青海沱沱河地區(qū)巴斯湖鉛鋅礦床流體包裹體特征及成因類型

董峻麟，孫豐月，孫永剛，姚 振，王利軍

(1. 吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061； 2. 青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810012)

“三江”成礦帶是我國一條重要的成礦帶，近年來通過工作已發(fā)現(xiàn)各類礦床、礦(化)點及礦化線索多處，區(qū)域成礦條件十分優(yōu)越。由于該地區(qū)海拔較高，環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)地質(zhì)工作相對薄弱，并且集中于多才瑪、楚多曲等超大型—大型礦床的分析研究[1-10]，而對巴斯湖及其周緣的中小型鉛鋅礦床研究較少。為此，通過分析研究巴斯湖多金屬礦床地質(zhì)及成礦流體特征，探討礦床成礦物質(zhì)來源，控礦因素及礦床成因，為該地區(qū)多金屬礦床的深入研究提供參考。

1 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)位于羌塘地塊(見圖1)，在構(gòu)造演化上，經(jīng)歷了海西—印支期主造山、燕山期伸展成盆、新生代板內(nèi)成山、成盆三大演化階段，筑就了區(qū)內(nèi)不同時代、不同構(gòu)造屬性的各類地質(zhì)體[11-13]。研究區(qū)內(nèi)地層主要以二疊紀(jì)地層為主，其它地層分布零星。山體主體主要由二疊紀(jì)地層組成。地層由老到新主要有開心嶺群諾日巴尕日保組(P1nr)、九十道班組(P2j)及晚更新世沖洪積物、全新世沖積物及湖積物。其中九十道班組(P1j)地層與成礦關(guān)系較為密切[14-17]。

①康西瓦—木孜塔格—瑪沁—勉縣—略陽縫合帶；②西金—烏蘭—金沙江縫合帶；③龍木措—雙湖—瀾滄江縫合帶；④ 班公湖—丁青—怒江縫合帶；⑤印度河—雅魯藏布江縫合帶

圖1研究區(qū)大地構(gòu)造位置[13]

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，斷裂構(gòu)造較發(fā)育。礦區(qū)斷裂構(gòu)造線主體NW向，少為NE向及近NS向，其中NW向斷裂發(fā)育早，NE向斷裂發(fā)育較晚，近NS向斷裂最晚發(fā)育。NW向和NS向斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系密切[14](見圖2)。

礦區(qū)巖漿活動較強，巖漿巖較發(fā)育，以閃長巖和輝綠巖為主，展布于研究區(qū)內(nèi)中部和西南部。其中閃長巖的鋯石U-Pb定年測得其年齡為281 Ma，該數(shù)據(jù)表明閃長巖體與成礦關(guān)系不大[1]。

2 礦體特征

圖2 青海沱沱河巴斯湖多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡圖[14]

巴斯湖礦區(qū)共圈定礦體9條，礦體編號為M1～M9。主礦體為M9，礦體受張性斷裂構(gòu)造及九十道班組地層雙重控制。礦體走向為110(°)～130(°)，傾向北東，傾角為60(°)～80(°)，通過資源量概算，累計333+334鉛鋅資源量為30萬t，達(dá)到中型鉛鋅礦床規(guī)模。礦體特征見表1。

3 礦床地球化學(xué)特征

表1 巴斯湖鉛鋅礦床礦體特征

沱沱河地區(qū)礦床成礦與流體作用關(guān)系密切。成礦流體對礦區(qū)成礦物質(zhì)來源，礦物質(zhì)活化萃取及運移沉淀具有決定作用。研究成礦過程中流體化學(xué)成分、物理化學(xué)條件及成礦流體演化對了解成礦物質(zhì)來源、查明礦床成因等十分必要。本次針對礦區(qū)主礦體(M9)進(jìn)行流體包裹體測試，結(jié)合前人研究成果，確定成礦的物理化學(xué)條件。

3.1 樣品采集及測試方法

在對巴斯湖多金屬礦地質(zhì)特征進(jìn)行詳細(xì)的野外研究的基礎(chǔ)上，采集主礦體M9槽探及鉆探中方解石脈體進(jìn)行分析。將樣品磨制成厚度約0.3 mm的雙面拋光的薄片，然后在顯微鏡下觀察包裹體，挑選比較有代表性的包裹體進(jìn)行測試。

包裹體顯微熱力學(xué)測試在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)流體實驗室完成，數(shù)據(jù)見表2。

表2 巴斯湖多金屬礦氣液兩相流體包裹體測試結(jié)果

續(xù)表2

3.2 流體包裹體巖相學(xué)特征

M9主礦體的流體包裹體以氣液兩相包裹體居多，挑選測試包裹體均為原生包裹體，包裹體成分室溫下相態(tài)主要為氣液兩相包裹體，見極少量純液相包裹體或未鑒定礦物三相包裹體。鏡下氣液兩相包裹體以不規(guī)則橢圓形、長條狀及不規(guī)則形狀為主，常溫下由(H2O+NaCl)液相和H2O氣相組成，液相占主要組分。氣液比小于50%，多數(shù)在15%～25%。包裹體大小變化范圍較小，介于為4～10 μm，本次測試的包裹體大小一般在4～8μm左右。加熱后均一為液相。該類型包裹體為礦區(qū)主要的包裹體類型(見圖3)。純液相包裹體和含其他子礦物三相包裹體均不具備可測試性。

3.3 流體包裹體均一溫度及鹽度

巴斯湖礦區(qū)主礦體原生流體包裹體溫度分布范圍為140～210℃，均一溫度變化范圍主要集中于150～200℃，樣品溫度均值為175(°)(圖4a，表2)。礦區(qū)流體包裹體均一溫度普遍不高，屬于中低溫度，代表了巴斯湖鉛鋅礦床成礦作用以低溫成礦作用為主。冰點溫度范圍為-9～2℃，高峰段集中于-8～4℃(圖4c，表2)。從鹽度直方圖(圖4b，表2)可以看出，方解石中包裹體的鹽度變化范圍為4.63%～12.42% NaCl，峰值為6%～11% NaCl，鹽度集中于6%～11% NaCl，平均鹽度8.9% NaCl，反映成礦流體主要為中低鹽度。

圖3 巴斯湖多金屬礦流體包裹體顯微照片

3.4 流體密度、壓力及成礦深度

據(jù)表3可見，包裹體密度介于0.93～0.98 g/cm3，該數(shù)據(jù)表明M9主礦體不同礦化程度的樣品中流體包裹體密度基本一致，顯示成礦流體為中低密度。從成礦流體均一溫度—鹽度雙變量圖(圖4d)可以看出，成礦流體在從溫度降低的過程中，共鹽度也同時降低，表明成礦流體在演化過程中有大氣降水的參與。

圖4 巴斯湖鉛鋅礦床M9流體包裹體各階段均一溫度直方圖

根據(jù)公式計算得出巴斯湖多金屬礦的成礦壓力為12.45～23.05 Mpa，得出成礦深度范圍為1.25～2.30 km，成礦深度較淺。

4 討 論

巴斯湖鉛鋅礦床成礦流體具有以下基本特征：

成礦溫度多集中于150～200℃之間，屬低溫特征；鹽度變化范圍為6%～11% NaCl，表現(xiàn)為低鹽度特點；成礦流體密度集中在0.93～0.98 g/cm3，為中低密度；成礦壓力范圍介于12～23 Mpa，成礦深度為1.2～2.3 km，成礦深度較淺。總體而言，礦床成礦流體具有低溫、低鹽、中低密度及中淺成特點。

巴斯湖鉛鋅礦床容礦圍巖以灰?guī)r為主，礦體產(chǎn)于北西向斷裂控制，呈脈狀、透鏡狀、層狀產(chǎn)在破碎帶中；礦物組合為黃鐵礦+方鉛礦+閃鋅礦+黃銅礦+方解石；圍巖蝕變主要為碳酸鹽化、高嶺土化、重晶石化及硅化等；硫同位素δ34SCDT值區(qū)間為-26.72‰～10.1‰，說明巴斯湖地區(qū)硫來源較為復(fù)雜，可能由深源巖漿硫和沉積盆地硫兩種來源組成[1-2]；礦石鉛同位素組成較為穩(wěn)定，鉛同位素判別圖中和沱沱河地區(qū)新生代火山巖鉛同位素分布范圍一致，而與二疊紀(jì)灰?guī)r地層鉛同位素分布范圍相差較遠(yuǎn)，說明沱沱河地區(qū)鉛鋅礦床鉛物質(zhì)來源為新生代火山巖的可能性較大，這與前期認(rèn)為二疊紀(jì)灰?guī)r地層提供礦質(zhì)來源的觀點相差較大[1-2]。

根據(jù)巴斯湖地區(qū)流體特征及硫鉛同位素特征，結(jié)合礦床產(chǎn)出背景，礦床地質(zhì)，礦物組合，控礦構(gòu)造等特點，認(rèn)為巴斯湖鉛鋅礦床具有中淺成低溫?zé)嵋好}型鉛鋅礦床特點，成因類型可歸為碰撞造山環(huán)境下形成的淺成低溫?zé)嵋好}型鉛鋅礦床。

5 結(jié) 論

1)巴斯湖鉛鋅礦床主要受北西向區(qū)域張性斷裂構(gòu)造體系控制，礦體主要賦存于碳酸鹽地層張性斷裂發(fā)育地段。

2)流體包裹體顯示流體均一溫度變化范圍為148.6～206℃，屬于低溫型成礦流體，成礦流體的鹽度變化范圍為4.63%～12.42%，平均鹽度為8.88%，具有中低鹽度特點，成礦流體密度集中在0.93～0.98 g/cm3，為中低密度，成礦壓力范圍介于12～23 Mpa，最小成礦深度為1.2～2.3 km，成礦深度為中淺成成礦。巴斯湖鉛鋅礦成礦流體屬于低溫、中低鹽度、中低壓、中淺成等特點，與中淺成低溫?zé)嵋好}型鉛鋅礦床流體特征一致。

3)巴斯湖鉛鋅礦床是以張性構(gòu)造及碳酸鹽地層控礦的鉛鋅礦床，結(jié)合礦床產(chǎn)出背景，礦床地質(zhì)及礦物組合，認(rèn)為巴斯湖鉛鋅礦床成因類型應(yīng)為中淺成低溫?zé)嵋好}型鉛鋅礦床。

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