多不雜銅礦床包裹體氣液相成分分析*

何陽陽 溫春齊 劉顯凡 王康明 霍 艷

(1.成都理工大學地球科學學院;2.四川省地質礦產勘查開發局402地質隊)

多不雜銅礦床位于西藏阿里地區改則縣物瑪鄉境內，是班公湖—怒江成礦帶上發現的第1個大型銅礦床，研究意義十分重大。前人對該礦床做了大量的研究工作，尤其是成礦流體方面［1-5］，但均未對流體氣液相成分進行研究，顯得不夠完整。為此，本研究擬對多不雜銅礦床流體包裹體氣液相成分進行分析，以期為成礦流體的研究提供進一步的幫助。

1 礦山地質概況

多不雜銅礦區出露地層較為簡單，主要為下侏羅統曲色組二巖段(J1q2)、下白堊統美日切組(K1m)、新近系康托組(N1k)、第四系(Q)。F2和F10兩條斷層穿過礦區，巖體內外接觸帶及斷裂兩側次級裂隙構造十分發育。礦區巖漿巖包括閃長巖、輝綠巖、花崗閃長斑巖等，產出形態主要為巖脈、巖株、巖墻［6］。花崗閃長斑巖為該礦床的含礦斑巖體，下侏羅統曲色組二巖段(J1q2)為主要賦礦層。

多不雜銅礦床不同類型礦化的穿插關系和分布特征表明它的成礦作用具有明顯的多期次、多階段活動特點。根據野外詳細觀察，結合室內顯微鏡下礦石結構構造、礦物共生組合特征的研究，把成礦作用分為3期:巖漿后期、熱液期、表生期，其中熱液期又分為3個階段:磁鐵礦－輝鉬礦階段(Ⅰ)、黃銅礦－黃鐵礦階段(Ⅱ)、硬石膏－黃鐵礦階段(Ⅲ)。

2 氣相成分分析

本研究共選取8件石英樣品，進行了流體包裹體群體氣相成分分析，在中國科學院地質與地球物理研究所流體包裹體實驗室完成測試，測試儀器為日本 RG202和瑞士安維公司生產的 Prisma TM QMS200型四極質譜儀，數據處理為 Quadstar TM 422分析軟件，結果準確可靠，見表1。

表1 多不雜銅礦床流體包裹體氣相成分分析結果 %

由表1可見，3個成礦階段的8件礦物流體包裹體群體氣相成分具有如下特點:①氣相成分以H2O為主，次為CO2，有少量的CH4、C2H6、N2、Ar和微量H2S;②隨著成礦作用的進行，包裹體氣相成分中的H2O總體上在逐漸降低，而CO2含量在逐步升高;③石英包裹體中H2O含量平均值為95.96，CO2含量平均值為2.81，CH4、C2H6、H2S、N2、Ar含量較少。各成礦階段石英包裹體氣相成分以H2O和CO2為主，說明其代表了一種氧化環境。

3 液相成分分析

為了更好地研究成礦流體，對該礦床礦物包裹體還進行了液相成分測試，測試結果見表2。

表2 多不雜銅礦床流體包裹體液相成分分析結果 ×10－6

從表2中可以看到，多不雜銅礦床流體包裹體的液相成分具有如下特點:①主要包含Cl－、SO、Na+、K+，有少量的Ca2+、Mg2+，F－未能檢測出。②w(Na+)/w(K+)、w(Na+)/w(Ca2+)以及w(Na+)/w(Mg2++Ca2+)值較大，說明流體中Na+離子濃度高;陰離子w(F－)/w(Cl－)以及w(Cl－)/ w(SO)值則反映出Cl－濃度高，流體中含有大量NaCl。與鏡下觀察到大量的含石鹽子礦物包裹體相一致。③多不雜銅礦床流體的水化學類型為Cl－－SO－K+－Ca2+－Na+，成礦流體中富含Na、K、Ca等元素。

4 逸度

根據多不雜銅礦床包裹體成分與均一溫度測試結果，用相關公式和程序［7-9］計算出了成礦流體的氧逸度(fO2)、二氧化碳逸度(fCO2)和硫逸度(fS2)，其中H2和CO未檢測出來，計算時采用0.01%代替，結果見表3。

從表3中可以看出:磁鐵礦－輝鉬礦階段lg fO2值為－30.89，lg fCO2值為0.47，lg fS2值為－4.55。黃銅礦－黃鐵礦階段 lg fO2值為－32.42～－37.25，平均值為－33.98;lg fCO2值為0.02～－1.3，平均值為－0.41;lg fS2值為 －5.09～ －7.06，平均值為－5.71。硬石膏－黃鐵礦階段 lg fO2值為－36.01～－36.71，平均值為 －36.30;lg fCO2值為 －0.97～－1.27，平均值為 －1.11;lg fS2值為 －6.50～ －6.80，平均值為－6.62。

表3 多不雜銅礦床成礦流體逸度

隨著成礦過程的進行，lg fO2值、lg fCO2值和 lg fS2值都在逐步降低，成礦流體的逸度從熱液期成礦作用早階段到晚階段在逐步下降。

5 pH值和Eh值

用相關計算方法［10-13］計算多不雜銅礦床熱液期各成礦階段成礦流體的pH值和Eh值，計算結果見表4。

表4 多不雜銅礦床成礦流體pH值和Eh值

從表4中可以看到:磁鐵礦－輝鉬礦階段pH值為6.09，Eh值為－0.038 V。黃銅礦－黃鐵礦階段pH值為6.10～6.11;平均值為6.11;Eh值為0.030～0.036 V，平均值為0.003 V。硬石膏－黃鐵礦階段pH值變化范圍為6.12～6.17，平均值為6.14;Eh值為0.031～0.036 V，平均值為0.033 V。隨著成礦過程的進行，pH值和Eh值都在逐漸增大，成礦流體的酸堿度和氧化還原電位在逐漸升高。

6 結論

多不雜銅礦床流體包裹體氣相成分以H2O和CO2為主，代表了一種氧化環境，說明成礦流體具有高氧化的特點;液相成分主要為Cl－和Na+，次為K+和Ca2+，流體中含有大量的石鹽子晶，說明其具有高鹽度的特點;水化學類型為Cl－－SO－K+－ Ca2+－Na+，成礦流體中富含Na、K、Ca等元素。隨著成礦過程的進行，由磁鐵礦－輝鉬礦階段到黃銅礦－黃鐵礦階段再到硬石膏－黃鐵礦階段，成礦流體的氧逸度、二氧化碳逸度和硫逸度有逐步減少的趨勢，成礦過程是一個逸度不斷降低的過程。熱液期各階段流體呈弱酸性，隨著成礦過程的進行，pH值在逐步升高，逐漸向堿性方向演化;Eh值在逐步增大，氧化還原電位有增高的趨勢，說明成礦環境逐步向高氧化環境演化。

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