張 輝， 韓 雷， 何 毛， 張 濤

(1. 安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院，安徽 合肥 230022；2. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局七隊(duì)，青海 西寧 810007)

0 引 言

崗察巖體位于秦嶺、祁連、昆侖和松潘—甘孜造山帶交會(huì)部位，屬西秦嶺成礦區(qū)，是秦嶺造山帶的重要組成部分，各巖體成因和形成時(shí)間基本一致(張濤，2015)。研究區(qū)分布著一批中型及以上規(guī)模的多金屬礦床，其中崗察巖體西段的江里溝鎢多金屬礦床勘查取得了較大突破，鎢礦資源量達(dá)到中大型，為青海地區(qū)目前規(guī)模最大的鎢礦床(董想平等，2017)。區(qū)內(nèi)3個(gè)礦床為同源但不同階段的巖漿脈動(dòng)而成,構(gòu)成崗察雜巖體系列,是西秦嶺印支期構(gòu)造-巖漿作用的產(chǎn)物(張濤等，2014)。

近年來(lái)，關(guān)于崗察巖體多金屬礦床的研究成果較為豐富(張濤，2007；王星等，2008；董想平等，2010；路英川等，2016)，但也存在諸多問題，多數(shù)研究者只進(jìn)行了單一礦床成礦流體的研究，缺乏與同類礦床成礦流體的對(duì)比，缺少對(duì)整個(gè)崗察巖體成礦流體特征系統(tǒng)統(tǒng)一的認(rèn)知。

地質(zhì)流體與礦床的成礦作用密切相關(guān)，在成礦物質(zhì)的遷移富集過(guò)程中起運(yùn)輸媒介的作用。H、O、S同位素隨地質(zhì)流體遷移時(shí)呈現(xiàn)很強(qiáng)的穩(wěn)定性，因此可研究同位素遷移、富集的相關(guān)過(guò)程，追溯與其伴生的成礦物質(zhì)的來(lái)源。其中,可用H、O同位素示蹤研究地質(zhì)流體的遷移變化，用S同位素示蹤研究成礦物質(zhì)的來(lái)源。

綜合研究成熟度、資料積累情況、礦床空間位置等因素，選擇江里溝、雙朋西、謝坑3個(gè)多金屬礦床，運(yùn)用同位素示蹤手段進(jìn)行成礦流體研究，以期獲得可代表崗察巖體成礦流體特征的重要信息，對(duì)崗察巖體多金屬礦床成因提供強(qiáng)有力的限定，揭示找礦潛力和方向。

1 地質(zhì)概況

崗察巖體位于秦嶺、祁連、昆侖和松潘—甘孜造山帶交會(huì)部位，是西秦嶺成礦區(qū)的重要組成部分。研究區(qū)地質(zhì)圖(圖1)顯示，區(qū)內(nèi)金屬礦床廣泛發(fā)育，典型多金屬礦床有江里溝礦床、雙朋西礦床、謝坑礦床等。研究區(qū)位于崗察復(fù)式背斜上，其中江里溝礦區(qū)和謝坑礦區(qū)位于崗察復(fù)式背斜的次級(jí)褶曲謝坑倒轉(zhuǎn)背斜，雙朋西礦區(qū)位于該復(fù)式背斜的次級(jí)褶曲雙朋西背斜。該區(qū)侵入巖以花崗巖類為主，江里溝礦區(qū)為酸性斑狀花崗巖、中酸性石英閃長(zhǎng)巖、中基性輝長(zhǎng)巖及巖脈組成，雙朋西礦區(qū)為閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖，謝坑礦區(qū)為角閃閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖等。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(張濤，2007)1-第四系；2-下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組；3-石炭—二疊系甘家組；4-閃長(zhǎng)巖；5-花崗閃長(zhǎng)巖；6-斑狀花崗巖；7-煌斑巖；8-斷裂；9-金銅礦床；10-金銅礦點(diǎn)；11-銅鎢礦床Fig. 1 Geological sketch of the study area (after Zhang, 2007)

礦體特征：區(qū)內(nèi)礦體均以矽卡巖型為主，其中江里溝礦區(qū)主要分布有鎢銅礦、鉬礦，雙朋西和謝坑礦區(qū)均以銅金礦為主。江里溝礦區(qū)以矽卡巖化、硅化為主要蝕變類型，該類蝕變巖中普遍具銅礦化，局部具鉬礦化、鎢礦化。在雙朋西礦區(qū)，石英-方解石化是與成礦關(guān)系最密切的蝕變類型(孫繼省等，2005)。謝坑礦區(qū)的綠簾石化、透閃石化、碳酸鹽化與矽卡巖后期的礦化作用最為密切，形成的礦化即銅金礦化富集部位主要發(fā)生在矽卡巖后期的熱液階段。

2 樣品特征與分析測(cè)試

樣品均采自3個(gè)礦床主成礦期的含礦石英脈。① 石英單礦物樣品分析：先進(jìn)行單礦物挑選，然后進(jìn)行H、O同位素分析。其中，H同位素分析使用MAT253型質(zhì)譜儀，分析結(jié)果以V-SMOW為標(biāo)準(zhǔn)，分析精度優(yōu)于1‰；O同位素分析使用MAT253型質(zhì)譜儀。② 礦石樣品分析：選取江里溝等3個(gè)礦區(qū)主成礦期礦石樣品共21件，分析儀器為MAT-251型質(zhì)譜儀，分析方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《硫化物中硫同位素組成的測(cè)定》(DZ/T 0184.14—1997)，分析精度優(yōu)于0.2‰。

3 結(jié)果與討論

3.1 H、O同位素分析結(jié)果

完成樣品測(cè)試共10件(表1)。包裹體測(cè)溫結(jié)果(張輝，2013)顯示，由方程1 000 lnα石英-水=3.38×106/T2-3.40(Clayton et al., 1972)算出δ18O(H2O)值,為4.6‰～8.3‰，多在原始巖漿水的5.5‰～9.5‰(Ohmoto et al., 1979; Sheppard,1986)范圍內(nèi)。江里溝、雙朋西礦區(qū)的δD值十分相近，除個(gè)別數(shù)據(jù)略微離散外，多在-103.8‰～-101.0‰之間；謝坑δD值相對(duì)較低。江里溝等3個(gè)礦區(qū)的δ18O(H2O) 多分布于巖漿水區(qū)域(圖2)，可見O同位素具巖漿水的特征，δD多位于原生巖漿水下部。早期發(fā)生的巖漿脫氣過(guò)程可引發(fā)H同位素強(qiáng)烈的分餾作用，使脫氣后的熔體中H同位素變輕(Hedenquist et al., 1994)，晚期形成的礦物中氫氧成分代表脫氣后熔體水特征，而非初始巖漿水特征。

表1 各礦區(qū)H、O同位素組成分析結(jié)果Table 1 Analysis data of hydrogen and oxygen isotope composition in each mining area

圖2 各礦區(qū)δD-δ18O(H2O)圖解Fig. 2 Diagram of δD- δ18O(H2O) in each mining area

綜上，推測(cè)江里溝等3個(gè)礦區(qū)的流體均來(lái)自于脫氣巖漿，巖漿水的早期演化因脫氣作用使δD的值降低。根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)特征及相關(guān)流體包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)(張輝，2013)，推測(cè)區(qū)內(nèi)流體的巖漿均發(fā)生過(guò)脫氣過(guò)程，但成礦作用卻在淺部進(jìn)行。

3.2 S同位素分析結(jié)果

剔除測(cè)試結(jié)果異常值后，保留18個(gè)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。研究區(qū)18件硫化物的δ34S值主要分布于-3.8‰～0.9‰(表2)，與多數(shù)巖漿巖δ34S值范圍(-5‰～5‰)(Ohmoto et al.，1979)相近，說(shuō)明區(qū)內(nèi)的硫均為巖漿來(lái)源，但δ34S值未呈現(xiàn)典型的塔式分布，原因還需進(jìn)一步查明。江里溝礦區(qū)δ34S值分布于0.6‰～0.9‰之間，雙朋西礦區(qū)δ34S值在-3.8‰～-1.9‰之間，謝坑礦區(qū)δ34S值分布于-3.5‰～-2.6‰之間，δ34S江里溝>δ34S雙朋西>δ34S謝坑，這種數(shù)值的差異可能與崗察巖體巖漿演化階段有關(guān)。由表2可知，江里溝礦區(qū)δ34S均值為0.8‰，雙朋西礦區(qū)δ34S均值為-2.9‰，謝坑礦區(qū)δ34S均值為-2.9‰，3個(gè)礦區(qū)的δ34S均值與正常地幔硫的范圍(-1‰～1‰)(Eldridge et al.，1991)十分接近，指示成礦物質(zhì)可能與深源巖漿相關(guān)。

表2 S同位素分析結(jié)果Table 2 Sulfur isotope test data

4 結(jié) 論

(1) 江里溝、雙朋西、謝坑礦區(qū)的δ18O(H2O) 多落于巖漿水區(qū)域，表明O同位素具有巖漿水的特征;δD多落于原生巖漿水下部，推測(cè)研究區(qū)的流體均來(lái)自脫氣巖漿，巖漿水的早期演化因脫氣導(dǎo)致δD值降低。根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)特征及相關(guān)流體包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，推測(cè)區(qū)內(nèi)流體的巖漿均發(fā)生過(guò)脫氣過(guò)程，但成礦作用卻在淺部進(jìn)行。

(2) 研究區(qū)18件硫化物樣品的δ34S值主要分布于-3.8‰～0.9‰之間，說(shuō)明區(qū)內(nèi)的硫均為巖漿來(lái)源?？傮w來(lái)看，δ34S江里溝>δ34S雙朋西>δ34S謝坑，這種數(shù)值的差異可能與崗察巖體巖漿演化階段有關(guān)。3個(gè)礦區(qū)的δ34S均值與正常地幔硫的范圍(-1‰～1‰)十分接近，暗示成礦物質(zhì)可能與深源巖漿有關(guān)。

(3) H、O、S同位素結(jié)果顯示研究區(qū)的成礦流體具有較高相似性，鑒于江里溝多金屬礦床為中大型，是青海最大的鎢礦床，推測(cè)雙朋西、謝坑多金屬礦床具備中型以上規(guī)模的潛力，為后期找礦提供了思路。