內蒙古達亞納鎢鉬礦床成礦流體特征研究

王思耀，佘宏全

（中國地質科學院礦產資源研究所，北京 100037）

內蒙古達亞納鎢鉬礦床地理位置位于內蒙古錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗，是由中國地質科學院礦產資源研究所與內蒙古盛旺礦業公司合作，最新勘查確定的一個中小型鎢鉬礦床，其中332資源量WO33200t，Mo資源量大于8000t。為探討達亞納鎢鉬礦的成礦流體演化規律，本文將從成礦各階段石英中包裹體的測溫實驗、激光拉曼測試和H、O同位素等等方面進行探討，以其說明其礦床成因。

1 區域地質背景及礦床地質特征

達亞納礦區距東烏旗烏里雅斯太鎮西約15公里，區域成礦位置屬大興安嶺成礦帶西坡東烏旗-嫩江成礦帶南段。出露地層主要為一套石炭系-二疊系火山碎屑巖，含安山質晶屑凝灰巖和泥質粉砂巖等。地層及巖體受巖漿活動及構造作用的影響，常發育有褐鐵礦化和硅化等蝕變。

礦區構造較為簡單，以發育NEE向斷裂為主，次級斷裂以NW向和NE向為主，花崗斑巖脈或石英脈充填各個斷裂。礦化以及蝕變現象發育在各個裂隙中，斷裂為該區主要的成礦控礦構造，與礦體的形成密切相關。

礦區內有多期巖漿巖出露地表，巖性以晚二疊世石英斑巖以及早白堊世黑云母花崗巖為主。石英斑巖呈脈狀侵入到格根敖包組地層中，無礦化和蝕變現象，與礦區成礦事件無關。黑云母花崗巖呈巖株產出于格根敖包組地層中，發育大量蝕變及礦化現象，其中靠近礦化石英脈的巖石蝕變尤為強烈。

2 流體包裹體研究

經過系統的野外調查、巖相學、包裹體及H、O同位素實驗，可將該礦床成礦過程劃分為四個階段：早階段石英-白云母階段，成礦石英-輝鉬礦階段和石英-黑鎢礦階段，晚期石英脈階段。

2.1 流體包裹體巖相學

按照常溫下包裹體相態及成分等特征，可將達亞納礦區石英中包裹體劃分為4種類型

Ⅰ型包裹體：富液相兩相包裹體；由LH2O和VH2O組成，氣相分數8%～15%，少數可達到80%，可細分為Ia型原生和Ib型次生兩種包裹體。Ia型包裹體形態多樣，形態呈橢圓形及不規則，個體大小集中于5um～25um，且變化比較大，Ia型包裹體氣相分數為8%-～35%。Ib型包裹體呈橢圓形態；個體大都為3um～7um，普遍較小，少數表現為純液相，Ib型包裹體氣相分數一般小于5%。

Ⅱ型包裹體：此類包裹體為含子礦物三相包裹體，由液態H2O（LH2O）、氣態H2O（VH2O）和透明子礦物組成，大小5um～16um，分布不均一，氣相分數為8%～28%。此類包裹體在加溫過程中升至包裹體爆裂時，沒有發現子晶融化的跡象，由此推測這些子礦物可能為巖漿水中早期結晶形成。

Ⅲ型包裹體：富氣相兩相包裹體。在實驗過程中僅測試了數個，由液態H2O（LH2O）、氣態H2O（VH2O）組成，不規則形態，5um～105um不等，孤立分布。本類型包裹體的氣相所占比例為70%左右。

Ⅳ型包裹體：此類包裹體為單液相包裹體，形態呈橢圓形，包裹體大小為5um～10um，鏡下觀測此類包裹體分布I型包裹體附近，據此，認為Ⅳ型包裹體可能由I型包裹體經歷“頸縮”過程而形成的。

2.2 流體包裹體顯微測溫

實驗過程中，Ⅳ型包裹體相態未檢測到明顯變化，無法準確獲得此類包裹體的溫度數據；Ⅱ型和Ⅲ型包裹體樣品數量少，實驗中未僅獲得的足夠多數據，實驗主要測試對象為I型包裹體。包裹體的鹽度則依據實驗所測的冰點溫度換算而得到。

根據本次實驗記錄數據及鹽度計算結果，在石英-輝鉬礦階段中，包裹體的均一溫度集中于250℃～320℃，而在石英-黑鎢礦階段中，包裹體的均一溫度則為220℃～320℃之間。

2.3 流體包裹體的激光拉曼探針

在觀察的基礎上，分別從兩個成礦階段中挑選出適合進行激光拉曼光譜實驗的Ⅰ型包裹體進行分析。利用實驗結果數據分析，可知兩階段中包裹體的成分并沒有實質性的差別，氣液相成分均以H2O為主。

3 氫、氧同位素

本次實驗對9件來自石英-輝鉬礦階段的含礦石英脈樣品以及5件來自石英-黑鎢礦階段的含礦石英脈樣品進行H-O同位素分析。測試結果顯示，來自石英-輝鉬礦的9件樣品的δ18O V-SMOW(‰)在8.6～9.3之間，均值為8.9，δD V-SMOW(‰ )值在-88～-107之間，均值為-99，δ18O H2O(‰)均值2.2;來自石英-黑鎢礦樣品的5件樣品的δ18O V-SMOW(‰)在9.0～10.1之間，均值9.5，δD V-SMOW(‰ )值在-88～-94之間，均值為-91，δ18O H2O(‰ )均值為2.7。

4 討論

4.1 成礦流體來源

將H-O同位素實驗所得數據投影在δD-δ18OH2O圖上，所有樣品點都分布在原生巖漿水區域左下方，并都靠近雨水線一側；從黑鎢礦階段到輝鉬礦階段，氫同位素測試值有輕微但可見的降低，這些現象表明，達亞納鎢鉬礦床成礦流體的來源以巖漿水為主，并且有大氣水加入。

根據之前研究，礦區內黑云母花崗巖的鋯石U-Pb諧和年齡為(135±1)Ma（向安平等，2016），礦體中采集的輝鉬礦Re-Os等時線年齡為（132.9±2.6）Ma（向安平等，2016），二者在誤差范圍內可以認為一致，足以說明黑云母花崗巖與成礦關系極密切。綜合以上結論推測，該礦床的成礦流體為黑云母花崗巖的巖漿水與大氣水混合熱液。

4.2 成礦流體性質

輝鉬礦階段中包裹體的均一溫度范圍為250℃～320℃，并可看出為正態分布；鹽度w（NaCl，eq）1-4，屬高-中溫、低鹽度，綜合前人激光拉曼分析所得結果（張令進等，2018），可認為石英-輝鉬礦階段流體為中高溫、中低鹽度NaCl-H2O流體體系。

黑鎢礦階段中包裹體的均一溫度范圍為220℃-320℃，鹽度w（NaCleq）稍高于輝鉬礦階段，為1.74-8.95。屬低溫、中低鹽度。綜合激光拉曼分析所得結果（張令進等，2018），可認為石英-黑鎢礦階段成礦流體區別于輝鉬礦階段，為中低溫、中低鹽度的NaCl-H2O體系。

4.3 礦床成礦機制

流體沸騰作用會導致氣體逸出流體，使流體鹽度升高，從而促進金屬礦物發生沉淀。鏡下觀測到石英-輝鉬礦階段中有少量富氣相包裹體均一至氣相的現象，同時，在相同的結晶平面內，觀測到了Ⅰ型包裹體、Ⅱ型包裹體和Ⅲ型包裹體等的共生，此現象被認為是流體發生沸騰作用的標志（王曉勇等，2010）。因此，沸騰作用可能是輝鉬礦沉淀的主要機制。

溫度的降低會導致流體的飽和度減小，從而促進金屬礦物的沉淀。在此次研究中，純氣相或富氣相的包裹體在石英-黑鎢礦階段沒有被發現，也沒有看到共生于同一結晶平面的多個類型的包裹體，由此推測沸騰作用在石英-黑鎢礦階段中并未發生。

同時，Ia型包裹體的鹽度在一定范圍內的變化以及此類包裹體的均一溫度和鹽度存在定向性的趨勢表明，該階段的流體很可能存在自然冷卻過程，即流體降溫使得黑鎢礦從流體中沉淀。

5 結論

（1）達亞納鎢鉬礦床中與鉬成礦有關的流體屬中-高溫、中-低鹽度的NaCl-H2O流體體系；與鎢成礦有關的流體為中低溫、中低鹽度的NaCl-H2O體系。

（2）巖漿水為主且有大氣降水參與的混合流體是達亞納鎢鉬礦床熱液來源，成礦時代為早白堊世，并與黑云母花崗巖巖體成巖密切相關。

（3）達亞納鎢鉬礦床輝鉬礦沉淀的主要機制是流體沸騰作用，而黑鎢礦的沉淀可能與成礦流體的降溫有關。