小秦岭东桐峪金矿床的流体包裹体研究.pdf

2 0 1 2年 4月 Ap r i l ，2 0 1 2 矿床地质 MI NE RAL DEP OS I TS 第 3 1卷第 2期 3 1( 2 ) ： 1 9 5 -2 0 6 文章编 号 ： 0 2 5 8 7 1 0 6( 2 0 1 2 ) 0 2 0 1 9 5 1 2 小秦岭东桐峪金矿床 的流体包裹体研究 吴晓贵 ， 徐九华 ， 魏 浩 ， 林龙华 ， 张国瑞 ， 惠德锋2 ， 董华芳2 ( 1北京科技大学资源工程系， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 2潼关中金黄金矿业有限责任公司，陕西 潼关7 1 4 3 0 0 ) 摘要东桐峪金矿床位于小秦岭金矿田的中西部 ， 其含金石英脉受韧性剪切构造带的控制。该矿床的构造一 成矿过程可划分为 4个阶段 ： I黄铁矿一 乳 白色石英脉阶段 ； 1 I 灰白色石英一 黄铁矿阶段； 石英一 多金属硫化物阶段； 石英一 碳酸盐阶段。相对于小秦岭地区的其他金矿床， 东桐峪金矿床的流体包裹体研究资料相对缺乏。文章表明， 该矿床内的流体包裹体类型主要为 C O 2 一 H2 O包裹体和水溶液包裹体， 见少量纯液相 C X h包裹体。显微测温表明， I 阶段的构造一 成矿流体以中温、 富 C O 2 等挥发分为特征， 包裹体均一温度为 2 2 1 3 9 T C， 盐度 W( N a ) 为 5 5 7 9 ， 密度为 0 8 4 -0 9 3 g c m3 ； H阶段和阶段以 C 0 2 一 H 2 OC H 4流体为主， 包裹体均一温度为 2 0 5 3 5 0 ( H 阶段) 和 2 2 4 -2 7 1 ( 阶段) ， 盐度 W( N a c l 朗 ) 集中于 5 1 -7 1 ， 密度为 0 8 3 -0 9 6 g c m3 ； l V阶段的流体演化 为中一 低温、 低盐度的盐水溶液体系， 包裹体均一温度为 1 7 5 1 8 5 。文章对该矿床各成矿阶段的压力进行了估算， I、 、 阶段的流体最小捕获压力分别为 1 2 3 1 6 0 MP a 、 1 6 0 -1 7 0 SP a 、 1 7 0 MP a 左右。 关键词 地球化学 ； 流体包裹体； 构造一 成矿阶段 ； 捕获压力； 东桐峪金矿 中图分类号 ： P 6 1 8 5 1 文献标志码 ： A A s t u d y o f f l uid inc l u s io n s o f Do ng t o ng y u g o l d d e p o s it in Xia o qinl in g a r e a WU Xia o Gu i ，XU J i u Hu a ，WEI Ha o ，LI N L o n g Hu a ，Z HANG Gu o Ru i ， HUI De F e n g 2 a n d DONG Hu a n g 2 ( 1 D e p a r t me n t o f R e s o u r c e E n g i n e e r i n g ， B e i j i n g Un i v e r s i t y o f S c ie n c e a n d Te c h n o l o g y ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a 2 To n g g u a n Z h o n g j i n G o l d C o L t d ， T o n g g u a n 7 1 4 3 0 0 ，S h a a n x i， C h i n a ) Ab s t r a c t Th e Do n g t o n g y u g o l d d e p o s it i s l o c a t e d i n t h e mi d d l e we s t p a r t o f t h e Xia o q i n l in g g o l d o r e fi e l d Go l d b e a - r in g q u a r t z v e i n s a r e c o n t r o l l e d b y t h e d u c t il e s h e a r z o n e Ac c o r d in g t o t h e v e in t y p e s a n d t h e i r c r o s s c u t t i n g r e l a t i o n s h i p s ，mi n e r a l iz a t i o n o f t h e Do n g t o n g y u g o l d d e pos it c a n b e d iv id e d in t o f o u r s t a g e s ：I p y r it e wh i t e q u a r t z v e in s t a g e ；1 I g r a y q u a r t z p y r it e s t a g e ；I l I q u art z p o l y me t a l l ic s u l f i d e s s t a g e ；I V q u art z c a r b o n a t e s t a g e Th e ma i n t y p e s o f f l u id i n c l u s io n s i n v e in q u art z a r e c o2 一 H2 O f l u id i n c l u s i o n s a n d a q u e o u s f l u i d in c l u s io n s ，wit h s ma l l a mo u n t s o f p u r e 03 2 f l u id in c l u s io n s Th e f l u id in c l u s i o n s o f s t a g e工 are c h a r a c t e r iz e d b y me s o t h e r ma l 03 2 一 r ic h f l u id s ， wi t h h o mo g e n iz a t i o n t e mp e r a t u r e s o f f l u id in c l u s io n s b e in g 2 2 1 3 9 2 2， s a l i n i t ie s W( Na C 1 )5 5 7 9 a n d d e n s i t i e s 0 8 4 -0 9 3 g c m3 T h e f l u id in c l u s io n s a t s t a g e l I a n d s t a g e I l I a re c h a r a c t e r i z e d b y c o 2 一 H 2 OC H 4 f l u id s ， wit h h o mo g e n iz a t i o n t e mp e r a t u r e s b e i n g 2 0 5 -3 5 0 ( s t a g e I I )a n d 2 2 4 -2 7 1 ( s t a g e) ， s a l in i t ie s w( Na C 1 )5 1 -7 1 ， a n d d e n s it ie s 0 8 3 -0 9 6 g e m3 Th e f l u i d s a t t h e q u a r t z p y r i t e c a r b o n a t e s t a g e are e p it h e r ma l me s o t h e r ma l l o w s a l in it y a q u e o u s s o l u t i o n s ， wi t h h o mo g e n iz a t i o n t e mp e r a t u r e s b e in g 1 7 5 * 本文得到全 国危机矿山接替资源找矿专项典型矿床及成 矿规律 总结研究项 目( 2 0 1 0 9 9 0 3 ) 和 国家 自然科学基金项 目( 4 0 9 7 2 0 6 6 ) 资助 第一作者简介吴晓贵 ， 男 ，1 9 8 5年生 ， 硕士研究生 ，矿产普查 与勘探专业 。E ma i l ：w u x i a o g u i 2 0 0 8 y a h o o c n * 通讯作者徐九华， 男， 1 9 5 1 年生， 教授， 博士生导师 ， 矿床学专业。 E m a i l ： j i u h u a x u c e 8 u s t b e d u c n 收稿 日期2 0 1 1 0 9 1 5 ； 改回 日期 2 0 1 2 0 1 0 8 。许德焕编辑。 1 9 6 矿 床 地 质 2 0 1 2往 1 8 5 I n t h i s p a p e r t h e mi n i mu m t r a p p i n g p r e s s u r e o f f l u id in c l u s io n s a r e e s t i ma t e d t o b e 1 2 3 1 6 0 MPa 1 6 0 1 7 0 MPa a n d 1 7 0 MPa f o r s t a g e I，1 1 a n d I l 1 Th e ma in g o l d mi n e r a l iz a t i o n wa s r e l a t e d t o t h e p o s t o r o g e n i c e x t e n s io n e n v i r o n me n t ， wi t h t h e e v o l u t io n c h a r a c t e r is t ic s c o r r e s p o n d in g t o t h e e v o l u t i o n o f s h e a r z o n e s Ke y wo r d s ：g e o c h e mi s t r y ，f l u id in c l u s i o n s ，s t r u c t u r e mi n e r a l i z i n g s t a g e s ，t r a p p i n g p r e s s u r e s ，Do n g t o n g y u g o l d d e p o s it 东桐峪金矿位于小秦岭金矿 田西部陕西省潼关 县境内， 是该矿 田内主要的大型金矿之一 。小秦岭 金矿 田的成矿作用和流体包裹体研究 已积累了大量 文献 ( 范宏瑞等 ， 2 0 0 0 ； 2 0 0 3 ； 陈衍景等 ， 1 9 9 2 ； 徐九华 等 ， 1 9 9 0 ； 1 9 9 3 ； J ia n g e t a 1 ， 1 9 9 9 ； Xu e t a 1 ， 1 9 9 8 j 进平等 ， 2 0 0 2 ) ， 这些文献较详细地记录 了流体包裹 体的类型、 均一温度 、 盐度 、 密度 和成矿压力等多种 物理化学参数 ， 主要针对文峪、 东闯、 杨砦峪等位于 河南省境 内的大 型金矿床。而对 于东桐峪金矿床 ， 流体研究的资料相对较少 ， 未见有针对该金矿床的 系统 的流体包裹体研究成果。另外 ， 随着矿 山开采 的进行 ， 深部地 质情况不断被揭示 ， 因此 ， 有必要对 东桐峪金矿床 ， 特别是其深部样品， 进行细致 的石英 脉世代和流体包裹体岩相学的研究 。这对正确认识 其构造一 成矿流体演化和成矿作用具有重要意义。 1 地质概况 小秦岭金矿 田位于豫 陕边界 的东秦岭北 缘地 区， 华北克拉通 的南缘 ， 东起河南省灵宝 ， 西至陕西 省华县 ， 东西 长逾 1 4 0 k m， 南北 宽 7 0 k m。该矿 田 南 、 北以小河断裂和太要 断裂为界 ， 构成轴 向为 E W 向的狭长地带。该矿 田内的地层为太古界太华群深 变质岩系。岩浆岩 以燕山期花岗岩最为发育 ， 自西 向东有华山 、 文峪和娘娘 山等岩体( 胡受奚等 ， 1 9 8 8 ； 陈衍景等 ， 1 9 9 2 ) 。小河断裂南侧主要以蓟县系高 山 河组石英岩和第 四系沉积物为主。轴向为近 E W 向 的复式褶皱以及区域性断裂组成了该矿 田的构造格 架( 图 1 ) 。 东桐峪金矿床是小秦岭金矿田内的大型金矿之 一 。矿区内的地层 主要是太华群 的大月坪组、 板石 山组 、 洞沟组和三关 庙组( 黎世美等 ， 1 9 9 6 ) ， 其 岩性 主要为片麻岩类 、 斜长角闪岩类、 石英岩类及前两类 岩石经混合岩化而形成 的混合岩类。近 E W 向的大 月坪一 金罗斑复背斜控制 了矿 区内主要含金构 造带 的分布 ， 次级断裂、 背斜的隆起或倾伏端控制着石英 脉密集 区及其展布( 图 2 ) 。近 E W 向的脆一 韧性剪切 断裂带是主要的控矿构造 ， 其次为 NN E向张断裂。 该矿区内断裂构造发育 ， 受后期热 液的充填和 交代形成了含金石英脉。矿区内已发现叫( Au ) 大于 1 0 1 0 的矿脉近 4 0条， 其中绝大多数呈 E W 向 和 NE向， 主矿脉为 q 8 、 q 1 2 ， 其走 向长度大于 1 k m。 q 8矿脉的走 向为 6 0 9 0 。 ， 倾 向 S W， 长度为4 4 3 0 m ( 在该矿区内长1 9 0 0 m) ； q 1 2矿脉 的走向为 5 0 。 ， 倾 向 S E， 长度为1 5 4 6 m。q 8与 q 1 2矿脉在该矿 区中 部呈“ x” 相交 。矿脉 由石英脉和糜棱岩组成 。石英 脉在构造带 内断续分布 ， 长 7 2 8 0 m， 厚 O 0 5 3 0 m。在含矿构造带 内， 金矿体 沿走 向和倾 向具 有膨 胀、 收缩、 尖灭 、 再现 以及矿化 中心近等间距分 布 的 特点。q 8脉矿体还具有明显侧伏规律。 围岩蚀变主要为硅化 、 绢云母化和黄铁矿化 ， 其 次为绿泥石化 、 碳酸盐化等。硅化 、 黄铁矿化与金矿 化关系最为密切 ， 其蚀变分带特征与文峪一 东闯金矿 ( 徐九华等 ， 1 9 9 0 ) 似。 矿石的 主要金 属矿物 为黄铁 矿、 方铅矿 、 黄铜 矿、 自然金 、 银金矿 ， 次为闪锌矿、 磁铁矿 、 磁黄铁矿 、 辉铜矿 、 斑铜矿、 白钨矿 、 黑钨矿等 ； 非金属矿物主要 为石英 ， 次为绿泥石 、 黑云母 、 绢云母 、 碳酸盐类矿物 等。金主要呈包含金、 裂隙金及晶隙金赋存于黄铁 矿、 石英 、 铁 白云石及其他硫化物 中( 王亨治 ， 1 9 8 7 ； 范宏瑞等 ， 2 0 0 3 ) 。 2 构造 成矿阶段 根据野外地质特征 、 穿插关系 ， 结合 手标本和显 微镜下研究， 可将东桐峪金矿床的构造一 成矿过程划 分为 4个阶段。 I黄铁矿一 乳 白色石英 阶段早期韧性剪切作 用使含矿断裂带的主断裂呈波状起伏 ， 并 出现近等 问距的局部 引 张空 间， 形成 了乳 白色 石英 脉 主体 ( QI) ( 图 3 A) ， 含少量浸染状黄铁矿 ( P yI) ， 而在挤 压强烈的地段则形成了糜棱岩等构造岩， 被后期形 第 3 1 卷第 2期 吴晓贵等： 小秦岭东桐峪金矿床的流体包裹体研究 不含矿 。 3 流体包裹体研究 3 1 包裹体岩相学 本次工作主要对东桐峪矿床 V5 3 1 、 q 8 、 q 1 2号脉 各成矿阶段石英 中的流体包裹体进行 了研究 ， 镜下 观察包裹体片 5 0余片， 选取了 1 8 片有代表性的样 品做 了显微测温实验， 选取 了 6件合适 的样 品进行 了激光拉曼探针分析。 根据常温下包裹体的相态和成分 ， 可将本 次研 究的流体包裹体分为以下几种类型。 ( 1 )c o 2 一 H2 O包裹体该类包裹体是东桐峪矿 床石英脉 中最主要的类型 ， 在室温下表现为两相或 三相 ( I 吼o+L ( nVc o) ， 呈椭圆形或各种不规则形, 态， 大小一般集中于4 1 5 b t m， c o 2 相气相分数变化 极大 ， 从 2 0 到 9 0 均有 ， 其中 ， 有些 c o2 气相分数 较高的包裹体在片子中已破裂 ， 还有很多在显微i贝 0 温过程中爆裂。 ( 2 )纯 I - c o包裹体此类包裹体颜色较深 ， 为纯 液相 包裹体 o ，一 般为椭圆形 ， 大小一般集 中于 4 1 0 m ， 较少产出， 主要在 、 阶段的石英中出现。 ( 3 ) 水溶液包裹体此类包裹体在室温下表现 为两相( L H 0 VHo ) ， 气相分数一般小于， 呈不0 5 规则状、 扁平状 ， 多小于 7呷 ， 主要集 中在 阶段的 石英 中。 不同成矿阶段 的包裹体 的特征有一定 的差别 ， 具体表现为： ( 1 )工阶段石英中的包裹体数量多 ， 个体较大 ， 分布较均匀 ， 以 C O 2 一 H 2 O包裹体为主 ( 图 4 a ) 。可见 c o 2 一 H 2 O包裹体与水溶液包裹体共存 于同一视域 ， 并且 ， 气液包裹体的气相分数变化大( 图 4 b ) ， 这可能 是 由于成矿 流体进入断裂扩容部位后发生不混溶 ， 捕获 了 c o 2比例 不 同 的流体 造 成 的 ( 卢焕 章 等 ， 2 0 0 4 ) 。高温高压下， c t h H 2 O N a C 1 体系为均匀的 流体相 ， 成矿流体进入断裂扩容部位后 ， 压力降低 ， 体积增大 ， 造成富 c o 2的气相与富水 的液相分离 ， 它 们可能 同时被捕获 ， 这就形成 了气相分数相差 十分 悬殊的包裹体 的共存 。此外 ， 该阶段常见包裹体 的 后生变化( 图 4 c ) ， 一些原 生的富 C O 2 包裹体已经被 破坏( 图 4 d ) ， 表明在 I阶段石英 ( 主体石英脉 ) 形成 之后又经历 了构造抬升作用 ， 造成包裹体 的内、 外压 差太大而发生 自爆。 ( 2 )阶段石英 中常见 c o 2 一 Hz O包裹体 ， 亦 可 见少量纯 包裹体。c o 2 一 H 2 O包裹 体 的 c o2 相 占整个包裹体的比例多大于 5 0 。 ( 3 )H I 阶段石英 中也 以 c o 2 一 H2 O包裹体为主 ， 偶见纯 包裹体。c o 2 一 H 2 O包裹体的 c o 2 相比 例也较大， 也可大于 5 O 。此外 ， 在该阶段 中， 与金 属硫化物相邻 的石英边部被净化 ， 如被黄铜矿包 围 的石英内， 包裹体的分布变得不均匀， 个体大的包裹 体零散分布 ， 个体小的包裹体成群集中分布( 图 4 e ) 。 ( 4 )阶段石英 中 以水溶液包 裹体 ( 图 4 f ) 为 主 ， 包裹体一般较小 ， 小于 3 b t m， 零散分布 。 3 2 显微 测温 研 究 流体包裹体 的显微测温在北京科技大学资源系 实验室完成。测试仪器为 L i n k a m T HMS 6 0 0型冷 热台 ， 其工作温度范 围为 一1 9 6 6 0 0 。均一温度 测试精度为 1 Z ； ； c o 2 部分均一及笼形物熔化温度 测试 精 度 为 0 I C； c o 2三 相 点 的测 试 精 度 为 I C 。 I、 、 成矿阶段内最主要的流体包裹体类型 是原生 c o 2 一 H 2 O流体包裹体 。在 升温过程 中， 该类 包裹体大多数在完全均一前就发生破裂 ， 尤其是体 积较大且 c o 2相气相分数 大于 3 0 的包裹体 。获 得了部分完全均一温度数据， 这些包裹体最后都均 一 到 H2 o相。 工阶段石英 内 c o 2 一 H 2 O包裹体 的均一温度 变 化较大， 为 2 2 1 3 9 2 ， 集 中于 2 3 0 3 3 0 ， 但 同一 样品内不同包裹体的均一温度变化不大。这可能是 流体发生 了不混溶 ， 导致被捕获 的包裹体 的 L c o L H o 比值差别较大。 阶段包裹体均一温度 的变化 o Z 也很大 ， 为 2 0 5 3 5 0 ， 集 中于 2 3 0 2 9 0 。 阶 段的包 裹体 在 均一前 大部 分都 已经 爆裂 ， 仅 测得 TY 0 5 2 号样 品的 3个有效均一 温度 2 2 4 、 2 3 0 、 2 7 1 ， 较 阶段 的略低。阶段 的包裹体 比较小 ， 本次研究选取了 T Y0 3 6 B号样品中的 2个原生包裹 体 ， 其均一温度为 1 7 5 和 1 8 5 ， 明显低 于前 3个 阶段( 表 1 ) ， 代表了矿液活动的尾声 。包裹体均一温 度的数据统计结果见图 5 。 工阶段石英 内 c o 2 一 H 2 O 包裹 体 中 c o 2相 的 固相 融 化 温 度 为 一8 2 1 一 5 7 3 C， c t h 相部分均一 到液相 的温度 为 8 2 3 1 T E； 1I 阶段石英内 c o 2 一 H 2 O包裹体中 c 0 2 相的 初 融温度为 一6 0 3 一5 6 7 C， c o 2 相部分 均一 到 第 3 1 卷第 2期 N 2 l n n 卜 2 。 一 O0 卜 I n I n ? O0 0 吴晓贵等 ： 小秦岭东桐峪金矿床的流体包裹体研究 摹罨三0,1 喜覃摹嘉摹摹摹 喜 自 8 2 壹 = 半 In ) 。 。 ) ) 、 2 2 2 2 土 卜、 O 0 E H H 卜 O 0 L n 2 0 1 卜 0 卜 0 一 _【 一 0 一 N t ， 一 一 _【 N 0 n 一 0 一 L 6 0 n 0 _【 n 一 t ， 0 _【 一 0 【 一 _ n 卜 一 0 【 ) _【 n _【 一 一 一 一 0 一 一 一 _【 _【 一 _【 一 0 _【 一 一 _【 _【 一 一 N1【 一 n 0 _【 H 蜒酞 目 譬 如 H 恹 目 0 g 0 N 0 L I J 0 I J H 蟮钛目 岛 d ， v 扣柩 H g 0 n 0 N e H 岛 删 妞 H 露 如 g 0 n 0 g _【 0_【 0 L I J 目 咯 岳 H g g_ _【 0 Ll J H 酞 I l H 嚣 扣 H 挺酞 目 g 0 0 n H 0_【 0 目 0 0 I 0 0 g 0 0 n _【 n 0 0 g 0 0 0 0 一 _J 嚣 ) d ( z一 0 一 袁 副 畦妻 _昌 妾 帐 咯 莹a I )p l 品 I l 营3 _ 苔 l0 暑 I I _! 害 I 辄一 罟 I p 口 J 0 l I n 譬 u 互 星 至 I u0 眯好 露挺叫 莹 l f 励 娟 帐 2 0 2 矿 床 地 质 三 卜 N 目 目 g 如 吕 量 善 2 0 1 2 钲 。 避建 n副 N 副 0 z 0 0 _【 。 叁 目 目 l l 目 H H 船椒 u 。 幂糨 一 辄 一 皿簸蛊 露 蚪黎留 船 0 0 一 n 0。 【 1 c ) _【 h t ，N n 一 _【 t ， 1【 n _【 一 n 一 一 0 _【 。 一 n _【 一 口 一 n 。 n N n 【 一 N n n _【 一 n 一 一 。 一 ， _【 I l 一 _【 一 卜 n _【 寸 n H 0 一 一 一 c ) n n 一 。 _【 一 n _【 一 一 c ) _【 一 ) _ 0 n H 一 。 _【 一 一 n _【 一 N 一 0 n 0 0 n 0 _【 _【_【 一 N n 0 l I 一 _【 N t ， N n n H 一 卜 n N n _【 一 _【 h _【 。 _【 n I 。 一 一 n n _【 一 c ) H H 一 寸 一 _ n _【 _【 n H 一 一 n n N n 一 一 _【 目 暮 鸶屡 鸶 皿辞 晕 鸶 皿 畔 鸶 甾蓬踬 萱 皿辞骚畔 g 0 t ， g 0 e g 0_【 n 0 g 0 _【 n e 目 0 n L I J 目 0 _【 n e g 0 _【 N n 0 L I J c u J q 9 6 ( 0 芝 一 s j ， ( ( I ) ) 一 0 ，J 一 0 。 ) 0 副 叁 聋咯妻 唰迥 唔妻 丑 _ 1 0 U H 第 3 1 卷第 2 期 吴晓贵等： 小秦岭东桐峪金矿床的流体包裹体研究 2 0 3 1 2 l O 8 - 4 2 0 3 0 1 5 0 1 7 0 l 9 0 21 0 23 0 25 0 2 7 0 2 9 0 31 0 33 0 35 O 3 7 0 3 9 0 均 一温 度 I 9 0 21 0 2 3 0 2 50 2 7 0 2 9 0 3 1 0 33 0 3 5 0 均一 温度 图 5 东桐峪金矿 I、 阶段石英脉中流体包裹体均一温度直方图 F i g 5 Hi s t o g r a ms o f h o mo g e n i z a t i o n t e mp e r a t u r e f o r fl u i d i n c l u s i o n s i n I a n d 1 I s t a g e q u a r t z v e i n f r o m t h e Do n g t o n g y u g o l d d e p o s i t 7 8 ， 主要集 中于 6 8 7 2 ； 计算 出此 阶段 的盐 度 叫( Na C 1 ) 为 4 3 1 2 7 ， 主要集 中于 5 3 5 9 ； 流体密度为 0 8 3 0 9 6 g c m3 。 阶段所测得 的有效数据 比较少 ， 流体包裹体 笼形物的熔化温度为 3 7 7 2 ， 主要集 中于 6 2 - 6 9 ； 计算 出该 阶段的盐度 叫( Na C 1 ) 为 5 3 1 1 0 ， 主要集 中于 5 1 7 1 ； 流体密度 为 0 92 0 9 6 g c m3 。 根据流体包裹 体均一 温度与盐 度相 关关 系 图 ( 图 6 A) 可知 ， 包裹体均一温度与盐度呈明显 的负相 关关系 ， 同时， 水溶液包裹体和富 C O 2 包裹体共生 的 事实 ， 都说 明该 流体在被捕获时 已发生了明显 的相 4 5 0 4 0 0 3 5 0 3 0 0 p 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 O 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 O w( Na C1 ) 分离作用 ， 其结果是 ， 挥发性组分分离逸 出， 残液 的 浓度和盐度增大 ， 富挥发性组分被捕获而形成 了富 气相包裹体。 包裹体 中 c o 2 部 分的密度是依据 S h e p h e r d等 ( 1 9 8 5 ) 的 C O2 包裹体均一温度与 C O 2 相密度关 系 图解计算 出的， 因 C O 2 包裹体部分均一为液相 ， 故求 密度时采用临界点上部的液相密度 曲线。计算结果 表明， 工阶段 C O 2的密度分布范 围较大， 为 0 4 7 0 8 9 g c m3 ，主要集 中于 0 6 5 0 7 3 g c m3 ， I I 阶段 09 2 的密度主要集 中于 0 7 1 0 8 3 g c m3 ， I I I 阶段 C O 2 的密度为 0 8 3 0 8 9 g c m3 。3个阶段 C O 2的 密度逐渐升高( 图 6 B) 。 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 7 5 0 8 0 0 8 5 0 9 0 P ( g c m ) 图 6 东桐峪金矿流体包裹体均一温度与盐度相关关系图( A) 及 c o 2 密度直方图( B ) F i g 6 C o r r e l a t io n b e t we e n h o mo g e n i z a t i o n t e mp e r a t u r e a n d s a l i n i t y( A)a n d h i s t o g r a m o f P 。 D 2 ( B ) o f fl u i d i n c l u s i o n s i n t h e D o n g t o n g y u g o l d d e p o s i t 4 3 2 l 0 ” 如 加 0 、 5 ， 籁聪 矿 床 地 质 2 0 1 2， 芷 3 4 激光拉 曼探 针测 试 为定性了解 c o 2 及其他挥发分 的特点 ， 在北京 大学地球与空间科学学院地质教学实验中心进行了 激光拉曼探针分析。测试仪 器为英 国 R e n i s h a w公 司生产的R M一 1 0 0 0 型拉曼光谱仪； 测试条件为： 5 1 4 n m 激光器 ， 计数时间 1 0 S ， 分辨率 1 2 c m一， 激光束斑 1 2 m。 6件代表性样 品主要包括 工、 、 阶段 的 c o 2 一 H， o包裹体 ， 测试结果如 图 7 所示。 I阶段样 品( TY 0 0 2 、 TY 0 0 8 、 T Y0 1 0 、 T Y0 2 8 ) 中 的 c o2 一 H O包 裹体 的 c o 2相 主要 是 c oz ( 图 7 A、 C) ， 同时含有 C H 4 ( 图 7 A) ， 与测得的 C O 2 相 的初熔 温度相符( Va n d e n Ke r k h o f e t a 1 ， 2 0 0 1 ) 。 阶段样 品( T Y 0 0 5 ) 中 c o 2 一 H 2 O包裹体 ( 气相 分数极大 ， 仅见包裹体边缘有水膜) 的 c o 2 相也含有 一 定量的 C H 4 ( 图 7 B ) 。 对阶段样品( T Y 0 5 2 ) ， 选取了黄铜矿旁边的 c o 2 一 H2 O包裹体 ， 测得其气相 中有丰富的 C H4 ， 同时 还见微弱的 H 2 O峰 ， 液相中也含有一定量得 c o 2 ( 图 7 D) 。 激光拉曼测试结果表 明， 东桐 峪矿 区 I、 、 阶段石英脉 中的 c o2 一 H2 O包 裹体均含有 比较 丰富 的 C H 4 。 4 讨论 4 1 成矿压力及深度 根据上述测温及盐度计算结果 ， 可采 用 c o2 摩 尔分数法计算出包裹体最小捕获压力。首先， 根据 c o 2 一 H2 O包裹体的 c o 2 相部 分均一温度和包裹体 完全均一 温度 ， 结合 Di a mo n d ( 2 0 0 1 ) 的 c o2 一 H2 O体 系的 V - X相图， 计算 出 c o2 的摩尔分数 ， 然后 ， 利用 T a k e n o u c h i等( 1 9 6 4 ) 的 P X相图计算出包裹体最小 捕获压力值 。 图 7 东桐峪金矿流体包裹体拉曼测试谱图 AI阶段 C ( ) 2 一 H2 0包裹体 ， TY 0 0 2号样品 ； B1 I 阶段 O3 2 一 H2 0包裹体 ， T Y0 0 5号样品 ； CI阶段 c o2 一 H 2 0包 裹体 ， TY 0 1 0号样 品； D阶段 C ( ) 2 一 H 2 o包裹体 ， TY 0 5 2号样品 F i g7 L a s e r Ra ma n a n a l y s i s o f fl u id i n c l u s i o n s i n t h e Do n g t o n g y u g o l d d e p o s it Ac o 2 一 H 2 O fl u i d i n c lu s i o n s o f I s t a g e ，s a mp l e TY 0 0 2； B c o2 一 Ha O fl u i d i n c l u s i o n s o fs t a g e ，s a r n p l e TY 0 0 5 ： C C 02 一 H2 O fl u i d i n c l u s i o n s o f I s t age ， s a mp l e T Y0 1 0 ； D C 02 一 Ha O fl u i d i n c l u s i o n s o f U I s t a g e ， s a mp l e T Y0 5 2 第 3 1 卷第 2期 吴晓贵等： 小秦岭东桐峪金矿床的流体包裹体研究 2 0 5 5 5 0 m q 1 4 5 5 0 m q l 4 5 5 0 m q 8 9 1 0 13 3 q 8 6 4 0 m q 6 4 0 TY 0 5 2 1 I 6 0 0 m q 8 5 0 1 6 6 6 7 7 8 _ 7 6 6 9 6 4 2 7 2 0 2 3 4 2 8 5 1 7 1 1 5 2 1 8 2 2 4 0 2 5 0 25 0 28 5 26 3 2 4 2 2 71 6 37 6 2 0 4 2 6 _ 4 6 2 5 8 6 6 71 1 0 9 1 4 0 1 3 5 9 2 1 4 0 1 3 5 1 1 8 1 4 0 1 6 0 1 4 5 1 2 3 1 7 0 1 6 0 1 7 0 计算结果 ( 表 2 ) 表明， 东桐峪金矿 q 1 4脉 5 5 0 m 标高样品内 工阶段流体的最小捕获压力为 1 0 9 1 4 0 MP a ， q 8脉 5 5 0 m标高样品 内 工阶段流体的最小捕 获压力为 1 3 5 MP a 左右 ， q 8脉 9 1 0 m 标高样品内 I 阶段流体 的最小捕获压力 为 9 2 MP a左右 ； q 6 4 0脉 6 4 0 m标 高样 品内 阶段 流体 的最 小捕获 压力 为 1 3 5 1 4 0 MP a ； q 8 5 0 1脉 6 0 0 m标高样 品内 阶段 流体的最小捕获压力为 1 1 8 MP a 左右 。 此外 ， 利用 S c h wa r t z ( 1 9 8 9 ) 提供的 W( Na C 1 ) 为 6 的c o 2 一 H 2 O N a C 1 包裹体的 X C O、 、 p 和 关, 系图， 以及该类包裹体 的 、 V C Q和 P关 系图， 笔 者选取 ( N a C 1 ) 为 6 左右 的包裹体来计算包裹 体的最小捕获压力 ， 计算所得之 I阶段 阶段流 体最小捕获压力都 比据 c o 2 摩尔分数法计算的压力 高( 1 0 ) MP a ( 表 2 ) ， 东桐峪 q 1 4脉 5 5 0 m标 高样 品内 工阶段流体的最小捕获压力为 1 4 0 1 6 0 MP a ， q 8 脉 5 5 0 m标高样品内I阶段流体的最小捕获压力 为 1 4 5 MP a 左右 ， q 8脉 9 1 0 1T I 标高样品内 I阶段流 体的最小捕获压力 为 1 2 3 gP a左右 ； q 6 4 0脉 6 4 0 m 标高样品内阶段流体的最小捕获压力为 1 6 0 1 7 0 MP a ； q 8 5 0 1脉 6 0 0 I T I 标高样 品内阶段流体的最小 捕获压力为 1 7 0 MP a 左右 ( 表 2 ) 。由于成矿流体的 训( Na C 1 ) 为 6 左右 ， 因此 ， 采用 S c h wa r t z ( 1 9 8 9 ) 的 相图计算出的结果 比较接近真实值 。 由于东桐 峪金矿是韧性剪 切带构造控矿 ， 且采 样点石英脉的倾角较缓 ， 都小于 4 5 。 ， 因此 ， 采用静岩 压力来估算成矿 的深度 ( Ro e d d e r e t a 1 ， 1 9 8 0 ) 。根 据 S c h w a r t z ( 1 9 8 9 ) 的相图计算出的包裹体最小捕获 压力 ， 东桐 峪金矿床 的最小 成矿 深度 为 4 66 3 k m， 与李绍儒等( 1 9 9 7 ) 计算出的小秦岭东闯金矿的 成矿深度( 4 8 -6 1 k m) 相近， 属中浅成矿床 。 4 2 流体演化 东桐峪金矿含金脉石英中记录 了多期流体的成 矿作用 ， 早期的热液活动 以形成乳 白色石英大脉为 特征。初始成矿流体属 H2 O c o 2 一 Na C 1 体系 ， 流体最 低捕 获 温 度 为 2 2 13 9 2 ， 密 度 为 0 8 40 9 3 g c m 3 ，是 一 种 低 盐 度 W ( Na C 1 )为 5 5 7 9 、 富 c o 2的流体 ， 同时含 有 C H4等挥发 分。 这种流体在早期韧性剪切一 硅化 阶段被 工阶段石英 所捕获。 在 、 成矿阶段 ， 早期的乳 白色脉石英受到剪 切变形 ， 富含 C O 2的流体沿构造薄弱带( 石英脉壁附 近) 迁移、 交代 ， 热液 中硅质 和黄铁矿等沉淀形成了 条带状和块状石英一 黄铁矿脉体 ； 随后的热液活动再 次叠加在乳 白色石英脉之上 ， 形成了网脉和细脉状 石英一 多金属硫化物。剪切带 内早期形成 的石英脉 ( Q I) 产 生 裂 隙， 被烟 灰 色 ( Q 1 I) 或 灰 白色 石英 ( Q1 1 ) 和硫化物填充 。在这些石英中捕获 了一些原 生 C O 2 一 H 2 O包裹体 。其中， 阶段流体最低捕获温 度为 2 0 5 -3 5 0 ， 叫( Na C 1 ) 为 5 3 5 9 ， 密度 为 0 8 3 0 9 6 g c m3 ； 1 1 1 阶段 流体最低捕获温度为 2 2 42 7 1 ， 叫( Na C 1 ) 为 5 1 7 1 ， 密度 为 0 9 2 0 9 6 g c m3 。由于强烈 的剪切变形 ， 早期石 英颗粒( Q工) 被变形成透镜状、 眼球状 。一些原生包 裹体受到破坏 ， 同时， 形成 了一些沿裂隙分布的次生 包裹体。随着温度和压力的降低 ， 富 c o 2的均质流 体进入到 c o 2 与 H7 O的不混溶区 ， 流体发生了广泛 而强烈的不混溶 ， 分离成低密度的富 c o 2流体和高 密度的富 H7 O流体 ， 这两种流体 以不同 比例被捕获 而形成 了混合型流体包裹体组合 。 在 成矿阶段 ， 即碰撞作用的末期 ， 主要表现为 石英的脆性变形 ， 由于剪切构造带 的抬升 ， 流体最低 捕获 温度 降低 ( 1 7 5 21 8 5 0 ( 2 ) ， c o 2含 量下 降； 另 外 ， 由于碳酸盐的大量沉淀 ， 也使此阶段 c o2 含量较 少 ， 因此 ， 水溶液包裹体在该阶段较为常见 。 勰 岫 一 矿 床 地 质 2 0 1 2焦 5 结论 ( 1 )东桐峪金矿床的构造一 成矿过程可分为 4个 阶段 ： 黄铁矿哥L 白色石英阶段 ( 工) ； 灰 白色石英一 黄 铁矿阶段 ( ) ； 石英一 多金属硫化物阶段 ( ) ； 石英一 碳酸盐阶段 ( ) 。 工阶段 发育丰富 的 C 02 一 H2 O包 裹体 ， 还 有较 少 的 包裹 体 ； 、 阶段 也发 育 C 02 一 H2 O包裹体和 I m 包裹体 ； 阶段 以盐水包裹 体为主 ， C O 2 含量较少 。 ( 2 )东桐峪金矿床 内 C O 2 一 H 2 O包裹体 的均一温 度主要集 中于 2 0 5 3 9 2 。从成矿早期 的 I阶段到 中一 晚期的 、 阶段 ， 包裹体 的均一温度逐渐降低 ， 叫( Na C 1 ) 变化范围主要为 5 8 ， 其中， I阶段 流体的盐度最高 ， 而主要成矿阶段流体的盐度则低 于 I阶段 。 ( 3 )通过 S c h wa r t z相 图法 ， 计算得到东桐峪金 矿床流体 的最小 捕获 压力 ， 主要集 中于 1 2 31 7 0 MP a ， 采用静 岩压力估算 的最小成矿深度 为 4 6 6 3 k m 志谢野外工作得到东桐峪金矿地质技术人 员的支持 ， 还得到 了中国地质大学( 北京 ) 张德会教 授 、 余心起教授的指教 ， 以及中国地质大学( 武汉 ) 谭 俊博士的帮助 ， 在此一并志谢。 参考文献 R e f e r e n c e s 汀 景 ， 富士谷 1 9 9 2 豫两 金矿 成矿 规律 M 北京 ： 地 震 出版社 2 3 4页 范宏瑞 ， 谢奕汉 ， 赵瑞 ， 王英 兰 2 0 0 0 小秦岭 含金石 英脉复 式成 因 的流体包裹体证据 J 科学通报 ， 4 5 ( 5 ) ： 5 3 7 5 4 2 范宏瑞 ， 谢奕汉 ， 翟 明国， 金 成伟 2 0 0 3 豫 陕小 秦岭 脉状