福建政和東際金礦床流體包裹體特征

王波濤，嚴缷平

（中國冶金地質(zhì)總局二局，福建 福州 350181）

流體包裹體的特征不僅可體現(xiàn)成礦流體之運移的途徑和過程，還可反映與礦床相關(guān)地質(zhì)情況。本文將對福建政和東際金礦床不同礦階段石英中的流體包裹體進行分析，對包裹體進行了測溫和鹽度測定，估算其成礦深度和壓力等參數(shù)，總結(jié)該礦床流體包裹體的特點及礦床類型。

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)位于政和—大埔深大斷裂帶與東坑火山盆地的交匯地帶[1]。出露地層主要為：白堊系下統(tǒng)石帽山群黃坑組上段和下段、侏羅系上統(tǒng)南園群小溪組、震旦紀稻香組、中～晚元古代萬全(巖)群下峰(巖)組[2]。區(qū)內(nèi)發(fā)育巖漿巖主要為：流紋斑巖、花崗斑巖、花崗巖、細?；◢弾r、二長斑巖、正長斑巖、石英正長斑巖、閃長玢巖等，其中流紋斑巖與礦體關(guān)系密切。

Ⅰ號礦體是東際金礦的主礦體，呈似層狀，走向NE10°～45°，傾向SE，傾角25°～45°，長度約300m，厚度0.4m～30m，傾向斜長約600m。

礦石結(jié)構(gòu)主要為：它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要為：浸染狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀、角礫狀構(gòu)造等。礦石礦物主要為黃鐵礦（占金屬硫化物總量的95%以上），含少量的黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、自然金、自然銀等；脈石礦物主要為石英、綠泥石、云母，含少量的葉臘石、方解石、綠簾石、螢石等。

2 流體包裹體特征

2.1 樣品采集和測試

樣品均來自東際金礦床采坑內(nèi)不同中段，包括不同蝕變帶的巖石樣品以及四個成礦階段樣品（主要為含礦石英脈），共計13件。這些樣品涵蓋了早期硅化、石英-黃鐵礦化-(絹云母化)、石英-多金屬硫化物(鉛鋅礦化)、石英-螢石化四個成礦階段，其中，石英-黃鐵礦化-(絹云母化)階段為主成礦階段。

中國地質(zhì)大學(xué)成礦流體實驗室（武漢）在Zeiss TR型號的顯微鏡、Linkam THMS600型冷熱臺進行流體包裹體的巖相學(xué)觀察和顯微測溫。為保證數(shù)據(jù)的精準性，用人工合成標樣對冷熱臺先進行了校正。

2.2 巖相學(xué)特征

流體包裹體中的物質(zhì)可以有三種相態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。據(jù)鏡下觀察，流體包裹體室溫(20℃左右)時的物理相態(tài)，可見如下相態(tài)類型：含子礦物三相包裹體(S型)、含CO2三相包裹體(C型)、氣液兩相包裹體(L+V型)、純液相包裹體(L型)、純氣相包裹體(V型)(圖1)。

圖1 典型流體包裹體顯微照片

含子礦物三相包裹體(S型)：主要為水溶液相，次為氣相和子礦物。此類包裹體較少(圖1A)。含子礦物的包裹體形態(tài)以橢圓形為主，多為5μm～8μm。礦物為透明的，根據(jù)子礦物光學(xué)性質(zhì)和結(jié)晶習(xí)性初步鑒定子礦物為石鹽。根據(jù)子礦物出現(xiàn)情況可初步判斷，該階段流體鹽度較高。

含CO2三相包裹體(C型)：本礦床少量發(fā)育，又分為純CO2包裹體和富CO2包裹體。富CO2包裹體內(nèi)為水溶液相、CO2氣相兩個相態(tài)，形狀為橢圓、近圓形和不規(guī)則型，大小一般4μm～12μm。純CO2包裹體冷凍降溫時發(fā)現(xiàn)，在5℃ ～10℃時可見氣泡，在20℃～30℃為液相，包裹體形態(tài)為橢圓形、近圓形，大小在3μm～8μm之間（圖1B、C)。

氣液兩相包裹體(L+V型)：本礦床多見此類包裹體，包裹體由水溶液氣相和水溶液相組成，這種包裹體類型又包括富液相包裹體和富氣相包裹體。這類包裹體形狀一般為近圓形、近橢圓和不規(guī)則形態(tài)，大小在2μm～10μm之間（圖1D、E)。

純液相包裹體(L型)：本礦床少量發(fā)育，包裹體呈水溶液相，無色透明，大小在1μm～6μm之間（圖1F、G)。

純氣相包裹體(V型)：本礦床少量發(fā)育，但每個階段均可見，單一的氣相充填，顏色暗淡，邊緣較粗，形狀為圓形、橢圓形，大小在4μm～6μm之間（圖1H、I)。

2.3 包裹體溫度及鹽度

對四個不同成礦階段的包裹體進行溫度測試和鹽度計算，根據(jù)測試數(shù)據(jù)和礦床地質(zhì)特征，繪制了如下的均一溫度直方圖和鹽度分布直方圖(圖2)。

圖2 四個成礦階段中流體包裹體均一溫度頻率及鹽度頻率分布直方圖

2.3.1 溫度

（1）早期硅化階段(第Ⅰ階段)：測試的包裹體類型為L+V型包裹體、S型包裹體及C型包裹體，包裹體個體在6～10μm之間，外形較規(guī)則，呈負晶形、圓形-橢圓形，均為原生包裹體。L+V型包裹體的均一溫度范圍為186.3℃～226.8℃，均值溫度為212.8℃，峰值為200℃～220℃；冰點溫度在-2.7℃～-7.3℃之間，均值溫度為-5.1℃，多數(shù)集中在-4℃～-6℃。由于測溫片中S型、C型包裹體數(shù)量較少，測試數(shù)據(jù)很少，不具有統(tǒng)計意義，故未進行統(tǒng)計。

（2）石英-黃鐵礦化階段(第Ⅱ階段)：此階段為該礦床的主成礦階段。所測試的包裹體主要為L+V型包裹體。均一溫度范圍為168.4℃～211.4℃，均值為187.8℃，集中在180℃～200℃之間，冰點溫度范圍為-1.9℃～-5.2℃，集中在-2.5℃～-4℃。

（3）石英～多金屬硫化物階段(第Ⅲ階段)：本階段的樣品采自石英～多金屬硫化物脈。測試的流體包裹體類型為L+V型包裹體，均一溫度范圍為156.8℃～196.2℃，均值溫度為175℃，峰值在170℃～180℃之間，冰點范圍-1.8℃～-4℃，集中在-2.5℃～-3℃。

（4）石英-螢石階段(第Ⅳ階段)：樣品采自石英-螢石脈，測試包裹體類型多為L+V型，均一溫度范圍為151.2℃～184.6℃，均值溫度為166.4℃，峰值為165℃～175℃，冰點溫度范圍在-1.7℃～-3.9℃之間。

2.3.2 鹽度

由于東際金礦床發(fā)育的包裹體主要是H2O-NaCl體系，僅見少量CO2-H2O-NaCl體系，所以選擇Hall[2]等提出的鹽度計算公式，計算各個階段中L+V型流體包裹體的鹽度，結(jié)果如下：

第Ⅰ階段：鹽度范圍為4.49～10.85 wt.%NaCl.eqv，均值為7.91wt.%NaCl.eqv，峰值集中在7～9 wt.%NaCl.eqv。

第Ⅱ階段：鹽度范圍為3.22～8.13 wt.%NaCl.eqv，均值為5.46wt.%NaCl.eqv，峰值集中在5～6wt.%NaCl.eqv之間。

第Ⅲ階段：鹽度范圍為3.06～6.59 wt.%NaCl.eqv，均值為5.17 wt.%NaCl.eqv，峰值集中在4～6 wt.%NaCl之間。

第Ⅳ階段：鹽度范圍為2.90～6.30 wt.%NaCl.eqv，均值為4.23 wt.%NaCl.eqv，主要集中在4～5 wt.%NaCl.eqv之間。

3 密度、成礦壓力、成礦深度估算

3.1 流體密度估算

采用劉斌、沈昆[3]提出的密度公式計算各階段L+V型流體包裹體的密度，可知第I階段的流體密度為：0.87g/cm3～0.95g/cm3；第II階段的流體密度為：0.89g/cm3～0.94 g/cm3；第III階段的流體密度為：0.91g/cm3～0.95 g/cm3；第IV階段的流體密度為：0.92g/cm3～0.95 g/cm3?？傮w上，第I階段到第IV階段中L+V型包裹體的密度稍微有所上升，變化幅度很小。

3.2 成礦壓力、成礦深度估算

根據(jù)H2O-NaCl系統(tǒng)包裹體的冰點、完全均一溫度等，利用流體包裹體數(shù)據(jù)處理Flincor程序以及Bower and Helgeson公式[4]，可以得到四個階段的流體包裹體捕獲壓力：第Ⅰ階段為15.4MPa～31.2MPa，第Ⅱ階段為10.7MPa～28.6MPa，第Ⅲ階段為9.7MPa～18.6MPa，第Ⅳ階段9.8MPa～16.8MPa。

設(shè)礦區(qū)巖石平均密度為2.7g/cm3，流體成礦系統(tǒng)為靜巖壓力系統(tǒng)，則估算的上述各階段成礦深度約為：第Ⅰ階段為0.6km～1.2km，第Ⅱ階段為0.4km～1.1km，第Ⅲ階段為0.4km～0.7km，第Ⅳ階段為0.4km～0.6km。

4 結(jié)論

（1）東際金礦床石英～黃鐵礦化～絹云母化階段為主成礦階段，流體包裹體以氣液兩相包裹體(L+V型)為主，各個成礦階段均有發(fā)育，發(fā)育少量純液相包裹體(L型)、含子礦物三相包裹體(S型)、含CO2三相包裹體(C型)、純氣相包裹體(V型)。

（2）從成礦的早階段到晚階段，成礦流體溫度、鹽度呈下降的趨勢，下降趨勢較小，主成礦階段均一溫度在187℃左右，鹽度范圍在4wt.%～9wt.%NaCl eqv之間。

（3）通過對流體包裹體的研究，確定了主成礦階段密度為0.89g/cm3～0.94 g/cm3，成礦主體深度為0.4km～1.1km。綜合該礦床的其他地質(zhì)特征，認為東際金礦屬于淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V。