河南祁雨溝金礦臨界-超臨界包裹體特征及成礦流體演化

熊索菲，姚書振，宮勇軍，何謀春，2，祁冬梅，向 鵬

1.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，武漢 430074 2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，武漢 430074 3.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430074 4.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205

河南祁雨溝金礦臨界-超臨界包裹體特征及成礦流體演化

熊索菲1，姚書振1，宮勇軍1，何謀春1，2，祁冬梅3，向 鵬4

1.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，武漢 430074 2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，武漢 430074 3.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430074 4.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205

河南省祁雨溝金礦床位于華北地塊南部熊耳地體東北緣，是我國典型的角礫巖型金礦。該礦床臨界-超臨界流體包裹體的發(fā)現(xiàn)對研究成礦流體演化及成礦機制有重要意義。包裹體巖相學(xué)、顯微測溫以及激光拉曼顯微探針(LRM)研究顯示，祁雨溝J4角礫巖筒中發(fā)育臨界狀態(tài)均一的包裹體富含CO2，這些包裹體出現(xiàn)在第Ⅰ、Ⅱ成礦階段，并且在金品位最高的400-460中段出現(xiàn)最為集中，對成礦有明顯的指示作用。臨界-超臨界流體來自富含揮發(fā)分的高氧化狀態(tài)巖漿的出溶作用。流體演化先后經(jīng)歷了高氧化狀態(tài)的巖漿-流體體系→臨界-超臨界流體體系→H2O-NaCl和CO2-H2O流體體系→低鹽度的H2O-NaCl流體體系→H2O流體體系。臨界―超臨界流體體系在383.7～387.2 ℃發(fā)生了沸騰作用，沸騰作用可能是祁雨溝金礦J4巖筒中成礦物質(zhì)沉淀的重要原因之一。

祁雨溝金礦;成礦流體;流體包裹體；臨界-超臨界流體;熊耳山地區(qū)

0 引言

祁雨溝金礦位于我國著名的熊耳地體礦集區(qū)內(nèi)，是典型的隱爆角礫巖型金礦。長期以來多個單位和學(xué)者對于該金礦床的礦床地質(zhì)特征、巖石化學(xué)、成巖成礦年齡、流體包裹體特征等方面做了大量的研究工作，取得了豐富的成果[1-7]。本礦床流體包裹體研究較為深入，學(xué)者們[3-6]對各成礦階段包裹體均一溫度、鹽度、化學(xué)成分、氫-氧同位素組成進行了測試分析，發(fā)現(xiàn)早階段流體具有巖漿水的特征,其后逐漸有大氣降水的混入。

盧欣祥等[8]整理前人測溫數(shù)據(jù)，推測祁雨溝金礦床沸騰包裹體屬臨界-超臨界流體包裹體。但迄今為止，尚未找到有臨界-超臨界流體參與祁雨溝金礦成礦的直接證據(jù)。祁雨溝金礦存在臨界-超臨界流體嗎？如果存在這種流體，它對祁雨溝金礦成礦又有什么作用？成礦流體又是如何形成與演化的？針對這一系列科學(xué)問題，筆者在祁雨溝J4角礫巖筒各中段密集采樣，通過礦物流體包裹體顯微測溫，發(fā)現(xiàn)祁雨溝礦床中的部分流體包裹體具有臨界均一的特征，這些包裹體能夠反映臨界-超臨界流體的特征。這一新發(fā)現(xiàn)對于研究隱爆角礫巖型金礦的成礦機制具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

祁雨溝金礦床位于華北地塊南部成礦帶華熊臺緣坳陷成礦亞帶的熊耳山-外方山成礦區(qū)。熊耳山地區(qū)出露地層一般從下至上可以分為3個構(gòu)造層：下層為新太古界太華群深變質(zhì)巖系，它構(gòu)成了前寒武紀(jì)的結(jié)晶基底；中層為古元古界長城系熊耳群淺變質(zhì)火山巖系和中元古界薊縣系官道口群淺海相碎屑-硅鎂質(zhì)碳酸鹽巖系；上層是不整合堆積于太華群、熊耳群之上的中-新生界洪積-沖積相與河湖相碎屑沉積物。

區(qū)域巖漿活動具有多期次和多類型的特點，巖漿作用貫穿本區(qū)整個地質(zhì)演化過程，主要集中在太古宙、中元古代和中生代，按其形成時代可劃分出3個不同的巖漿旋回[9-11]：1)太古宙晚期巖漿旋回；2)中元古代巖漿旋回；3)燕山期巖漿旋回。其中，燕山期巖漿巖侵位于太華群變質(zhì)巖和熊耳群火山巖之中，主要為花山巖體和五丈山巖體，其次是一些小斑巖體、巖株和巖脈，其侵位時代主要集中在晚侏羅世和早白堊世(157～131 Ma)，與該地區(qū)的成礦作用關(guān)系密切[12-15]。

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要有近東西向的馬超營斷裂和北東向的康山-七里坪斷裂、馬園-陶村斷裂等，以及與這些斷裂構(gòu)造平行發(fā)育的次級斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造往往多期活動特征明顯，對熊耳山地區(qū)的巖漿活動和礦產(chǎn)分布有不同程度的控制作用。此外，龍脖-花山背斜貫穿熊耳山地區(qū)，軸向近東西，核部為太華群基底，兩翼均為熊耳群火山巖系。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要為太古宇太華群(ArTh)石板溝組，主要巖性為黑云斜長片麻巖，少量混合片麻巖和斜長角閃巖；次為中元古界熊耳群(Pt2Xl) ，主要巖性為安山巖(杏仁狀安山巖)和安山玢巖；以及新近系(N)和第四系(Q)碎屑沉積物(圖1)。祁雨溝地區(qū)廣泛發(fā)育隱爆角礫巖體構(gòu)造，金礦區(qū)及外圍地區(qū)共發(fā)現(xiàn)32個隱爆角礫巖體，并具有“成串”“成群”分布的特點，自東向西可以分為王莊-陶村、楊河-雷門溝、安溝-黃水庵、三人場-沙土洼4個角礫巖帶。角礫巖體的規(guī)模大小不一,長軸一般150～650 m,短軸40～300 m,面積0.008～0.180 km[7]。

圖1 祁雨溝礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻[16]修編)Fig. 1 Geological map of the Qiyugou deposit(modified from reference[16])

作為本次研究重點的J4角礫巖體位于祁雨溝礦區(qū)美溝壕(圖2)，在平面上呈紡錘狀，剖面上呈筒狀，巖筒與圍巖界線較為清楚，長軸走向71°，長420 m，寬180 m，出露面積0. 058 km2，延深大于700 m，在地表出露標(biāo)高為635 m左右，現(xiàn)已開采至310 m標(biāo)高。角礫成分自上而下具有一定的分帶性：上部以安山巖角礫為主，中部以復(fù)合成分角礫巖居多，下部片麻巖角礫和斑巖角礫占主導(dǎo)地位。角礫絕大多數(shù)呈棱角狀和次棱角狀，少數(shù)呈長橢圓狀和次圓狀。片麻巖角礫大小變化較大，可見粒徑大于10 m的片麻巖角礫，小的可以1 cm左右；安山巖角礫、角閃巖角礫和斑巖角礫的粒度一般為5～50 cm。J4角礫巖體蝕變普遍發(fā)育，主要有綠泥石化、絹云母化、綠簾石化、鉀長石化、硅化、黑云母化和碳酸鹽化。在J4角礫巖體內(nèi)部(圖2)，礦化明顯分成兩段：在角礫巖體上部(500 m標(biāo)高以上)，礦化主要以脈狀礦化為主，角礫類型主要為片麻巖角礫+安山巖角礫+角閃巖角礫(少量)；在角礫巖體下部(500 m標(biāo)高以下)礦化主要以膠結(jié)物礦化為主，角礫類型主要為片麻巖角礫+花崗斑巖角礫+角閃正長巖角礫(少量)。

礦區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖活動強烈，并集中在燕山期。礦區(qū)內(nèi)出露有花崗斑巖、二長花崗斑巖、花崗巖、輝綠巖和角閃正長巖等。其中，與成礦關(guān)系密切的花崗斑巖主要呈小巖株的形式產(chǎn)出，在J4角礫巖筒的周圍以及巖筒邊部和中下部亦常見花崗斑巖體。在J7和J4角礫巖筒中見有二長花崗斑巖，其中，J7中的巖脈被輝鉬礦石英脈穿切，而在J4中二長花崗斑巖脈則截切了礦化的破碎蝕變帶[16]。按照巖體間的切割關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)出露在祁雨溝的巖漿巖的活動順序由早到晚是：角閃正長巖→花崗巖→花崗斑巖→二長花崗斑巖。輝綠巖墻早于花崗巖形成，但與其他巖體間未見直接接觸關(guān)系。

本次研究根據(jù)露頭及坑道中礦物組合以及脈體之間的穿插關(guān)系，將熱液期劃分為4個階段：

1)鉀長石-石英階段。主要產(chǎn)出形式為鉀化-硅化脈，或者是鉀長石-石英膠結(jié)物充填于角礫之間，含少量黃鐵礦等硫化物，又或者沿著角礫邊緣交代。

2)石英-黃鐵礦階段。該階段礦物組合主要為石英和黃鐵礦，黃鐵礦顆粒呈自形立方體出現(xiàn)，黃鐵礦顆粒較大。此階段成礦物質(zhì)開始富集，有少量的金產(chǎn)出。

3)金-多金屬硫化物階段。該階段主要是黃鐵礦+黃銅礦+方鉛礦組合，含少量石英，此階段是主要成礦階段。硫化物多呈低角度的密集“脈線”產(chǎn)出，充填于構(gòu)造裂隙中或作為膠結(jié)物產(chǎn)出。

4)石英-方解石階段。該階段方解石大量形成，含有部分石英和硫化物。在巖筒中下部見有延續(xù)較穩(wěn)定的方解石粗脈，在頂部方解石多與硫化物一起充當(dāng)膠結(jié)物，或形成粗大的方解石晶體。

此外，礦床形成后受到表生氧化作用改造，引起Au的再富集。

3 流體包裹體特征

3.1 樣品采集及研究方法

圖2 J4角礫巖體第7勘探線剖面圖(據(jù)文獻[17]修編)Fig. 2 No. 7 exploration profile of J4 breccia pipe(modified from reference[17])

本次流體包裹體研究采集的樣品主要為含礦石英脈以及各種角礫之間的含礦膠結(jié)物。一共制備包裹體測溫片41片，經(jīng)包裹體巖相學(xué)觀察后，挑選出適合測溫的31片進行流體包裹體顯微測溫研究。實驗在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)重點實驗室紅外-顯微測溫實驗室完成。所用的顯微鏡為德國ZEISS公司生產(chǎn)的Axioskop和Zeiss TR型號的顯微鏡，其放大倍數(shù)100～ 1 000倍，包裹體觀察時選用的放大倍數(shù)為100～500倍，冷熱臺測溫時選用的放大倍數(shù)一般為500倍。實驗所用的冷熱臺是Linkam THMS 600 型冷熱臺，其溫度控制范圍為-196～ 600 ℃，其中在-120～-70 ℃范圍內(nèi)的測定誤差控制在±0.5 ℃，-70～100 ℃范圍內(nèi)的測定誤差控制在±0.2 ℃，100～500 ℃范圍內(nèi)的測定誤差控制在±2 ℃。實驗前，用美國FLUID INC公司的人工合成流體包裹體標(biāo)準(zhǔn)樣品對冷熱臺進行校正，確保實驗數(shù)據(jù)的精確性。富H2O流體包裹體的鹽度是利用冰點數(shù)據(jù)，根據(jù)Potter和Brown[18]、Hall等[19]、盧煥章等[20]、劉斌等[21]的經(jīng)驗公式計算得到；密度根據(jù)經(jīng)驗公式求得；CO2型包裹體鹽度則根據(jù)CO2籠形化合物熔化溫度，利用Roedder[22]提出的公式計算獲得。

單個包裹體氣相成分分析在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室進行。使用Renishaw RM-1000型激光拉曼光譜儀,光源為514.5 nm氬離子激光器,狹縫為25 μm,計數(shù)時間30 s,掃描范圍為1 000～3 800 cm-1。

3.2 流體包裹體巖相學(xué)特征及顯微測溫研究

包裹體巖相學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，含礦石英脈以及各種角礫之間的含礦膠結(jié)物中發(fā)育大量原生包裹體、假次生包裹體以及次生包裹體，這些包裹體成群成帶分布，少數(shù)呈孤立分布，包裹體大小為1～35 μm，包裹體形狀一般為近圓形、橢圓形、負晶形和不規(guī)則形。

a．石英內(nèi)孤立分布的原生包裹體；b.呈帶狀產(chǎn)出的原生包裹體沿著方解石的生長環(huán)帶定向產(chǎn)出；c. 石英內(nèi)線性分布的假次生包裹體；d. 石英內(nèi)切穿寄主礦物的次生包裹體。L.液相；V.氣相；Qz.石英；Cal.方解石。圖3 不同成因類型的流體包裹體Fig.3 Characteristics of fluid inclusions from different formations

祁雨溝礦床原生流體包裹體一般體積較大，主要表現(xiàn)為2種產(chǎn)狀：1)呈孤立狀隨機分布于石英或方解石晶體內(nèi)(圖3a)；2)呈帶狀定向分布于石英或方解石生長環(huán)帶內(nèi) (圖3b)。假次生包裹體在祁雨溝礦床中也時常能夠見到，通常呈線形集合體狀分布于寄主礦物的晶體內(nèi)，是流體充填礦物生長過程中出現(xiàn)的微小裂隙而形成；該類包裹體的形態(tài)與次生包裹體相似，但其成分往往與原生包裹體一致(圖3c)。次生流體包裹體在祁雨溝礦床也非常發(fā)育，這類包裹體往往體積較小，通常呈線狀切割寄主礦物，是寄主礦物形成之后的熱液活動的表現(xiàn)(圖3d)。

根據(jù)室溫下(20 ℃)包裹體的物理相態(tài)可將其分5類，5類包裹體普遍存在于J4角礫巖筒的各個中段(340中段、400中段、460中段、540中段和580中段)：

1)氣液包裹體(L+V型)：包括氣液比V/(L+V)<50%的富液相包裹體和氣液比V/(L+V)>50%的富氣相包裹體，其中以富液相包裹體占多數(shù)。這類包裹體一般以圓形、近圓形、橢圓形、近橢圓形、負晶型和不規(guī)則形態(tài)產(chǎn)出，大小一般2～10 μm，有些能達到30 μm以上,經(jīng)常成群出現(xiàn)(圖4)。

圖4 祁雨溝金礦主成礦階段流體包裹體顯微照片F(xiàn)ig.4 Microphotographs of fluid inclusions formed in major metallogenic stage in the Qiyugou deposit

2)純氣相包裹體(V型)：一般呈黑色，透明度較低，邊緣粗黑，數(shù)量較少，大小一般為4～10 μm，有的可以達到15 μm(圖4b)。

3)純液相包裹體(L型)：這類包裹體呈無色透明狀，大小一般1～4 μm，有些可以達到10 μm，在次生包裹體當(dāng)中出現(xiàn)較多(圖4a)。

4)富含CO2包裹體(C型)：這種包裹體在室溫20 ℃時可以看見三相(含CO2)CO2(g)+ CO2(L)+H2O(L)包裹體。 CO2(g)+ CO2(L)的體積分?jǐn)?shù)可以達到60%以上。這類包裹體一般以孤立狀態(tài)產(chǎn)出，但有時也會呈帶狀形式產(chǎn)出(圖4d,e)。也可見到少量富CO2兩相包裹體存在，形式為CO2(g)+CO2(L)。

5)含有子礦物的多相包裹體(S型)：這類包裹體在有些測溫片內(nèi)還會成群出現(xiàn)，有時還會出現(xiàn)幾個子礦物存在于同一個包裹體中的情況，含有子礦物的包裹體形態(tài)以橢圓形和不規(guī)則形狀為主。其中出現(xiàn)的子礦物有石鹽、方解石、赤鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦等(圖4f)。

區(qū)分不同成礦期次的流體包裹體，對研究各個階段成礦流體特征及其演化是非常重要的[23-25]。通過對測溫片內(nèi)流體包裹體的詳細觀察發(fā)現(xiàn)，不同成礦階段的礦物流體包裹體有所差異性，主要表現(xiàn)為：第I階段流體包裹體以L+V型和S型的包裹體為主，可見少量V型包裹體；第II階段L+V型、C型、V型和S型的流體包裹體均有出現(xiàn)，以L+V型居多；第III階段主要出現(xiàn)L+V型和少量C型流體包裹體；第IV階段流體包裹體主要以L型為主，可看到L+V型包裹體產(chǎn)出。

祁雨溝礦床的顯微測溫結(jié)果表明：從第I階段到第IV階段，流體包裹體的均一溫度集中范圍依次為409.3～506.3 ℃(平均446.9 ℃) →303.6～442.8 ℃(平均370.0 ℃) →251.6～344.0 ℃(平均291.9 ℃)→121.8～254.6 ℃(平均192.3 ℃)，呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢；成礦流體的鹽度(w(NaCl))范圍分別為17.1%～20.9 %(平均18.6 %)→6.2%～20.1 % (平均12.2 %)→1.4%～17.1 % (平均10.5 %)→1.4%～12.8 % (平均5.0 %)，同樣呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。

3.3 祁雨溝臨界-超臨界包裹體特征及顯微測溫研究

祁雨溝金礦中的包裹體非常豐富，按照均一相態(tài)可以將它們分為均一為液相的包裹體、均一為氣相的包裹體和臨界均一的包裹體。祁雨溝J4含礦角礫巖筒是本次采樣最密集的角礫巖筒，實測包裹體均一溫度304個。其中，呈臨界均一狀態(tài)的包裹體有30個(表1)，這些包裹體集中出現(xiàn)在第Ⅱ成礦階段，在第Ⅰ成礦階段也有少量出現(xiàn)。

施立達[26]研究指出：1)臨界包裹體是在成礦流體處于臨界或超臨界狀態(tài)下形成的一種流體包裹體；2)臨界包裹體是在流體體系必須達到臨界溫度和臨界壓力的條件下，流體密度(比容)在一定值時(臨界體積)才能形成。溫度、壓力、體積3個臨界值如有一個達不到，其他2個再大也形成不了臨界包裹體；3)一般的氣液包裹體，不能可靠地反映出它們形成時成礦流體的相態(tài)。因此研究臨界包裹體對于研究成礦流體的相態(tài)、溫度、壓力都有重要的作用。

祁雨溝金礦臨界均一的包裹體有以下特征：在加熱過程中，氣液比基本保持不變，氣相和液相體積也保持不變；當(dāng)加熱到一定溫度時，氣相和液相的界面逐漸模糊，最后消失，達到臨界均一狀態(tài)，其中有個別在常溫下(25 ℃)為含CO2三相包裹體。采自祁雨溝J4角礫巖筒340中段的QYG-037b樣品中的臨界包裹體，顯微測溫加熱至均一狀態(tài)的過程見圖5。通過單個流體包裹體的激光拉曼光譜分析表明，該臨界包裹體的氣相成分主要是CO2，其特征峰值為1 283 cm-1和1 386 cm-1(圖6)。

表1 祁雨溝金礦臨界均一包裹體顯微測溫結(jié)果

a . 8.0 ℃時，包裹體氣泡邊緣清晰、粗黑；b. 17.5 ℃時，包裹體氣泡中心變透明；c. 365.0 ℃時，包裹體體積基本無變化，氣液比無變化；d. 384.5 ℃時，包裹體氣泡邊界逐漸變模糊；e. 389.2 ℃時，包裹體氣相和液相的界面逐漸消失；f. 390.6 ℃時，包裹體臨界均一。圖5 臨界包裹體均一過程(QYG-037b)Fig.5 Homogenization of critical fluid inclusion (sample QYG-037b)

圖6 臨界包裹體成分激光拉曼分析譜圖Fig.6 Laser Raman spectra of critical fluid inclusion

臨界-超臨界包裹體集中出露在J4角礫巖筒中金品位最高的400-460中段，在接近地表的580中段以及祁雨溝620采場基本未出現(xiàn)，詳見顯微測溫數(shù)據(jù)(表1)。已發(fā)現(xiàn)的臨界包裹體完全均一的平均溫度為366.8 ℃。其中，各中段完全均一的平均溫度：340中段389.7 ℃，400中段388.2 ℃，460中段344.6 ℃。

SMI.硅酸鹽熔體包裹體；V+L.氣液兩相流體包裹體；C型.富含CO2流體包裹體。圖7 石英斑晶內(nèi)熔體包裹體與流體包裹體共存Fig.7 Melt inclusion and fluid inclusion in quartz phenocryst

3.4 熔體包裹體

熔體包裹體是巖漿巖礦物生長過程中捕獲的巖漿珠滴，可分為晶質(zhì)包裹體和非晶質(zhì)包裹體。采自祁雨溝金礦340中段的QYG-111樣品為花崗斑巖，石英斑晶有一定程度的溶蝕，呈蠕蟲狀、港灣狀(圖7a)；石英斑晶中的非晶質(zhì)熔融包裹體固相主要為玻璃，由于脫玻化作用，酸性玻璃脫?；蟪尸F(xiàn)出淺褐色(圖7b)。在石英斑晶內(nèi)還可見到晶質(zhì)熔體包裹體，透明度較好(圖7c)?？梢砸姷饺垠w包裹體與流體包裹體(V+L型和C型)共存的現(xiàn)象(圖7b,c)。

4 討論

4.1 超臨界流體對成礦的指示作用

超臨界流體是指處于臨界溫度(Tc)、臨界壓力(pc)之上的一種可壓縮的高密度流體。超臨界流體分子間力很小,類似氣體，而密度則很大,接近液體,是一種氣液不分的狀態(tài),其溶解能力和萃取能力大為提高，超臨界流體的黏度(η)、擴散系數(shù)分別是液體的1%和100倍,具有良好的傳導(dǎo)特性[27]。臨界-超臨界流體具有超高的溶解能力和滲透性，可以從含有大量金屬元素的巖漿中萃取出成礦元素。

流體組分決定臨界均一溫度的高低，水和CO2臨界參數(shù)分別為:Tc=374.2 ℃,pc=22.1 MPa和Tc=31℃,pc=7.4 MPa，即若流體由純水組成，它的臨界均一溫度是374.2 ℃，隨著流體含鹽度和CO2的改變，臨界均一溫度在一定范圍內(nèi)波動[26]。在460中段的樣品QYG-045a的測溫結(jié)果顯示，存在沸騰包裹體，沸騰溫度為383.7～387.2 ℃。這與400中段臨界包裹體完全均一溫度388.2 ℃接近。祁雨溝J4巖筒中沸騰包裹體應(yīng)屬于臨界-超臨界流體體系。400中段臨界包裹體均一溫度區(qū)間變化比較大，應(yīng)該是臨界-超臨界開始沸騰的表現(xiàn)。460中段臨界包裹體完全均一的平均溫度已經(jīng)下降為344.6 ℃，這證明在400-460中段，流體在發(fā)生沸騰作用后溫度明顯降低。沸騰作用的發(fā)生促使臨界-超臨界流體從深部萃取出來的成礦元素搬運至400-460中段時沉淀，從而使400-460中段成為J4角礫巖筒中金品位最高的中段。因此，臨界-超臨界流體包裹體的出現(xiàn)部位對成礦有明顯的指示作用。祁雨溝臨界-超臨界流體溫度變化區(qū)間較大，主要受到鹽度和CO2因素的控制，排除其他成分的影響，可以簡化認(rèn)為祁雨溝是NaCl-H2O-CO2流體體系。

祁雨溝J4角礫巖筒中已發(fā)現(xiàn)的臨界包裹體完全均一的平均溫度為366.8 ℃，其中各中段完全均一溫度的平均值為：340中段(389.7 ℃)→400中段(388.2 ℃)→460中段(344.6 ℃)。臨界-超臨界流體在運移過程中隨著標(biāo)高增加，溫度有逐漸降低的趨勢，證明流體的熱源來自于深處。臨界-超臨界包裹體的存在與流體的溫度及壓力有非常密切的關(guān)系，隨著流體接近原始地表，壓力和溫度逐漸減小，使得臨界-超臨界包裹體轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥R界包裹體。

臨界-超臨界包裹體集中出露在J4角礫巖筒中金品位最高的400-460中段，因此臨界-超臨界流體的沸騰作用可能是祁雨溝J4巖筒中成礦物質(zhì)沉淀的重要原因。

4.2 成礦壓力

在不混溶或沸騰體系中流體圈閉壓力可根據(jù)氣體最后消失均一的包裹體顯微測溫數(shù)據(jù)進行估算，但估計的壓力和形成深度只是近似值，實際上要準(zhǔn)確估計成礦壓力和深度是比較困難的，因為流體包裹體圈閉可能在靜水壓力和靜巖壓力環(huán)境之間變化[28-29]。本次研究發(fā)現(xiàn)存在臨界包裹體，祁雨溝礦床中的臨界包裹體中的臨界均一溫度為310.1～432.3 ℃，平均溫度366.8 ℃。對于臨界包裹體，可以從相應(yīng)體系的相圖中，用臨界均一溫度查定出流體的臨界壓力。如果包裹體在臨界條件下形成，臨界壓力即是包裹體捕獲壓力。因此，按照臨界均一溫度在臨界曲線找到相應(yīng)的溫度，再往縱坐標(biāo)上投點，即可以知道包裹體捕獲的壓力(圖8)。祁雨溝金礦中臨界包裹體對應(yīng)的壓力估算值為24～37 MPa。

圖8 祁雨溝金礦臨界包裹體的壓力估算相圖(底圖據(jù)文獻[29])Fig.8 Pressure estimates for critical fluid inclusions of the Qiyugou gold deposit(based on map reference[29])

4.3 臨界-超臨界流體來源及演化

在祁雨溝J4角礫巖筒的含礦角礫巖中發(fā)現(xiàn)含有赤鐵礦子礦物的流體包裹體(圖9)，赤鐵礦子礦物激光拉曼譜圖見圖10，同時也發(fā)現(xiàn)有少量自形磁鐵礦，磁鐵礦在巖漿結(jié)晶分異過程中形成。含有赤鐵礦子礦物的流體包裹體出現(xiàn)在成礦第Ⅰ階段，說明在祁雨溝金礦形成初期應(yīng)該是處于高氧化狀態(tài)的巖漿-流體體系。地幔熔融產(chǎn)生具高氧逸度的巖漿，是金屬進入巖漿起決定性作用的條件[30-31]。正是金屬大量進入巖漿，為祁雨溝金礦形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

花崗巖漿分異出富揮發(fā)分熔體-流體的過程是成礦元素自巖漿遷移、最終富集一定程度形成成礦流體的關(guān)鍵。巖漿在分異出富揮發(fā)分熔體-流體的過程中，產(chǎn)生出不同種類的熔體和流體包裹體[32-35]。同時，富含揮發(fā)分的巖漿中出溶的成礦流體可能是一種超臨界流體[36-37]，它具有超高的溶解能力和超強的滲透性。祁雨溝金礦J4角礫巖筒中的石英斑晶中可見熔體包裹體和流體包裹體共存，超臨界包裹體的存在都表明成礦流體可能是從巖漿中分異出來的。這些現(xiàn)象在岡底斯斑巖銅礦帶沖江銅礦也有發(fā)現(xiàn)[38]。

Hem.赤鐵礦;Hal.石鹽; Syl.鉀鹽。圖9 含赤鐵礦子礦物的流體包裹體Fig.9 Fluid inclusions bearing daughter mineral

圖10 赤鐵礦子礦物激光拉曼分析譜圖Fig.10 Laser Raman spectra of daughter mineral(hematite) in fluid inclusions of quartz

氧化環(huán)境下的硫元素主要以S6+形式存在，磁鐵礦的結(jié)晶產(chǎn)生還原S會促使巖漿中含金流體釋放[31，39]，成礦流體演化過程中氧逸度變化可能是銅、金沉淀的重要控制因素之一。但是對于金礦儲量可達到40 t的祁雨溝礦床來說，應(yīng)有超大量磁鐵礦結(jié)晶產(chǎn)生的還原性的硫才有可能促使大量的銅、金沉淀，而在祁雨溝金礦中發(fā)現(xiàn)的磁鐵礦的含量較少，不足以提供所有的還原性S，因此磁鐵礦結(jié)晶不是導(dǎo)致祁雨溝的成礦流體氧逸度發(fā)生變化的最主要原因。徐麗萍等[40]發(fā)現(xiàn)超臨界水中氧逸度的變化與溫度有明顯的相關(guān)性，溫度較高時超臨界水中的氧逸度值可維持較高水平，當(dāng)溫度降低時氧逸度值降低。可以推測，成礦流體溫度降低是導(dǎo)致氧逸度降低的重要原因。成礦流體冷卻、沸騰作用和氧逸度變化，促使祁雨溝金礦成礦物質(zhì)發(fā)生沉淀。

同位素數(shù)據(jù)也顯示了祁雨溝流體與巖漿體系密不可分：1)H-O同位素顯示成礦流體趨勢演化為巖漿水(早階段)→巖漿水+大氣水的混合水(中階段)→大氣降水(晚階段)[3，6]；2)C同位素總體與地?；蚧鸪蓭r類似，表明成礦流體CO2可能主要來自巖漿系統(tǒng)[40-41]; 3)S同位素研究表明祁雨溝金礦硫化物具有隕石硫特征，也表明礦石硫主要來自巖漿-流體成礦系統(tǒng)[4, 42]。綜上所述，祁雨溝金礦中的臨界-超臨界流體來源于巖漿系統(tǒng)，可能是富含揮發(fā)分的巖漿出溶作用形成。

祁雨溝角礫巖型金礦的流體演化先后經(jīng)歷了高氧化狀態(tài)的巖漿-流體體系→臨界-超臨界流體體系→H2O-NaCl和CO2-H2O流體體系→低鹽度的H2O-NaCl流體體系→H2O流體體系。在花崗斑巖漿沿構(gòu)造薄弱帶侵位地殼淺部冷凝的過程中，逐步形成相對封閉的構(gòu)造環(huán)境，下部巖漿房內(nèi)巖漿出溶作用形成臨界-超臨界流體，并且逐漸匯集在頂部。大量揮發(fā)分聚集在封閉的巖漿房頂部，使得巖漿房的壓力增加。內(nèi)壓大于外壓，發(fā)生隱爆作用，形成角礫巖體及其外圍和頂部的裂隙帶。成礦流體進入第Ⅰ成礦階段，圍巖蝕變主要是硅化、鉀化，并且有少量臨界-超臨界包裹體保留。此后，臨界-超臨界流體攜帶成礦物質(zhì)繼續(xù)向上運移。在上移過程中流體的壓力和溫度發(fā)生變化，使得臨界-超臨界流體轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥R界流體。壓力的突然減小使臨界-超臨界流體體系在383.7～ 387.2 ℃發(fā)生了沸騰作用，分離出H2O-NaCl體系和CO2-H2O體系。H2O-NaCl體系主要表現(xiàn)為V+L型包裹體(富液相)和S型包裹體(含NaCl子礦物)；CO2-H2O體系主要表現(xiàn)為C型包裹體和V+L型包裹體(富氣相)。此流體體系對應(yīng)第Ⅱ成礦階段，成礦流體沿著角礫巖空隙及裂隙充填交代，發(fā)生硅化和黃鐵礦化。隨后進入第Ⅲ成礦階段，熱液持續(xù)進入角礫巖體和外圍裂隙帶中并和圍巖發(fā)生物質(zhì)交換，發(fā)生硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化和綠簾石化等，從而使成礦物質(zhì)進一步富集，該階段流體主要為H2O-NaCl體系，流體包裹體為V+L型(富液相)。隨著地下水和雨水的加入，成礦流體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐訦2O為主要成分，礦物流體包裹體為L型純液相或者低鹽度V+L型(富液相)。成礦物質(zhì)在運移過程中也受到了地層碳的混合，發(fā)育以粗大方解石脈為代表的第Ⅳ成礦階段。隨后再經(jīng)過地質(zhì)剝蝕作用形成現(xiàn)在的祁雨溝金礦床。成礦流體演化過程見表2。

表2 成礦流體演化過程與礦化蝕變的關(guān)系

5 結(jié)論

1)祁雨溝金礦存在臨界-超臨界包裹體，這些包裹體集中出現(xiàn)在第Ⅱ成礦階段，在第Ⅰ成礦階段也有少量出現(xiàn)。通過單個流體包裹體的激光拉曼光譜分析表明臨界均一的包裹體含有CO2。臨界-超臨界包裹體與流體的溫度及壓力有非常密切的關(guān)系，已發(fā)現(xiàn)的臨界包裹體完全均一的平均溫度為366.8 ℃，其中各中段完全均一的平均溫度如下：340中段389.7 ℃，400中段388.2 ℃，460中段344.6 ℃，壓力估算值為24～ 37 MPa。

2)祁雨溝金礦中的臨界-超臨界流體來源于巖漿系統(tǒng)，可能是富含揮發(fā)分的巖漿出溶作用形成。祁雨溝角礫巖型金礦的流體演化先后經(jīng)歷了高氧化狀態(tài)的巖漿-流體體系→臨界―超臨界流體體系→H2O-NaCl和CO2-H2O流體體系→低鹽度的H2O-NaCl流體體系→H2O流體體系。

3)臨界-超臨界包裹體集中出露在J4角礫巖筒中金品位最高的400-460中段，對成礦有明顯的指示作用，臨界-超臨界流體的沸騰作用可能是祁雨溝J4巖筒中金屬物質(zhì)沉淀的重要原因之一。

野外工作期間得到了中國黃金金源公司,以及項目組丁振舉教授、周宗桂教授和周漢文教授的熱心指導(dǎo)；在樣品處理過程中陸建培老師、胡新露博士和范壽龍碩士鼎力相助；成文過程中曾與李占軻博士、江滿容博士、曹曉峰博士、劉艷榮博士和梅微博士進行有益探討。在此一并致以衷心的感謝。

[1] 陳衍景，隋穎慧，Pirajno F.CMF模式的排他性依據(jù)和造山型銀礦實例:東秦嶺鐵爐坪銀礦同位素地球化學(xué)[J]. 巖石學(xué)報,2003,19(3):551-568. Chen Yanjing, Sui Yinghui, Pirajno F. Exclusive Evidences for CMF Model and a Case of Orogenic Silver Deposits： Isotope Geochemistry of the Tieluping Silver Deposit, East Qinling Orogen[J]. Acta Petrologica Sinica, 2003,19(3):551-568.

[2] Chen Y J, Pirajno F, Li N, et al. Isotope Systematics and Fluid Inclusion Studies of the Qiyugou Breccia Pipe-Hosted Gold Deposit, Qinling Orogen, Henan Province, China: Implications for Ore Genesis[J]. Ore Geology Reviews, 2009,35(2): 245-261.

[3] 范宏瑞,謝奕漢,鄭學(xué)正,等.河南祁雨溝熱液角礫巖體型金礦床成礦流體研究[J]. 巖石學(xué)報,2000， 16(4):559-563. Fan Hongrui, Xie Yihan, Zheng Xuezheng, et al. Ore-Forming Fluids in Hydrothetrnal Breccia-Related Gold Mineralization in Qiyugou, Henan Province[J].Acta Petrologica Sinica, 2000，16(4):559-563.

[4] Fan H R , Hu F F, Wilde S A, et al. The Qiyugou Gold-Bearing Breccia Pipes, Xiong’ershan Region, Central China: Fluid-Inclusion and Stable-Isotope Evidence for an Origin from Magmatic Fluids[J]. International Geology Reviews, 2011，50:25-45.

[5] 李諾,賴勇,魯穎淮,等.河南祁雨溝金礦流體包裹體及礦床成因類型研究[J]. 中國地質(zhì), 2008，35 (6)：1230-1239. Li Nuo, Lai Yong, Lu Yinghuai , et al. Study of Fluid Inclusions and Ore Genetic Type of the Qiyugou Gold Deposit, Henan[J]. Geology in China, 2008，35(6):1230-1239.

[6] 齊金忠,馬占榮,李莉. 河南祁雨溝金礦床成礦流體演化特征[J]. 黃金地質(zhì), 2004，10(4):1-10. Qi Jinzhong, Ma Zhanrong, Li Li. Fluid Evolution of Qiyugou Cryptoexplosive Breccia Type Gold Deposit, Henan[J]. Gold Geology, 2004，10(4):1-10.

[7] 齊金忠,李漢光. 祁雨溝隱爆角礫巖型金礦床構(gòu)造應(yīng)力、成礦流體及元素地球化學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社, 2005. Qi Jinzhong, Li Hanguang. Tectonic Stress Field, Metallogenetic Fluid and Element Geochemistry of Qiyugou Breccis Pipe Gold Deposit[M]. Beijing：Geolo-gical Publishing House, 2005.

[8] 盧欣祥,董有,尉向東,等.小秦嶺-熊耳山地區(qū)金礦成礦的臨界-超臨界流體[J]. 黃金地質(zhì), 2003，8(3)：1-6. Lu Xinxiang, Dong You, Wei Xiangdong, et al. The Critical Supercritical Hydrothermal Fluid of Gold Mineralization in the Xiaoqinling to Xionger Shan Areas[J]. Gold Geology, 2003，8(3):1-6.

[9] 郭保健,徐孟羅,王志光,等.熊耳山北坡拆離斷層帶地球化學(xué)特征及其與金銀礦化的關(guān)系[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì), 1997，11(1):20-25. Guo Baojian, Xu Mengluo, Wang Zhiguang, et al. Geochemical Features Along Detachment Fault Zone and Its Relationship with Au-Ag Mineralization in North Hillside of the Xiong’er Mountain[J]. Mineral Resources and Geology, 1997，11(1):20-25.

[10] 郭保健,李永峰,王志光,等.熊耳山Au-Ag-Pb-Mo礦集區(qū)成礦模式與找礦方向[J]. 地質(zhì)與勘探, 2005，41(5):43-47. Guo Baojian, Li Yongfeng, Wang Zhiguang, et al. Type, Metallogenetic Regularities, Mineralization Model and Prospection Proposal in the Xiong’er Shan District[J]. Geology and Prospecting, 2005，41(5):43-47.

[11] 王志光,崔毫,徐孟羅,等.華北地塊南緣地質(zhì)構(gòu)造演化與成礦[M]. 北京:冶金工業(yè)出版社, 1997：310. Wang Zhiguang, Cui Hao, Xu Mengluo , et al. The Tectonic Evolution and Mineralization in the South Margin of North China Block[M]. Beijing：Metallurgical Industry Press, 1997：310.

[12] 李永峰,毛景文,劉敦一,等.豫西雷門溝斑巖鉬礦SHRIMP鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os測年及其地質(zhì)意義[J]. 地質(zhì)論評, 2006，52(1):122-131. Li Yongfeng, Mao Jingwen, Liu Dunyi, et al. SHRIMP Zircon U-Pb and Molybdenite Re-Os Datings for the Leimengou Prophyry Molybdenum Deposit, Western Henan and Its Geological Implication[J]. Geological Review, 2006，52(1):122-131.

[13] 毛景文, 謝桂青, 張作衡,等.中國北方中生代大規(guī)模成礦作用的期次及其地球動力學(xué)背景[J]. 巖石學(xué)報, 2005，21(1): 169-188. Mao Jingwen, Xie Guiqing, Zhang Zuoheng, et al. Mesozoie Large-Scale Metallogenic Pulses in North China and Corresponding Geodynamic Settings[J]. Acta Petrologica Sinica, 2005，21(1):169-188.

[14] 毛景文,鄭榕芬,葉會壽,等.豫西熊耳山地區(qū)沙溝銀鉛鋅礦床成礦的40Ar-39Ar年齡及其地質(zhì)意義[J]. 礦床地質(zhì), 2006，25(4):359-368. Mao Jingwen, Zheng Rongfen, Ye Huishou, et al.40Ar/39Ar Dating of Fuchsite and Sericite from Altered Rocks Close to Ore Veins in Shagou Large-Size Ag-Pb-Zn Deposit of Xiong’ershan Area, Western Henan Province, and Its Significance[J]. Mineral Deposits, 2006，25(4): 359-368.

[15] Mao J W, Xie G Q, Pirajno F, et al. Late Jurassic-Early Cretaceous Granitoid Magmatism in Eastern Qinling, Central-Eastern China: SHRIMP Zircon U-Pb Ages and Tectonic Implications[J]. Australian Journal of Earth Sciences: An International Geoscience Journal of the Geological Society of Australia, 2010，57(1): 51-78.

[16] 許令兵,王文達,秦臻,等.祁雨溝角礫巖型金礦成礦物質(zhì)來源探討[J]. 礦產(chǎn)勘查, 2010 (1):39-49. Xu Lingbing, Wang Wenda, Qin Zhen, et al. Study on Ore-Forming Material Source of Qiyugou Breccia-Type Gold Deposit[J]. Mineral Exploration, 2010(1):39-49.

[17] 韓以貴,李向輝,張世紅,等.豫西祁雨溝金礦單顆粒和碎裂狀黃鐵礦Rb-Sr等時線定年[J]．科學(xué)通報, 2007，52(11):1307-1311. Han Yigui, Li Xianghui, Zhang Shihong, et al. Single Grain Rb-Sr Dating of Euhedral and Cataclastic Pyrite from the Qiyugou Gold Deposit in Western Henan, Central China[J]. Chinese Science Bulletin, 2007，52(13):1820-1826.

[18] Potter R W, Brown D L. The Volumetric Properties of Aqueous Sodium Chloride Solutions from 0 to 500℃ Pressures up to 2 000 Bars Based on a Regression of Available Data in the Literature[J]. US Geological Survey Bulletin, 1977，1421-C:1-36.

[19] Hall D L, Sterner S M, Bodnar R J. Freezing Point Depression of NaCl-KCl-H2O Solutions[J]. Economic Geology, 1988，83(1):197-202.

[20] 盧煥章,范宏瑞,倪培,等.流體包裹體[M].北京:科學(xué)出版社, 2004. Lu Huanzhang, Fan Hongrui, Ni Pei, et al. Fluid Inclusion[M]. Beijing:Science Press, 2004.

[21] 劉斌,沈昆.流體包裹體熱力學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社, 1999:23-277. Liu Bin, Shen Kun. Thermo-Dynamics of Fluid Inclusion[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1999:23-277.

[22] Roedder E.Fluid Inclusions[J].Reviews in Mineralogy, 1984, 12: 646.

[23] Wilkinson J J. Fluid Inclusions in Hydrothcrmal Ore Deposits[J]. Lithos, 2001，55(1/2/3/4):229-272.

[24] 胡芳芳,范宏瑞,楊奎鋒,等.膠東牟平鄧格莊金礦床流體包裹體研究[J]. 巖石學(xué)報, 2007，23(9):2155-2164. Hu Fangfang, Fan Hongrui, Yang Kuifeng, et al. Fluid Inclulions in the Denggezhuang Lode Gold Deposit at Muping, Jiaodong Peninsula[J]. Acta Petrologica Sinca, 2007，23(9):2155-2164.

[25] Fan H R, Zhai M G, Xie Y H, et al. Ore-Forming Fluids Associated with Granite-Hosted Gold Minera-lization at the Sanshandao Deposit, Jiaodong Gold Province, China[J]. Mineralium Deposita, 2003，38(6):739-750.

[26] 施立達. 論礦物中的臨界包裹體及超臨界流體的成礦地質(zhì)作用[J].地質(zhì)與勘探, 1987 (12):34-38. Shi Lida. Critical Inclusions and Supercritical Fluid in Minerals and Their Metallogenesis[J]. Geology and Prospecting, 1987(12):34-38.

[27] 董建軍,梁春申,王家棟.超臨界二氧化碳萃取技術(shù)應(yīng)用狀況[J].上?；? 1999，24(1):22-24. Dong Jianjun, Liang Chunshen, Wang Jiadong. Status Quo on Technical Applications of Supercritical CO2in Extraction[J]. Shanghai Chemical Industry, 1999，24(1):22-24.

[28] Roedder E, Bodnar R J. Geologic Pressure Deter-minations from Fluid Inclusion Studies[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1980，8:263-301.

[29] Bouzari F, Clark A H .Prograde Evolution and Geothermal Affinities of a Major Porphyry Copper Deposit; The Cerro Colorado Hypogene Protore, I Regin, Northern Chile[J]. Economic Geology, 2006，101:95-134.

[30] Sillitoe R H. Characteristics and Controls of the Largest Porphyry Copper-Gold and Epithermal Gold Deposits in the Circum-Pacific Region[J]. Australian Journal of Earth Sciences, 1997，44:373-388.

[31] 李金祥,秦克章,李光明.富金斑巖銅礦床的基本特征、成礦物質(zhì)來源與成礦高氧化巖漿-流體演化[J].巖石學(xué)報, 2006，22(3):678-688. Li Jinxiang, Qin Kezhang, Li Guangming. Basic Characteristics of Gold-Rich Porphyry of High Copper Deposits and Their Ore Sources and Evolving Processes Oxidation Magma and Ore-Forming Fluid[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006，22(3):678-688.

[32] Candela P A, Piccoli P M. Model Ore-Metal Par-titioning from Melts into Vapor and Vapor/Brine Mixtures[C]//Thompson J F H. Magmas Fluids and Ore Deposits. Ottawa：Mineralogical Association of Canada Short Course 23, 1995:101-128.

[33] Candela P A. A Review of Shallow, Ore-Related Granites: Textures, Volatiles, and Ore Metals[J]. Journal of Petrology, 1997，38(12): 1619-1633.

[34] 張德會,張文淮,許國建.巖漿熱液出溶和演化對斑巖成礦系統(tǒng)金屬成礦的制約[J]. 地學(xué)前緣, 2001，8(3):193-202. Zhang Dehui, Zhang Wenhuai, Xu Guojian. Exsolution and Evolution of Magmatic Hydrothermal Fluids and Their Constraints on the Porphyry Ore-Forming System[J]. Earth Science Frontiers, 2001，8(3):193-202.

[35] 張德會,徐九華,余心起,等.成巖成礦深度:主要影響因素與壓力估算方法[J]. 地質(zhì)通報, 2011，30(1):112-125. Zhang Dehui, Xu Jiuhua, Yu Xinqi, et al. The Diagentiec and Metalloginic Depth: Main Constrains and the Estimation Methods[J]. Geological Bulletin of China, 2011，30(1): 112-125.

[36] 李蔭清,芮宗瑤,程萊仙.玉龍斑巖銅(鉬)礦床流體包裹體及成礦作用研究[J].地質(zhì)學(xué)報, 1981，55(3)：216-230. Li Yinqing, Rui Zongyao, Cheng Laixian. Fluid Inclusions and Mineralization of the Yulong Porphyry Copper(Mo)Deposit[J]. Acta Geologica Sinica, 1981，55(3):216-230.

[37] Bodnar R J, Cline J S. Fluid Inclusion Petrology of Porphyry Copper Deposits Revisited: Re-Interpretation of Observed Characteristics Based on Recent Experimental and Theoretical Data[J]. Plinius, 1991，5:24-25.

[38] 謝玉玲,衣龍升,徐九華,等.岡底斯斑巖銅礦帶沖江銅礦含礦流體的形成和演化:來自流體包裹體的證據(jù)[J]. 巖石學(xué)報, 2006，22(4):1023-1030. Xie Yuling, Yi Longsheng, Xu Jiuhua, et al.Characteristics of Ore-Forming Fluids and Their Evolution for Chongjiang Copper Deposit in Gangdise Porphyry Copper Belt, Tibet: Evidence from Fluid Inclusions[J].Acta Petrologica Sinica, 2006，22(4):1023-1030.

[39] Sun W D, Arculus R J, Kamenetskv V S, et al. Release of Gold-Bearing Fluids in Convergent Margin Magmas Prompted by Magnetite Crystallization[J]. Nature, 2004，431:975-978.

[40] 徐麗萍,李和平,張磊,等.YSZ傳感器用于超臨界水中氧逸度原位測量的研究[C]//中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第11屆學(xué)術(shù)年會論文集.北京：中國地質(zhì)大學(xué), 2007:520-521. Xu Liping,Li Heping, Zhang Lei, et al.YSZ Sensor Used for Oxygen Fugacity of Supercritical Water in Situ Measurement[C]//The 11th Academic Confe-rence Prceeding of Chinese Society for Mineralogy, Petrology and Geochemistry.Beijing: China University of Geosciences, 2007:520-521.

[41] 祁進平,張靜,唐國軍.熊耳地體南側(cè)中晚元古代地層碳氧同位素組成:CMF模式的證據(jù)[J]. 巖石學(xué)報, 2005，21(5):1365-1372. Qi Jinping, Zhang Jing, Tang Guojun. Carbon and Oxygen Isotope Composition of the Meso-Neoproterozoic Strata South of the Xiong’er Terrane: Evidence of the CMF Model[J]. Acta Petrologica Sinica, 2005，21(5):1365-1372.

[42] 郭東升,陳衍景,祁進平.河南祁雨溝金礦同位素地球化學(xué)和礦床成因分析[J].地質(zhì)論評, 2007，53(2):217-228. Guo Dongsheng, Chen Yanjing, Qi Jinping. Isotope Geochemistry and Ore Genesis of the Qiyugou Gold Deposit, Henan: A Synthesis[J]. Geological Review, 2007，53(2):217-228.

Critical-Supercritical Fluid Inclusions Characteristics and Ore-Forming Fluid Evolution of Qiyugou Gold Deposit, Henan Province

Xiong Suofei1,Yao Shuzhen1,Gong Yongjun1, He Mouchun1，2,Qi Dongmei3,Xiang Peng4

1.FacultyofEarthResources,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China2.StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China3.FacultyofEarthSciences，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China4.WuhanCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSuruey,Wuhan430205，China

The Qiyugou gold deposit in Henan Province, located in the northeastern Xionger metallogenetic district, southern margin of the North China craton, is a typical breccia pipe-type deposit. Discovering of critical-supercritical fluid inclusions is important to study ore-forming fluid evolution and metallogenic mechanism. Petrography, microthermometry and laser Raman microprobe (LRM) of fluid inclusions in the samples from the J4 breccia of Qiyugou deposit were analyzed. The research shows that the critical-supercritical fluid inclusions exist in stage Ⅱ(mainly) and stage Ⅰ. Laser Raman spectroscopy analysis suggests this kind of fluid inclusions contain CO2. Critical-supercritical fluid inclusions are mostly included in the samples collected from the elevation of 400-460 m in the J4 breccia pipe, where occurs a certain prospect with a higher gold grade, thicker ore bodies and considerable reserves. Combined with existing fluid inclusion data, a conclusion can be drawn that the supercritical fluid come from magmatic-hydrothermal transitional processes and the magma system was rich in volatile constituent and high oxygen fugacity. The evolution process of ore-forming fluid can be listed as magmatic-hydrothermal system→critical-supercritical fluid(CO2-H2O-NaCl system)→vapor phase with low salinity (CO2-H2O system) and liquid phase with high salinity (H2O-NaCl system) →low salinity (H2O-NaCl system)→H2O System. The homogenization temperatures of the boiling fluid inclusion changes from 383.7 ℃ to 387.2 ℃. The fluid boiling played an important role in forming of the Qiyugou gold deposit.

Qiyugou gold deposit; ore-forming fluid; fluid inclusion; critical-supercritical fluid; Xionger metallogenietic district

10.13278/j.cnki.jjuese.201401110.

2013-07-21

全國危機礦山接替資源找礦項目(20089939)

熊索菲(1986-)，女，博士研究生，主要從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)方面研究，E-mail:sophie_0913@foxmail.com

姚書振(1947-)，男，教授，主要從事礦床學(xué)及區(qū)域成礦學(xué)研究，E-mail:szyao@cug.edu.cn。

10.13278/j.cnki.jjuese.201401110

P618.51

A

熊索菲，姚書振，宮勇軍,等.河南祁雨溝金礦臨界-超臨界包裹體特征及成礦流體演化.吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,2014,44(1):120-133.

Xiong Suofei,Yao Shuzhen,Gong Yongjun,et al.Critical-Supercritical Fluid Inclusions Characteristics and Ore-Forming Fluid Evolution of Qiyugou Gold Deposit, Henan Province.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2014,44(1):120-133.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201401110.