曹 亮, 段其發(fā), 彭三國, 周 云

(中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，湖北武漢 430223)

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雪峰山鏟子坪金礦床流體包裹體特征及地質(zhì)意義

曹 亮, 段其發(fā), 彭三國, 周 云

(中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，湖北武漢 430223)

流體包裹體 成礦流體 金礦床 鏟子坪 湘西

Cao Liang, Duan Qi-fa, Peng San-guo, Zhou Yun. Characteristics of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit in Xuefeng Mountoins and their geological implications [J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2):0212-0224.

0 引言

湘西雪峰山地區(qū)是湘西-鄂西多金屬成礦帶的重要組成部分，該區(qū)分布著湖南省超過半數(shù)金礦床(點)，是湖南最重要的黃金生產(chǎn)基地(彭建堂等,1998)。多期次的構(gòu)造、巖漿活動為本區(qū)金銻等礦床(點)的形成提供了有利的地質(zhì)條件, 形成眾多的礦床和礦(化) 點, 其中具有代表性的金礦床是鏟子坪和大坪等大型金礦(李華芹等，2008)。前人對該礦床的地質(zhì)特征、找礦標志、礦物標性、地球化學異常模式、金的賦存狀態(tài)、成礦物質(zhì)來源及成礦年代等方面已做過一定程度的研究(魏道芳，1993；胡能勇等，1995；魏道芳，1995；陳明揚，1996；駱學全，1996；趙建光，2000；李華芹等，2008；符海華等，2011)，但是對該礦床的成礦流體沒有系統(tǒng)的研究。本文通過對鏟子坪金礦床流體包裹體鏡下顯微特征、均一溫度、成分以及激光拉曼探針等研究，對礦床的沉淀機理、成礦流體特征以及成礦機制進行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

雪峰山地區(qū)出露地層主要為中元古界冷家溪群和上元古界板溪群以及下古生界震旦系下統(tǒng) (彭建堂，1999)。雪峰山地區(qū)為弧形構(gòu)造隆起帶，構(gòu)造帶由南西→北東。構(gòu)造線由北北東轉(zhuǎn)為北東，在沃溪轉(zhuǎn)為東西向。總體上，湘西和湘東地區(qū)主要為東西向構(gòu)造，而在湘西南，構(gòu)造主要由北北東向、北東向褶皺和斷裂構(gòu)成(圖1)。該區(qū)巖漿巖僅在湘東發(fā)育有雪峰-燕山期中酸性巖漿巖,湘西一帶發(fā)育有脈巖，湘西南局部有少量基性脈巖。

地層控制金礦床的產(chǎn)出是區(qū)內(nèi)金礦床一明顯特征。前寒武紀淺變質(zhì)巖系(中元古界冷家溪群和新元古界板溪群)為本區(qū)金礦床的主要賦礦地層，礦體受層位和巖性控制(彭建堂等，1998)。區(qū)內(nèi)具有多期活動特點的逆沖-推覆構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)金礦床的空間分布，區(qū)內(nèi)的這種構(gòu)造特征是金礦床形成的主控因素(駱學全，1993；孟憲剛等，1999；趙建光，2001)。

圖1 雪峰山地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)礦產(chǎn)略圖(據(jù)張理剛,1985)Fig. 1 Map showing geological structure and mineral resources in the xuefengshan area (after Zhang,1985)1-侵入體; 2-礦帶; 3-金礦床; 4-背斜軸; 5-向斜軸; 6-斷層; 7-震旦系-志留系; 8-泥盆系-三疊系; 9-白堊紀-古近紀; 10 -第四紀; 11-板溪群; 12-縣級地名; 13-不整合地層界線; 14-整合地層界線1-instrusice body; 2-ore belt; 3-gold deposits; 4-anticlinal axis; 5-synclinal axis; 6-fault; 7-Sinian-Silurian; 8-Devonian-Triassic; 9-Cretaceous-Paleogene; 10-Quaternary; 11-Banxi group; 12-county place names; 13-unconformity stratigraphic boundaries; 14-integrated stra tigraphic boundaries

構(gòu)造熱液型和巖漿熱液型是雪峰山地區(qū)金礦床主要的兩種成因類型。由于強烈的構(gòu)造-巖漿活動，使得金、銻等元素活化、遷移并富集，最終在該地區(qū)形成大量的礦床和礦點(圖1)。構(gòu)造-巖漿活動的多期多階段性的特性決定了區(qū)內(nèi)金礦床的形成時代也具有多期次的特點(張景榮等，1989；黎盛斯，1991；羅獻林，1989，1991；毛景文等，1997)，但是該區(qū)金成礦作用的主要成礦期為加里東期和印支期(劉繼順，1993；彭建堂，1999；孟憲剛等，1999)。

2 礦床地質(zhì)特征

礦床處于揚子微板塊與華南褶皺系之間的過渡地帶。區(qū)域廣泛分布巖漿巖，構(gòu)造以北北東向韌性剪切深大斷裂為主，伴以緊密線型褶皺(饒家榮等，1993；駱學全，1996)。礦床的西側(cè)壓扭性質(zhì)的F2斷層具有明顯的導礦作用(趙建光，2000)。

震旦系及南華系為礦區(qū)主要出露地層。金礦體及礦脈主要賦存在南華系江口組含礫砂(泥)質(zhì)板巖中。圍巖由砂質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖以及砂礫巖組成(駱學全等，1996；符海華等，2011)。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動比較發(fā)育，中華山復式花崗和白馬山巖體在礦區(qū)西南部和東北部出露，鏟子坪金礦床就位于白馬山巖體的外接觸帶附近(圖2)。

圖2 鏟子坪金礦地質(zhì)簡圖(據(jù)符海華等,2011)Fig. 2 Geological map of the Chanziping gold deposit(after Fu et al., 2011)1-推測斷層; 2-推測地質(zhì)界線; 3-加里東期背斜; 4-印支-燕山期向斜; 5-礦化透鏡體; 6-礦化帶; 7-三疊紀早世黃茅園灣溪單元(白馬山); 8-寒武系瑯琳沖組; 9-寒武系小煙溪組; 10-震旦系留茶坡組; 11-震旦系金家洞組; 12-震旦系洪江組; 13-震旦系鶴嶺組; 14-震旦系觀音田組; 15-南華系長灘組第三段; 16-南華系長灘組第二段; 17-南華系長灘組第一段; 18-南華系板溪群巖門寨組; 19-南華系板溪群多益塘組; 20-南華系板溪群架枧田組1-inferred fault;2-inferred geological boundary;3-Caledonian period anticline;4-Indosinian to Yanshian syncline;5-mineralization lens;6-mineralized zone;7-early Triassic Huang Mao yuan WanXi unit(Bai Mashan);8-Cambrian Lang Lingchong group;9-Cambrian Xiao Yanxi group;10-Sinian system Liu Chapo group;11-Sinian system Jin Jiadong group;12-Sinian system Hong Jiang group;13-Sinian system He Ling group;14-Sinian system Guan Yintian group;15-Sinian system Chang Tan group of the third period; 16-Nanhua system Chang Tan group of the second period;17-Nanhua system Chang Tan group of the first period;18-Nanhua system Banxi group Yan Menzhai formation; 19-Nanhua system Banxi group Duo Yitang formation; 20 -Nanhua system Banxi group Jia Jiantian formation

礦區(qū)有三條較大規(guī)模的北西向含金構(gòu)造蝕變帶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ) (圖2)，礦帶總體走向為300～320°，傾向西南。礦帶以及礦化蝕變帶與圍巖之間界線不清晰，呈漸變的過渡關(guān)系, 具有明顯的熱液蝕變特征(符海華等，2011)。硫化物石英脈型(圖3a)和含硫化物蝕變巖型為該礦床的主要礦石類型。礦石具有侵染狀、塊狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀(圖3b)。礦石的金屬礦物主要有方鉛礦(圖3c)、黃鐵礦(圖3d)、黃銅礦(圖3d)、自然金(圖3e)、毒砂(圖3f)、輝鉍礦、輝銻礦、閃鋅礦等；非金屬礦物有石英、方解石、綠泥石等；其中石英和黃鐵礦是最常見的礦物。

鏟子坪金礦床成礦過程簡單，僅有一個成礦期。根據(jù)礦物組合，將熱液成礦期劃分為早期和晚期。早期礦物的共生組合較簡單，硫化物含量也很少。晚期可分為石英-硫化物-自然金(圖3e)和石英碳酸鹽階段兩個階段(駱學全，1996；符海華等，2011)。金礦化與晚期第一階段關(guān)系密切。

3 樣品特征及分析方法

本次研究的6件樣品為石英-硫化物-自然金階段形成的石英脈型金礦石，是晚期第一階段。先將上述樣品磨制成薄片和測溫片進行巖相學和流體包裹體觀察，然后進行顯微測溫和激光拉曼光譜分析。

包裹體顯微測溫在中國地質(zhì)大學(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。主要測試儀器為Olympus BX51和 Linkam GP600。顯微冷熱臺Linkam GP600，溫度范圍為-196～+600℃，樣品區(qū)域為20×20 cm2，測溫精度為±0.1℃。對于氣液兩相水溶液包裹體,測定冰點溫度和完全均一溫度。

包裹體無機氣相成分和液相成分分析在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，儀器型號為PE.Clarus600，載氣流速為25 ml/min，檢測器為TCD，載氣為Ar2，爆裂溫度及時間為550℃/5min。

包裹體激光拉曼光譜分析在西安地質(zhì)調(diào)查中心實驗測試中心完成。儀器為英國Renishaw公司inVia型激光拉曼探針，采用激光器Ar+，激光器波長為514.5 nm，激光功率為20 mW，掃描速度為10秒/6次疊加，光譜儀狹縫為20 μm。

4 流體包裹體研究

4.1 流體包裹體類型

6件樣品鏡下所見的包裹體類型主要是氣液兩相，存在少量純氣相和純液相包裹體，這些包裹體特征如下：

圖3 鏟子坪金礦床礦石特征Fig. 3 Photos showing ore characteristics of the Chanziping gold deposita-灰白色含金硫化物礦石; b-網(wǎng)脈狀黃鐵礦; c-方鉛礦交代黃銅礦; d-裂隙發(fā)育的黃鐵礦交代細脈狀黃銅礦; e-金礦呈不規(guī)則粒狀分布于黃鐵礦邊緣; f-毒砂包裹黃銅礦;Q-石英；Cp-黃銅礦；Py-黃鐵礦；Gal-方鉛礦；Apy -毒砂；Au-金a-gray quartz with gold-bearing sulfide ore; b-net vein pyrite; c-galena replacement chalcopyrite; d-fracture development pyrite replacement fine vein chalcopyrite; e-gold edge irregular granular distribution in pyrite;f-arsenopyrite surrounded chal copyrite; Q-quartz; Cp-chalcopyrite; Py-pyrite; Gal-galena; Apy-arsenopyrite; Au-gold

SLZ-B4：主礦物為石英，以小氣液比的氣液兩相包裹體(圖4a)為主，數(shù)量較多，但個體較小，多數(shù)原生包裹體呈不規(guī)則狀、三角形、橢圓形、長條形等，多呈孤立分布，以富液相為主，大小集中在2～10μ，氣相(V)主要占4%～25%。

SLZ-B5：主礦物為石英，以小氣液比的氣液兩相包裹體(圖4b)為主，數(shù)量較多，但個體較小，多數(shù)原生包裹體呈長條狀、不規(guī)則狀、多邊形、橢圓形等，大小集中在1～10μ，氣相(V)占5%～25%，包裹體以富液相的氣液兩相包裹體為主。

SLZ-B6：主礦物為石英，以氣液兩相包裹體為主，個體較小，多數(shù)原生包裹體呈不規(guī)則狀、四邊形、橢圓形、長條狀、負晶形等，大小集中在2～12μ，較大者可達16μ，氣相(V)占3%～20%，出現(xiàn)極個別純液相包裹體(圖4c)。

SLZ-B7：主礦物為石英，以氣液兩相包裹體(圖4d)為主，個體普遍較小，多數(shù)原生包裹體呈不規(guī)則狀、近圓形、橢圓形、長條狀、多邊形等，大小集中在1.5～10μ，氣相(V)占5%～40%，以富液相的氣液兩相包裹體為主，偶見大氣液比的包裹體。

圖4 鏟子坪金礦流體包裹體照片F(xiàn)ig. 4 Photo micrographs of fluid inclusiong for the Chanziping gold deposit (a) -小氣液比的氣液兩相包裹體; (b)-小氣液比的氣液兩相包裹體; (c)-純液相包裹體; (d)-氣液兩相包裹體; (e)- 氣液兩相包裹體; (f)-純氣相包裹體；VH2O-氣相；LH2O -液相(a)-Small gas-liquid ratio of gas-liquid two phase inclusions; (b)- Small gas-liquid ratio of gas-liquid two phase inclusions; (c)-Pure liquid phase inclusions; (d)-Gas-liquid two phase inclusions; (e)- Gas-liquid two phase inclusions;(f)-Pure gas phase inclusions；VH2O-Gas phase；LH2O -Liquid phase

SLZ-B8：主礦物為石英，以氣液兩相包裹體(圖4e)為主，個體普遍較小，多數(shù)原生包裹體呈不規(guī)則狀、近圓形、橢圓形、長條狀、多邊形等，大小集中在2～9μ，少數(shù)可達10μ以上，以富液相的氣液兩相包裹體為主，氣相(V)以5%～30%為主。

SLZ-B9：主礦物為石英，以氣液兩相包裹體(圖4f)為主，個體普遍較小，多數(shù)原生包裹體呈不 規(guī)則狀、近圓形、橢圓形、長條狀、多邊形等，大小集中在1～10μ，氣相(V)以15%～45%為主，出現(xiàn)極個別純氣相包裹體。

4.2 流體包裹體均一溫度、鹽度和密度

鏟子坪金礦流體包裹體測試結(jié)果見表1，選取的135個包裹體，均一溫度的值在157～402℃之間，平均為259℃。包裹體均一溫度集中在兩個峰值區(qū)間，一個為160～220℃，另一個為280～360℃(圖5)；冰點溫度為-1.3～-9.8℃，平均為-5.98℃。

表1 鏟子坪金礦床流體包裹體參數(shù)及特征

圖5 鏟子坪金礦流體包裹體均一溫度直方圖Fig. 5 Histogram of homogenization temperature for the Chanziping gold deposit

根據(jù)冰點溫度，利用halletal.(1988)的鹽度計算公式計算出包裹體鹽度為2.24%～13.72%NaCleqv，峰值主要出現(xiàn)在8%～11%NaCleqv(圖6)，表明鏟子坪金礦的成礦流體為中低鹽度。

圖6 鏟子坪金礦流體包裹體鹽度直方圖Fig. 6 Histogram showing salinity of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit

根據(jù)均一溫度和鹽度，應(yīng)用經(jīng)驗公式(劉斌等，1987)計算得出鏟子坪金礦135個包裹體流體密度介于0.62～1.00 g/cm3,平均為0.87 g/cm3。

由此確定鏟子坪金礦床成礦流體屬于中溫、中低鹽度和低密度的流體。

4.3 流體包裹體壓力及成礦深度的估算

由于成礦溶液中化合物及金屬的溶解與壓力關(guān)系密切，所以壓力對成礦起重要作用。通過前文獲得的該礦床流體包裹體的均一溫度和鹽度，利用經(jīng)驗公式(邵潔連，1986)，獲得鏟子坪金礦流體包裹體的壓力在39.4～98.9 MPa之間。

成礦深度是研究礦床成因和勘查潛力的重要依據(jù)，最常用的方法是根據(jù)流體包裹體捕獲壓力估算成礦深度(武廣等，2008)。由捕獲液相的包裹體估算出的壓力能近似代表捕獲壓力，而由捕獲石鹽和液相的包裹體估算出的壓力會比實際捕獲壓力高(Becker，2008；劉利等，2012)。根據(jù)前述該金礦床流體包裹體類型、均一溫度等特征的研究，其流體包裹體的均一壓力基本代表了其捕獲壓力，捕獲壓力為39.4～98.9 MPa。

在通過壓力梯度計算成礦深度時，當流體壓力為40～370 MPa，根據(jù)斷裂帶流體垂直分帶曲線(Sibson等，1988)(圖7)以及分段擬合深度和壓力的關(guān)系式進行成礦深度的計算(孫豐月等，2000；李碧樂等，2011)。鏟子坪金礦成礦壓力介于39.4～98.9 MPa之間，計算得出成礦深度為3.9～8.2 km，屬于中成礦床(Gebre-Mariam Metal.,1995)。

圖7 斷裂帶中流體壓力分布圖(據(jù)Sibson et al.,1988)Fig. 7 Vertical zonation of the fluid pressure within the fault zone(after Sibson et al.,1988)

4.4 流體包裹體成分特征

通過對鏟子坪金礦床礦物流體包裹體成分研究(表2、表3)，包裹體氣相成分主要是CO2和H2O，其次為H2、CO、N2、以及CH4。含量極少的CO、H2和CH4說明成礦介質(zhì)具有較強的還原特征，有利于載金礦物黃鐵礦的形成(曹亮等，2011)。氣相成分屬H2O-CO2-H2型。

表2 石英流體包裹體的氣相組成(μl/g)

表3 石英流體包裹體的液相組成(μg/g)

4.5 流體包裹體氫、氧同位素特征

鏟子坪金礦床的氫、氧同位素測試結(jié)果列于表4。

21件樣品流體的δDH2O值為-102.3‰～-45.6‰，計算獲得的δ18OH2O值為-11.08‰～+8.62‰。在δDH2-δ18OH2O圖解中(圖8)，大部分點落入原生巖漿水和區(qū)域變質(zhì)水，說明成礦溶液從深部上升的過程中，在流經(jīng)變質(zhì)巖石與基底老變質(zhì)巖發(fā)生了萃取反應(yīng)。成礦晚期第二階段碳酸鹽方解石的δ18OH2O為-11.08‰，與石英δ18OH2O有明顯區(qū)別，說明成礦晚期熱液水有大氣水成分加入。由圖8可知，巖漿成因水未參與成礦晚期第二階段的石英-方解石脈的形成，晚期第一階段的石英巖成礦流體是變質(zhì)熱液與巖漿熱液的混合，有向雨水區(qū)偏移的趨勢。鏟子坪金礦附近的白馬山巖基段的δ18OH2O值為+8.1～+9.9‰(魏道芳，1993)與礦體δ18OH2O的值基本相近，說明白馬山巖體與鏟子坪金礦的形成具有一定的聯(lián)系。

泰勒(Taylor H P，1974)的研究表明，變質(zhì)水的δDH2為-20‰～-65‰，巖漿水的δDH2為-50‰～-85‰，說明鏟子坪金礦成礦流體具有變質(zhì)熱液和巖漿熱液的雙重性。

表4 鏟子坪金礦氫、氧同位素組成表

4.6 流體包裹體激光拉曼光譜分析

本次激光拉曼光譜分析選取的是石英中單個氣液兩相包裹體。研究結(jié)果表明，包裹體的液相成分以H2O為主，水的含量大于99.9%。氣相成分主要是CO2和H2，其中CO2在1385 cm-1、1387 cm-1、1388 cm-1出現(xiàn)特征峰值(圖9)，H2在4159 cm-1～4161 cm-1出現(xiàn)特征峰值(圖9)。同時還含有少量的N2，其特征峰值為2328 cm-1和2329 cm-1(圖9)。

圖8 鏟子坪金礦成礦流體δDH2-δ18OH2O投影圖(底圖據(jù)Taylor H P，1979)Fig. 8 Plot of δDH2 versus δ18OH2Ovalues of the ore-forming fluids in Chanziping gold deposit (modified after Toylor H P，1979)

通過激光拉曼光譜分析研究表明，鏟子坪金礦成礦流體的液相成分主要是H2O，氣相成分主要是CO2和H2，N2含量很少。成礦流體總體屬NaCl-H2O-CO2體系。

5 討論

5.1 金礦床沉淀機理

在δDH2-δ18OH2O圖解中，大部分點落入原生巖漿水和區(qū)域變質(zhì)水，說明鏟子坪金礦床成礦熱液含硫量高，富含Cl-以及大量堿金屬離子(Na+、Ca2+、Mg2+)。熱液對圍巖有著強烈的淋濾作用，在體系封閉的環(huán)境下，淋濾下來的Au主要以穩(wěn)定的絡(luò)合物形式([Au(HS)2-]-)存在于巖石的空隙、裂隙內(nèi)(張正偉等，1998)。金與硫化物的相關(guān)性說明金在熱液中的遷移形式為M+[Au(HS)2-]-，其中M+主要是Fe2+、Cu2+、Pb2+和Zn2+。武陵-雪峰運動使該區(qū)發(fā)生區(qū)域性地變形、變質(zhì)作用，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，礦源層中易釋放金發(fā)生擴散作用。地層中比較穩(wěn)定的含金絡(luò)合物由于區(qū)域的變質(zhì)作用而發(fā)生轉(zhuǎn)移，并在有利地段發(fā)生一定程度的富集。加里東運動產(chǎn)生的大量脆性斷裂，使得裂隙張開，壓力得到釋放，揮發(fā)組分呈氣態(tài)快速的從成礦熱液中分離。相態(tài)分離作用對[Au(HS)2-]-穩(wěn)定性產(chǎn)生了明顯的影響。首先CO2、H2S等揮發(fā)分的氣化，降低了體系的溫度，[Au(HS)2-]-的溶解度受控于溫度，隨著熱液溫度的下降，溶解度降低，[Au(HS)2-]-分解，Au+沉淀，其次CO2、H2S等的析出，H2S=H+HS-的平衡反應(yīng)向左進行，溶液中HS-變少，[Au(HS)2-]-分解，Au+沉淀，有以下分解反應(yīng)關(guān)系式(欒世偉等，1987)：[Au(HS)2-]-+HO-→Au↓+H2O+SO2。熱液在蒸氣壓的作用下，向上運移過程中與淺部的地下水混合，從而導致整個體系溫度降低，原來熱液的物理及化學性質(zhì)發(fā)生改變。隨著原來體系溫度及熱液性質(zhì)的變化，引起金的絡(luò)合物的分級和金的沉淀。

由上述包裹體各項研究推斷金的沉淀環(huán)境為：溫度280～360℃，壓力為64 MPa，成礦深度為6.3 km，成礦溶液的pH值平均為6.7(魏道芳，1993)，鏟子坪金礦床中的金應(yīng)在中偏酸性條件下沉淀，在成礦作用中期階段具有金沉淀的最有利條件。

5.2 成礦流體來源及成礦特征

通過激光拉曼光譜分析，鏟子坪金礦流體總體成分屬于CO2-H2O-NaCl體系。成礦流體包裹體氣相成分以CO2和H2O為主，并且含有少量的還原性氣體(N2和H2)。其成分體系和氣相成分特征，說明幔源流體參與了成礦(孫豐月等，1995；毛景文等，1998)。

有研究者認為，K+/ Na+、(K++ Na+)/( Ca2++ Mg2+) 、F-/ Cl-等比值的大小能反映成礦流體的性質(zhì)。當(K+/Na+)>1時，金礦床成礦流體大多數(shù)為巖漿熱液成因，當(K+/Na+)<1時，金礦床成礦流體可以是巖漿熱液，或者是其它熱液(張德會等，1998；劉偉等，2003)。F-/ Cl-<1時反映屬大氣降水(或地層流體)的特征(杜高峰等，2012；傅曉明等，2012)。鏟子坪金礦流體包裹體成分的研究表明,樣品中F-/ Cl-比值均小于1,表明有大氣降水的加入。鏟子坪金礦床主要成礦階段成礦流體的(K+/ Na+)

目前研究表明，熱液礦床水的來源主要包括大氣降水、海水、巖漿水和變質(zhì)水(Rollinson H R.1993)。每一種來源的水在H-O同位素組成上不盡相同。在δDH2-δ18OH2O圖解中，大部分點落入原生巖漿水和區(qū)域變質(zhì)水(圖8)，成礦晚期第二階段碳酸鹽方解石的δ18OH2O落入大氣降水區(qū)域內(nèi)，說明成礦晚期第二階段熱液水有大氣水成分加入。通過對鏟子坪金礦床H-O同位素組成研究顯示成礦流體以巖漿水和變質(zhì)水為主，有向雨水區(qū)偏移的現(xiàn)象(圖8)，雨水熱液的參與不可排除，而且很有可能對成礦非常有利。綜合以上研究，因此推斷鏟子坪金礦床成礦流體具有變質(zhì)熱液和巖漿熱液的雙重性，成礦流體具混合流體特征。

圖9 鏟子坪金礦床流體包裹體的激光拉曼光譜圖Fig. 9 Laser Raman spectra of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit

氣液兩相、純氣相、純液相包裹體在鏟子坪金礦成礦晚期的兩個階段均存在，說明流體在被捕獲時處于不均一的狀態(tài)(張鵬等，2011)。由于鏟子坪金礦流體包裹體鹽度變化范圍較小(主要為8%～11%NaCleqv，圖8)，這就導致富CO2流體在不混溶作用下從原始均一的CO2-H2O-NaCl流體中分離出來。研究認為使流體鹽度升高的一個重要原因就是壓力波動導致的流體多次的不混溶(Robert Fetal.,1987；Tbrahim M Setal.,1991)。由于雪峰山地區(qū)多次的構(gòu)造活動，使得原始成礦流體壓力突然降低，從而流體達到沸騰，導致單一流體不混溶成礦(張鵬等，2011)。鏟子坪金礦中的流體隨著溫度的降低鹽度逐漸升高(圖10)，說明成礦晚期壓力的變化使得CO2含量減少，流體的鹽度升高。因此單一流體的不混溶成礦作用可能是鏟子坪金礦形成的一種重要機制。

圖10 鏟子坪金礦床均一溫度與鹽度關(guān)系圖解Fig. 10 Relationship between homogenization temperature and salinity in the Chanziping gold deposit

5.3 成因類型及成礦作用

鏟子坪金礦含金石英脈Rb-Sr等時線年齡為205±9.4 Ma，礦區(qū)東北部白馬山花崗巖基黃茅園巖體鋯石SHRIMP U-Pb年齡為222.3±1.7 Ma(李華芹等，2008)。兩者年齡相差不是很大。金礦礦體產(chǎn)于該巖體外接觸帶，由于成礦作用晚于成巖作用，所以印支期的巖漿作用與鏟子坪金礦的成礦作用關(guān)系密切(李華芹等，2008)。

鏟子坪含金石英脈流體包裹體的(87Sr/86Sr)i同位素組成特征與華南陸殼重熔性花崗巖初始巖漿水基本相同，表明其成礦作用可能與巖漿熱液有關(guān)(李華芹等，2008)。白馬山二長花崗巖體δ18OH2O為9.74‰～11.2‰，含金石英脈流體包裹體δ18OH2O主要為3.83‰～8.62‰，與白馬山花崗巖相近。說明成礦元素S、Se、Te、Co、Ni等及水都主要來自白馬山花崗巖巖漿熱液(駱學全，1996)。前人對雪峰山地區(qū)典型礦床的年齡測定結(jié)果表明，金成礦作用主要發(fā)生于加里東、印支和燕山期(李華芹等，2008)。印支期大規(guī)模的區(qū)域性逆沖-推覆作用及相伴酸性巖漿侵位與鏟子坪金礦的成礦作用關(guān)系密切。結(jié)合該礦床流體成分特征、同位素特征的研究，可以將鏟子坪金礦的成因類型定為中高溫巖漿熱液型。

鏟子坪金礦的成礦作用可概括為：震旦系及板溪群地層中金元素在白馬山花崗巖化時進入巖漿熱液，含礦熱液沿近南北向的區(qū)域斷裂從北向南遷移，在熱力和動力梯度的影響下，巖漿熱液從巖漿活動中心的高能部位向巖體外圍的低能封閉區(qū)遷移，并在向上侵入的過程中逐步富集。北北東近南北向壓扭性破碎帶和劈理化帶，向北與巖體侵人空間連通，是巖漿熱液運移的良好通道，而北西向的構(gòu)造破碎帶是含礦熱液集中和沉淀的良好容礦構(gòu)造場所。含礦熱液在構(gòu)造破碎帶內(nèi)發(fā)生強烈的熱液蝕變和金礦化，經(jīng)過進一步的富集形成金礦化脈及金礦體。成礦熱液演化末期，形成了一些方解石脈充填和穿插在礦體中，即碳酸鹽階段，此階段是非成礦熱液作用過程，與成礦關(guān)系不密切。

6 結(jié)論

(1) 鏟子坪金礦的流體包裹體較發(fā)育，包裹體類型有三種，分別為氣液兩相、純液相和純氣相，其中以氣液兩相包裹體為主。流體包裹體完全均一溫度集中在兩個峰值區(qū)間，一個為160～220℃，另一個為280～360℃，平均為259℃。鹽度為低等鹽度流體(8%～11%NaCleqv)，密度為中低等密度(0.62～1.00 g/cm3)。計算的壓力和成礦深度顯示，鏟子坪金礦床成礦環(huán)境應(yīng)為低壓(39.4～98.9 MPa)中成(3.9～8.2 km)環(huán)境。

(3) 通過對石英流體包裹體H和O同位素組成和流體成分研究，顯示鏟子坪金礦成礦流體主要來源于巖漿水和變質(zhì)水，后期有大氣降水的參與，成礦流體具混合流體特征。

(4) 成礦作用階段，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶為含礦熱液集中和金的沉淀提供了良好的容礦構(gòu)造場所，印支期的巖漿熱液活動占主導作用。鏟子坪金礦的成因類型為中高溫巖漿熱液型。

致謝 野外采樣得到了湖南地勘局407地質(zhì)隊劉會珂高工和周琪森的熱情幫助。流體包裹體測溫和激光拉曼光譜測試工作分別得到了中國地質(zhì)大學( 武漢) 梅薇老師和西安地質(zhì)調(diào)查中心葉美芳老師的熱心幫助。在此一并深表謝意。

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CAO Liang, DUAN Qi-fa, PENG San-guo, ZHOU Yun

(EasternWuhancenterofGeologySurvey,CGS,Wuhan,Hubei430223)

fluid inclusion, mineralization fluid, gold deposit, Chanziping, western Hunan

2014-05-18；

2014-12-02；[責任編輯]陳偉軍。

中國地質(zhì)調(diào)查局大調(diào)查項目(No.1212010632005)和地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價專項(No.1212011120790)資助。

曹亮，男，2005年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(武漢)，獲碩士學位，工程師，主要從事鉛鋅多金屬礦床研究。E-mail：okeyokok@163.com。

P618

A

0495-5331(2015)02-0212-13