廣東小家?guī)X銀金多金屬礦礦石流體包裹體研究

羅 君

(廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)，廣東 肇慶 526020)

0 引言

小家?guī)X銀金多金屬礦為破碎帶蝕變巖型銀金多金屬礦礦床，處于桂東南-粵西金銀多金屬成礦帶東段懷集-封開(kāi)多金屬成礦帶上，位于懷集盆地西南邊緣[1,2]。該成礦帶上各級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育，多期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，金、銀礦床(點(diǎn))、礦化點(diǎn)眾多，是粵西主要多金屬礦產(chǎn)地之一，較著名的圓珠頂大型銅鉬礦、金裝金礦等均在此成礦帶上。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武紀(jì)牛角河組變質(zhì)碎屑巖、泥盆紀(jì)信都組碎屑巖和白堊紀(jì)羅定組紅色碎屑巖。構(gòu)造以北西～北北西向“雁列式”斷裂為主。燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，早期為中～細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，晚期為黑云母花崗巖和中酸性石英斑巖脈。初步分析認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)礦體富集成礦與燕山晚期巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。通過(guò)對(duì)小家?guī)X銀金多金屬礦成礦期石英脈的流體包裹體分析研究，結(jié)合地質(zhì)背景、物化探資料及鉆孔驗(yàn)證結(jié)果，探討了小家?guī)X銀多金屬礦床的成礦熱液運(yùn)移方向及礦床成因，對(duì)該地區(qū)以及相似類(lèi)型礦床的找礦工作具有一定的指導(dǎo)意義。

1 礦(化)體特征簡(jiǎn)述

1.1 礦(化)體特征

礦(化)體分布在白堊紀(jì)羅定組地層中，受北西～北北西向“雁列式”斷裂構(gòu)造控制，部分受近南北向斷裂構(gòu)造控制，礦體的產(chǎn)狀與斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀大體一致，傾向西南，少數(shù)傾向北東，傾角普遍較陡(見(jiàn)圖1)。地表斷續(xù)出露，礦體延伸長(zhǎng)約200～1 800 m，延深約80～240 m，寬度0.20～3.70 m。構(gòu)造寬度2～8 m，切穿該地層，頂?shù)装鍘r性多樣，主要為泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)粒石英雜砂巖、細(xì)-粗礫巖、花崗斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英斑巖等。頂?shù)装鍘r石主要以硅化、云英巖化、黃鐵礦化為主。金屬礦物主要為銀、自然金、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等，呈浸染狀、星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀等分布。脈石礦物主要為石英、絹云母、長(zhǎng)石等。

圖1 廣東小家?guī)X銀金多金屬礦體分布簡(jiǎn)圖

1.2 礦石特征

礦石礦物主要為自然金、銀、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦等；脈石礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英 、黑云母、方解石、粘土礦物。

礦石結(jié)構(gòu)主要為自形～半自形粒狀結(jié)構(gòu)，他形粒狀結(jié)構(gòu)，其次為碎裂結(jié)構(gòu)、壓碎角礫結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為條帶狀、浸染狀、蜂窩狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀、塊狀構(gòu)造。

礦石主要為破碎帶蝕變巖型，表現(xiàn)為黃鐵硅化碎裂巖銀金多金屬礦石、方鉛閃鋅黃鐵硅化巖銀金多金屬礦石等。

2 流體包裹體特征

2.1 流體包裹體類(lèi)型

流體包裹體在常溫下呈現(xiàn)的相態(tài)，該區(qū)主要分兩種類(lèi)型：?jiǎn)蜗嗨芤喊w(液相包裹體)和富液相氣液兩相包裹體(氣液包裹體)，見(jiàn)表1。在對(duì)38件測(cè)試樣品進(jìn)行顯微鏡鏡下觀(guān)察，其中液相包裹體17個(gè)，占樣品總數(shù)的45%，無(wú)法進(jìn)行測(cè)溫；氣液包裹體21個(gè)，占樣品總數(shù)的55%，該類(lèi)型包裹體中的液相包裹體占包裹體總數(shù)量的80%以上，氣液包裹體占包裹體總數(shù)量的5%～20%，其氣液比0.01～0.49，是由水溶液和水氣(LH2O+VH2O)組成。

表1 流體包裹體特征及均一溫度、鹽度

2.2 流體包裹體形態(tài)及分布

單相水溶液包裹體個(gè)體較小，形態(tài)多呈角狀、橢圓形、近橢圓形、不規(guī)則形，包裹體長(zhǎng)軸長(zhǎng)介于5～10 μm，見(jiàn)圖2(A、B)。氣液包裹體個(gè)體最小者約1 μm，最大者達(dá)到12 μm，主要集中在4～8 μm，形態(tài)多呈橢圓型、圓形、長(zhǎng)條型及不規(guī)則狀，見(jiàn)圖2(C、D)。一種包裹體可以有多種形態(tài)，不同形態(tài)的包裹體在礦物內(nèi)隨機(jī)雜亂分布，或呈小群體分布。

A、B—單相水溶液包裹體；C、D—(L+V)兩相H2O-NaCl體系包裹體圖2 包裹體顯微特征照片

2.3 流體包裹體的均一溫度和鹽度

適用均一法測(cè)溫的包裹體是氣液包裹體，加熱后均一為液相，均一法測(cè)溫結(jié)果見(jiàn)表1。各樣品的均一溫度分別由7～16個(gè)包裹體測(cè)定值求得，均一溫度變化范圍為110～338.3 ℃，峰值在300～350 ℃，見(jiàn)圖3。由此看來(lái)，本區(qū)銀金多金屬礦形成溫度在300～350 ℃之間，屬中溫?zé)嵋盒偷V床。

圖3 均一溫度與頻數(shù)直方圖

采用冰凍法測(cè)定溶液的冰點(diǎn)溫度，然后求得包裹體溶液的鹽度，結(jié)果見(jiàn)表1。包裹體冰點(diǎn)溫度(Tm)-13.7～-0.2 ℃，包裹體溶液的鹽度ω(NaCl)變化范圍0.35%～20.03%，包裹體鹽度集中在3%～6%，見(jiàn)圖4，由此看來(lái)，該區(qū)銀金多金屬礦形成鹽度在3%～6%之間。

圖4 鹽度與頻數(shù)直方圖

3 氣液包裹體拉曼測(cè)試結(jié)果

通過(guò)激光拉曼分析礦物包裹體,可揭示成礦過(guò)程中原始成礦流體的性質(zhì)和成分。在分析過(guò)程中，由于拉曼束斑的限制，所分析的包裹體不能過(guò)小，盡量要求大于10 μm以上。然而，研究區(qū)內(nèi)大部分含礦石英脈樣品中的包裹體普遍偏小，不符合拉曼測(cè)試要求，且部分樣品還因熒光而無(wú)法測(cè)試。通過(guò)獲得的符合要求的其中10個(gè)樣品中的包裹體進(jìn)行激光拉曼測(cè)試分析，經(jīng)激光拉曼光譜儀分析鑒定，包裹體形態(tài)有橢圓狀、近圓狀、角狀和長(zhǎng)條狀、不規(guī)則狀等，長(zhǎng)度在8～12 μm之間，寬度在3～6 μm之間，結(jié)果可知包裹體液相主要成分為H2O，包裹體氣相主要成分為CO2，見(jiàn)圖5。此次測(cè)試未進(jìn)行爆裂法成分測(cè)試，故尚不能確定水溶液中具體的陰陽(yáng)離子成分。

圖5 富液相(L+V)兩相H2O-NaCl體系包裹體拉曼成分測(cè)試

4 成礦流體運(yùn)移方向分析

通過(guò)測(cè)試流體包裹體冰點(diǎn)溫度，依據(jù)冰點(diǎn)溫度與鹽度的關(guān)系表獲得流體包裹體鹽度，測(cè)試結(jié)果顯示，總體上氣液包裹體鹽度ω(NaCl)變化介于0.35%～20.03%，主要集中于3%～6%，均一溫度變化范圍為110～338.3 ℃，溫度與鹽度關(guān)系顯示流體性質(zhì)可能出現(xiàn)均一溫度和鹽度同步降低的趨勢(shì)。根據(jù)影響脈狀礦體成礦因素中的成礦流體的運(yùn)移、溫度變化與成礦存在關(guān)系，對(duì)樣品包裹體測(cè)溫結(jié)果原位標(biāo)記可以看出，礦區(qū)中部的流體溫度較高, 中部偏南部溫度最高，南北兩側(cè)溫度較低，推斷熱液流體來(lái)自中區(qū)深部，運(yùn)移過(guò)程中向北部南部?jī)蓚?cè)降溫?cái)U(kuò)散，見(jiàn)圖6。

圖6 礦體豎直縱投影包裹體等溫線(xiàn)圖

5 礦床成因及找礦潛力分析

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造具有多期次、相互疊加、規(guī)模相對(duì)較小等特征，結(jié)合物化探成果、鉆孔揭露控制情況等綜合分析，礦區(qū)西南側(cè)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展大致為：燕山早期復(fù)式巖體的形成→白堊紀(jì)紅層盆地的沉積→燕山晚期巖體的侵入→北西向構(gòu)造和近南北向構(gòu)造的形成→第一期石英斑巖沿北西向構(gòu)造侵入→北西向構(gòu)造的復(fù)活，使第一期石英斑巖形成構(gòu)造角礫巖→高溫?zé)嵋簲y帶成礦物質(zhì)沿北西向構(gòu)造富集成礦→第二期石英斑巖沿北西向構(gòu)造再次侵入，局部破壞礦體→地層沿順層產(chǎn)生滑脫，對(duì)陡傾角礦體進(jìn)行“切割”，產(chǎn)生局部位移，并使成礦物質(zhì)活化，形成緩傾角順層礦化體。

通過(guò)礦區(qū)物化探成果、鉆孔揭露礦體產(chǎn)出特征等，結(jié)合流體包裹體測(cè)試分析可以發(fā)現(xiàn)，礦體成礦元素具明顯的分帶性，具體表現(xiàn)為：礦體南段深部流體包裹體溫度最高，揭露礦體則以Pb、Zn礦化為主，伴生Ag；礦體中段中部流體包裹體溫度相對(duì)較高，揭露礦體則以Ag、Au礦化為主；礦體南北兩側(cè)流體包裹體溫度較低，揭露礦體則以Au礦化為主。綜合分析發(fā)現(xiàn)，成礦物質(zhì)來(lái)源可能為礦區(qū)東南部復(fù)式巖體后期活動(dòng)，成礦物質(zhì)隨熱液從南往北西運(yùn)移，成礦溫度存在南高北低的趨勢(shì)，具有往南深部尋找鉛鋅礦，往北尋找金礦的潛力。

6 結(jié)語(yǔ)

液相包裹體通常是在較低溫度條件下從均勻流體中形成，氣相包裹體是在氣成條件或沸騰條件下形成的[3]。本區(qū)的包裹體以液相包裹體和氣液包裹體為主。盡管本區(qū)單相包裹體以液相包裹體為主，也說(shuō)明石英形成過(guò)程中，不僅液體豐富，并伴隨著流體活動(dòng)，對(duì)銀金礦化形成有利因素，而本區(qū)礦體中段中部及南北兩側(cè)均揭露到銀金礦體相對(duì)應(yīng)，由此可見(jiàn)本區(qū)找銀金礦應(yīng)在南北兩側(cè)中淺部。

氣液包裹體均一溫度，是包裹體捕獲時(shí)成礦流體的溫度近似代表礦物形成的下限。均一溫度測(cè)試結(jié)果顯示成礦溫度介于110～350 ℃，主要集中在300～350 ℃，屬于中溫范疇。這以本區(qū)礦體南段深部揭露到鉛鋅礦體相吻合，由此可見(jiàn)，本區(qū)多金屬礦形成于中溫環(huán)境。綜上所述認(rèn)為，該區(qū)多金屬成礦熱液來(lái)源可能為深部巖體后期活動(dòng)。

由上述流體包裹體的各方面特征，結(jié)合地質(zhì)背景、物化探資料及鉆孔驗(yàn)證結(jié)果，得出以下結(jié)論：1)該區(qū)多金屬礦形成于中溫環(huán)境，形成溫度在300～350 ℃，成礦流體鹽度為3%～6%；2)該區(qū)多金屬礦成因類(lèi)型為中溫?zé)嵋盒停?)該區(qū)礦體成礦元素具明顯的分帶性，具有南深部尋找鉛鋅礦，往南北兩側(cè)中淺部尋找銀金礦的潛力。