盧見昆，趙延朋，陳曉鋒，康鐵鎖，莫江平

（中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司，廣西桂林 541004)

瑯勃拉邦-黎府成礦帶貫穿老撾西部和泰國北部，大地構(gòu)造位置處于印支陸塊西部，是中南半島銅、金、銀、鉛、鋅、銻等金屬的重要資源基地（趙延朋等，2015）。國內(nèi)外學(xué)者對該成礦帶在構(gòu)造演化（Metcalfe，2002；Salam，2014；王宏等，2015）、成礦年代學(xué)（聶飛等，2019）、成礦動力背景（周文敏，2017；鐘維敷等，2012）等方面進(jìn)行了大量的研究，研究表明該成礦帶經(jīng)歷了古特提斯洋的俯沖、碰撞、增生與變形的復(fù)雜歷史，認(rèn)為該成礦帶的弧火山巖應(yīng)形成于難河弧后盆地向印支板塊西緣的俯沖過程（楊文強(qiáng)，2010；錢鑫，2016），年代學(xué)識別出晚二疊世—中三疊世俯沖有關(guān)的巖漿巖（聶飛等，2019）。該成礦帶銅金礦床大地構(gòu)造背景為陸緣弧-碰撞造山，主要分為斑巖型銅礦、矽卡巖型銅金礦、石英脈型銅金礦及淺成低溫?zé)嵋盒豌~金礦床4 類。矽卡巖型金礦主要包括Phu Lon銅金礦床（中型），斑巖型銅金礦包括普桐達(dá)埃銅礦床（大型）、PUTI 銅礦床（中型）；石英脈型銅金礦包括嘎西銅金礦（小型）；淺成低溫?zé)嵋盒豌~金礦主要包括班康姆銅金礦（大型）、Chatree 金銀礦（中型）、帕奔金礦（大型）。其中，Phu Lon 銅金礦床、普桐達(dá)埃銅礦床、PUTI銅礦床、嘎西銅金礦主要受淺成侵入巖控制，班康姆銅金礦、Chatree金銀礦、帕奔金礦的成礦作用與火山巖有關(guān)；總的來說，古生代—早中生代酸性火山巖系及同成分的淺成侵入巖體控制著該成礦帶的礦床（Lepvrier et al.，2008）。

班康姆銅金礦床位于瑯勃拉邦-黎府成礦帶中南段（圖1），金礦達(dá)大型礦床規(guī)模（Au、Cu 金屬量分別是 20.5 噸、3.7 萬噸，平均品位分別為 2.41 g/t、0.69%），形成于火山弧背景（趙延朋等，2017），具有優(yōu)越的成礦環(huán)境。但該地區(qū)地質(zhì)工作尤其是研究工作程度相對較低，與其相關(guān)的研究主要集中在班康姆銅金礦地質(zhì)特征（康鐵鎖等，2016；王曉曼等，2016）、成礦規(guī)律、構(gòu)造特征（趙延朋等，2015；2017）等方面。康鐵鎖等（2016）認(rèn)為，該礦床為火山巖-侵入巖有關(guān)的構(gòu)造充填型、矽卡巖型的多成因銅金多金屬礦床；趙延朋等（2017）通過巖石地球化學(xué)證據(jù)認(rèn)為，該區(qū)安山質(zhì)-侵入雜巖具有島弧鈣堿性火山巖的地球化學(xué)特征，構(gòu)造環(huán)境判別圖顯示該套巖石屬于大洋弧環(huán)境。該礦床有關(guān)成礦流體來源、成礦作用等方面還缺乏研究，本文旨在通過流體包裹體、與成礦流體的氫、氧同位素和He-Ar 同位素及成礦金屬來源有關(guān)的硫、鉛同位素等方面研究，探討銅、金等成礦物質(zhì)的源—運(yùn)—積—儲條件及成礦作用，總結(jié)成礦地質(zhì)條件和成礦富集規(guī)律，建立班康姆銅金礦成礦模式，為班康姆地區(qū)及瑯勃拉邦-黎府構(gòu)造巖漿成礦帶的銅金找礦勘查、研究提供指導(dǎo)。

1 成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征

1.1 成礦地質(zhì)背景

瑯勃拉邦-黎府多金屬成礦帶位于中南半島中部，北接哀牢山成礦帶，中北段呈北北東走向，經(jīng)老撾瑯勃拉邦、泰國黎府，南北長逾800 km，東西寬可達(dá)100 km（圖1）。該成礦帶屬于三級構(gòu)造單元中的思茅-彭世洛地塊，該地塊為二級構(gòu)造單元印支陸塊的次級構(gòu)造單元，進(jìn)一步可劃分為墨江-黎府火山弧帶及思茅-彭世洛中新生代盆地2 個(gè)四級構(gòu)造單元（王宏等，2015）。

思茅-彭世洛中新生代盆地位于普雷山斷裂（F4）西側(cè)，是在中晚二疊世—早三疊世期間難河-程逸縫合帶形成后，盆山轉(zhuǎn)換過程中形成的陸內(nèi)盆地（王宏等，2015；Pham et al.，1991）。該盆地出露的地層主要由古生代無量山群變質(zhì)巖、石炭系—二疊系火山沉積巖、中-上三疊統(tǒng)碎屑巖和碳酸鹽巖、中侏羅世紅色碎屑巖。其中，碎屑巖主要由礫巖、砂巖、粉砂巖和泥灰?guī)r組成。

墨江-黎府火山弧帶與東部奠邊府-黎府縫合帶近平行展布，帶內(nèi)基性（玄武巖）-中酸性巖漿活動較為強(qiáng)烈（Chongpan et al.，2001），主要侵入巖為花崗巖、二長花崗巖、閃長巖和花崗閃長巖，在研究區(qū)附近發(fā)育三疊世的小花崗閃長巖侵入體。帶內(nèi)主要地層為三疊系—白堊系的陸相碎屑巖和石炭系—二疊系的陸源碎屑-碳酸鹽巖，二者呈不整合接觸。該帶內(nèi)構(gòu)造主要表現(xiàn)為晚古生代巖層形成向東的逆沖斷裂及向東倒轉(zhuǎn)的同斜褶皺（Altermann，1991）。

成礦帶構(gòu)造演化表現(xiàn)為早古生代—中三疊世（Pz1—T3）奠邊府-黎府洋消退及東印支板塊向西俯沖，并伴隨著強(qiáng)烈的基性-中酸性火山活動（Salam，2014），侵入巖主要為閃長玢巖、閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖，侵入體呈巖枝、巖株?duì)町a(chǎn)出，直徑1～10 km 不等。據(jù)K-Ar 法同位素測年結(jié)果，二長巖年齡為（225±10）Ma，花崗閃長巖年齡為（264±10）Ma，屬于中二疊世—晚二疊世（聶飛等，2019）；在早三疊世—中三疊紀(jì)以酸性巖漿侵入為主，屬島弧環(huán)境的產(chǎn)物（楊文強(qiáng)，2010；Aghazadeh et al., 2015; Davidson et al., 2011; Foley, 1992; Green, 1980; McCulloch et al., 1991; Jake? et al., 1997; Kay, 1978; Saunders et al.,1980）。成礦帶分布一套以安山巖、玄武巖及英安巖組成的火山雜巖，成礦帶中主要銅金礦床常賦存在這些火成雜巖中。年代學(xué)研究揭示了與金成礦作用相關(guān)的火成雜巖年齡為250～230 Ma，確定了瑯勃拉邦-黎府成礦帶巖漿成礦事件主要發(fā)生在早三疊世至晚三疊世（Tangwattananukul et al.，2009；Zaw，2006；Zaw et al.，2014）。

圖1 區(qū)域構(gòu)造簡圖（示意圖）（據(jù)Lepvrier et al.，2004；2008；王宏等，2015等改編）1—二級構(gòu)造界線；2—三級構(gòu)造界線；3—四級構(gòu)造界線；4—蛇綠巖帶；5—成礦帶；6—走滑斷裂；7—斷裂及編號；8—國界線；9—研究區(qū)；10—景洪-素可泰火山弧帶；11—思茅-彭世洛中新生代盆地；12—墨江-黎府火山島弧帶；13—萬象-呵叨中新生代盆地；14—公河褶皺帶；15—昆嵩地塊；16—南長山褶皺帶；17—北長山褶皺帶；18—海域RRF—紅河斷裂；DBPF—奠邊府?dāng)嗔?；SCF—大江斷裂；SDF—達(dá)江斷裂；MPF—梅平斷裂；①—難河-程逸縫合帶；②—奠邊府-黎府縫合帶；③—塞奔-三岐縫合帶；F1—瀾滄江-班南坎斷裂；F2—南本河斷裂；F3—黎府-瑯勃拉邦斷裂；F4—普雷山斷裂；F5—長山-峴港斷裂；F6—藍(lán)江斷裂；F7—馬江斷裂Fig.1 Regional structure map(modified after Lepvrier et al.,2004;2008;Wang et al.,2015)1—Second grade structural boundary;2—Third grade structural boundary;3—Fourth grade structural boundary;4—Ophiolite belt;5—Metallogenic belt;6—Strike-slip fault;7—Fault and its serial number;8—Border;9—Research area;10—Jinghong suketai volcanic island arc;11—Meso-Cenozoic basin of Simao Pengshiluo;12—Mojiang Lifu volcanic arc zone;13—Vientiane-Hetao Meso-Cenozoic Basin;14—Gonghe fold belt;15—Kontum massif;16—South of changshan volcanic arc zone;17—North of changshan volcanic arc zone;18—Sea area RRF—Red River fault;DBPF—Dien Bien Phu fault;SCF—Song Ca fault;SDF—Song Da fault;MPF—Meiping fault;①—Nan-Uttaradit suture;②—Dien Bien Phu-Loei suture zone;③—Saiben-Sanqu suture zone;F1—Lancangjiang-Bananan fault;F2—Nanben River fault;F3—Loei-Luang Prabang fault;F4—Poley Mountain fault;F5—Changshan-Da Nang fault;F6—Blue River fault;F7—Majiang fault

1.2 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)地層主要為一套由灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、大理巖及少量火山碎屑巖組成的石炭系—二疊系（C—P）陸相-淺海相沉積地層（趙延朋等，2015），出露面積約0.7 km2，傾向NW-NWW，傾角較陡，多在45°～80°之間。該套地層從西至東依次為灰白色泥灰?guī)r→灰白色灰?guī)r→土黃色泥質(zhì)粉砂巖→灰黑色含生物化石灰?guī)r夾碳質(zhì)泥巖。純白色的大理巖局部出露于火山巖與灰?guī)r的接觸帶（圖2a）。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為NNE 向斷裂和軸向?yàn)镹E 向的背斜褶皺，其中NNE向斷裂（F3）貫穿整個(gè)研究區(qū)，F(xiàn)3為瑯勃拉邦深大斷裂的次級斷裂，控制研究區(qū)的成礦作用及提供成礦空間（康鐵鎖等，2016），研究區(qū)內(nèi)3 條近平行的斷裂F1、F2、F3組成了 NNE 向斷裂組，其中 F3斷裂長度達(dá)8.5 km，向南西進(jìn)入泰國與程逸斷裂相接，向北東經(jīng)瑯勃拉邦與越南的奠邊府?dāng)嗔严嘟樱摂嗔褳楹诮?黎府島火山弧帶與思茅-彭世洛中新生代盆地的分界斷裂，該區(qū)大地構(gòu)造演化為早二疊世—中三疊世板塊活動階段（聶飛等，2019）。F1斷裂為F3同向次級斷裂，其性質(zhì)為逆沖斷裂，是研究區(qū)的主要容礦構(gòu)造，其走向 NNE 向，傾向北西，傾角60°～80°，上、下盤均為安山巖，蝕變主要為青磐巖化、硅化等。F2斷裂緊鄰 F3斷裂，走向與 F1一致，傾向西，傾角 50°～80°。研究區(qū)的巖漿巖主要為安山巖、少量斜長斑巖及花崗閃長巖。安山巖大面積分布于研究區(qū)的中東部，同時(shí)亦穿插在研究區(qū)西部的灰?guī)r及泥質(zhì)巖中，總體呈NE 方向展布。在與地層接觸的安山巖中常發(fā)育浸染狀或星點(diǎn)狀黃鐵礦化，鉆孔中的安山巖常見石英-硫化物脈（王曉曼等，2016）。

班康姆銅金礦床由12 條規(guī)模不等的銅金礦（化）體組成，其中以Ⅰ、Ⅱ號銅金礦體為主要礦體（圖2a），其中Ⅰ號礦體：主要賦存于安山巖內(nèi)部斷裂帶，呈似層狀或脈狀產(chǎn)出，常表現(xiàn)出分支復(fù)合的形態(tài)特征（趙延朋等，2015）。礦體走向?yàn)镹E-NNE，走向延長約1300 m；傾向?yàn)閃-NWW，傾角為29°～89°。礦體圍巖蝕變主要有矽卡巖化、青磐巖化、硅化及碳酸鹽化。Ⅰ號礦體由Au 礦體、Cu-Au 礦體及Cu 礦體3 種不同類型的礦體構(gòu)成，其中Au 礦體（包括Cu-Au礦體）平均厚度為6.89 m；Au平均品位為2.69 g/t，Cu 平均品位為0.69%。在鉆孔剖面圖（圖2b）中，Ⅰ號礦體總體表現(xiàn)出上部Au 礦體、下部Cu 礦體的分帶特征（康鐵鎖等，2016）。Ⅱ號礦體主要賦存于安山巖內(nèi)部斷裂帶中，呈似層狀、脈狀產(chǎn)出，具有分支復(fù)合的特征。礦體走向?yàn)镹E，走向延長約1050 m，傾向W-NW，傾角29°～85.57°。礦體圍巖蝕變主要為青磐巖化、硅化及碳酸鹽化，次為矽卡巖化、鉀化等。同Ⅰ號礦體類似，Ⅱ號礦體仍表現(xiàn)出下Cu 上Au 的空間分布特征，而且Ⅱ號礦體的下部Cu 礦體更加發(fā)育（王曉曼等，2016）。

沿傾向，礦化體銅、金、磁鐵等礦物組合具有一定的分帶性（康鐵鎖等，2016），上部為磁鐵礦-褐鐵礦-金組合，中部為磁鐵礦-黃鐵礦-鏡鐵礦-金-黃銅礦組合，下部為磁鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦組合，整個(gè)礦帶均伴隨著青磐巖化。礦石類型為上部蜂窩狀、浸染狀礦石，中部為致密塊狀(圖3c)、團(tuán)塊狀礦石(圖3a)，下部多為細(xì)脈狀礦石(圖3b)。礦化類型以蝕變安山巖型為主，伴有金-石英脈、磁鐵矽卡巖。礦體的圍巖蝕變有大理巖化、高溫的矽卡巖化及中-低溫的青磐巖化、硅化、云英巖化、鉀化、絹云母化等（王曉曼等，2016）。矽卡巖多發(fā)育在安山巖與灰?guī)r或大理巖的接觸帶，以石榴石型簡單矽卡巖為主，石榴子石被晚期的綠泥石及綠簾石所交代（圖3d、e）；青磐巖化在礦化與未礦化的安山巖中廣泛發(fā)育，主要表現(xiàn)為綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化及星點(diǎn)狀的黃鐵礦化。

圖2 班康姆銅金礦床地質(zhì)圖(a)及Ⅰ號礦體17線剖面圖(b)1—石炭系—二疊系灰?guī)r；2—二疊系矽卡巖化大理巖；3—石炭系、二疊系泥質(zhì)砂巖；4—安山質(zhì)凝灰?guī)r；5—花崗閃長巖；6—安山巖；7—銅金礦體及編號；8—斷層及編號Fig.2 Geological sketch map of the Pangkuam copper-gold deposit(a)and geological section along No.17 line of the orebody Ⅰ(b)1—Carboniferous,Permian limestone;2—Permian skarnized marble;3—Carboniferous,Permian shaly sandstone;4—Anshanitic tuff;5—Granodiorite;6—Permian volcanic rocks:andesite;7—Copper gold orebody and its serial number;8—Fault and its serial number

班康姆礦床礦石XRD 分析揭示礦石的金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦及磁鐵礦，脈石礦物主要為石英、方解石及硅酸鹽礦物，根據(jù)巖礦鑒定及X 射線電子能譜測試結(jié)果（圖4），將班康姆礦床礦石中的金屬元素化學(xué)組成可以分為4 類，以原生金屬硫化物為主，其次為金屬氧化物，少量自然元素類礦物及銀硫鹽礦物（康鐵鎖等，2016）。金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦，及微量閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、斑銅礦、毒砂，其中黃鐵礦在顯微鏡下為淺黃白色（圖3f），具有高反射率，晶體形態(tài)以五角三八面體為主，黃銅礦在顯微鏡下為銅黃色（圖3g），反射率較高，主要以不規(guī)則粒狀、尖角狀沿微裂隙充填、交代于黃鐵礦晶面、礦物顆粒之間及構(gòu)造裂隙中；金屬氧化物以磁鐵礦為主，少量赤鐵礦等；銀硫鹽礦物根據(jù)其X 射線電子能譜測試結(jié)果推測可能為含鎳硫砷銅銀礦和硫砷銅銀礦（圖5）；自然元素類礦物主要為銀金礦，其次為金銀礦（康鐵鎖等，2016）。黃鐵礦化、硅化、鉀化、黃銅礦化與金礦化關(guān)系密切，金品位與黃鐵礦含量呈正相關(guān)關(guān)系（圖6），金主要賦存于黃鐵礦裂隙之中或包裹于黃鐵礦、黃鐵礦、石英之中(圖3h、i)。成礦前主要形成了石英、石榴子石、透輝石、鉀長石、陽起石、綠簾石、綠泥石、絹云母、黃鐵礦，成礦期主要形成了黃鐵礦、磁鐵礦、鏡鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、自然金，成礦后期主要為石英、方解石，并穿插于各類礦石中（圖7）（王曉曼等，2016）。

圖3 班康姆礦床典型礦石特征及顯微鏡下照片a.脈狀礦石；b.團(tuán)塊狀礦石；c.浸染狀礦石；d.含綠簾石、石榴子石矽卡巖(正交偏光)；e.綠泥石、方解石矽卡巖(單偏光)；f.黃鐵礦自形晶體(單偏光)；g.黃銅礦侵蝕交代黃鐵礦(單偏光)；h.產(chǎn)于脈石中的金銀礦(單偏光)；i.銀金礦包裹于黃銅礦中(單偏光)Ep—綠簾石；Grt—石榴子石；Chl—綠泥石；Cal—方解石；Qtz—石英；Mag—磁鐵礦；Py—黃鐵礦；N—脈石礦物；Ccp—黃銅礦；Kut—金銀礦；Elt—銀金礦Fig.3 Typical ore characteristics and microphotographs of of the Pangkuam deposit a.Vein ore;b.Agglomerate ore;c.Disseminated ore;d.Epidote,garnet skarn(crossed nicols);e.Chlorite,calcite skarn(plainlight);f.Pyrite automorphic crystal(plainlight);g.Chalcopyrite erosion metasomatic pyrite(plainlight);h.Gold and silver deposits in Gangue(plainlight);i.Silver gold enclosed in chalcopyrite(plainlight)Ep—Epidote;Grt—Garnet;Chl—Chlorite;Cal—Calcite;Qtz—Quartz;Mag—Magnetite;Py—Pyrite;N—Gangue minerals;Ccp—Chalcopyrite;Kut—Gold silver ore;Elt—Silver gold ore

2 樣品采集及分析測試

對班康姆銅金礦礦床地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，本次流體包裹體樣品共采集8 件樣品，分別采自Ⅰ、Ⅱ號銅金礦體不同礦化蝕變階段的礦石及蝕變巖。測試工作在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，儀器名稱為LINKAM THMS600型冷熱臺，顯微測溫采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（KNO3、CCL4）及人工配制的NaCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液對儀器進(jìn)行溫度標(biāo)定，測定溫度范圍為-196～600℃，測試環(huán)境保持在25℃左右。包裹體測定時(shí)選用的顯微鏡倍數(shù)為500 倍，首先利用液氮對包裹體進(jìn)行降溫，并觀察包裹體的變化，包裹體被冷凍后，緩慢升溫，當(dāng)接近相變點(diǎn)時(shí)，減慢升溫速率至0.1℃/min，記錄冰點(diǎn)溫度；繼續(xù)升溫，觀察相態(tài)變化，當(dāng)接近相變點(diǎn)時(shí)，減慢升溫速率至0.5℃/min，記錄籠形物消失溫度、部分均一溫度和完全均一溫度。

圖4 Ⅰ號礦體Au礦石X射線衍射圖譜Fig.4 X-ray diffraction pattern of Au ore in orebody Ⅰ

圖5 充填于黃鐵礦晶面裂隙的銀硫鹽礦物Fig.5 Silver sulfide minerals filled in the cracks of pyrite crystal surface

同位素選取全巖及單礦物樣品17 件，Pb、C、H、O、S 及He-Ar 同位素分析均在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所完成。氫同位素分析采用熱爆法。測試前挑選純度大于99%、40～60 目的石英單礦物約10 g，清洗并在150℃低溫下真空去氣4 小時(shí)以上，以除去表面吸附水及次生包裹體水，然后在400℃高溫下爆裂取水，并與Zn 反應(yīng)制取H2，最后用MAT-253EM質(zhì)譜儀進(jìn)行氫同位素組成測定。樣品的氫同位素組成以δD（‰）表述，參考標(biāo)準(zhǔn)V-SMOW，分析精度為±2‰。

圖6 金品位與黃鐵礦含量呈正相關(guān)關(guān)系a.低品位礦石；b.工業(yè)品位礦石；c.富礦石Py—黃鐵礦；Ccp—黃銅礦；Cal—方解石Fig.6 Positive correlation between gold grade and pyrite content a.Low grade ore;b.Industrial grade ore;c.High-grade ore Py—Pyrite;Ccp—Chalcopyrite;Cal—Calcite

圖7 班康姆銅金礦床成礦階段劃分Fig.7 The division of metallogenic stages of the Pangkuam copper-gold deposit

氧同位素分析采用傳統(tǒng)的BF5 分析方法（Clayton et al.,1963）。用BF5與石英在真空和高溫下反應(yīng)提取礦物氧，并與灼熱電阻-石墨棒燃燒轉(zhuǎn)化成CO2，然后送質(zhì)譜分析，詳細(xì)測試流程見鄭永飛等（2000）。樣品的氧同位素以δ18O（‰）表述，參考標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW，分析精度為±0.2‰。

硫化物硫同位素分析采用Cu2O氧化方法。在真空系統(tǒng)和高溫條件下，硫化物與Cu2O反應(yīng)，硫全部轉(zhuǎn)化為純凈的SO2氣體，然后在儀器MAT 253EM 上測定其34S與32S的比值。硫同位素組成用δ34S表述，參考標(biāo)準(zhǔn)為V-CDT，測試精度為0.2‰。

鉛同位素比值用多接收器等離子體質(zhì)譜法（MC-ICPMS）測定，所用儀器為英國Nu Plasma HR，儀器的質(zhì)量分餾以Tl 同位素外標(biāo)校正（何學(xué)賢等，2005），樣品中Tl的加入量約為鉛含量的1/2。

3 分析結(jié)果

3.1 氫、氧同位素

班康姆銅金礦床Ⅰ、Ⅱ號礦體脈石礦物石英及方解石的氧同位素組成、包裹體水的氫同位素組成，及計(jì)算的與石英、方解石包裹體水的氧同位素組成見表1。Ⅰ、Ⅱ號礦體石英礦物的δ18O值為13.4‰～15.2‰，石英包裹體水具有較低的δD 值（-110‰～-90‰），計(jì)算的δ18O值為-1.5‰～6.3‰，礦化富集后晚階段無礦流體δ18O值為6.7‰～7.5‰，δD值為-81‰。

Ⅱ號礦體石英包裹體水的氧同位素組成根據(jù)實(shí)驗(yàn)石英-水平衡分餾方程103lnαSiO2-H2O=3.38(106/T2)-3.40（Clayton et al.，1972）及溫度270℃求得；Ⅰ號礦體石英及方解石包裹體水的氧同位素組成根據(jù)分餾方程103lnαSiO2/CaCO3-H2O=A×1000000/T2+B×1000/T+C(據(jù)鄭永飛等，2000)計(jì)算，石英和方解石的計(jì)算溫度分別為150℃，90℃。盡管Ⅰ號礦體石英及方解石低的形成溫度，Cole 等（1986）研究表明在許多淺成熱液礦床及地?zé)嵯到y(tǒng)，脈礦物和熱液流體可以達(dá)到同位素平衡。

3.2 He-Ar同位素

由于黃鐵礦是班康姆礦床的主要載金礦物之一，本次工作對Ⅰ、Ⅱ號礦體的5件黃鐵礦樣品進(jìn)行了He、Ar同位素分析（表2）。班康姆礦床黃鐵礦流體包裹體的40Ar、4H 的含量分別為（3.32～10.10）×10-8cm3STP/g，（5.36～20.53）×10-8cm3STP/g。40Ar/36Ar、38Ar/36Ar分別為（314.8±0.5）～（362.4±0.3）、0.1821～0.1883，與大氣飽和水（ASW）的值（40Ar/36Ar=295.5，38Ar/36Ar=0.1880）比較接近，而與地殼及地幔的40Ar/36Ar 比值(Burnard et al.,1999)存在顯著差異，表明成礦流體具有明顯的雨水組分。

3.3 硫同位素

本次工作只對黃銅礦和黃鐵礦進(jìn)行硫同位素分析，結(jié)果見表3。除了1 個(gè)黃鐵礦樣品具有相對較大的δ34S 值（8.1‰）外，班康姆礦床其余硫化物樣品的δ34S 分布相對較窄（-0.9‰～1.5‰），且位于地幔硫的分布范圍（0±2‰）。其中黃鐵礦δ34S 值為-0.3‰～1.5‰，平均為0.6‰；黃銅礦δ34S 值為-0.9‰～0‰，平均為-0.5‰，低于黃鐵礦的δ34S。

表1 班康姆礦床脈石石英及方解石包裹體水氫、氧同位素組成Table 1 Water hydrogen and oxygen isotopic composition of gangue quartz and calcite inclusions in the Pangkuam deposit

表2 班康姆礦床黃鐵礦包裹體He、Ar同位素組成Table 2 He and Ar isotopic compositions of pyrite inclusions in the Pangkuam deposit

表3 班康姆銅金礦床硫化物的硫同位素組成Table 3 Sulfur isotopic composition of sulfide in the Pangkuam copper-gold deposit

3.4 Pb同位素

對Ⅰ、Ⅱ號礦體的5 件礦石樣品進(jìn)行了單礦物鉛同位素比值測定，結(jié)果見表4，黃鐵礦的放射鉛比值206Pb/204Pb 分布于 17.928～18.776，207Pb/204Pb 分布于 15.534～15.665，208Pb/204Pb 分布于 37.913～38.809。w(Th)、w(U)、w(Pb)分別為 0.03×10-6～0.192×10-6、0.026×10-6～0.289×10-6、27.02×10-6～127.7×10-6，U/Pb比值、Th/Pb比值較低。

4 成礦作用及成礦模式

4.1 成礦流體來源

由于班康姆礦床位于火山巖分布區(qū)，地層主要為泥質(zhì)粉砂巖及碳酸鹽巖，未見明顯的碳質(zhì)建造（趙延朋等，2015），且區(qū)域上也未見含煤地層（王宏，2013），因此有機(jī)水或有機(jī)物與水相互作用不是導(dǎo)致班康姆礦床低石英包裹體顯著低δ18D值的主要原因（Munoz et al.,1994）；Ⅰ號礦體黃鐵礦流體包裹體低的40Ar*/4He比值更可能產(chǎn)生于雨水與巖漿流體混合前的中高溫階段（300～450℃）巖漿流體與安山巖之間的水巖交換作用（Martel et al.,1998），因?yàn)樵谶@一溫度下流體與安山巖的相互作用會導(dǎo)致4He 大量擴(kuò)散到熱液中而40Ar仍保留在礦物中。在δD-δ18O聯(lián)合圖解（圖8）中均位于巖漿水區(qū)的左下方，氫、氧同位素組成特征揭示成礦流體為來源于巖漿流體和雨水型地下水的混合，且與地下水混合之前經(jīng)歷了不同比例的水巖相互作用（王宏，2013；鄭永飛等，2000），混合熱液在晚期經(jīng)歷了開放系統(tǒng)的瑞利去氣過程。

通過惰性氣體同位素（He-Ar）研究，黃鐵礦流體包裹體的He、Ar 同位素組成在40Ar/36Ar-3He/4He(Ra)關(guān)系圖（圖9）中位于飽和大氣水、地幔、地殼三端員之間，指示著成礦流體可能來自于這三端員的混合（Hu et al.,2004），其中3He/4He高于大氣飽和水（ASW）指示著成礦流體存在地幔He，而低于大氣飽和水則表明成礦流體中地殼He 的加入，He-Ar同位素研究揭示：①成礦流體既有幔源巖漿流體組分，又有地殼流體組分，還有大氣雨水組分；②成礦過程中，巖漿流體或加熱雨水與安山巖的水巖交換作用是很明顯的（Hu et al.,2004）；其組成特征揭示成礦流體的巖漿源為幔源巖漿，流體為幔源巖漿流體與大氣雨水型地下水的混合流體（Burnard et al.,1999）。與研究區(qū)成礦地質(zhì)背景為島弧拉斑-鈣堿過渡系列安山質(zhì)構(gòu)造巖漿活動環(huán)境相一致，說明成礦作用與此島弧巖漿活動有成因聯(lián)系。

表4 班康姆礦床黃鐵礦鉛同位素組成Table 4 Lead isotopic composition of pyrites from the Pangkuam deposit

圖8 班康姆礦床脈石石英及方解石包裹體水δD-δ18O圖解(巖漿水和建造水的范圍引自Norton，1979；原生巖漿水引自Sheppard,1977；雨水線引自Epstein，1970；變質(zhì)水的范圍綜合了Norton，1979和Sheppard，1977的資料)Fig.8 δD-δ18O diagram of fluid inclusions water from gangue quartz and calcite in the Pangkuam deposit(after Norton,1979;Sheppard,1977;Epstein,1970;Norton,1979;Sheppard,1977)

4.2 成礦金屬來源

圖9 班康姆銅金礦床黃鐵礦流體包裹體40Ar/36Ar-3He/ 4He(Ra)關(guān)系圖（底圖據(jù)Hu et al.，2004）Fig.9 The 40Ar/36Ar-3He/ 4He(RA)diagram of fluid inclusions from pyrites in the Pangkuam copper-gold deposit（base map after Hu et al.，2004）

硫同位素組成表明成礦系統(tǒng)的硫源主要為深源地幔硫（圖10），樣品BK64黃鐵礦的δ34S值位于變質(zhì)巖和沉積巖的硫同位素組成范圍，但是班康姆地區(qū)沒有變質(zhì)巖，因此其S 可能來自于沉積巖，推測其來自于沉積硫，也可能反映了富集34S 的沉積硫與巖漿硫的S同位素交換（Gregory et al.,1986）；班康姆礦床形成于淺成環(huán)境（≤2 km），均一溫度即使經(jīng)過了壓力校正，也未達(dá)到理論硫同位素平衡溫度（張文淮等，1993），特別是對于不同來源硫之間的同位素交換，更難以達(dá)到平衡，因此硫化物之間的硫同位素交換并未完全達(dá)到平衡。研究表明巖漿熔體中高含量的Au、Cu離不開高含量的S，S與Au、Cu從巖漿源區(qū)遷移至地表應(yīng)是密切相關(guān)的（張?jiān)竦龋?005）。礦床S同位素研究表明成礦流體的硫源主要是深地幔硫，可推斷Au、Cu 應(yīng)來自地幔源區(qū)；另一方面礦床形成于俯沖消減的大地構(gòu)造背景（趙延朋等，2017），巖漿源區(qū)為弧下地幔，其巖漿通常含有較高的硫濃度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)的500～2000 μg/g），可攜帶大量Cu、Au 等成礦金屬，構(gòu)成富礦初始巖漿流體，奠定了該區(qū)成礦物質(zhì)基礎(chǔ)（Zajacz et al.,2013）。

在鉛的構(gòu)造模式圖中，鉛位于造山帶鉛增長曲線附近（Zartman et al., 1981）；在鉛的Δγ-Δβ 的成因分類圖解（圖11）中，黃鐵礦樣品點(diǎn)全部落入造山帶的范圍，造山帶鉛是復(fù)雜多源型，包括高μ 值整合鉛，俯沖帶的殼?；旌香U，海底熱水作用鉛，和部分沉積與變質(zhì)鉛（朱炳泉，1998），反映了地幔對金礦床Pb 的重要貢獻(xiàn)，同時(shí)成礦過程中的巖漿及熱液作用貢獻(xiàn)了部分殼源鉛。

圖10 自然界不同儲庫硫同位素分布（據(jù)鄭永飛等，2000；Hoefs，2009）Fig.10 Sulfur isotope distribution in different reservoirs in nature(after Zheng et al.,2000;Hoefs，2009)

圖11 班康姆銅金礦床硫化物鉛同位素Δγ-Δβ成因分類圖解（底圖據(jù)朱炳泉，1998）1—地幔源鉛；2—上地殼鉛；3—上地殼與地?；旌系母_帶鉛（3a—巖漿作用3b 沉積作用）；4—化學(xué)沉積鉛；5—海底熱水作用鉛；6—中深變質(zhì)作用鉛；7—深變質(zhì)作用下地殼鉛；8—造山帶鉛；9—古老頁巖上地殼鉛；10—退變質(zhì)鉛Fig.11 Δγ-Δβ genetic classification diagram showing lead isotopic distribution of sulfides from the Pangkuam copper-gold deposit(base map after Zhu,1998)1—Mantle lead;2—Upper crust lead;3—Mantle and upper crust mixed subduction zone lead(3a—Magmatism;3b—Sedimentation);4—Chemical sediments lead;5—Submarine hydrothermal sediments lead;6—Middle to deep metamorphic lead;7—Deep metamorphic lower crust lead;8—Orogenic belt lead;9—Superacrustal ancient shale lead;10—Retrograde metamorphic lead

4.3 成礦演化過程

流體包裹體礦物學(xué)研究表明班康姆銅金礦床各階段礦物流體包裹體較為發(fā)育，主要成群隨機(jī)分布，局部在礦物晶內(nèi)呈帶狀分布，表現(xiàn)了原生包裹體或假次生包裹體的分布特征，流體包裹體分為3 類：①富液相包裹體（氣相分?jǐn)?shù)小于50%）；②含子晶的三相包裹體；③富氣體包裹體。結(jié)合礦物共生組合、流體包裹體測溫研究（表5）表明，流體演化特征主要表現(xiàn)為從高溫氣液階段到低溫?zé)嵋弘A段，流體包裹體類型由氣-液共存相包裹體向富液相包裹體轉(zhuǎn)變，而在300℃、200℃及100℃左右流體鹽度的顯著增加則很可能與流體沸騰作用有關(guān)（圖12）（劉斌等，1999）。主要熱液成礦作用可分為4 個(gè)階段流體演化過程（圖13）：

Ⅰ高溫矽卡巖蝕變階段（394～450℃）：在礦體上部安山巖與灰?guī)r接觸帶形成石榴子石及透輝石等矽卡巖礦物。透輝石流體包裹體類型為氣液包裹體，氣相分?jǐn)?shù)25%，均一溫度為394～435℃，均一相態(tài)為液相，鹽度w(NaCleq)范圍為5.26%～5.41%，流體密度范圍為 0.49～0.59 g/cm3（劉斌等，1999），表現(xiàn)為高溫、低鹽度及低密度的特征；

Ⅱ中溫青磐巖青磐巖熱液蝕變-礦化階段（180～340℃）：主要表現(xiàn)為安山巖的青磐巖化蝕變，以及矽卡巖的退化蝕變，形成綠簾石、綠泥石、方解石等礦物，同時(shí)伴隨著硫化物及金的沉淀。青磐巖中的綠簾石包裹體以富液包裹體和呈深灰色的純氣體包裹體為主，富液包裹體的氣相分?jǐn)?shù)變化于10%～20%，均一溫度變化于 138～297℃，集中于183～205℃，鹽度w(NaCleq)變化于6.16%～22.38%，集中于14.46%～22.38%，密度為 0.78～1.09 g/cm3，表現(xiàn)為隨溫度降低，流體鹽度密度顯著增加；其中最低溫的2 個(gè)包裹體（62～63℃）的鹽度（w(NaCleq)=12.81%）最高，而最高溫的包裹體（92～95℃）鹽度（w(NaCleq)=0.53%）最低。這種鹽度與溫度的變化關(guān)系可能反映了晚期的無礦化流體沿?cái)嗔堰w移到近地表減壓后的持續(xù)沸騰過程（張德會，1997）。子晶礦物出現(xiàn)說明減壓導(dǎo)致了流體的沸騰，消耗了溶液的部分水（劉斌等，1999），從而導(dǎo)致中溫溶液蝕變階段晚期流體鹽度的升高及飽和，減壓沸騰導(dǎo)致了含礦熱液硫化物和金的沉淀；

Ⅲ低溫金礦化階段（90～160℃）。為主礦化階段，表現(xiàn)為硫化物（黃鐵礦、黃銅礦）、含金礦物（銀金礦、金銀礦）、石英及方解石的沉淀。石英和方解石包裹體具有一致的氣相分?jǐn)?shù)（5%）、均一溫度（83～156℃）、鹽度（w(NaCleq)為 1.06%～12.86%）及密度（0.94～1.04 g/cm3），隨著溫度、壓力減低，金等溶解度降低，金等沉淀作用導(dǎo)致流體鹽度明顯降低（曾健年等，2002）；

表5 班康姆銅金礦床流體包裹體測溫?cái)?shù)據(jù)表Table 5 The results of microthermometry of fluid inclusions in the Pangkuam copper-gold deposit

圖12 班康姆銅金礦床不同巖石樣品流體包裹體的均一溫度與鹽度關(guān)系（底圖據(jù)Wilkinson,2001）Fig.12 Homogenization temperature and salinity diagram of fluid inclusions from different rock samples in the Pangkuam copper-gold deposit(base map after Wilkinson,2001)

圖13 班康姆銅金礦床不同階段流體包裹體均一溫度與鹽度關(guān)系圖解（底圖據(jù)Wilkinson,2001）Fig.13 Homogenization temperature and salinity diagram of fluid inclusions in different stages of Pangkuam copper-gold deposit(base map after Wilkinson,2001)

Ⅳ超低溫?zé)嵋弘A段（60～90℃）。表現(xiàn)為純白色的碳酸鹽團(tuán)塊或脈沉淀，少見硫化物。方解石流體包裹體為富液包裹體。氣相分?jǐn)?shù)為5%，均一溫度變化于62～95℃，鹽度w(NaCleq)為0.53%～12.81%，集中于0.53%～1.91%，密度為0.97～1.07 g/cm3，表現(xiàn)為隨著金沉淀富集，流體轉(zhuǎn)變?yōu)楦呷芙舛肉}質(zhì)為主的低鹽度流體（Cole et al.,1986）。

綜上所述，在班康姆礦床首次進(jìn)行了系統(tǒng)的包裹體礦相學(xué)、成分及測溫研究，揭示出初始成礦流體具有低鹽度特征（w(NaCleq)=5.34%）；隨著降溫減壓，開放系統(tǒng)流體沸騰作用而在中低溫階段成為高鹽度流體（w(NaCleq)≥20%），隨著溫度進(jìn)一步降低，金屬溶解度減小而沉淀富集；在低溫系統(tǒng)持續(xù)去氣作用形成方解石平衡結(jié)晶作用（劉斌等，1999）。利用包裹體壓力計(jì)來計(jì)算流體的捕獲壓力為（142～572）×105Ba，結(jié)合巖石靜壓力進(jìn)而推斷礦床的形成深度（盧煥章等，2004），結(jié)合研究區(qū)剝蝕推斷礦床的成礦深度小于1.2 km，屬于中低溫淺成熱液金礦床。

4.4 成礦作用與成礦模式

班康姆銅金礦床是在早古生代—中三疊世奠邊府-黎府洋消退及東印支板塊向西俯沖消減作用的島弧環(huán)境下，在晚二疊世至早三疊世（250～230 Ma）(Zaw et al.，2014）殼幔源分異巖漿的構(gòu)造巖漿活動的產(chǎn)物。幔源巖漿出溶作用形成初始富硫富銅金礦質(zhì)的巖漿流體，富成礦流體巖漿上侵過程巖漿成礦流體與安山質(zhì)圍巖發(fā)生普遍的水巖交互作用，然后與雨水型地下水混合形成高溫（450℃以上）混合成礦流體（Roedder, 1977），高溫低鹽度低密度成礦流體沿?cái)嗔褬?gòu)造體系上升，廣泛發(fā)生沸騰-混合-成礦（Berger et al.,1983）；熱液成礦作用經(jīng)歷了4 階段演化過程：即Ⅰ高溫矽卡巖蝕變階段（394～450℃）、Ⅱ中溫青磐巖熱液蝕變-礦化階段（180～340℃）、Ⅲ低中溫金礦化階段（90～160℃）、Ⅳ超低溫?zé)嵋禾妓猁}階段（60～90℃）。

首先在富鈣環(huán)境，高溫高壓低鹽度低密度成礦流體發(fā)生矽卡巖化（梁祥濟(jì)等，2000），形成石榴子石簡單矽卡巖，局部伴有磁鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、金；成礦流體繼續(xù)沿?cái)嗔焉仙?，在淺成低壓條件下，發(fā)生普遍騰沸，消耗了溶液的部分水，成礦流體演變?yōu)橹袦馗啕}度流體，與安山質(zhì)圍巖發(fā)生普遍的青磐巖熱液蝕變-礦化作用，以及矽卡巖的退化蝕變，形成綠簾石、綠泥石、方解石等礦物，同時(shí)伴隨著硫化物及金的沉淀，銅沉淀富集；隨著青磐巖化和溫度減低，流體上升減壓，繼續(xù)發(fā)生沸騰作用，成礦流體演變?yōu)橹?、低、高鹽度富金流體，發(fā)生金銀沉淀富集，為金主要礦化富集階段，表現(xiàn)為硫化物、含金礦物（銀金礦、金銀礦）、石英及方解石的共生組合；隨著溫度、壓力進(jìn)一步降低，金等沉淀作用導(dǎo)致流體鹽度明顯降低，流體演化為超低溫富鈣低鹽度流體，伴隨瑞利去氣作用（Norton et al.,1979），形成普遍的低溫碳酸鹽蝕變，表現(xiàn)為純白色的碳酸鹽團(tuán)塊或脈沉淀，少見硫化物。根據(jù)礦床形成的地質(zhì)背景和成礦作用特征，認(rèn)為班康姆礦床成因?yàn)楦涣蚪疸~幔源分異巖漿在板塊俯沖消減作用環(huán)境上侵的淺成-超淺成中酸性侵入巖分異形成混合流體沿構(gòu)造上升形成的中低溫?zé)嵋旱V床，與侵入巖體附近矽卡巖型、斑巖型銅金多金屬礦床同屬于一個(gè)巖漿演化成礦系列，成礦模式見圖14。

5 指示意義

（1）瑯勃拉邦-黎府成礦帶斷裂帶的控礦作用十分明顯（王宏等，2015）。斷裂構(gòu)造帶是低壓區(qū)，是成礦流體運(yùn)移、沸騰、不同流體混合及礦石沉淀的理想場所（張德會，1997），這已為本次研究的H、O 及He-Ar 同位素研究所證明。另一方面，硫同位素研究表明礦床成礦流體的巖漿源為幔源巖漿，流體為幔源巖漿流體與大氣雨水型地下水的混合流體。成礦物質(zhì)銅、金來源于地幔，穿殼斷裂是成礦物質(zhì)從地幔上升至上地殼的通道（陳樹盛，1976），因此區(qū)域斷裂兩側(cè)的次級斷裂是班康姆礦床及成礦帶的重要找礦方向。對于班康姆礦床而言，其位于區(qū)域大斷裂的東側(cè)，那么西側(cè)區(qū)域是否存在和班康姆礦床類似產(chǎn)狀的次級斷裂構(gòu)造呢？是否可能存在金銅多金屬礦田？

（2）瑯勃拉邦-黎府成礦帶具有十分優(yōu)越的金銅多金屬礦找礦前景。大量的研究表明，斑巖型銅（金）礦床是消減帶火山弧區(qū)的一種十分典型的礦床類型，在其淺部常發(fā)育與斑巖系統(tǒng)成因相關(guān)的淺成熱液型金礦床及矽卡巖型礦床（張?jiān)竦龋?005）。目前，瑯勃拉邦-黎府成礦帶老撾段的金礦類型主要為與斑巖相關(guān)的矽卡巖型及淺成熱液型金礦（王宏等，2015），還未發(fā)現(xiàn)斑巖型銅（金）礦床。流體包裹體及稀土元素組分特征指示了班康姆礦床深部存在隱伏的巖體，如果這種隱伏的巖體為含礦的斑巖體，那么對于班康姆礦床乃至成礦帶的找礦勘查將具有重大的意義。

（3）瑯勃拉邦-黎府成礦帶金礦成礦具有多樣性。班康姆銅金礦床與Chatree 銅金礦床盡管在成礦深度及礦體賦存層位等方面相似，但是卻發(fā)育不同的礦化類型。一方面可能與成礦巖漿源區(qū)有關(guān)，另一方面與圍巖巖性有關(guān)。班康姆礦床除了發(fā)育大片火山巖，還出露有碳酸鹽巖地層，因而形成了矽卡巖型礦床，盡管不是巖漿接觸交代型（趙延朋等，2015）。因此，對于瑯勃拉邦-黎府成礦帶的找礦勘查，灰?guī)r發(fā)育區(qū)主要尋找矽卡巖礦化，而火山巖覆蓋區(qū)則主要的勘查目標(biāo)是淺成熱液型金礦床和斑巖型礦床。

圖14 班康姆銅金礦床成礦模式圖Fig.14 Metallogenic model of the Pangkuam copper-gold deposit

6 結(jié) 論

（1）氫、氧同位素組成特征及黃鐵礦流體包裹體的He、Ar 同位素組成推斷流體很可能為大氣水、地幔、地殼三端員的混合，揭示成礦流體的巖漿源為幔源巖漿，流體為幔源巖漿流體與大氣雨水型地下水的混合流體，晚期經(jīng)歷了開放系統(tǒng)的瑞利去氣過程，與礦區(qū)成礦地質(zhì)背景為島弧拉斑-鈣堿過渡系列安山質(zhì)構(gòu)造巖漿活動環(huán)境相一致。硫同位素組成表明成礦系統(tǒng)的硫源主要為深源地幔硫，推斷Au、Cu應(yīng)來自地幔源區(qū)，在俯沖消減的大地構(gòu)造背景，較高的硫濃度流體攜帶大量Cu、Au 等成礦金屬，構(gòu)成富礦初始巖漿流體，奠定了該區(qū)成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）熱液成礦作用經(jīng)歷了4階段演化過程，即Ⅰ高溫矽卡巖蝕變階段（394～450℃）、Ⅱ中溫青磐巖熱液蝕變-礦化階段（180～340℃）、Ⅲ低中溫金礦化階段（90～160℃）、Ⅳ超低溫?zé)嵋禾妓猁}階段（60～90℃），第Ⅲ階段為主要的礦化階段，班康姆銅金礦床為中低溫淺成熱液型礦床。

致 謝此文的寫作得到了陳曉鋒博士后的大力支持和協(xié)助，同時(shí)審稿專家對此文提出了很多寶貴的意見，在此表示誠摯的謝意！