池州馬頭銅鉬礦成礦流體包裹體研究

蘇　陽，張　婷

（1.南京大學地球科學與工程學院，江蘇南京210000；2.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇南京210000）

池州馬頭銅鉬礦成礦流體包裹體研究

蘇陽*1，2，張婷1，2

（1.南京大學地球科學與工程學院，江蘇南京210000；2.江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇南京210000）

長江中下游成礦帶是我國重要的多金屬成礦帶，是我國地質學研究的熱點地區之一，馬頭銅鉬礦床位于該成礦帶南岸的安慶—貴池礦集區內，其成礦巖體為花崗閃長斑巖體，工程探明其深部存在鉀長花崗巖體，輝鉬礦主要以細脈狀及浸染狀在花崗閃長斑巖體內及與志留系墳頭組接觸部位的石英脈和裂隙中產出。該礦床的流體包裹體類型多樣，可分為6種主要的包裹體類型，其中以水溶液包裹體為主，亦發育富含CO2的包裹體及含子晶的三相包裹體。根據包裹體溫度—鹽度數據特征可將其分為2部分：中高溫—中鹽度流體及中低溫—中低鹽度流體，分別代表了成礦流體不同的演化階段。

安徽池州馬頭銅鉬礦床；流體包裹體；成礦流體

1　礦床地質

馬頭銅鉬礦出露地層為志留系高家邊組、墳頭組、茅山組、泥盆系五通組及第四系。地層傾向北西，傾角約25°～40°，為一單斜構造，構造線方向與區域構造線方向一致，區內斷裂以N-N-E向和N-N-W向2組斷裂為主。區內巖體主要分布在西山、銅坑、下沖及栗子坑等，淺部為花崗閃長斑巖體，鉆孔深部見鉀長花崗巖體。巖體（圖1）以巖株為主，少數為巖脈，個別為巖瘤。平面上呈不規則狀、腎狀和脈狀形態。巖體侵入于志留系墳頭組地層中，受北北東、北西向斷裂及其次級斷裂構造所控制，兩組斷裂的交匯處及其附近為巖體侵位的主要部位。礦石礦物主要為輝鉬礦、膠輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦及磁黃鐵礦、白鎢礦等，礦石以脈狀構造、細脈—網脈狀構造為主，次為小團狀、團塊狀、膠狀和（稠密）浸染狀構造。輝鉬礦主要在石英脈和裂隙中以細脈狀及浸染狀產出。

2　手標本樣品特征

本次研究對象主要為巖體（蝕變花崗閃長斑巖）和破碎帶的石英脈中的流體包裹體，結合手標本的巖相學特征，將包裹體樣品按其礦物組合，分為無礦石英脈、黃鐵礦—石英脈、輝鉬礦—石英脈和黃鐵礦—輝鉬礦—石英脈、鉀長石—黃鐵礦—黃銅礦—輝鉬礦—石英脈以及斷續分布的微細石英脈。

2.1巖相學特征

圖1　馬頭銅鉬礦地質略圖

無礦石英脈無色透明，寬約1～2cm，基本不含硫化物和其他金屬礦物，也有斷續分布的微細石英脈；

黃鐵礦—石英脈寬約0.5～4cm，黃鐵礦主要呈星點狀、浸染狀和團塊狀集合體產出；

輝鉬礦—石英脈往往較細，寬約0.2～1cm，輝鉬礦一般垂直于脈的兩壁生長，星點狀分布，少量在脈中；

黃鐵礦—輝鉬礦—石英脈脈寬變化較大，從約0.1～2cm到大于10m不等含黃鐵礦為主，輝鉬礦含量相對較少；

黃銅礦—輝鉬礦—石英脈，石英呈較純凈的白色，脈寬變化較大，從約0.8cm到5～7cm不等，黃銅礦聚集分布在脈內，呈他形粒狀、團塊狀，星點狀散布，輝鉬礦呈星點狀分布于脈壁和脈內；

鉀長石—石英脈寬約1～4cm，肉紅色鉀長石分布于石英脈兩側（1～2cm），具有黃銅礦化、黃鐵礦化和浸染狀輝鉬礦化等。

2.2熒光特征

用熒光燈對采樣樣品照射熒光，發現馬頭地區巖體和破碎帶處的巖石偶發熒光，石英脈外兩側圍巖中偶見星點狀白鎢礦，部分石英脈內可見稀疏浸染狀白鎢礦，個別白鎢礦達0.5～1mm。

3　流體包裹體研究

3.1樣品研究方法

將樣品磨制成雙面拋光片，在顯微鏡下詳細觀察，在巖相學研究的基礎上，挑選有代表性的包裹體，進行均一溫度法測溫和冷凍法測鹽度并記錄其分布和產狀。

顯微測溫工作在南京大學國家重點實驗室包裹體室英國產Linkam THMS600型冷熱臺上進行。實驗過程中先對流體包裹體進行冷凍至足夠低溫（最低至-190°C），再回溫過程中記錄最后一塊冰消失的溫度，即冰點溫度，然后繼續升溫至包裹體均一，得到均一溫度。

3.2鏡下包裹體特征

鏡下研究表明，馬頭地區石英脈中的流體包裹體較發育。

根據室溫下包裹體的相態等特征，本區石英脈中的包裹體分為以下幾種主要類型（圖2）：

圖2　馬頭地區包裹體類型

（1）兩相水溶液包裹體：富液兩相水溶液包裹體的氣液比變化范圍為5%～45%，包裹體大小形態復雜多樣，數量較大，是礦床中最多的包裹體類型，占90%以上；富氣兩相水溶液包裹體的氣液比為50%～70%；

（2）富二氧化碳三相包裹體：二氧化碳與液相H2O比例30%～70%均有，在液相CO2圈內有快速和不規則振動的CO2氣泡，這種振動比具同樣體積和有同樣氣液比的水溶液包裹體中的氣泡要顯著的多；

表1　馬頭地區各類脈體中流體包裹體顯微測溫結果

（3）二氧化碳氣液兩相包裹體：氣液比10%～20%，形狀多樣，大小不一，常與富二氧化碳三相包裹體一起出現；

（4）多相含礦物子晶包裹體；液相+氣相+黑色不透明礦物，其中氣相占包裹體大小的30%左右；

（5）純氣單相包裹體：暗灰—黑色，包裹體大小5～15μm，形狀多為負晶形、橢圓形、不規則狀等，含量少，與其他類型的包裹體混雜產出；

（6）純液單相包裹體：亮灰—暗灰色，包裹體大小4～15μm之間，形狀多為不規則橢圓狀，含量較少，常與其他類型的包裹體混雜。

3.3測試結果分析

本次研究共測得均一溫度及冷凍溫度數據320個（表1）。其中氣液兩相包裹體，鹽度計算采用Bodnar （1993）的公式，三相二氧化碳包裹體，鹽度計算采用Collins（1979）的公式。

3.3.1均一溫度

據顯微測溫結果，可以得出：

（1）兩相包裹體在所有樣品中分布最廣，達90%。其中，富液相包裹體的均一溫度分布范圍較大，從80°C到＞400°C均有分布，在160°C～240°C之間最為集中，有升溫超過400°C時仍未均一的富液相兩相包裹體出現；對富氣相包裹體而言，前者在296℃～314°C以及381℃～390°C之間分布，同樣出現超過400°C的未均一現象。

（2）三相含礦物子晶包裹體的部分均一溫度落在富液相的兩相包裹體均一溫度范圍內，礦物子晶可能是不均一捕獲的產物。

（3）三相含CO2的包裹體均一溫度較高，樣品中有超過400°C的三相含CO2包裹體。

3.3.2鹽度

據顯微測溫得到的冰點溫度數據，計算鹽度，可以看出，馬頭地區的包裹體鹽度相對較低，富液兩相包裹體的鹽度呈雙峰式分布，在6～14wt%NaCl比較集中，0～4wt%NaCl之間也有分布，測得的最高鹽度值不超過22wt%NaCl。

3.3.3均一溫度—鹽度關系

（1）本次測驗的樣品中，流體包裹體的絕大多數數據分布在100℃～250°C之間，鹽度變化范圍0～20wt% NaCl，總體上呈現出均一溫度—鹽度值均較低的特點；

（2）在100℃～200℃之間，有一部分包裹體的鹽度主要集中于0～6wt%NaCl范圍，結合顯微鏡下觀察，多為穿插石英顆粒的次生裂隙中的包裹體，因此認為在該地區存在著一期低溫、低鹽度的流體作用，為成礦流體晚期階段；

（3）三相含礦物子晶包裹體的部分均一溫度（氣液相均一）及鹽度投射在富液相兩相包裹體的溫度—鹽度范圍內，礦物子晶可能是不均一捕獲的產物。

4　小結

本文對馬頭銅鉬礦床的流體包裹體分析結果，初步形成了以下幾點認識：

該礦床的流體包裹體類型多樣，可分為6種，其中以水溶液包裹體為主，亦發育富含CO2的包裹體及含子晶的三相包裹體。本次測驗的樣品中，馬頭地區的包裹體均一溫度分布范圍較大，從80°C到＞400°C均有分布，在160°C～240°C之間最為集中。鹽度相對較低，富液兩相包裹體的鹽度呈雙峰式分布，在6～14wt% NaCl比較集中，0～4wt%NaCl之間也有分布，測得的最高鹽度值不超過22wt%NaCl。

在100℃～200℃之間，有一部分包裹體的鹽度主要集中于0～6wt%NaCl范圍，結合顯微鏡下觀察，多為穿插石英顆粒的次生裂隙中的包裹體，因此認為在該地區存在著一期低溫、低鹽度的流體作用，為成礦流體晚期階段。

三相含礦物子晶包裹體的部分均一溫度（氣液相均一）及鹽度投射在富液相兩相包裹體的溫度—鹽度范圍內，礦物子晶可能是不均一捕獲的產物。

綜上所述，馬頭礦區的流體包裹體均一溫度相對偏低，流體特征以中—低鹽度為主，根據包裹體溫度—鹽度數據特征可將其分為2部分：中高溫—中鹽度流體及中低溫—中低鹽度流體，分別代表了成礦流體不同的演化階段。

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TD82.72

A

1004—5716（2016）02—0113—04

2015-10-08

2015-10-13

國家自然科學青年科學基金（41102036，41174103），南京大學內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室開放研究基金。

蘇陽（1984-），男（漢族），江蘇南京人，工程師，現從事地質技術工作。