广东石人嶂钨矿14#脉流体特征初探.doc

第六届全国成矿理论与找矿方法学术讨论会论文摘要 广东石人嶂钨矿14脉流体特征初探 田 野*作者简介田野，男，1988年生，在读硕士，矿产普查与勘探专业。E 基金项目国家深部探测计划专项研究专题（SinoProbe-03-01-03C）；全国危机矿山接替资源勘查专项典型矿床研究课题（20109908-1）；广西地质工程中心重点实验室基金项目（11-031-20-1） 周旻玥 韦龙明 王莉 黄朝柱 （桂林理工大学 地球科学学院，广西 桂林，541004） 石人嶂钨矿地处粤北始兴县东南部，面积约为2.6km2，现为资源危机型矿山。本文在对矿床地质特征研究的基础上，着重对矿区与黑钨矿密切相关的石英样品中的流体包裹体进行分析，初步探讨成矿流体的地球化学性质及其来源。 1 矿区地质概况 石人嶂钨矿位于华南湘赣粤钨矿成矿区南部成矿带西南段，瑶岭复背斜的东部。矿区出露地层主要为寒武系（∈）、奥陶系（O）浅变质砂岩及砂质板岩。区内褶皱及断裂构造十分发育，岩浆岩主要为燕山中、后期花岗岩，其中后者与成矿密切相关。矿区已勘查出56个工业矿体，5个矿化集中区北组、中组、南组、西组及黄草山矿脉群，矿化强度依次减弱，其中14脉为中组矿脉群的主矿脉之一。 2 流体包裹体岩相学研究 通过镜下观察，发现石英中多为次生包裹体，原生包裹体及假次包裹体也有分布。依照Roedder（1984）和卢焕章等（2004）的流体包裹体相态分类准则，可分为纯液体包裹体、气液包裹体及含液体CO2包裹体，且多以孤立状、串珠状、带状及群状分布。结合冷冻回温过程中相态变化过程，对包裹体进行流体体系划分，又可分为Ⅰ型包裹体及Ⅱ型包裹体。 Ⅰ型包裹体为H2O-NaCl型包裹体，大小2.46μm32μm，包括Ⅰa型包裹体（纯液相包裹体）与Ⅰb型包裹体（两相H2O-NaCl型包裹体）两类。其中，Ⅰa型包裹体（图1-a）在室温下以纯液相产出，数量较少，大小为3μm 6μm，形态为管状、椭圆状、不规则状等。Ⅰb型包裹体（图1-b）常温下为气液两相，数量多，大小介于3.7μm32μm之间，以5μm20μm居多；气液百分比小于50，主要集中于443；其形态为负晶形、长条形、浑圆状及不规则状（图1-c,d,e,f）；加热均一至液相。 Ⅱ型包裹体为液态CO2三相CO2-H2O-NaCl型包裹体，该类包裹体数目稀少，仅发现2粒，由水溶液、液相CO2和气相CO2构成。大小约5.86μm 13.01μm；CO2相体积由3562不等，其形态有浑圆状及不规则状；呈孤立随机分布。 3 流体包裹体测温研究 利用显微镜及冷热台技术，在实验室条件下对包裹体进行冰点及均一温度测试，共得到94组结果。其中，矿脉石英中包裹体的均一温度为183.9℃413.2℃，与卢焕章等人（2004）总结的华南热液石英脉钨矿床包裹体均一温度范围170℃410℃大致相符合。对均一温度值进行统计分析，发现其存在三组峰值，分布于325℃380℃、 300℃320℃、180℃280℃，分别预示着高温热液、高温热液、中-低温热液。由此推断出，石人嶂钨矿矿床的成矿过程是较为复杂的，经历了多个期次，且各期次流体性质存在差异性。 对呈孤立态分布的原生包裹体的测温结果进行进行筛选、统计（表1）后，发现从550m至340m中段，均一温度及其平均值均有有升高的趋势。这正好反映了矿脉充填过程中，成矿流体向上运移温度降低的过程，说明成矿流体来自于深部。同时，550m中段均一温度又陡然升高，在一定程度上预示着矿区存在两期成矿流体的叠加作用。 表1 石人嶂钨矿14脉各中段Ⅰb型孤立状原生包裹体测温结果表 中段m 样 号 测点数 大小（μm） 气相百分比（） 冰点温度 （℃） 均一温度（℃） 盐 度* （wt NaCl eqv） 密 度（g/cm3） 550 S12 3 6.938.60 13.035.0 -4.7-2.3 183.9319.8 1.747.45 0.540.94 S213 1 7.10 20.5 500 S10-55 4 12.7221.38 17.123.4 -3.1-0.9 212.6246.0 1.575.11 0.840.89 450 S12-46 3 5.167.69 7.325.0 -4.8-0.7 241.0260.0 1.228.41 0.790.93 S12-53 1 7.64 30.1 410 S34 3 7.2014.42 6.222.4 -4.5-0.2 194.0366.8 0.357.17 0.570.89 S83 9 8.1324.68 7.728.1 380 S10-18 6 5.6020.25 11.429.5 -3.6-0.2 241.4340.3 0.357.59 0.620.91 340 S12-16 6 5.2915.47 16.429.1 -5.9-2.7 234.8413.2 1.919.08 0.520.95 S12-17 6 6.9117.10 4.723.4 *表示所有包裹体的测试数据 包裹体冰点温度为-5.9℃-0.2℃（表1），利用Hall等（1988）提出的H2O-NaCl体系盐度-冰点公式，得出包裹体的盐度W值为0.35wt 9.08wt NaCl eqv，属于低盐度流体，与华南热液石英脉钨矿成矿流体的盐度0.5wt 7wt NaCl eqv类似（卢焕章等，2004）。 刘斌等（2004）通过数学模型拟合出NaCl-H2O溶液包裹体密度计算公式ρ1ABThCTh2；利用该公式，得出矿脉各中段Ⅰb型包裹体密度总体介于0.52g/ cm30.95g/cm3（表1），平均值为0.81g/cm3，为中-低密度流体。基本符合华南热液石英脉型钨矿成矿溶液的密度0.8g/cm30.9g/cm3的范围（卢焕章等，2004）。另外，通过对比发现，340m中段→380m中段→410m中段，流体平均密度由0.84g/cm3→0.82g/cm3→0.79g/cm3；450m中段→500m中段→550m中段，流体平均密度由0.87g/cm3→0.86g/cm3→0.76g/cm3。这种流体密度的分带变化，表明矿区至少存在两种不同密度的流体。 4 结论与讨论 通过对14脉中石英流体包裹体测温学研究，得出流体均一温度范围183.9℃413.2℃，盐度W10wt NaCl eqv，平均密度为0.81 g/ cm3，为低盐度、中-低密度流体。基本符合华南热液石英脉钨矿床包裹体研究所得到的均一温度、盐度及密度范围，从而证实石人嶂钨矿成矿与整个华南地区钨矿成矿同属一期。另外，包裹体均一温度分布具有多峰特性，加之矿区成矿流体密度随着高程的变化呈现两次明显的分带现象，推断出该矿床成矿过程较为复杂，成矿作用具有多期次的特征。同时，原生包裹体均一温度平均值及密度均值（分带区间内）随着高程升高而降低的变化趋势，又表明成矿热液来自于深部隐伏岩体。 主要参考文献 [1] Roedder E. Fluid inclusions[J]. Mineralogical Society of America，Reviews in Mineralogy，1984，12644. [2] 卢焕章，范宏瑞，倪培，等.流体包裹体[M].科学出版社，2004，3659. [3] Hall D L，Sterner S M and Bodner R J. Freezing point depression of NaCl-KCl-H2O solutions [J]. Economic Geology，1988，1005 863886. [4] 刘斌，沈昆.流体包裹体热力学[M].地质出版社，1999，8791.