區(qū)早階段的流體富CO2，鹽度集中在2.77%～21.37%NaCl.eqv，并出現(xiàn)子礦物，說明該流體的鹽度總體較高，與巖漿流體特征相似。流體的溫度集中在220～380℃，比一般的巖漿熱液溫度偏低，可能是隨著巖體的向上侵入，遠(yuǎn)離巖體中心的流體溫度逐漸降低所致。說明本區(qū)早階段的流體為高溫高鹽度的巖漿流體，因此導(dǎo)致本區(qū)的銅礦化很可能是巖漿熱液沿著斷裂帶灌入形成的原生銅礦經(jīng)過重新活化后含銅物質(zhì)次生富集所致。

圖6 含銅硅化蝕變帶不同階段包裹體的均一溫度和鹽度直方圖Fig.6 Histograms of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in different stages in the Cu-bearing silicified alteration belt

根據(jù)上述研究結(jié)果推測本區(qū)深部可能有巖體存在，該區(qū)銅礦化是巖漿活動的產(chǎn)物，后期找礦工作部署應(yīng)以尋找隱伏巖體為目標(biāo)，巖體與圍巖內(nèi)外接觸帶是最有利的成礦部位。

6 結(jié)論

滿都拉探礦區(qū)含銅硅化蝕變帶中早階段流體均一溫度集中在220～380℃，鹽度為2.77%～21.37%NaCl.eqv；晚階段流體均一溫度集中在120～220℃，鹽度為1.27%～12.63%NaCl.eqv。流體由早階段的中高溫、中鹽度、富CO2流體向晚階段低溫、低鹽度、貧CO2流體演化。本區(qū)的銅礦化很可能是巖漿熱液沿著斷裂帶灌入形成的原生銅礦經(jīng)過重新活化后含銅物質(zhì)次生富集所致。成礦流體可能為巖漿流體，推測流體形成深度大約在5.7 km以上。

致謝 本次野外工作得到了蒙古國Cool Frontiers礦業(yè)公司的大力支持，實驗過程得到了中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實驗室倪志勇博士的大力幫助，與楊永飛和鐘軍博士的有益探討使本文質(zhì)量大為提高，在此一并致謝。

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Geologic Features and Fluid Inclusions of the Mandula Exploration Area in Mongolia

HU Chuan-sheng1, LI Wen-bo1, SUN Chang-bo2, ZHONG Ri-chen1

(1.KeyLaboratoryofOrogenandCrustEvolution，PekingUniversity，Beijing100871;2.ChengdeBureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentofHebeiprovince,Chengde,Hebei067000)

The Mandula exploration area is located in South Gobi Mandula Sumu in the south central of Mongolia. A large area of silicified alteration belt including malachite, azurite and chalcocite is exposed in the upper Proterozoic dolomite on the surface of ore field. Cu-bearing minerals are closely associated with quartz vein in space. The fluid inclusions in the quartz may contain the characteristics of original ore-forming fluid. In order to determine the ore-forming geological body and genetic type, guide further ore-prospecting work, fluid inclusion study for Cu-bearing quartz from the silicified alteration belt was carried out. According to the occurrence, the fluid inclusions are divided into early and late stages. There are mainly two types of fluid inclusions,i.e.CO2-H2O (C-type) and NaCl-H2O (W-type) fluid inclusions with minor daughter mineral-bearing multiphase inclusion(S-type) in the early stage. The homogeneous temperatures and salinities of these fluid inclusions vary from 195℃ to 384℃ and from 2.77 % to 21.37 % NaCl equivalent, respectively, which reflect the characteristics of original ore-forming fluid. Only NaCl-H2O (W-type) fluid inclusions are found in the late stage, with homogeneous temperatures of 95～213℃ and salinities of 1.27 % to 12.63 % NaCl equivalent. The results indicate that the ore fluid evolved from medium-high temperature, medium salinity and rich CO2in the early stage to low temperature, low salinity and poor CO2in the late stage. It suggests that the ore fluid may be magmatic fluid and the ore-forming depth is more than 5.7 km.

geologic feature, fluid inclusion, Mandula exploration area, Mongolia

2014-02-12；[修改日期]2014-05-23；[責(zé)任編輯]郝情情。

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃973項目(編號 2013CB429801)資助。

胡傳勝(1988年-)，男，北京大學(xué)碩士研究生，礦床學(xué)專業(yè)。E-mail: hupit413@126.com。

P618

A

0495-5331(2014)06-1164-09