楊志強(qiáng)，吳邦友，鄭松森，陳培偉，安金亮

（河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌461000）

新疆東戈壁斑巖型鉬礦床成礦流體包裹體溫度－壓力研究

楊志強(qiáng)，吳邦友，鄭松森，陳培偉，安金亮

（河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌461000）

東戈壁斑巖型鉬礦床是在新疆境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)特大型鉬礦，鉬資源量（331）＋（332）＋（333）約503 474．66t，礦石平均品位0．115%。礦床的形成與隱伏斑狀花崗巖體有關(guān)，礦化的主要載體是以石英脈、鉀長石脈為主的各種脈體，即該礦床兼具斑巖型及脈型礦床的特征。通過對(duì)含礦脈體中流體包裹體的研究，初步確定礦床的成礦溫度為197～390℃，成礦壓力為531．04×105～752．10×105Pa，成礦深度為1．68～2．39km，成礦流體為富含多種氣態(tài)組分的低鹽度流體；成礦時(shí)代為華力西晚期；礦床成因類型應(yīng)為淺成中高溫巖漿熱液型鉬礦床。

東戈壁鉬礦；斑巖型；流體包裹體；成礦溫度－壓力－深度；新疆維吾爾自治區(qū)

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

東戈壁鉬礦是在新疆發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)隱伏特大型斑巖型鉬礦。礦床位于新疆哈密市雅滿蘇鎮(zhèn)，礦區(qū)中心點(diǎn)坐標(biāo)：93°20′15″E，41°55′00″N，北距哈密市110km。

礦區(qū)大地構(gòu)造位置為塔里木板塊北緣，康古爾斷裂與雅滿蘇斷裂之間（圖1），即黃山—秋格明塔什復(fù)理石巖帶（韌性剪切帶）中。該巖帶南北兩側(cè)分別為阿奇山—雅滿蘇島弧帶、小熱泉子—大南湖島弧帶。

礦區(qū)地層為下石炭統(tǒng)干墩組，為一套陸源碎屑巖－火山巖夾火山碎屑巖組合，以陸源碎屑巖為主，火山巖呈夾層狀；其主要巖性為褐黃色－灰黑色變質(zhì)含礫砂巖、砂巖、泥質(zhì)砂巖－砂質(zhì)泥巖、泥巖、凝灰?guī)r、安山巖。區(qū)內(nèi)的侵入巖主要為華力西晚期第二次侵入的淺肉紅色斑狀花崗巖、細(xì)粒花崗巖脈，其次為次火山巖及石英脈。區(qū)內(nèi)斷裂及裂隙構(gòu)造發(fā)育，斷裂構(gòu)造具多期活動(dòng)性，形成于成礦前，在成礦期是成礦流體活動(dòng)的良好通道，并在斷裂破碎帶兩側(cè)形成寬達(dá)幾十米的強(qiáng)蝕變帶；裂隙構(gòu)造主要是隱伏斑狀花崗巖成巖過程中在其上部及巖體外側(cè)形成的。斷裂構(gòu)造及密集裂隙被含礦石英脈（包裹鉀長石類脈體）充填；鉬礦化賦存于石英脈、石英－鉀長石脈、方解石－石英脈、螢石－石英脈中；脈體外圍巖中基本不具輝鉬礦化，礦化對(duì)圍巖沒有選擇性（圖2）。

2 礦床成礦溫度

2．1 成礦溫度

在礦床勘探過程中，我們對(duì)5種與成礦有關(guān)的脈體采集了流體包裹體測溫樣品，并進(jìn)行了流體包裹體測溫分析。其中，不含礦石英脈的流體包裹體測溫樣品采自地表的2條無礦化白色石英脈，黑鎢礦化（伴有閃鋅礦化）石英脈的流體包裹體測溫樣品采自2個(gè)鉆孔，輝鉬礦化石英脈的流體包裹體測溫樣品采自1個(gè)鉆孔，方解石－石英脈的流體包裹體測溫樣品采自3個(gè)鉆孔，鉀長石－石英脈的流體包裹體測溫樣品采自2個(gè)鉆孔。脈體中的流體包裹體均較發(fā)育，用于測溫的包裹體為液相包裹體及三相包裹體。

圖1 東天山大地構(gòu)造略圖Fig．1 The geotectonic sketch of Eastern Tianshan

圖2 東戈壁鉬礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig．2 Geological sketch of East Gebi Mo deposit

流體包裹體測溫結(jié)果顯示：無礦化石英脈流體包裹體的均一溫度最低147℃，最高295℃；黑鎢礦化石英脈流體包裹體的均一溫度最低210℃（僅有1個(gè)測點(diǎn)為170℃），最高328℃；鉀長石－石英脈流體包裹體的均一溫度最低180℃，最高285℃；輝鉬礦化石英脈流體包裹體的均一溫度最低170℃，最高323℃；方解石－石英脈流體包裹體的均一溫度最低190℃，最高340℃。由此可見，成礦溫度在147～340℃之間。對(duì)單樣品包裹體測溫?cái)?shù)據(jù)按20℃的區(qū)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表1），單個(gè)樣品以20℃間隔為域繪制直方圖，其分布形式如圖3所示。

從表1中可以看出，各樣品所測數(shù)據(jù)有較大差異，即使是同一塊樣品中的包裹體，所測數(shù)據(jù)差異也較大，高低溫度相差最大達(dá)150℃左右，這反映出所測脈體中的流體包裹體形成于不同的溫度環(huán)境，甚至可能跨越不同的成礦階段。

從圖3可以看出，單個(gè)樣品以20℃間隔為域分布頻率較大的溫度范圍主要有260～280℃，240～260℃和220～240℃，其次為160～180℃。均一溫度的每一個(gè)峰值區(qū)代表成礦作用過程中的一次熱事件，即一次成礦流體脈動(dòng)事件；單個(gè)樣品均一溫度在整體顯示正態(tài)分布的基礎(chǔ)上，疊加偏離正態(tài)分布的多峰值，是各次礦化蝕變作用的綜合圖像，是多次成礦流體充填－交代的結(jié)果，即礦區(qū)內(nèi)最常見的與礦化作用有關(guān)的單個(gè)脈體大多不是一次形成的，而是多次熱液作用相疊加的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象在一些脈體中有清晰表現(xiàn)：圖4所示的白色輝鉬礦化石英脈中又有含雜質(zhì)的灰黑色石英脈貫入，而且二者具有清晰的界線；圖5所示的輝鉬礦化鉀長石脈中又被細(xì)脈狀石英貫入，反映多階段成礦特征。

對(duì)表1中15個(gè)樣品所得數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，以20℃間隔進(jìn)行劃域，其結(jié)果見表2，所作直方圖的分布形式如圖6所示。?

表1 單個(gè)樣品包裹體測溫按20℃區(qū)間統(tǒng)計(jì)的測點(diǎn)數(shù)表Table 1 Statistics of homognization temperatures of fluid inclusions at interuvals of 20℃

圖3 單樣流體包裹體均一溫度直方圖Fig．3 The histogram of single sample fluid inclusion homogenization temperatures

圖4 含黑色雜質(zhì)的石英脈侵入于白色輝鉬礦化石英脈中Fig．4 The black impurities－bearing quartz vein invades into the white quartz vein with molybdenite

圖5 輝鉬礦化鉀長石脈被石英細(xì)脈侵入Fig．5 Potassium feldspar vein with molybdenite mineralization invaded by thin quartz vein

表2 15個(gè)樣品包裹體測溫按20℃區(qū)間統(tǒng)計(jì)的測點(diǎn)數(shù)表Table 2 Statistics of temperatures measured at intervals of 20℃

圖6 包裹體均一溫度直方圖Fig．6 Histogram of homogenization temperatures

從圖6可以看出，礦區(qū)內(nèi)主要金屬礦物成礦溫度為240～280℃，其次為200～240℃，再其次為160～200℃和280～320℃，分布頻率最低的溫度區(qū)間是140～160℃和320～340℃。15個(gè)樣品的均一溫度在整體上顯示正態(tài)分布，反映出成礦作用由高溫向低溫演化的全過程。

根據(jù)共生金屬礦物的相互關(guān)系確定的礦物生成順序是：黑鎢礦→磁鐵礦→輝鉬礦→白鎢礦→黃銅礦→閃鋅礦和方鉛礦。礦區(qū)內(nèi)主成礦元素為鉬，因此240～280℃的溫度范圍代表了鉬的主要生成溫度，其他溫度區(qū)間則分別代表了伴生礦物白鎢礦（220～240℃）、黃銅礦（200～220℃）、方鉛礦－閃鋅礦（160～200℃）、磁鐵礦（280～300℃）、黑鎢礦（300～340℃）的主要生成溫度，與所劃分的成礦階段及金屬礦物在不同成礦階段的生成順序相對(duì)應(yīng)，與地質(zhì)觀察的結(jié)果是一致的。

2．2 成礦流體的主要成分

經(jīng)對(duì)多個(gè)氣液兩相流體包裹體顯微激光拉曼光譜分析，包裹體中氣態(tài)成分以CO2為主，部分包裹體中氣態(tài)成分為H2O－CO2，CO2－N2或CO2－N2－H2O，CO2－N2－CH4。

2．3 成礦流體鹽度

在對(duì)流體包裹體溫度測定的同時(shí)進(jìn)行了包裹體鹽度的測定，其結(jié)果為不同流體包裹體其鹽度極值相差較大，鹽度w（NaCl）最低2．41%，最高21．25%，極差18．84%，一般為6%～10%，平均8．56%，屬中低鹽度。

3 礦床成礦壓力及深度

成礦壓力的確定采用深度計(jì)算法。根據(jù)邵潔璉計(jì)算成礦壓力和深度的經(jīng)驗(yàn)公式為式中，t0為初始溫度；p0為初始?jí)毫?；H0為初始深度；N為鹽度／%；t1為實(shí)測溫度／℃；p1為成礦壓力／Pa；H1為成礦深度／km。

將礦區(qū)所測礦脈的流體包裹體鹽度N值、實(shí)測溫度t1值代入公式（1）和公式（2），所求成礦壓力和深度如表3所示。

表3顯示，流體包裹體的單個(gè)樣品所測壓力平均值相差不太大，最低531．04×105Pa，最高752．10 ×105Pa；成礦深度最淺1．68km，最深2．39km，二者相差0．71km。

壓力對(duì)成礦溫度的校正。東戈壁鉬礦成礦壓力為531．04×105～752．10×105Pa，平均為631×105Pa，鹽度平均值為8．56%。根據(jù)Г．Г．列姆列英與П．В．克列弗佐夫的壓力對(duì)均一溫度（TH）校正值（ΔT）圖解求得均一溫度的校正值（ΔT）約為50℃，即東戈壁鉬礦床的成礦溫度最低為147℃＋50℃＝197℃，最高溫度為340℃＋50℃＝390℃。各金屬礦物形成的溫度區(qū)間大致為：黑鎢礦350～390℃，磁鐵礦330～350℃，主成礦元素輝鉬礦290～330℃，白鎢礦270～290℃，黃銅礦250～270℃，黃銅礦－黃鐵礦－方鉛礦－閃鋅礦－輝鉬礦組合210～250℃。

據(jù)上述特征，東戈壁鉬礦應(yīng)為淺成高中溫巖漿熱液型鉬礦床。

4 成礦時(shí)代

東戈壁斑巖－石英脈型鉬礦床成因與隱伏斑狀花崗巖體的上侵有直接關(guān)系，因此，隱伏斑狀花崗巖的侵入年齡可以確定礦床成礦時(shí)代的下限。

表3 成礦壓力和深度參數(shù)表Table 3 Parameter of metallogenic pressure and depth

隱伏斑狀花崗巖的鋯石U－Pb法同位素測年結(jié)果為（227．6±1．3）Ma，即華力西晚期（二疊紀(jì)末期）。因此，東戈壁斑巖－石英脈型鉬礦床的形成時(shí)代為華力西晚期。

5 結(jié)論

東戈壁斑巖－石英脈型鉬礦床形成的溫壓條件為：成礦溫度197～390℃，成礦深度1．68～2．39 km，成礦壓力531．04×105～752．10×105Pa。成礦流體為富含多種氣態(tài)組分的低鹽度流體，成礦時(shí)代為華力西晚期，礦床成因類型為淺成高中溫巖漿熱液型鉬礦床。

［1］ 楊艷，張靜，劉家軍，等．河南湯家坪鉬礦床流體成礦作用研究［J］．中國地質(zhì)，2008（6）：1240－1249．

［2］ 盧欣祥，于在平，馮有利，等．東秦嶺深源淺成型花崗巖的成礦作用及地質(zhì)構(gòu)造背景［J］．礦床地質(zhì)，2002，21（2）：168－178．

［3］ 李永峰，毛景文，胡華斌，等．東秦嶺鉬礦類型、特征、成礦時(shí)代及其地球動(dòng)力學(xué)背景［J］．礦床地質(zhì)，2005，24（3）：295－300．

［4］ 羅銘玖，張輔民，董群英，等．中國鉬礦床［M］．鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1991：330－331，350－351．

Analysis of metallogenic conditions of East Gobi porphyry molybdenum deposit

YANG Zhi－qiang，WU Bang－you，ZHENG Song－sen，CHEN Pei－wei，AN Jin－liang
（The 2nd Institute of Geology and Mineral Exploration，Henan Bureau of Geologyand mineral resources，xuchang461000，Henan，China）

The East Gobi porphyry molybdenum deposit is a newly discovered super－large ore deposit in Xinjiang．Mo metal resources／reserves（331）＋（332）＋（333）is estimated at 503 474．66tons with an average grade of 0．115%Mo．Formation of the Mo deposit is related to a concealed porphyritic granite body．Mineralization occurs mainly in veins dominated by quartz vein and K－feldspar vein so the deposit shares characteristics of quartz vein type deposit and porphyry deposit．Study on fluid inclusions shows that the deposit is a meso－h(huán)igh temperature magmatic hydrothermal fluid Mo deposit formed at shallower depth and at temperature 197to 390℃and pressure 531．04×105to 752．10×105Pa in Hercynian Period．

East Gobi Mo deposit；porphyry Mo deposit；ore－forming temperature，pressure and depth；Xinjiang

P611；P618．65

A

1001－1412（2012）03－0308－07

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．007

2011－05－04； 責(zé)任編輯： 王傳泰

楊志強(qiáng)（1963－），男，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)找礦及科研工作。通信地址：河南省許昌市許繼大道12號(hào)，河南省地礦局第二地質(zhì)勘查院；郵政編碼：461000；E－mail：13733722801＠139．com