贛中大王山鎢多金屬礦床流體包裹體及H-O-S同位素特征 探討

王和平，王濤濤

（1.江西省地礦局901地質大隊，江西 萍鄉 337000；2.鷹潭市自然資源局，江西 鷹潭 335000）

鎢作為我國優勢礦產資源，對于工業生產、社會發展具有重要影響。贛中大王山黑鎢礦產位于中粒黑云母花崗巖及中粒斑狀黑云母花崗巖的接觸帶附近，為高溫熱液石英脈型礦床。該地區的主要金屬礦物為黑鎢礦，其次有白鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦、黃銅礦等。礦石以半自形、自形晶粒結構；塊狀構造為主。針對贛中大王山鎢多金屬礦床的實際流體包裹體狀況進行分析和研究，探討其H-O-S同位素特征，將能夠為更好開展找礦工作提供支持。

1 贛中大王山鎢多金屬礦床

圖1 大王山礦區地質特征圖

大王山礦區位于宜黃縣城南西220°方向、直距約21km，地處宜黃、樂安、崇仁三縣交界處，行政區劃屬宜黃縣二都鄉管轄。礦區地理坐標（北京54坐標系）東經：116°04′25″～116°04′55″；北緯 ：27°25′ 00″～ 27°25′ 26″。礦區位于華南褶皺系（Ⅰ2），贛中南褶?。á?），贛州—吉安拗陷（Ⅲ7），大湖山—芙蓉山隆斷束（Ⅳ18）的中部。區域內出露地層為震旦系尚源群淺變質巖系，厚達2000m。巖漿巖主要為加里東期粗粒片麻狀花崗巖和燕山早期第三階段第二次侵入黑云母花崗巖。構造以斷裂為主，有數條走向北北東的斷裂橫貫黑云母花崗巖體內外接觸帶，組成走向北北東的斷裂帶。區域地質特征見圖1。

礦區地層以震旦系尚源群淺變質巖系（Zsh）為主，屬于一套淺變質砂巖，部分變質砂巖遭受不同程度角巖化。巖漿巖包含中粒黑云母花崗巖（γ52-3(2)b）、中粒斑狀黑云母花崗巖（πγ52-3(2)b）、細粒黑云母花崗巖（γ52-3(1)b）、細粒斑狀黑云母花崗巖（πγ52-3(1)b）。礦區構造以斷裂為主，可分為成礦前、成礦期和成礦后三組斷裂。礦區構造以斷裂為主，可分為成礦前、成礦期和成礦后三組斷裂。從礦床特征方面來看，礦床處在燕山早期中～細粒黑云母花崗巖的接觸帶附近，屬于高溫熱液黑鎢礦石英脈型礦床。

2 流體包裹體及H-O-S同位素測試

2.1 測試環節

從大王山礦區的地表探槽之中的鉬鎢礦化點內石英脈型選取12件樣品，作為礦區流體包裹體及H-O-S同位素測試工作的重要基礎。

首先，實施流體包裹體顯微測溫實驗工作，這其中主要選用4件樣品，這些樣品都屬于該礦區礦物和石英脈共生[1]。測溫工作進行中，選擇Linkam MDS600型冷熱臺儀器作為測試條件，將測量的溫度控制在-195℃～600℃之間[2]。在升溫過程中，速率控制在0.2℃/min～5.0℃/min范圍內，對于相轉變溫度方面，H2O-CO2包裹體的升溫速率要加以降低，使其控制在0.2℃/min水平。在確定包裹體的流體鹽度方面，需要以不同礦物的熔化溫度為基礎，借助于相應的方程可以得到準確數據，具體情況如下表1所示。

表1 包裹體流體鹽度測量方式表

其次，開展H-O同位素測試工作，所選取的樣品為8件，主要來源于石英-黑鎢礦-黃銅礦脈、石英-輝鉬礦脈、石英-輝鉬礦-黑鎢礦脈方面的脈石礦物石英。具體測試過程中，采用了Finnigan MAT253型質譜儀[3]。在測試石英O同位素的過程中，主要采用BrF5方法；在測試流體包裹體中水的H同位素時，通過爆裂法進行取水可以起到良好效果，在制H的過程中使用鋅法，將爆裂溫度控制在550℃。經過同位素分析工作，O同位素的精度要高于±0.2‰，而H同位素的精度則高于±2‰。

再者，在分析礦石礦物S同位素的過程中，本文共選取了15件成礦期的金屬硫化物樣品開展測試作業，包含5件黃鐵礦樣品、5件黃銅礦樣品和5件輝鉬礦樣品。測試活動價進行中，需要事先做好硫化礦的氧化工作，使其轉化為二氧化硫，其中需要處在1020℃環境下才能夠完成氧化目標[4]。在獲取測試結果的過程中，需要積極使用Flash-EA1112型元素分析儀和MAT-253氣體同位素比值質譜儀這兩樣設備，實施聯機測試活動，精度要求保持在0.2‰之內。

2.2 測試結果分析

第一，流體包裹體測試結果分析。本次研究測試活動進行中，重點測試了大王山鎢礦床中的流體包裹體溫度，這是因為其礦石英脈之中有大量流體包裹體發育[5]。從Roedder和盧煥章等提出的理論，可以將劃分流體包裹體為四種類型，該理論提出的室溫下相態分類準則以及冷卻回溫環節中流體包裹體相態變化情況，能夠看出研究過程中的流體包裹體樣品屬于富液相兩相水溶液包裹體[6]。

第二，H-O同位素結果分析。經過同位素測試工作，能夠發現檢測樣品石英包裹體水的D值處在-93.2‰～-72.4‰范圍內，極差為20.8‰，均值則為-82.6‰。在18O值方面的檢測工作之中，石英保持在8.4‰～12.2‰范圍內，極差為3.8‰，均值則為10.6‰。在實際測算18OH2O值的過程中，需要積極開展均一溫度計算活動。18OH2O值擁有一定變化范圍，主要是保持在0.8‰～3.3‰范圍內，極差為2.5‰。

第三，S同位素特征分析。在針對15件樣品進行全面細致測試活動之后，可以得到5件黃銅礦樣品的34S大致處在-0.8‰～+0.5‰范圍之內，平均值為0.05‰；5件黃鐵礦樣品的平均值結果為0.65‰；而5件輝鉬礦樣品的34S平均值為-1.12‰。從這些檢測結果情況來看，能夠發現在不同種類的礦物之間，集中分布著34S值，且圍繞著零值附近為集中。

3 結語

贛中大王山鎢多金屬礦床在礦物開采方面占據重要比重，本文積極開展礦區流體包裹體及H-O-S同位素測試作業。經過測試能夠發現不論是均一溫度，還是鹽度方面，黑鎢礦都要比石英高，而在鹽度值的跨度方面，黑鎢礦是要低于石英的，從這一點來看，可以認為礦區及周邊區域的黑鎢礦要結晶時期要早于石英，結晶溫度比石英要高，同時在實際結晶過程中黑鎢礦的成礦流體表現出更為穩定的狀態。而對于同位素測試工作來說，H-O同位素可以在很大程度上表現出成礦流體的性質和具體來源，這對于找礦活動的有效開展具有積極意義。