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停姬
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1 第 35 卷第 2 期年 3 月 Geologicl Science nd Technology Informtion ol.35 No.2 Mr. 2 大兴安岭北段古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体特征与成矿机制李春诚 1ꎬ2 ꎬ 吕新彪 2ꎬ2 ꎬ 杨永胜 2c 3 ꎬ 高荣臻 (1. 湖北省地质科学研究院 ꎬ 武汉 33ꎻ2. 中国地质大学 ( 武汉 ). 资源学院 ꎻ. 地质过程与矿产资源国家重点实验室 ꎻ c. 地质调查研究院 ꎬ 武汉 37ꎻ3. 中国地质大学 ( 北京 ) 地球科学与资源学院 ꎬ 北京 13) 摘要 : 古利库金 ( 银 ) 矿床位于中生代大杨树火山断陷盆地北东缘与新元古代 - 早寒武世落马湖隆起的接壤部位 ꎮ 矿体主要赋存于下白垩统龙江组火山岩及其与新元古界 - 下寒武统落马湖群变质岩接触带附近 ꎬ 严格受古火山机构及其外围的环形断裂控制 ꎮ 热液成矿阶段分为早期石英阶段玉髓 - 黄铁矿阶段石英 - 黄铁矿阶段石英 - 多金属硫化物阶段石英 - 碳酸盐阶段 ꎮ 对古利库矿床进行的系统岩相学和流体包裹体研究表明 ꎬ 流体包裹体类型为富液相包裹体富气相包裹体和纯气相包裹体 ꎬ 以富液相包裹体为主 ꎮ 成矿温度为 136~ 367 ꎬ 从成矿早期至晚期分别为 27 ~ 367ꎬ255 ~ 3ꎬ179 ~ 31ꎬ136 ~ 279 ꎮ 盐度 w(ncl eqv ) 为 1. % ~.%ꎬ 成矿深度为 1. kmꎬ 成矿流体以大气降水为主 ꎬ 显示低硫型浅成低温热液金矿成矿特征 ꎮ 含矿石英脉中广泛发育冰长石和叶片状方解石 - 石英 ꎬ 结合流体包裹体特征表明 ꎬ 流体的沸腾作用是引起成矿流体中矿质发生沉淀富集的主要成矿机制 ꎮ 关键词 : 古利库金 ( 银 ) 矿床 ꎻ 低硫型 ꎻ 成矿流体 ꎻ 沸腾作用中图分类号 :P61.51 文献标志码 :A 文章编号 :1 79(2) 地质流体与成矿作用的关系是近年来国际地学界研究的一个热点 [1 ] ꎬ 流体包裹体研究是研究该方面的重点之一 ꎮ 流体包裹体是了解成矿流体特点的直接介质 ꎬ 热液矿床中流体包裹体特征对成矿环境流体演化和矿质沉淀特征具有指示作用 ꎬ 能够反映成矿物理化学条件及成矿过程 [1 1] ꎮ 古利库金 ( 银 ) 矿床位于大兴安岭地区加格达奇北东方向 15 km 处 ꎬ 为大兴安岭地区松岭区所辖 ꎮ 矿区地理坐标为 : 东经 ~ ꎬ 北纬 5 ~ ꎮ 本区广泛发育砂金矿 ꎬ 砂金储量大于 2 tꎮ 该矿由黑龙江省第五地质勘察院于 1993 年在寻找砂金物质来源时 ꎬ 通过路线地质填图发现 ꎬ 是我国东北地区一个典型的浅成低温热液矿床 ꎮ 自发现以来 ꎬ 许多学者对其区域成矿地质控矿地质条件矿床地质特征和矿床成因进行了一系列研究工作 [15 22] ꎮ 但缺乏对该矿床成矿流体性质和成矿机制的研究 ꎮ 因此 ꎬ 笔者在对古利库矿区野外地质调研的基础上 ꎬ 拟对矿区矿石的矿相学流体包裹体岩相学及显微测温进行系统的研究 ꎬ 阐明成矿流体特征 ꎬ 探讨成矿机制 ꎬ 以期能够进一步了解矿床成因 ꎬ 为矿区找矿及在区域上寻找同类型矿床提供借鉴和参考 ꎮ 1 成矿地质背景古利库金 ( 银 ) 矿床大地构造位置属东乌旗早华力西褶皱带 ꎬ 查巴奇 - 加格达奇华力西期岩浆杂岩带 [23] ꎬ 中生代大杨树火山断陷盆地北东缘与新元古代 - 早寒武世落马湖隆起的接壤部位 ꎬ 成矿区划属嫩江古生代中生代 Mo Au Cu P Zn(Ag) 成矿带 [2] ( 图 1 )ꎮ 本区先后经历了西伯利亚板块和中朝古板块的相向碰撞增生褶皱及隆起与古太平洋板块俯冲等多期构造岩浆演化 ꎮ 区域内广泛分布中生代火山岩地层 ꎬ 主要有下白垩统龙江组和光华组 ꎬ 为一套中酸性火山岩 ꎻ 其次发育新元古界 - 下寒武统落马湖群变质岩 ꎮ 区内岩浆活动较为发育 ꎬ 主要为兴凯期和华力西期花岗岩类 ꎮ 构造以断裂构造和火山构造为主 ꎬ 线性断裂非收稿日期 : 编辑 : 禹华珍基金项目 : 中国地质调查局项目 : 内蒙古自治区莫力达瓦达翰尔族自治旗拉抛等八幅 1 5 万区域矿产地质调查项目 ( NMKD21 3)ꎻ 内蒙古自治区呼伦贝尔市营林区等二幅 1 5 万区域矿产地质调查项目 (NMKD21 23) 作者简介 : 李春诚 (19 )ꎬ 男 ꎬ 现正攻读矿产普查与勘探专业硕士学位 ꎬ 主要从事成矿规律与成矿预测方向的研究 ꎮ E mil: chunchengli@ yeh.net 通信作者 : 吕新彪 (1962 )ꎬ 男 ꎬ 教授 ꎬ 博士生导师 ꎬ 主要从事矿床学矿产勘查与评价方面的教学和科研工作 ꎮ E mil:lvx_1@ 3.com

2 第 2 期李春诚等 : 大兴安岭北段古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体特征与成矿机制 153 常发育 ꎬ 多为华力西期或燕山期形成 ꎬ 且具多期性继承性的特点 ꎬ 按构造方向可分为北东向北北东向北西向和东西向 ꎮ 褶皱构造仅见于北东部 ꎬ 为复式向斜 ꎮ 华力西期及以前的构造多具韧性剪切特点 ꎬ 表现为糜棱岩化带构造破碎带 ꎻ 燕山期构造多具继承性 ꎬ 常为压性 ꎬ 错切老构造 ꎬ 以北东向北西向为主 ꎬ 控制火山喷发带的形成 ꎮ 火山构造呈北西向带状展布 ( 图 1 )ꎮ 2 km K 1 g 3 Au 13 K 1g+ l 5 Ag 1 K 1g+ l 6 15 A K 1g+ l III1 I1 III2 Q K 1 g 7 III1 17 I2 I I7 III3 Q I3 I6 I5 I 9 I1 1 I9 Iv1 Q. 第四系 ꎻK 1 g. 光华组酸性火山岩 ꎻK 1 g+l. 光华组和龙江组 ꎻ. 龙江组中酸性火山岩 ꎻ1. 志留系泥盆系 ꎻ2. 新元古界 - 下寒武统变质岩 ꎻ3. 华力西期中粒含白云母花岗岩石英闪长岩 ꎻ. 兴凯期二长花岗岩斜长花岗岩 ꎻ5. 安山玢岩 ꎻ6. 地质界线 ꎻ7. 不整合界线 ꎻ. 火山穹隆 ꎻ9. 火山通道 ꎻ1. 爆破角砾岩筒 ꎻ11. 实测与推测断层 ꎻ. 隐伏断裂 ꎻ13.Au 矿体 ꎻ1.Ag 矿体 ꎻ15. 砂金矿体 ꎻ. 矿区位置及矿带编号 ꎻ17. 成矿亚带编号 ꎻ1. 远景区编号图 1 古利库矿区大地构造位置图 () 及区域地质图 ()( 据文献 [19] 修改 ) Fig.1 oction ( ) nd regionl geology ( ) of Guliku deposit 2 矿床地质特征矿区地层以下白垩统龙江组和光华组火山岩为主 ꎬ 东北部发育少量新元古界 - 下寒武统落马湖群变质岩 ( 图 2 )ꎮ 其中龙江组是一套以安山岩含砾安山质凝灰熔岩英安岩为主的中性 - 中酸性火山岩 ꎮ 光华组是一套以流纹岩流纹质凝灰岩含砾熔结凝灰岩英安岩为主的酸性火山岩 ꎮ 落马湖群以片岩板岩大理岩为主 ꎮ 与成矿关系最为密切的是龙江组及其与落马湖群的接触带 ꎮ 矿体就位受控于结晶基底北西向韧性剪切带和火山机构内断裂构造爆破角砾岩筒 ꎬ 呈脉状和网脉状产出 ( 图 2 ꎬc)ꎮ 矿体位于北部的 1 号 2 号化探异常区和南部的 3 号化探异常区 ꎬ 断续分布在 5 km 范围内 ꎬ 空间上构成一条北西向展布的矿带 ꎬ 并围绕火山穹隆形成明显的矿化蚀变水平分带和 Au 型 Au Ag 型 Ag 型的矿体水平 ( 侧向 ) 分带 [1] ꎮ 矿体主要产于龙江组安山岩和英安岩中 ꎬ 次为落马湖群变质岩系以及二者的接触部位 ꎮ 根据矿石产出和组构特点 ꎬ 可划分为 3 类 : 石英脉型矿石石英网脉型矿石浸染状黄铁矿 - 硅化角砾岩型矿石 [] ꎮ 矿石主要为硫化矿 ꎬ 矿石矿物主要有黄铁矿黝铜矿闪锌矿 ꎬ 少量黄铜矿 ꎬ 极少量辉铜矿 ꎮ 脉石矿物以石英为主 ꎬ 次为方解石冰长石绢云母白云石和伊利石 ꎮ 矿石结构以交代溶蚀结构为主 ꎬ 可见自形 - 半自形粒状结构乳滴状结构脉状穿插结构交代残余结构等 ꎻ 矿石常见条带状构造浸染状构造网脉状构造角砾状构造以及晶洞状构造等 ꎮ 矿区围岩蚀变主要有冰长石化黄铁矿化硅化绢云母化碳酸盐化青磐岩化 ꎮ 其中与矿化关系最为密切的是冰长石化和硅化 ꎬ 特别是富矿地段紧密相伴 ꎬ 代表矿化主期的一种标志性近矿热液蚀变作用 ꎮ

２０１６年１５４ 2 m I B 3 m 1 2 13 III I(13) I() Au 3 q 1 gl 15 5 Z 6 ml+gnt 17 I() III II II(6) II(1) II(2) II() II(1) Au+Ag c ZK ZK1 ZK11 Au2 Tc3 ZK5 z Au2 II(3) Au Au+Ag II(2) II() Ag 1 7 1 I 19 Au1 gl

3 ２０１６年１５４ 2 m I B 3 m III I(13) I() Au 3 q 1 gl 15 5 Z 6 ml+gnt 17 I() III II II(6) II(1) II(2) II() II(1) Au+Ag c ZK ZK1 ZK11 Au2 Tc3 ZK5 z Au2 II(3) Au Au+Ag II(2) II() Ag I 19 Au1 gl q Ag 9 II(2) 2 1 Au Ag 22 q ml+gnt １.第四系ꎻ２.流纹岩ꎻ３.英安岩ꎻ４.凝灰岩ꎻ５.英安质熔结角砾岩ꎻ６.安山质熔结角砾岩ꎻ７. 千枚岩ꎻ８.变粒岩ꎻ９.片麻岩ꎻ１０.花岗斑岩ꎻ １１.二长花岗岩ꎻ１２.爆破角砾岩ꎻ１３.角砾岩筒ꎻ１４.玉髓状硅化脉ꎻ１５.流纹质角砾熔岩ꎻ１６.爆破角砾岩ꎻ１７.糜棱岩化变砾岩ꎻ１８.化探异常区分布及编号ꎻ１９.矿化蚀变区及编号ꎻ２０.矿带( 矿体) 编号ꎻ２１.金矿体ꎻ２２.银矿体图２古利库金(银)矿区地质图( 据文献[２５２６] 修改) Ｆｉｇ.２ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＧｉｌｉｋｕＡｕＡｇｄｅｐｏｓｉｔ根据野外观察手标本及显微镜下矿物相互之间的穿切交代包裹等关系可将古利库金( 银) 矿床的成矿过程从早到晚共划分为５个阶段ꎮ 第Ⅰ阶段早期石英阶段ꎮ 该阶段几乎无矿 % &-' ( ) *!"#$ 化ꎬ野外可见到玉髓黄铁矿脉切割石英ꎬ使其呈团块状分布在间隙中( 图３ａ) ꎮ 镜下也可见到玉髓黄铁矿脉切割早期石英( 图４ａ) ꎮ 第Ⅱ阶段玉髓黄铁矿阶段ꎮ 该阶段矿化较 # $-' ( ) * % &-' ( ) * c d 1#$* +,-./* ａ.玉髓黄铁矿脉切割包裹早期石英ꎻｂ.石英黄铁矿脉切割玉髓黄铁矿脉ꎻｃ.脉状银黑色物质ꎻｄ.梳状石英脉图３古利库金(银)矿床野外矿石照片Ｆｉｇ.３ＰｈｏｔｏｓｏｆｏｒｅｉｎｔｈｅＧｕｌｉｋｕＡｕＡｇｄｅｐｏｓｉｔ

第２期１５５李春诚等:大兴安岭北段古利库金( 银) 矿床流体包裹体特征与成矿机制弱ꎬ以黄铁矿为主ꎬ野外可见石英黄铁矿脉切割玉髓黄铁矿脉( 图３ｂ) ꎮ 第Ⅲ阶段石英黄铁矿阶段ꎮ 该阶段矿化较弱ꎬ以黄铁矿为主ꎬ可见少量黄铜矿及辉铜矿ꎮ 第Ⅳ阶段石英多金属硫化物阶段ꎮ 该阶段矿化范围大ꎬ强度大ꎬ黝铜矿大量出现ꎬ其次是黄铁矿闪锌矿黄铜矿和辉铜矿ꎮ 脉石矿物以石英为

4 第２期１５５李春诚等:大兴安岭北段古利库金( 银) 矿床流体包裹体特征与成矿机制弱ꎬ以黄铁矿为主ꎬ野外可见石英黄铁矿脉切割玉髓黄铁矿脉( 图３ｂ) ꎮ 第Ⅲ阶段石英黄铁矿阶段ꎮ 该阶段矿化较弱ꎬ以黄铁矿为主ꎬ可见少量黄铜矿及辉铜矿ꎮ 第Ⅳ阶段石英多金属硫化物阶段ꎮ 该阶段矿化范围大ꎬ强度大ꎬ黝铜矿大量出现ꎬ其次是黄铁矿闪锌矿黄铜矿和辉铜矿ꎮ 脉石矿物以石英为主ꎬ可见少量绢云母和冰长石ꎮ 该阶段是金的主成矿阶段ꎬ并伴随有少量的银矿化ꎮ 野外可见到脉状银黑色物质( 图３ｃ) ꎬ镜下照片显示黝铜矿交代闪锌矿ꎬ黄铜矿常呈不规则状条带状或者乳滴状出现在闪锌矿中( 图４ｂ) ꎬ也可见黄铜矿呈脉状交代黝铜矿( 图４ｃ) ꎮ 此外ꎬ还可见辉铜矿呈脉状产在石英中( 图４ｄ) ꎮ 第Ⅴ阶段石英碳酸盐阶段ꎮ 本阶段矿物组合单一ꎬ 主要是石英和方解石ꎬ在矿区内分布广泛ꎮ 野外还可见梳状石英( 图３ｄ) ꎬ本阶段矿化不发育ꎬ 属成矿的尾声ꎮ 表生期主要形成氧化矿石ꎬ如孔雀石等次生氧化矿物ꎮ Sp Ttr Py Ttr 5 m m c 1 m m d Ccp Clc Ttr Au 5 m m 5 m m ａ.玉髓黄铁矿脉切割早期石英ꎻｂ.黝铜矿交代闪锌矿ꎻｃ.黄铜矿呈脉状交代黝铜矿ꎻｄ.石英中的脉状辉铜矿ꎮ Ｐｙ.黄铁矿ꎻＳｐ.闪锌矿ꎻＣｃｐ.黄铜矿ꎻＴｔｒ.黝铜矿ꎻＣｌｃ.辉铜矿ꎻＡｕ.金图４古利库金(银)矿床矿石镜下照片Ｆｉｇ.４ＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅｐｈｏｔｏｓｏｆｏｒｅｍｉｎｅｒａｌｓｉｎｔｈｅＧｕｌｉｋｕＡｕＡｇｄｅｐｏｓｉｔ３流体包裹体研究３.１样品特征及分析方法本次研究的样品来自古利库矿床２号矿带矿井中与成矿密切相关的石英脉ꎬ分别有早期石英阶段玉髓黄铁矿阶段石英黄铁矿阶段石英多金属硫化物阶段和石英碳酸盐阶段形成的石英脉ꎬ首先将上述样品磨制成双面抛光的薄片做岩相学和流体包裹体观察ꎬ然后选择具有代表性的包裹体进行显微测温ꎮ 显微测温工作在中国地质大学( 武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室完成ꎬ所使用的仪器为Ｌｉｎｋａｍｔｈｍｓ６００型冷热台( １９６ ~ ６００ ) ꎮ 测定前ꎬ 应用人造纯Ｈ２Ｏ及ｗ ( ＮａＣｌ) 为２５的Ｈ２ＯＮａＣｌ包裹体( 国际标样) 对流体包裹体的参数进行系统校正ꎬ误差为± ０.１ ꎮ 测试期间ꎬ当温度< ３０时ꎬ升温速率为１ / ｍｉｎꎻ当温度 > ２００时ꎬ升温速率为１０ / ｍｉｎꎬ在相变化及冰点附近ꎬ升温速率<０. ２ / ｍｉｎꎮ ３.２包裹体岩相学特征流体包裹体岩相学研究表明ꎬ除玉髓黄铁矿阶段石英中包裹体发育较差外( 基本未见包裹体) ꎬ 其他各成矿阶段石英中均发育大量流体包裹体ꎮ 室温下ꎬ包裹体均表现为气液两相 ( 图５) ꎮ 缺乏含ＣＯ２三相包裹体和含子矿物包裹体ꎮ 单个包裹体形状多不规则ꎬ规则者呈负晶形( 图５ａ) 四边形( 图５ｂ) 椭圆形或三角形ꎮ 大小差异很大ꎬ变化于１ ~ ２０ μｍ之间ꎬ最大可达３０ μｍꎬ其中以个体较小者( < １５ μｍ) 居多ꎬ主要集中在５ ~ １５ μｍ之间ꎮ 总体上包裹体呈线状( 图５ｃ) 群聚状孤立状及线状交叉

156 2 年分布 ꎬ 包裹体线状分布没有穿过石英晶体 ꎬ 可推断包裹体为原生包裹体和假次生包裹体 ꎮ 各阶段的包裹体特征如下 ꎮ Ⅰ 阶段的石英主要发育富液相包裹体 ꎬ 可见纯气相和富气相包裹体 ꎮ 包裹体多呈孤立分布 ꎬ 形态多为不规则状椭圆状长条状四边形 ꎬ 大小集中在 1 ~ μm 之间 ꎬ 最大者可达 3 μmꎬ 气液比变化于 1% ~ % 之间 ꎬ 集中变化于 2% ~

5 156 2 年分布 ꎬ 包裹体线状分布没有穿过石英晶体 ꎬ 可推断包裹体为原生包裹体和假次生包裹体 ꎮ 各阶段的包裹体特征如下 ꎮ Ⅰ 阶段的石英主要发育富液相包裹体 ꎬ 可见纯气相和富气相包裹体 ꎮ 包裹体多呈孤立分布 ꎬ 形态多为不规则状椭圆状长条状四边形 ꎬ 大小集中在 1 ~ μm 之间 ꎬ 最大者可达 3 μmꎬ 气液比变化于 1% ~ % 之间 ꎬ 集中变化于 2% ~ 35% 之间 ꎮ 其中 ꎬ 富液相包裹体较多 ꎬ 气液比变化于 1% ~ 5% 之间 ꎬ 包裹体气泡较透明 ꎻ 偶见富气相包裹体 ꎬ 气液比可达 %ꎬ 气泡透明度较高 ( 图 5 d)ꎮ Ⅱ 阶段主要为玉髓 ꎬ 未发现明显的包裹体 ꎬ 未获得相关数据 ꎮ Ⅲ 阶段的石英主要发育气液两相包裹体 ꎮ 包裹体多呈群体产出 ꎬ 形态多为不规则状 ( 图 5 c)ꎬ 也可见卡脖子包裹体 ꎬ 大小不等 ꎬ 变化于 2 ~ 2 μm 之间 ꎬ 气液比变化于 15% ~ % 之间 ꎬ 以 2% ~ 35% 居多 ꎮ Ⅳ 阶段的石英主要发育气液两相包裹体 ꎬ 可见富气相包裹体 ( 图 5 eꎬf)ꎮ 包裹体多呈群体分布 ꎬ 形态多为不规则状椭圆状长条状 ꎬ 大小集中在 5 ~ μm 之间 ꎬ 最大者可达 25 μmꎬ 气液比变化于 5% ~ 7% 之间 ꎬ 富液相包裹体多呈孤立产出 ꎬ 形态多为椭圆状长条状不规则状等 ꎬ 大小不等 ꎬ 变化于 ~ 25 μm 之间 ꎬ 气液比变化于 1% ~ % 之间 ꎮ 阶段的石英主要发育气液两相包裹体 ꎮ 包裹体多呈孤立产出 ꎬ 也可见次生包裹体呈线状分布穿过矿物边界 ꎬ 形态多为椭圆状长条状不规则状等 ꎬ 大小不等 ꎬ 变化于 ~ 2 μm 之间 ꎬ 气液比变化于 1% ~ 3% 之间 ꎮ c d 2μm e 2μm f 2μm 2μm 2μm 2μm. 负晶形包裹体 ꎻ. 长方形包裹体 ꎻc. 线状包裹体 ꎻdꎬeꎬf. 富气相和富液相包裹体共存图 5 古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体显微镜下照片 Fig.5 Microscope photos of fluid inclusions in the Guliku Au Ag deposit 3.3 流体包裹体均一温度盐度和密度本次针对所采集的样品进行了系统的显微测温 ꎬ 共获得 17 个数据 ꎬ 实验中为了避免误测成矿前包裹体 ꎬ 在测试过程中尽量选择金属矿物附近的包裹体进行测温 ꎮ 测试结果见表 1ꎮ 表 1 古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体显微测温结果 Tle 1 Microthermometric results of fluid inclusions in the Guliku Au Ag deposit 成矿阶段个数均一温度冰点盐度 T h / T m / w(ncl eqv ) / % Ⅰ. 早期石英 1 27 ~ ~ ~ 5.6 Ⅱ. 石英 - 黄铁矿 ~ ~ ~ 5.1 Ⅲ. 石英 - 多金属硫化物 ~ ~ ~. Ⅳ. 石英 - 碳酸盐 ~ ~ ~.3 与成矿有关的石英中包裹体的均一温度变化范围较大 ( 表 1ꎬ 图 6)ꎬ 为 136 ~ 367 ꎮ 其中 Ⅰ 阶段温度范围为 27 ~ 367 ꎬ 利用 NCl-H 2 O 体系冰点 - 盐 [26] 度公式计算获得包裹体的盐度 w( NCl eqv ) 为 2. 73% ~ 5.6%ꎬⅢ 阶段温度范围为 255 ~ 3 ꎬ 盐度 w( NCl eqv ) 为 1. % ~ 5. 1%ꎬⅣ 阶段温度范围为 179 ~ 31 ꎬ 盐度 w(ncl eqv ) 为 1.% ~.%ꎬⅤ 阶段温度范围为 136 ~ 279 ꎬ 盐度 w(ncl eqv ) 为 2.7% ~.3%ꎮ 包裹体均一温度 - 盐度统计图 ( 图 7 ) 显示成矿流体的盐度比较集中 ꎬ 主要分布在 2.7% ~. 7% 之间 ꎬ 属于低盐度流体 ꎻ 成矿流体的密度较低 ꎬ 主要集中在.7 ~.95 g / cm 3 之间 ꎮ 总体上成矿流体属低盐度流体 ꎬ 各阶段盐度分布范围较窄 ꎬ 相对集中 ꎬ 彼此有一定的重叠 ꎮ 仅在石

6 第 2 期李春诚等 : 大兴安岭北段古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体特征与成矿机制 157 英 - 多金属硫化物阶段 (Ⅳ 阶段 ) 出现相对较高的盐度 ꎮ 各成矿阶段包裹体类型均一温度及盐度都体现了很好的继承性和连续演化的特征 ꎮ 2 2 Ⅰ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Fig.6 图 6 古利库矿床包裹体均一温度分布直方图 Homogeniztion temperture distriution histogrm of the fluid inclusions in the Guliku deposit NCl ( + + ) Ⅰ Ⅲ Ⅳ Ⅴ w(ncleqv)/% w(ncleqv)/% 图 7 古利库矿床包裹体均一温度 - 盐度统计图 ()( 底图据文献 [9]) 及其对矿床类型的判别图 ()( 底图据文献 [1]) Fig.7 Homogeniztion temperture slinity digrm of the Guliku deposit( ) nd illustrting typicl rnges for inclusions from different deposit types( ) 讨论.1 成矿流体性质及来源流体包裹体研究表明 ꎬ 古利库矿床流体包裹体为气液两相包裹体 ꎬ 其中以富液相包裹体为主 ꎮ 成矿流体具中低温低盐度低密度特征 ꎻ 矿石中绢云母和冰长石的同时出现说明成矿时流体处于近中性环境 ꎬ 此外 ꎬ 矿石中碳酸盐矿物的大量出现也说明成矿流体为近中性的环境 [27 2] ꎮ 流体包裹体均一温度 - 盐度图 ( 图 7 ) 中未见高低盐度流体端元组分分离 ꎮ 上述流体特征常见于浅成低温热液成矿系统 ꎬ 而不同于岩浆热液成矿系统的高温高盐度特征 ꎬ 亦不同于变质热液成矿系统特征的中温富 CO 2 特征 [9ꎬ29 33] ꎮ 此外 ꎬ 流体包裹体均一温度 - 盐度对矿床类型的判别图 ( 图 7 ) 也表明成矿流体与浅成低温热液成矿系统一致 ꎮ 流体包裹体显微测温结果显示 ꎬ 流体包裹体均一温度变化范围较大 ꎬ 为 136 ~ 367 ꎮ 但其盐度变化范围却很小 ꎬ 冰点温度为 -5.1~ -. ꎬ 集中分布在 -2. ~ -. ꎬ 相应的盐度 w(ncl eqv ) 为 2.7% ~. 7%ꎮ 其中在石英 - 多金属阶段极少数包裹体冰点温度较低 ꎬ 可达 ꎬ 相应的盐度 w(ncl eqv ) 可达.%ꎬ 推测由流体的剧烈沸腾引起 ꎮ 关于古利库金 ( 银 ) 矿床成矿流体的来源 ꎬ 氢氧同位素研究结果显示其成矿流体为大气降水 ꎬ 而大气降水与赋矿围岩的水岩反应使氧同位素向正值漂移 [19] ꎮ 均一温度 - 盐度图 ( 图 7 ) 显示二者不存在线性关系 ꎬ 成矿流体的盐度并没有随着均一温度的升高而增加 ꎬ 说明成矿过程中不存在 2 种不同性质的流体混合 ꎮ 这也支持成矿流体来自循环的大气降

7 15 2 年水的观点 ꎮ 笔者通过稳定同位素研究显示古利库金 ( 银 ) 矿床成矿流体氢氧同位素在 δd-δ 1 O 投影图 [3] ( 图 ) 上位于 Hedenquist 等所划分的低硫型区 ꎬ 且有向高硫型变化的趋势 ꎬ 因数据太少 ꎬ 这种趋势是否成立有待进一步研究 ꎮ.2 成矿机制浅成低温热液金矿床的成矿机制主要有 3 种 : 流体混合作用沸腾作用及水岩反应 ꎮ 高硫型以流体混合作用为主 ꎬ 而低硫型以沸腾作用为主 ꎬ 如日本 Hishikri 金矿床 [27ꎬ35] 美国 Nevd 地区的浅成低温热液金矿床 [2ꎬ36] 墨西哥的 Bolnos 银多金属矿床 [37] 澳大利亚 Queenslnd 地区浅成低温热液金矿 [3] 床和我国西天山的阿希金矿床 [39] ꎮ 也有部分矿床成矿过程中既有流体混合也有沸腾作用 ꎬ 如内蒙古甲乌拉银多金属矿床 [] ꎮ 古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体均一温度 - 盐度图 ( 图 7 ) 显示二者不存在线性相关关系 ꎬ 说明成矿过程中不以流体混合与地表流体稀释为主导机制 ꎬ 可能因近地表低压条件下 ꎬ 流体沸腾作用对盐度的改变作用有限 ꎬ 故亦无典型沸腾趋势 ꎬ 仅于石英 - 多金属硫化物主成矿阶段出现少量相对较高盐度流体 ꎮ 而含金石英脉中同时出现富液相包裹体富气相包裹体和纯气相包裹体 ꎬ 且富液相包裹体气相比例变化大 ꎬ 一般为 5% ~ %ꎬ 为沸腾作用发生的流体包裹体证据 ꎮ 同时矿床中广泛发育冰长石和叶片状方解石 - 石英 ꎬ 一般认为冰长石和叶片状方解石是热液沸腾时从溶液中结晶形成的 ꎬ 而叶片状石英是交代早期形成的方解石而形成的 [27] ꎮ 这些产物的出现为沸腾作用最直接的矿物学证据 [1 3] ꎮ 上述研究表明古利库矿床形成过程中流体沸腾作用为成矿主导机制 ꎮ.3 成矿温度及成矿深度古利库金 ( 银 ) 矿床成矿作用以沸腾作用为主 ꎬ 因此流体包裹体的均一温度即代表成矿温度 ꎮ 流体包裹体显微测温显示均一温度峰值为 22 ~ 3 [] ( 图 9 )ꎬ 根据 John 等提出的气相饱和 NCl - H 2 O 溶液体系深度 - 温度沸腾曲线关系图 ( 图 9 )ꎬ 结合古利库矿床成矿流体盐度 w( NCl eqv ) 为 2.7% ~.7%ꎬ 得到成矿温度上限时的最大成矿深度为 1. kmꎮ 该成矿深度较国内外浅成低温热液金矿床成矿深度偏深 ꎮ 但总体仍在浅成低温热液矿床范围 ( 深度 <1.5 km)ꎮ. 成矿过程本区先后经历了西伯利亚板块和中朝古板块的相向碰撞增生褶皱及隆起与古太平洋板块俯冲等多期构造岩浆演化 ꎬ 与成矿有关的构造 - 岩浆活动发生在晚侏罗世以来 ꎮ 晚侏罗世 [(1.6±.9)M] 本区遭受太平洋板块和西伯利亚板块强剪切应力作用 ꎬ 形成了一条北西向韧性剪切 ( 糜棱岩 ) 带 [17] ꎬ 为区内金银成矿流体的运移提供了通道 ꎮ 晚侏罗世 - 早白垩世 ꎬ 在此背景下区域上形成了北东向大杨树火山断陷盆地 ꎬ 矿区形成了古利库火山穹隆 ꎮ 早白垩世火山活动中晚期 ꎬ 在矿区东南部形成了次一级火山机构爆破角砾岩筒 [] ꎬ 为区内金银成矿流体的沉淀提供了空间 ꎮ 至此 ꎬ 本区的构造格架已基本形成 ꎮ 此后大气降水沿着火山通道和基底韧性剪 2 6 δd/ SMOW δ 1 O/ 图古利库金 ( 银 ) 矿床成矿流体 δd-δ 1 O 图解 ( 底图据文献 [3]ꎻ 数据来源于文献 [19]) Fig. δd-δ 1 O isotope composition of the ore forming fluid in Guliku deposit /m 图 9 Fig % 1% / 流体包裹体均一温度直方图 () 及 NCl 水溶液沸腾温度 - 深度曲线图 ()( 据文献 [] 修改 ) Homogeniztion temperture distriution histogrm of the fluid inclusions nd oiling depth curves for NCl - H 2 O solutions

8 第 2 期李春诚等 : 大兴安岭北段古利库金 ( 银 ) 矿床流体包裹体特征与成矿机制 159 切带部位下渗 ꎬ 在深部火山地热系统的驱动下 ꎬ 不断从围岩中萃取金银等成矿元素 ꎬ 致使流体不断富集成矿元素 ꎮ 当流体遇到扩容带 ( 火山机构及其周围的环形断裂 ) 因减压而沸腾 ꎬ 致使矿区广泛发育叶片状石英 - 方解石 ꎮ 成矿流体继续向上运移 ꎬ 流体发生强烈沸腾 ꎬ 引起金等成矿元素的卸载 ꎬ 则形成以脉状和网脉状金 ( 银 ) 矿体为主的矿床 ꎮ 5 结论 (1) 古利库金 ( 银 ) 矿床成矿流体属中低温低盐度低密度性质 ꎮ 成矿温度具有连续演化的过程 ꎬⅠ Ⅲ Ⅳ 阶段均一温度区间分别为 27 ~ 367ꎬ255 ~ 3ꎬ179~31ꎬ136~279 ꎮ Ⅳ 阶段为主成矿阶段 ꎮ (2) 古利库金 ( 银 ) 矿床为中国东部典型的低硫型浅成低温热液金矿床 ꎮ 特征矿物为叶片状方解石和石英冰长石伊利石 ꎬ 流体性质氢氧同位素分布范围及成矿深度均显示古利库金 ( 银 ) 矿床为低硫型成因 ꎮ (3) 成矿机制为沸腾作用 ꎮ 叶片状方解石和石英冰长石较小温度范围内气液比变化大的沸腾包裹体 ꎬ 特别在与银黑色硫化物共存的第 Ⅳ 阶段石英中出现较高盐度 ꎬ 且有不规则富气相包裹体 ꎬ 表明金银和硫化物的沉淀与流体沸腾行为密不可分 ꎮ 参考文献 : [1] Bker TꎬAchtererg E ꎬRyn C Gꎬet l.composition nd evolu tion of ore fluids in mgmtic hydrotherml skrn deposit[ J].Ge ologyꎬ2ꎬ32(2):117. [2] Fn H RꎬHu F FꎬYng K Fꎬet l.fluid unmixing / immisciility s n ore forming process in the gint REE N Fe depositꎬinner Mon golinꎬchin:evidence from fluid inclusions[ J]. Journl of Geo chemicl Explortionꎬ26ꎬ9:1 17. [3] Heinrich C A. The physicl nd chemicl evolution of low slinity mgmtic fluids t the porphyry to epitherml trnsition:a thermo dynmic study[ J].Minerlium Depositꎬ25ꎬ39():6 9. [] Heinrich C A. Fluid fluid interctions in mgmtic hydrotherml ore formtion[ J]. Reviews in Minerlogy nd Geochemistryꎬ27ꎬ 65(11): [ 5] Kmvong TꎬZw K.The origin nd evolution of skrn forming fluids from the Phu on depositꎬnorthern oei Fold BeltꎬThilnd:Evi dence from fluid inclusion nd sulfur isotope studies[ J].Journl of Asin Erth Sciencesꎬ29ꎬ3(5): [6] 邓军 ꎬ 高帮飞 ꎬ 王庆飞 ꎬ 等. 成矿流体系统的形成与演化 [ J]. ꎬ25ꎬ2(1):9 5. [7] 邓军 ꎬ 孙忠实 ꎬ 杨立强 ꎬ 等. 成矿流体运动系统与金质来源和富集机制讨论 [J]. ꎬ2ꎬ19(1):1 5. [] 张德会. 成矿流体中金属沉淀机制研究综述 [ J]. ꎬ1997ꎬ(3):5 59. [9] 卢焕章 ꎬ 范宏瑞 ꎬ 倪培 ꎬ 等. 流体包裹体 [ M]. 北京 : 科学出版社 ꎬ 2. [1] Wilkinson J J. Fluid inclusions in hydrotherml ore deposits[ J]. ithosꎬ21ꎬ55(1 / ): [11] 倪培 ꎬ 范宏瑞 ꎬ 丁俊英. 流体包裹体研究进展 [J]. 矿物岩石地球化学通报 ꎬ21ꎬ33(1):1 5. [] 周慧 ꎬ 郗爱华 ꎬ 熊益学 ꎬ 等. 流体包裹体的研究进展 [ J]. 矿物学报 ꎬ213ꎬ33(1):92 1. [13] 陈开旭 ꎬ 姚书振 ꎬ 何龙清 ꎬ 等. 云南兰坪白秧坪银多金属矿集区成矿流体研究 [J]. ꎬ2ꎬ23(2):5 5. [1] 刘洪 ꎬ 吕新彪 ꎬ 刘阁 ꎬ 等. 河南罗山金城金矿成矿流体性质及演化 [J]. 矿物岩石 ꎬ2ꎬ32(3): [15] 杨芳林 ꎬ 李之彤 ꎬ 朱群 ꎬ 等. 古利库金 ( 银 ) 矿床中冰长石的发现及其地质意义 [J]. 贵金属地质 ꎬ1999ꎬ(): [] 杨芳林 ꎬ 朱群 ꎬ 李之彤 ꎬ 等. 古利库金 ( 银 ) 矿床地质特征和成因 [J]. 贵金属地质 ꎬ2ꎬ9(1):7 1. [17] 朱群 ꎬ 李之彤. 大兴安岭古利库金矿区落马湖群变质岩系及其含矿性 [J]. 地质与资源 ꎬ21ꎬ1():2 29. [1] 朱群 ꎬ 李之彤 ꎬ 扬芳林 ꎬ 等. 金银矿化水平分带的古利库式冰长石 - 绢云母型矿床成矿规律 [ J]. 矿床地质 ꎬ22ꎬ21( 增刊 )ꎬ [19] 朱群 ꎬ 王恩德 ꎬ 李之彤 ꎬ 等. 古利库金 ( 银 ) 矿床的稳定同位素地球化学特征 [J]. 地质与资源 ꎬ2ꎬ13(1):. [2] 朱群 ꎬ 王恩德 ꎬ 李之彤 ꎬ 等. 古利库金 ( 银 ) 矿床水平及垂向矿化变化特征 [J]. 地质与资源 ꎬ2ꎬ13(2):. [21] 时永明 ꎬ 朱群 ꎬ 高友. 大兴安岭地区古利库金 ( 银 ) 矿床成因探讨 [J]. 地质与勘探 ꎬ26ꎬ2(5): [22] 冯健行. 黑龙江省大兴安岭古利库岩金矿床成矿物质来源分析 [J]. 矿产与地质 ꎬ26ꎬ2(1):5 61. [23] 佘宏全 ꎬ 李红红 ꎬ 李进文 ꎬ 等. 内蒙古大兴安岭中北段铜铅锌金银多金属矿床成矿规律与找矿方向 [ J]. 地质学报 ꎬ29ꎬ3 (1): [2] 赵丕忠 ꎬ 谢学锦 ꎬ 程志中. 大兴安岭成矿带北段区域地球化学背景与成矿带划分 [J]. 地质学报 ꎬ21ꎬ(1):99 1. [25] 朱群. 古利库式冰长石 - 绢云母型金 ( 银 ) 矿床成矿模式与找矿方向 [D]. 沈阳 : 东北大学 ꎬ2. [26] Hll D ꎬSterner S MꎬBodnr R J. Freezing point depression of NCl KCl H 2 O solutions [ J]. Economic Geologyꎬ 19ꎬ 3 ( 1 ): [27] Izw EꎬUrshim YꎬIrki Kꎬet l.the Hishikri gold deposit: High grde epitherml veins in Quternry volcnics of southern KyushuꎬJpn [ J]. Journl of Geochemicl Explortionꎬ 199ꎬ 36 (1 / 3):1 56. [2] Held PꎬFoley N KꎬHy D O.Comprtive ntomy of volcnic hosted epitherml deposits: Acid sulfte nd dulri sericite types [ J].Economic Geologyꎬ197ꎬ2(1):1 26. [ 29] Pirjno F. Hydrotherml processes nd minerl systems[ M]. Ber lin:springerꎬ29. [ 3] Chen Y JꎬPirjno FꎬWu Gꎬet l.epitherml deposits in north Xin jing[ J]. Interntionl Journl of Erth Sciencesꎬ2ꎬ11( ): [31] 陈衍景 ꎬ 倪培 ꎬ 范宏瑞 ꎬ 等. 不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征 [J]. 岩石学报 ꎬ27ꎬ23(9): [32] 陈衍景. 初论浅成作用和热液矿床成因分类 [ J]. 地学前缘 ꎬ 21ꎬ17(2):27 3. [33] 王祥东 ꎬ 吕新彪 ꎬ 梅微 ꎬ 等. 内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿床成矿流体特征及其演化 [J]. 矿床地质 ꎬ21ꎬ33(2):6 1. [3] Hedenquist J Wꎬowenstern J B.The role of mgms in the form tion of hydrotherml ore deposits[ J]. Ntureꎬ199ꎬ37( ):

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