黨院 陳懋弘 毛景文, 薛志強(qiáng) 李義邦 辛天貴 馬存虎 李倩倩DANG Yuan, CHEN MaoHong*, MAO JingWen,, XUE ZhiQiang, LI YiBang, XIN TianGui, MA CunHu and LI QianQian

1. 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 1000832. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000373. 西部礦業(yè)股份有限公司，西寧 8100014. 四川鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司，成都 6100411. School of Earth Science and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China2. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, CAGS, Beijing 100037, China3. Western Mining Incorporated Company, Xi’ning 810001, China4. Sichuan Xinyuan Limited Liability Company, Chengdu 610041, China2013-08-21 收稿, 2013-11-30 改回.

火山成因塊狀硫化物(VMS)礦床是世界上Cu、Pb、Zn、Ag、Au等金屬的主要來源之一。自20世紀(jì)60年代至今，VMS礦床始終是人們研究的熱門課題(Frankinetal., 1981; Ohmoto and Skinne, 1983; Eldrigeetal., 1983; Lydon, 1984,1988; Humphrisetal., 1995)，特別是VMS礦床的流體系統(tǒng)一直是人們關(guān)注和爭論的科學(xué)問題。關(guān)于VMS礦床的成礦流體來源，F(xiàn)rankinetal.(1981)和Cathles(1993)認(rèn)為成礦流體及礦質(zhì)源自高溫海水與巖石的相互反應(yīng)，而Urabe(1987)和Hedenquist and Lowenstern(1994)認(rèn)為巖漿去氣形成的富金屬組分的巖漿流體對熱水成礦體系有較大的貢獻(xiàn)。Ohmoto and Skinner(1983)在研究日本黑礦時發(fā)現(xiàn)礦石流體包裹體的δD、δ18O值和鹽度與正常海水非常接近，因而認(rèn)為海水為流體來源。但后來研究發(fā)現(xiàn)成礦流體的δ18O值普遍為正高值，因此有學(xué)者認(rèn)為是巖漿水的參與(余金杰等，2000)。VMS礦床中硫酸鹽礦物的硫同位素組成基本一致，反映海水硫是硫酸鹽礦物形成的主要來源。但VMS礦床中硫化物的硫的來源一直存在爭議，Sangster(1968)認(rèn)為硫化物中硫是海水硫酸鹽的硫同位素分餾造成的；Ohmoto(1983)認(rèn)為還原海水硫酸鹽和巖漿硫是VMS礦床中硫的兩種主要來源，且?guī)r漿硫可直接來源于巖漿噴氣和從火山巖中淋濾出來；Rye(1984)等研究認(rèn)為硫化物的硫同位素值反映以H2S為主要硫種的熱液流體的δ34S，H2S中的硫明顯由圍巖中硫化物和海水硫酸鹽提供。因此，VMS礦床的成礦流體和成礦物質(zhì)來源等成礦流體系統(tǒng)特征需要進(jìn)一步的研究。

四川省白玉縣呷村超大型銀多金屬礦床是我國著名的VMS型礦床之一。呷村礦床具有下部(西礦帶)的熱液流體補(bǔ)給通道內(nèi)的脈狀-網(wǎng)脈狀礦化系統(tǒng)和上部(東礦帶)的海底盆(洼)地?zé)猁u水池噴氣-化學(xué)沉積系統(tǒng)組成的一個完整的VMS礦床成礦系統(tǒng)。呷村礦床與日本黑礦在成礦背景、礦體特征、成礦模式等方面具有較大的相似性(傅德明和徐明基，1996)，因此呷村礦床屬于黑礦型礦床。有熱礦床緊鄰呷村礦床的南部，實(shí)質(zhì)上是呷村礦帶(體)的自然南延部分(圖1)，目前處于勘探找礦階段。前人對呷村礦床成礦流體進(jìn)行了大量研究(葉慶同，1991；侯增謙，1991；徐明基等，1993；別風(fēng)雷等，2000；朱維光等，2000；余金杰等，2000；Houetal., 2001;侯增謙等,2003)，認(rèn)為成礦發(fā)生在中-低溫條件下，成礦流體屬以海水為主的混合流體，成礦物質(zhì)主要來自火山活動(葉慶同，1991)，但成礦流體特征是否可以與日本黑礦類比尚存在爭議。另外，有熱礦床的成礦流體系統(tǒng)至今尚未有相關(guān)文獻(xiàn)報道，其是否可與呷村礦床對比也存在爭議。為此，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，選取呷村-有熱礦區(qū)具有代表性的主成礦期石英中流體包裹體進(jìn)行顯微測溫、顯微激光拉曼光譜和氫氧同位素分析以及硫化物的硫同位素分析，用來進(jìn)行成礦流體和成礦物質(zhì)來源的判斷以及成礦機(jī)制的探討，將有熱礦床和呷村礦床以及世界著名“黑礦”礦床的成礦流體特征進(jìn)行對比。希望能夠深入對有熱礦床的認(rèn)識，為下一步找礦提供資料，同時加深對VMS型礦床成礦流體系統(tǒng)的認(rèn)識。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

呷村-有熱銀多金屬礦區(qū)位于中國西部特提斯-喜馬拉雅構(gòu)造域東緣，松潘-甘孜地槽褶皺系西部的玉樹-義敦優(yōu)地槽褶皺帶中段(任紀(jì)舜等，1980；黃汲清和李春昱，1981；傅德明和徐明基，1996)。玉樹-義敦優(yōu)地槽褶皺帶又稱為義敦島弧帶，是“三江”成礦帶的重要組成部分，為有色及貴金屬礦產(chǎn)集中分布區(qū)(侯立瑋等，1994)。

義敦島弧帶是喜馬拉雅巨型造山帶中的一個復(fù)合造山帶，先后經(jīng)歷早期成弧、弧間裂谷、晚期成弧和弧后擴(kuò)張等過程。義敦島弧初始形成于晚三疊世卡尼晚期，形成于鄉(xiāng)城地區(qū)局部擴(kuò)張而成的洋殼基地之上；之后島弧的主體形成于晚三疊世卡尼末期，由于俯沖造山作用在局限洋盆東緣的池中一帶形成以島弧玄武巖和高鎂安山巖為標(biāo)志的初始島弧。

圖1 呷村-有熱礦區(qū)4100中段地質(zhì)平面圖(據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局403地質(zhì)隊，1993*四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局403地質(zhì)隊. 1993. 四川省白玉縣呷村銀多金屬礦區(qū)銀礦勘探地質(zhì)報告. 內(nèi)部資料；四川鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司，2010*四川省鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司. 2010. 四川省白玉縣有熱鉛鋅礦風(fēng)險勘查工作總結(jié)及2011年工作計劃修編)

1-凝灰絹云千枚巖；2-炭質(zhì)板巖；3-鈣質(zhì)炭質(zhì)板巖；4-砂巖；5-灰?guī)r；6-流紋巖；7-條紋條帶狀流紋質(zhì)火山碎屑巖；8-流紋質(zhì)火山碎屑巖；9-英安質(zhì)火山碎屑巖；10-安山巖；11-安山角礫巖；12-(亞)段/層界線；13-預(yù)測斷層；14-巖性界線；15-鉛鋅礦體；16-銀礦體；17-勘探線及編號

Fig.1 Geological plan view at 4100m level of the Gacun-Youre deposit

1-tuff sericite phyllite; 2-Carbonaceous slate; 3-calcium carbonaceous slate; 4-sandstone; 5-limestone; 6-rhyolite; 7-striped ribbon rhyolitic volcaniclastic rock; 8-rhyolitic volcaniclastic rock; 9-dacitic volcaniclastic rock; 10-andesite; 11-andesite breccia rock; 12-(sub-)member or bed boundary; 13-predicted fault; 14-lithology boundary; 15-lead and zinc ore body; 16-silver ore body; 17-exploration line and its serial number

隨時間演化尤其是縱貫?zāi)媳钡牧x敦島弧的形成，因不同地段的基底地殼性質(zhì)、壓力狀態(tài)、海底水深等差異，因而出現(xiàn)明顯的縱向分段性和差異性。其中北段的昌臺島弧顯示張性島弧特征，經(jīng)歷了擠壓隆升-擴(kuò)張斷陷交替更迭的復(fù)雜演化歷史，橫跨島弧自東而西發(fā)育火山弧(外弧)、弧間裂谷、殘留弧(內(nèi)弧)和弧后盆地等次級構(gòu)造單元，造就了不同的成礦環(huán)境，控制了不同的金屬礦床組合。如昌臺島弧的弧間裂谷控制了VMS礦床的形成發(fā)育，勉戈弧后擴(kuò)張盆地及其大量發(fā)育的酸性長英質(zhì)火山巖系控制了淺成低溫?zé)嵋旱V床的形成(Uyeda and Kanamori，1979；徐明基等，1993；侯立瑋等，1994)。

進(jìn)入晚三疊世瑞替期，陸-弧強(qiáng)烈碰撞，于俯沖帶西側(cè)發(fā)育同碰撞型花崗巖帶，島弧進(jìn)入陸內(nèi)匯聚階段，結(jié)束義敦島弧演化歷史(侯立瑋等，1994)。

呷村礦床所在的昌臺弧間裂谷形成于晚三疊世卡尼階，以發(fā)育雙峰式火山巖組合、深水沉積序列和斷陷盆地為特征。在弧間裂谷內(nèi)，發(fā)育四個空間分離、規(guī)模不等、深淺不一的斷陷盆地。VMS礦床和礦點(diǎn)集中產(chǎn)于這四個斷陷盆地中(葉慶同等，1991；侯立瑋等，1994)。

有熱礦床緊鄰呷村礦床的南部，實(shí)質(zhì)上是呷村礦帶(體)的自然南延部分(圖1)，其間并無大斷層分割，共同處于同一斷陷盆地中，具有相同的地質(zhì)背景和成礦環(huán)境。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地層

呷村-有熱礦區(qū)出露的地層主要為上三疊統(tǒng)圖姆溝組，為一向西陡傾倒轉(zhuǎn)的單斜地層，西部老，東部新。圖姆溝組第二段上亞段(T3t22)為呷村-有熱礦區(qū)主要地層，以出現(xiàn)雙峰式火山巖組合為特征，可細(xì)分為3層：

第一層(T3t22-1)：出露于中西部地區(qū)。以灰黑色鈣質(zhì)碳質(zhì)板巖為主，偶夾砂巖和灰?guī)r。

第二層(T3t22-2)：出露于中部地區(qū)。以中酸性-酸性火山熔巖、火山碎屑巖為主，頂部出現(xiàn)噴氣沉積巖(重晶石巖、硅質(zhì)巖)，礦體賦存于該層上部和頂部。下部以英安巖為主；中部為英安流紋質(zhì)集塊(角礫)熔巖、流紋巖夾流紋英安質(zhì)凝灰?guī)r；上部以條紋條帶狀流紋質(zhì)凝灰?guī)r(礦化)為主；頂部為塊狀礦體與噴氣沉積巖互層。往南至有熱礦床，碳質(zhì)板巖夾層明顯增多，具有明顯的相變關(guān)系。

第三層(T3t22-3)：出露于東部地區(qū)。以較單一的灰黑色鈣質(zhì)碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖為主。往南至有熱厚度變小。

2.2 含礦巖系

呷村礦床礦體產(chǎn)于圖姆溝組第二段上亞段(T3t22)雙峰式火山巖組合之鈣堿性酸性火山巖系上部和頂部，并被白云質(zhì)灰?guī)r和板巖整合覆蓋。含礦巖系具有容礦火山巖系+硫化物礦體+噴氣巖-化學(xué)沉積巖的“三位一體”特征。雙峰式火山巖組合由下部拉斑玄武巖系列的鎂鐵質(zhì)火山巖和上部鈣堿性系列的長英質(zhì)火山巖構(gòu)成。鎂鐵質(zhì)火山巖為玄武巖和玄武英安巖。長英質(zhì)火山巖包括英安質(zhì)、英安流紋質(zhì)、流紋質(zhì)熔巖和火山碎屑巖。噴氣巖-化學(xué)沉積巖與塊狀硫化物礦體緊密共生，互層產(chǎn)出。噴氣巖以重晶石為主，硅質(zhì)巖和碧玉巖次之?；瘜W(xué)沉積巖以灰?guī)r、白云巖為主，常與鈣質(zhì)碳質(zhì)板巖互層產(chǎn)出。

有熱礦床目前發(fā)現(xiàn)的礦體產(chǎn)于上三疊統(tǒng)圖姆溝組第二段上亞段的第二巖性層(T3t22-2)上部流紋質(zhì)火山碎屑巖中。含礦巖系主要為一套流紋質(zhì)火山碎屑巖，頂、底界均為灰黑色鈣質(zhì)碳質(zhì)板巖和灰?guī)r。

2.3 礦體特征

呷村礦床作為典型的VMS礦床，具有典型的 “雙層結(jié)構(gòu)”樣式。其中下部筒狀脈狀-網(wǎng)脈狀礦體主要由西礦帶(下部)組成；上部層狀塊狀礦體由東礦帶(上部)組成(圖1)。各礦帶簡要特征如下(表1)。

(1)西礦帶：主要產(chǎn)于礦床西部英安流紋質(zhì)火山碎屑巖中，寬約60～90m，礦體主要分布在北部6～12線，以及南部的7～15線一帶，呈透鏡狀斷續(xù)分布。礦帶向西陡傾，呈似層狀、透鏡狀平行火山碎屑熔巖產(chǎn)出，以銀鉛鋅銅礦體為主，夾小規(guī)模鉛鋅礦體。礦石以石英脈狀(圖2a)、條紋狀、角礫狀構(gòu)造為主。礦石礦物以黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦為主(圖2b)，次為黃銅礦、黝銅礦、磁黃鐵礦；脈石礦物以石英、絹云母為主，次為白云母和碳酸鹽。蝕變上以強(qiáng)硅化和典型的黃綠色富鎂白云母化為特征；石英大脈發(fā)育，由西往東，厚度由2～3m逐漸變小為10～20cm。

圖2 呷村-有熱礦區(qū)礦體、礦石特征(a)-呷村西礦帶的石英脈狀礦體；(b)-呷村西礦帶礦石礦物以黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦為主(反射光)；(c)-呷村東礦帶的致密塊狀礦石；(d)-呷村東礦帶礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦和黃鐵礦(反射光)；(e)-有熱礦床ZK3904手標(biāo)本顯示黃鐵礦-黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦圍繞石英-方解石空洞呈帶狀分布；(f)-有熱礦床塊狀礦石礦物以黃鐵礦為主，次為方鉛礦和閃鋅礦(反射光).Py-黃鐵礦；Ccp-黃銅礦；Gn-方鉛礦；Sp-閃鋅礦；Te-黝銅礦；Qz-石英；Cal-方解石Fig.2 Characteristics of ore body and ore from the Gacun-Youre ore district(a)-quartz vein ore body from west ore belt of Gacun deposit; (b)-pyrite, galena and sphalerite etc. main ore minerals from west ore belt of Gacun deposit (reflected light); (c)-dense massive ore from east ore belt of Gacun deposit; (d)-galena, sphalerite, chalcopyrite, tetrahedrite and pyrite etc. main ore minerals from east ore belt of Gacun deposit (reflected light); (e)-banded Py-Ccp-Gn-Sp ore around Qz-Cal vein clump from ZK3904 of Youre deposit; (f)-pyrite is the main ore mineral from massive ore of Youre deposit and galena and sphalerite are second (reflected light). Py-pyrite; Ccp-chalcopyrite; Gn-galena; Sp-sphalerite; Te-tetrahedrite; Qz-quartz; Cal-calcite

(2)東礦帶：主要產(chǎn)于流紋質(zhì)火山碎屑巖頂部與鈣質(zhì)碳質(zhì)板巖的界面轉(zhuǎn)換處，與噴氣-化學(xué)沉積巖(重晶石、硅質(zhì)巖和碳酸鹽巖)共生。礦體順層產(chǎn)出，向西陡傾，長可達(dá)800m左右，寬可達(dá)20m，呈層狀、似層狀分布，延續(xù)性好；礦石以致密塊狀(圖2c)、稠密浸染狀、角礫狀、條帶狀構(gòu)造為主，礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦和黃鐵礦(圖2d)，含量高，品位富，同時含有少量的石英和方解石。東礦帶是呷村礦床主要工業(yè)礦體賦存帶。蝕變以碳酸鹽化、鋇冰長石化和弱硅化為主，礦化石英脈不發(fā)育。

有熱礦床目前發(fā)現(xiàn)的礦體產(chǎn)于上三疊統(tǒng)圖姆溝組第二段上亞段的第二巖性層(T3t22)上部英安-流紋質(zhì)火山碎屑巖中(圖1)。初步控制礦帶長約1100m，寬100～250m。礦帶南北走向，向西陡傾，傾角在45°～65°之間，呈似層狀、透鏡狀平行火山碎屑巖層產(chǎn)出，以鉛鋅礦化為主，但品位較低。北部19～31線以脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主，蝕變類型主要有硅化、黃綠色含鎂白云母化和絹云母化。石英大脈發(fā)育，局部寬達(dá)5～8m，往東石英細(xì)脈發(fā)育。南部39～55線下部出現(xiàn)典型的塊狀構(gòu)造，局部角礫狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造。塊狀礦石以黃鐵礦為主，次為方鉛礦和閃鋅礦(圖2f)，出現(xiàn)石英-方解石孔洞，方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-黝銅礦呈環(huán)帶狀分布(圖2e)。蝕變除底部有硅化和綠泥石化以外，主體不發(fā)育。上部出現(xiàn)脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主，蝕變類型主要有硅化和絹云母化，且石英細(xì)脈-網(wǎng)脈發(fā)育(表1)。

表1呷村-有熱礦區(qū)各礦帶簡要特征一覽表

Table 1 Characteristics of each ore belt in the Gacun-Youre ore district

礦帶呷村西礦帶(下礦帶)呷村東礦帶(上礦帶)有熱礦床含礦巖系粗粒火山碎屑巖帶,主要為英安流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r細(xì)?；鹕剿樾紟r及噴氣巖-沉積巖帶,主要為凝灰絹云母千枚巖和重晶石、硅質(zhì)巖、灰?guī)r粗粒英安-流紋質(zhì)火山碎屑巖蝕變特征黃綠色含鎂白云母化、硅化、綠泥石化;石英大脈發(fā)育(單脈厚10～20cm)鋇冰長石化;石英脈不發(fā)育硅化、絹云母化;石英大脈、石英細(xì)脈-網(wǎng)脈發(fā)育礦化特征銅鉛鋅銀礦化銀銅鉛鋅礦化鉛鋅礦化礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造脈狀,次為角礫狀塊狀為主,次為紋層狀、浸染狀塊狀、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主礦體特征規(guī)模小,透鏡狀規(guī)模大,層狀規(guī)模小,似層狀,品位低

從礦體和蝕變特征來看，有熱礦床的脈狀礦體大致可與呷村礦床的西礦帶對比，塊狀礦體由于以黃鐵礦為主，缺乏噴氣-化學(xué)沉積巖，難以與呷村礦床東礦帶直接對比。

3 樣品采集和測試方法

為了確定呷村-有熱礦區(qū)的成礦流體特征和判斷成礦物質(zhì)來源，以及將有熱礦床與呷村礦床的東礦帶和西礦帶進(jìn)行對比，本次研究在野外剖面測制和觀察的基礎(chǔ)上，分別對呷村礦床西礦帶、東礦帶，以及有熱礦床主成礦期的礦石和石英脈等樣品進(jìn)行采集。其中有熱礦床樣品采自巖芯，呷村東西礦帶樣品采自坑道，主要為主成礦期的塊狀礦化硅化流紋巖、含石英脈鉛鋅礦石、塊狀礦石、硅化礦化巖石、含石英脈團(tuán)包塊狀黃鐵礦、強(qiáng)硅化浸染狀-團(tuán)包狀礦石以及硅化脈狀網(wǎng)脈狀鉛鋅礦化流紋巖等。對樣品中石英單礦物中的包裹體進(jìn)行了顯微測溫、顯微激光拉曼光譜和氫、氧同位素分析，對黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等硫化物單礦物進(jìn)行了硫同位素分析。

將樣品磨制成厚約0.3mm雙面拋光的包裹體片，利用光學(xué)顯微鏡對其進(jìn)行流體包裹體巖相學(xué)特征觀察，然后選擇代表性包裹體進(jìn)行流體包裹體顯微激光拉曼光譜和顯微測溫分析研究。顯微激光拉曼光譜分析由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，單個流體包裹體的顯微激光拉曼光譜分析采用LABHR-VIS LabRAM HR800研究級顯微激光拉曼光譜儀，激發(fā)波長為：λ=532nm，掃描范圍為100～4200cm-1。顯微測溫是在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)流體包裹體實(shí)驗(yàn)室完成的。顯微測溫工作使用的儀器為英國產(chǎn)LINKAM THMSG 600冷熱臺，可測溫范圍為-196～600℃，均一溫度重現(xiàn)誤差±1℃，冰點(diǎn)溫度誤差±0.1℃。所用的顯微鏡為OLMPUS-BX51型號光學(xué)顯微鏡，其放大倍數(shù)為100～800倍，包裹體測定時選用的放大倍數(shù)為500倍。在-56.6℃、0.0℃和374.1℃，系統(tǒng)用人造包裹體進(jìn)行了校正。冷凍測溫時，利用液氮對包裹體降溫，并觀察包裹體變化，包裹體冷凍后，緩慢升溫，當(dāng)接近相變點(diǎn)時，控制升溫速率，使之小于0.5℃/min，以準(zhǔn)確記錄它們的相轉(zhuǎn)變溫度。

石英中包裹體的氫、氧同位素和黃鐵礦、方鉛礦以及閃鋅礦中的硫同位素分析由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成。首先，將野外采集的樣品送至廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)部進(jìn)行樣品的分離和提純，經(jīng)手工進(jìn)行逐級破碎、過篩在雙目鏡下挑選40～60目、純度>99%的單礦物樣品。氫、氧同位素測試所用儀器為MAT253，以SMOW為標(biāo)準(zhǔn)，氧同位素分析精度為±0.2‰，氫同位素分析精度為±2‰。將提純的石英單礦物研磨至200目左右，氧同位素分析方法為BrF5法(Clayton and Mayeda, 1963)在500～600℃與BrF5反應(yīng)14h，將反應(yīng)生成的O2與石墨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2，然后進(jìn)行質(zhì)譜同位素分析；氫同位素分析采用爆裂法，加熱石英包裹體樣品使其爆裂，釋放揮發(fā)分，提取水蒸氣，然后在400℃條件下使水與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，再用液氮冷凍后，收集到有活性炭的樣品瓶中(Colemanetal., 1982)，然后進(jìn)行質(zhì)譜同位素分析。硫同位素分析：將挑純后的單礦物樣品和氧化亞銅按一定比例在瑪瑙缽里研磨至200目左右，并混合均勻，在真空達(dá)2.0×10-2Pa狀態(tài)下加熱，進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成二氧化硫氣體。真空條件下，用冷凍法收集二氧化硫氣體，并用Delta v plus氣體同位素質(zhì)譜儀分析硫同位素組成。測試結(jié)果以CDT標(biāo)準(zhǔn)，記為δ34SV-CDT。分析精度為±0.2‰。硫化物參考標(biāo)準(zhǔn)為GBW-04414、GBW-04415硫化銀標(biāo)準(zhǔn)，其δ34S值分別為(-0.07±0.13)‰和(22.15±0.14)‰。

4 流體包裹體特征

4.1 流體包裹體巖相學(xué)

顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)在石英中存在一些個體很小(<3μm)，通常只含液相的包裹體，它們呈線狀排布，穿過相鄰幾個礦物顆粒邊界。按照Roedder(1984)和盧煥章等(2004)的劃分方法，這些包裹體應(yīng)歸為次生包裹體，其成因是由于礦床受自侏羅紀(jì)以來的變形和變質(zhì)作用影響(Houetal., 2001)。為了確定成礦流體的性質(zhì)和狀態(tài)，本文對石英中原生的流體包裹體進(jìn)行了詳細(xì)研究。原生包裹體在石英中主要呈群狀、分散狀、線狀或孤立存在于礦物中，多具有規(guī)則的形狀，如橢圓形，圓形，柱狀和多邊形，偶見負(fù)晶形和不規(guī)則狀。包裹體大小為3～8μm，主要集中在4～6μm，個別可達(dá)10μm以上。根據(jù)室溫下流體包裹體中各相態(tài)成分、比例和組合關(guān)系，可將呷村-有熱礦區(qū)中的原生流體包裹體劃分為3個主要類型。

類型Ⅰ——?dú)?液兩相包裹體。該類型包裹體廣泛出現(xiàn)于呷村-有熱礦區(qū)，也是日本黑礦主要的包裹體類型(Urabe and Sato，1978；盧煥章等，2004)。根據(jù)包裹體相比率可劃分為液體包裹體(Ⅰa)(圖3a)和富氣體包裹體(Ⅰb)(圖3b)；按照氣相成分又可分為以H2O為主和以CO2為主，在外觀上，前者的顏色一般較淺或者幾乎完全無色，后者顏色相對較深，呈棕褐色。液體包裹體是呷村-有熱礦區(qū)最主要的包裹體類型，最為發(fā)育，大小多介于3～8μm，個別可達(dá)10μm以上，呈橢圓狀、負(fù)晶形、近四邊形或拉長狀等不規(guī)則狀，氣相占包裹體體積多為10%～30%，個別可達(dá)40%，均一至液相。富氣體包裹體偶見于有熱礦床和呷村西礦帶，大小4～6μm，多呈橢圓狀，氣相占包裹體體積60%～70%，均一至液相。

類型Ⅱ——多相包裹體。含子礦物的包裹體偶見于有熱礦床，子礦物為石鹽立方體(圖3c)。

類型Ⅲ——單相包裹體。這種類型包裹體又可分為純氣相單相包裹體(Ⅲa)和純液相單相包裹體(Ⅲb)。這類包裹體在有熱礦床和呷村西礦帶有少量出現(xiàn)，在石英中呈孤立的包裹體存在。從外觀上看，純液相包裹體的顏色一般較淺(圖3e)，而純氣相包裹體的顏色較深(圖3d)，一般為棕褐色至黑色，大小為4～8μm。數(shù)量上，純液相包裹體多于純氣相包裹體。總體上看，Ⅲ類包裹體較少見。

本次實(shí)驗(yàn)所觀察的包裹體類型與朱維光等(2000)所劃分的類型較類似，與Houetal.(2001)所劃分的包裹體類型相比，本次采集的樣品所含的包裹體含量較少且較小，未觀察到明顯特征的CO2三相包裹體。

4.2 流體包裹體均一溫度、鹽度和密度

由于本次采集的樣品鏡下觀察發(fā)現(xiàn)其包裹體含量較少且較小，三相包裹體無法準(zhǔn)確鑒別和觀察，為了測試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，本次顯微測溫主要選擇了有熱礦床和呷村東、西礦帶主成礦期的氣液兩相包裹體進(jìn)行對比研究。在對各類包裹體特征進(jìn)行詳細(xì)觀察記錄的基礎(chǔ)上，選擇典型的進(jìn)行顯微測溫分析。對類型Ⅰ包裹體測定冰點(diǎn)溫度和均一溫度，結(jié)果見表2和圖4。鹽度值根據(jù)Bodnar(1993)關(guān)于NaCl-H2O型包裹體鹽度計算公式求得，密度值利用經(jīng)驗(yàn)公式來求得(劉斌和沈昆，1999)。

表2呷村-有熱礦區(qū)主成礦期石英中原生流體包裹體顯微測溫結(jié)果

Table 2 Results of microthermometry of primary fluid inclusions in quartz of main metallogenic period from the Gacun-Youre ore district

礦帶樣品號樣品名稱采樣位置測試數(shù)目均一溫度(℃)范圍平均冰點(diǎn)(℃)鹽度(wt%NaCleqv)密度(g/cm3)范圍平均范圍平均呷村西礦帶4160-7-A含石英脈鉛鋅礦石4160m中段7線穿脈西盡頭14211.9～308.6257.43.2～1.52.57～5.263.960.715～0.8890.8144100-9-B硅化礦化塊狀流紋巖4100m中段9線穿脈6～7導(dǎo)7m處10213.8～349.7277.33.5～1.83.06～5.714.220.646～0.8800.7824160-9-A硅化礦化塊狀流紋巖4160m中段9線穿脈西礦帶7202.5～287.9231.64.5～2.64.34～7.175.630.803～0.8970.867呷村東礦帶4100-9-A塊狀礦體4100m中段9線穿脈1～2導(dǎo)49m處15165.4～229.6200.14～2.13.55～6.454.760.878～0.9380.900G114強(qiáng)硅化浸染狀-團(tuán)包狀礦體4050m中段4線穿脈3～4導(dǎo)3m處14153.4～261.2204.93.6～0.61.05～5.863.850.810～0.9350.886有熱礦床JC-16含石英脈礦石ZK3904,619m15182.5～296.2236.43.2～1.22.07～5.263.310.743～0.9100.839JC-19含石英脈礦石ZK3904,625m15210.2～317.4257.34.2～2.23.71～6.745.010.725～0.9030.824JC-57脈狀礦石ZK3105,313m20201.9～294240.54.2～2.54.18～6.745.520.784～0.9050.855

圖3 呷村-有熱礦區(qū)流體包裹體特征(a)-石英中的液體包裹體(Ⅰa型)；(b)-石英中的富氣體包裹體(Ⅰb型)；(c)-石英中含石鹽子礦物的三相包裹體(Ⅱ型)；(d)-石英中純氣相包裹體(Ⅲa型)；(e)-石英中純液相包裹體(Ⅲb型)Fig.3 Characteristics of fluid inclusions from the Gacun-Youre ore district(a)-liquid inclusion in quartz (Ⅰa); (b)-gas-rich inclusion in quartz (Ⅰb); (c)-halite daughter mineral three-phase inclusion in quartz; (d)-simple gas inclusion in quartz (Ⅲa); (e)-simple liquid inclusion in quartz (Ⅲb)

圖4 呷村-有熱礦區(qū)流體包裹體均一溫度和鹽度直方圖Fig.4 Histograms showing homogenization temperatures and salinities for inclusions of the Gacun-Youre ore district

實(shí)驗(yàn)測定呷村礦床西礦帶主成礦期石英中的原生包裹體，均一溫度為202.5～349.7℃，峰值為225～250℃，平均為258.0℃(表2、圖4)；鹽度范圍為2.57%～7.17% NaCleqv，峰值為4%～5% NaCleqv，平均為4.42% NaCleqv(表2、圖4)；密度范圍為0.646～0.897g/cm3，平均為0.816g/cm3(表2)。

實(shí)驗(yàn)測定呷村礦床東礦帶主成礦期石英中的原生包裹體，均一溫度為153.4～261.2℃，峰值為200～225℃，平均為209.8℃(表2、圖4)；鹽度范圍為1.05%～6.45% NaCleqv，峰值為3%～6% NaCleqv，平均為4.18% NaCleqv(表2、圖4)；密度范圍為0.810～0.938g/cm3，平均為0.894g/cm3(表2)。

實(shí)驗(yàn)測定有熱礦床主成礦期石英中的原生包裹體，均一溫度范圍為182.5～317.4℃，峰值為225～250℃，平均為244.3℃(表2、圖4)；鹽度范圍為2.07%～6.74% NaCleqv，峰值為4%～5% NaCleqv，平均為4.71% NaCleqv(表2、圖4)；密度范圍為0.725～0.910g/cm3，平均為0.841g/cm3(表2)。

本文所測的均一溫度中，西礦帶與Houetal.(2001)所測的值(299～319℃)相比較低，東礦帶與其所測的值(150～250℃)一致。本文所測的鹽度與Houetal.(2001)所測的值(4.2%～21.3% NaCleqv)要低得多，而與日本黑礦石英中流體的鹽度(2.1%～8.4% NaCleqv)較一致(Urabe and Sato，1978)。本文所得的流體密度與朱維光等(2000)所得的密度值(0.87～0.93g/cm3)以及葉慶同(1991)所得的密度值(0.752～0.934g/cm3)相吻合。

4.3 流體包裹體的顯微激光拉曼光譜分析

對呷村-有熱礦區(qū)典型的流體包裹體中氣相和液相進(jìn)行了顯微激光拉曼光譜峰值掃描，呷村-有熱礦區(qū)流體包裹體激光拉曼光譜掃描結(jié)果顯示出尖銳鮮明的特征峰值：液相成分主要為H2O譜峰(3437cm-1)，氣相成分的拉曼圖譜顯示出氣相H2O譜峰(3428～3436cm-1)、CO2譜峰(1285～1388cm-1)、N2譜峰(2329cm-1)和CH4譜峰(2917cm-1)(圖5)。本次測試結(jié)果與Houetal.(2001)所測的結(jié)果相比，未發(fā)現(xiàn)明顯的H2S和SO2譜峰。

圖5 呷村-有熱礦區(qū)流體包裹體激光拉曼圖譜Fig.5 Laser Raman spectra of fluid inclusions from the Gacun-Youre ore district

5 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)

為了探討成礦流體和成礦物質(zhì)來源，本次研究對呷村東、西礦帶和有熱礦床的主成礦期的石英進(jìn)行了氫、氧同位素分析，對黃鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦等硫化物進(jìn)行了硫同位素分析，分析結(jié)果分別見表3、表4。

5.1 氫氧同位素

由表3可見呷村西礦帶樣品中δDV-SMOW變化范圍為-130.6‰～-90.2‰，δ18OV-SMOW為14.7‰～16.3‰；呷村東礦帶樣品中δDV-SMOW變化范圍為-128.1‰～-122.5‰，δ18OV-SMOW為14.8‰～16‰；有熱礦床樣品中δDV-SMOW變化范圍為-139.8‰～-116.7‰，δ18OV-SMOW為14.5‰～15.5‰。本文所測的氧同位素值與余金杰等(2000)所測的蝕變巖筒中各種類型礦石的石英氧同位素值(13.7‰～15.2‰)相吻合，顯示成礦流體為高18O的流體。利用石英-水的氧同位素平衡分餾方程1000lnα=3.38×106T-2-3.40(Claytonetal., 1972)和相應(yīng)樣品中石英流體包裹體均一溫度均值，計算得呷村西礦帶的δ18OH2O值為6.42‰～6.80‰；呷村東礦帶的δ18OH2O值為3.30‰～5.26‰；有熱礦床的δ18OH2O值為4.40‰～7.74‰。

5.2 硫同位素

由表4可見，呷村西礦帶6件黃鐵礦δ34SV-CDT值介于-5.7‰～-0.7‰，平均為-3.67‰；5件閃鋅礦δ34SV-CDT值介于-6.2‰～-1.6‰，平均為-3.62‰。呷村東礦帶7件黃鐵礦δ34SV-CDT值介于-0.1‰～+1.3‰，平均為+0.47‰；5件方鉛礦δ34SV-CDT值介于-4.5‰-～1.2‰，平均為-2.4‰；5件閃鋅礦δ34SV-CDT值介于-0.8‰～+0.2‰，平均為-0.42‰。有熱礦床8件黃鐵礦δ34SV-CDT值介于-5.8‰～-1.6‰，平均為-3.13‰；6件方鉛礦δ34SV-CDT值介于-6.2‰～-4.4‰，平均為-5.42‰；5件閃鋅礦δ34SV-CDT值介于-5‰～+0.1‰，平均為-2.7‰。本文所測的硫同位素值與朱維光等(2001)所測的呷村礦床中硫化物的δ34S值(-4.60‰～+3.10‰)接近。同時，朱維光等(2001)還測試了呷村礦床2件重晶石的δ34S值，引用了葉慶同等(1992)的8件重晶石，共10件重晶石的δ34S值介于+11.7‰～+22.51‰之間。

表3呷村-有熱礦區(qū)氫、氧同位素測試結(jié)果

Table 3 Hydrogen and oxygen isotope compositions of the Gacun-Youre ore district

礦帶樣品號樣品名稱采樣位置測試礦物均一溫度眾值均值(℃)δ18OV-SMOW(‰)δDV-SMOW(‰)δ18OH2O(‰)呷村西礦帶4160-7-A含石英脈鉛鋅礦石4160m中段7線穿脈西礦帶4100-9-C石英脈4100m中段9線穿脈6～7導(dǎo)7.5m處4160-9-A硅化礦化塊狀流紋巖4160m中段9線穿脈西礦帶4100-9-B硅化礦化塊狀流紋巖4100m中段9線穿脈6～7導(dǎo)7m處石英264.914.7-111.66.42252.115.4-129.36.55231.616.3-130.66.43271.314.8-90.26.80呷村東礦帶4050-11-A含石英脈鉛鋅礦石4050m中段11線穿脈2～3導(dǎo)27.8m處G114強(qiáng)硅化浸染狀-團(tuán)包狀礦石4050m中段4線穿脈3～4導(dǎo)3m處4100-9-A塊狀礦體4100m中段9線穿脈1～2導(dǎo)49m處石英203.214.8-122.53.30215.816-127.55.26200.115.1-128.13.41有熱礦床JC-34石英脈ZK3904,662mJC-43白色輝銻礦-辰砂石英脈ZK39A01,730mJC-45含石英脈礦石ZK1901,464mJC-48石英脈ZK1901,505mJC-57脈狀礦石ZK3105,313m石英227.214.5-118.24.40230.915.4-139.55.50267.914.6-117.56.45298.114.7-116.77.74240.515.5-139.86.09

6 討論

6.1 成礦流體來源

由于不同來源的流體具有不同的氫氧同位素組成特征(張理剛，1985)，因此可根據(jù)熱液礦物流體包裹體中水的氫氧同位素組成來判別成礦熱液體系中水的來源(鄭永飛等，2000)

呷村-有熱礦區(qū)主成礦期石英中流體包裹體顯微測溫分析結(jié)果顯示，呷村東、西兩個礦帶和有熱礦床的流體性質(zhì)具有一定的規(guī)律性：呷村西礦帶的流體溫度(平均溫度為258.0℃，峰值為225～250℃)與有熱礦床的流體溫度(平均溫度為244.3℃，峰值為225～250℃)接近且溫度較高，而呷村東礦帶的流體溫度(平均溫度為209.8℃，峰值為200～225℃)明顯降低；呷村西礦帶的流體鹽度(平均鹽度為4.42% NaCleqv，峰值為4%～5% NaCleqv)與有熱礦床的流體鹽度(平均鹽度為4.71% NaCleqv，峰值為4%～5% NaCleqv)接近，且略高于呷村東礦帶的流體鹽度(平均鹽度為4.18% NaCleqv，峰值為3%～6% NaCleqv)；呷村西礦帶的流體密度(平均密度為0.816g/cm3)和有熱礦床的流體密度(平均密度為0.841g/cm3)接近，且小于呷村東礦帶的流體密度(平均密度為0.894g/cm3)?？傮w上，從西礦帶到東礦帶，即由深部向淺部表現(xiàn)為成礦溫度下降，流體的鹽度略變小，而流體的密度增大，并且有熱礦床成礦流體與呷村西礦帶流體特征更類似。

關(guān)于黑礦型礦床的流體特征國外進(jìn)行過大量的研究(Ishihara, 1974)，黑礦型礦床的下部網(wǎng)脈狀礦石的流體包裹體均一溫度較高，而上部的塊狀礦石的均一溫度明顯低于下部網(wǎng)脈狀礦石(Yoshida, 1979; Urabe and Sato, 1978)，與本次所測的呷村西礦帶(平均為258.0℃)和有熱礦床(平均為244.3℃)的流體溫度高于呷村東礦帶的流體溫度(平均為209.8℃)的結(jié)果相吻合。由表2可以看出，本次得到所有樣品中流體的密度在0.646～0.938g/cm3之間，與Roedder(1976)綜合以往研究資料認(rèn)為的大多數(shù)巖漿熱液流體密度<1.00g/cm3相當(dāng)。對于VMS型礦床，其成礦流體一般為簡單的鹽-水體系，鹽度接近或略高于正常的海水鹽度(Ulrichetal., 2002; Zawetal., 2003)。同樣，包裹體資料表明黑礦型礦床成礦流體的鹽度(3%～6% NaCleqv)大致相當(dāng)于海水(Ishihara, 1974; 盧煥章等, 2004)，即由塊狀礦和靠近塊狀礦的網(wǎng)脈狀礦的流體包裹體研究提供的熱液鹽度類似于海水(2%～5% NaCleqv)，同時有證據(jù)表明較深部的流體含鹽度比正常海水高，可達(dá)5.7%～8.4% NaCleqv(Urabe and Sato, 1978)，由于黑礦型礦床不存在沸騰跡象，并且大氣水是重要的稀釋劑，因此如果沒有其他來源，黑礦包裹體的鹽度應(yīng)該低于海水鹽度，鹽度增高可以解釋為少量巖漿水流體的加入(盧煥章等，2004)，前人已經(jīng)證明有一定規(guī)模的巖漿水注入海底成礦熱液系統(tǒng) (Urabe and Marumo, 1992; Yangand Scott, 1996; Houetal., 2001)，所以這與本次所測的呷村-有熱礦區(qū)的流體鹽度特征一致，推測流體來源為海水與巖漿水的混合流體。同時該礦床的流體鹽度從深部到淺部并未大幅度的降低，而是基本保持在3%～6% NaCleqv，該特征與Visut and Hiroshi(1983)研究日本Kokuriku地區(qū)黑礦型塊狀硫化物礦床時發(fā)現(xiàn)該地區(qū)四個礦床的成礦鹽度基本不隨成礦溫度的變化而變化的特征一致。上述可見，本次所測的呷村-有熱礦區(qū)的主成礦期的流體包裹體特征與國外典型黑礦型礦床成礦流體特征相吻合，所以更進(jìn)一步證明呷村-有熱礦區(qū)為典型的黑礦型礦床。

表4呷村-有熱礦區(qū)硫同位素組成

Table 4 Composition of sulfur isotope of the Gacun-Youre ore district

礦帶樣品號樣品名稱采樣位置測試礦物δ34SV-CDT(‰)呷村西礦帶4160-9-A硅化礦化塊狀流紋巖4160m中段9線穿脈西礦帶黃鐵礦-4.94160-11-A含石英脈鉛鋅礦石4160m中段11線穿脈西礦帶黃鐵礦-3.64160-7-A含石英脈鉛鋅礦石4160m中段7線穿脈西礦帶黃鐵礦-4.14100-11-C強(qiáng)硅化黃鐵礦化流紋巖4100m中段11線穿脈6～7導(dǎo)20m處黃鐵礦-34100-11-B灰色硅化脈狀網(wǎng)脈狀鉛鋅礦化流紋巖4100m中段11線穿脈6～7導(dǎo)10m處黃鐵礦-0.74100-9-B硅化礦化塊狀流紋巖4100m中段9線穿脈6～7導(dǎo)7m處黃鐵礦-5.74160-9-A硅化礦化塊狀流紋巖4160m中段9線穿脈西礦帶閃鋅礦-4.44160-7-A含石英脈鉛鋅礦石4160m中段7線穿脈西礦帶閃鋅礦-6.24100-11-C強(qiáng)硅化黃鐵礦化流紋巖4100m中段11線穿脈6～7導(dǎo)20m處閃鋅礦-1.84100-11-B灰色硅化脈狀網(wǎng)脈狀鉛鋅礦化流紋巖4100m中段11線穿脈6～7導(dǎo)10m處閃鋅礦-1.64100-9-B硅化礦化塊狀流紋巖4100m中段9線穿脈6～7導(dǎo)7m處閃鋅礦-4.1呷村東礦帶4100-11-A硅化流紋巖4100m中段11線穿脈2～3導(dǎo)12m處方鉛礦-1.24050-11-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段11線穿脈2～3導(dǎo)27.8m處方鉛礦-2.44160-5-A塊狀礦石4160中段5線穿脈東礦體方鉛礦-2.44100-9-A塊狀礦石4100m中段9線穿脈1～2導(dǎo)49m處方鉛礦-1.54050-9-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段9線穿脈2～3導(dǎo)13.5m處方鉛礦-4.54100-11-A硅化流紋巖4100m中段11線穿脈2～3導(dǎo)12m處黃鐵礦1.34050-11-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段11線穿脈2～3導(dǎo)27.8m處黃鐵礦0.4G114強(qiáng)硅化浸染狀-團(tuán)包狀礦體4050中段4線穿脈3～4導(dǎo)3m處黃鐵礦-0.14100-7-A灰色塊狀硅化流紋巖4100m中段7線穿脈2～3導(dǎo)5m處黃鐵礦0.24160-5-A塊狀礦石4160中段5線穿脈東礦體黃鐵礦0.14100-9-A塊狀礦體4100m中段9線穿脈1～2導(dǎo)49m處黃鐵礦1.24050-9-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段9線穿脈2～3導(dǎo)13.5m處黃鐵礦0.24050-11-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段11線穿脈2～3導(dǎo)27.8m處閃鋅礦-0.5G114強(qiáng)硅化浸染狀-團(tuán)包狀礦體4050中段4線穿脈3～4導(dǎo)3m處閃鋅礦-0.84100-7-A灰色塊狀硅化流紋巖4100m中段7線穿脈2～3導(dǎo)5m處閃鋅礦0.24160-5-A塊狀礦石4160中段5線穿脈東礦體閃鋅礦-0.84050-9-A含石英脈鉛鋅礦石4050中段9線穿脈2～3導(dǎo)13.5m處閃鋅礦-0.2有熱礦床JC-53塊狀礦石ZK3902,797m處方鉛礦-5.8JC-18塊狀礦石Zk3904,622m處方鉛礦-6.2JC-51塊狀礦石ZK3902,765m處方鉛礦-5.4JC-32含石英團(tuán)包塊狀黃鐵礦Zk3904,660.4m處方鉛礦-4.6JC-42脈狀網(wǎng)脈狀礦石ZK39A01,696m處方鉛礦-6.1JC-45含石英脈礦石ZK1901,464m處方鉛礦-4.4JC-53塊狀礦石ZK3902,797m處閃鋅礦-5JC-51塊狀礦石ZK3902,765m處閃鋅礦-2.8JC-57脈狀礦石ZK3105,313m處閃鋅礦-3.2JC-42脈狀網(wǎng)脈狀礦石ZK39A01,696m處閃鋅礦-2.6JC-45含石英脈礦石ZK1901,464m處閃鋅礦0.1JC-53塊狀礦石ZK3902,797m處黃鐵礦-4JC-18塊狀礦石Zk3904,622m處黃鐵礦-5.8JC-51塊狀礦石ZK3902,765m處黃鐵礦-1.6JC-21塊狀礦石ZK3904,627.5m處黃鐵礦-2.3JC-32含石英團(tuán)包塊狀黃鐵礦Zk3904,660.4m處黃鐵礦-2.2JC-57脈狀礦石ZK3105,313m處黃鐵礦-3.8JC-42脈狀網(wǎng)脈狀礦石ZK39A01,696m處黃鐵礦-1.6JC-45含石英脈礦石ZK1901,464m處黃鐵礦-3.7

圖6 呷村-有熱礦區(qū)石英的δD-δ18OH2O圖解Fig.6 δD vs. δ18OH2O diagram of quartzs from the Gacun-Youre ore district

呷村西礦帶石英包裹體水的δDV-SMOW值變化范圍為-130.6‰～-90.2‰，平均為-115.4‰，極差為40.4‰；呷村東礦帶石英包裹體水的δDV-SMOW值變化范圍為-128.1‰～-122.5‰，平均為-126.0‰，極差為5.6‰；有熱礦床石英包裹體水的δDV-SMOW值變化范圍為-139.8‰～-116.7‰，平均值為-126.3‰，極差為23.1‰。計算獲得呷村西礦帶的δ18OH2O值介于6.42‰～6.80‰，平均為6.55‰，極差為0.38‰；呷村東礦帶的δ18OH2O值介于3.30‰～5.26‰，平均為3.99‰，極差為1.96‰；有熱礦床的δ18OH2O值介于4.40‰～7.74‰，平均為6.04‰，極差為3.34‰。從礦物包裹體水的氫、氧同位素組成圖解(圖6)中，可以看出呷村東、西礦帶和有熱礦床的樣品均位于原生巖漿水的下方。由之前分析，呷村-有熱礦區(qū)成礦流體應(yīng)為海水和巖漿水的混合流體。之所以所有樣品投圖落在巖漿水的下方，主要是由于主成礦期δD強(qiáng)烈虧損造成。陳衍景和張莉(2008)認(rèn)為，在主成礦期大量硫化物沉淀時，流體中HS-或H2S的H+被Fe2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+等陽離子置換出來，并加入到流體水中，如反應(yīng)式：Pb2++2OH-+H2S→PbS(沉淀)+2H2O。因此，所測的主成礦期礦物包裹體水的δD實(shí)際包含了被金屬離子從HS-和H2S中置換出來的氫元素。而HS-和H2S相對于水而強(qiáng)烈虧損D，因此，來自HS-和H2S的H+的加入，即使數(shù)量很少，也可導(dǎo)致流體系統(tǒng)中δD強(qiáng)烈虧損。呷村西礦帶和有熱礦床樣品的δ18OH2O值基本在原生巖漿水的范圍內(nèi)，而呷村東礦帶樣品的δ18OH2O值較其他樣品更低，略低于原生巖漿水的范圍，這與東礦帶靠近海底，可能與海水加入量增大有關(guān)。因此，我們認(rèn)為呷村-有熱礦區(qū)的成礦流體為巖漿水和海水的混合流體。穩(wěn)定同位素和流體包裹體資料指示蝕變巖筒(流體向海底運(yùn)移的通道)及其上部的塊狀礦體成礦流體的H、O組成接近海水(δ18O≈0)。然而，由表3可見呷村-有熱礦區(qū)的δ18O值介于14.5‰～16.3‰，余金杰等(2000)研究認(rèn)為，呷村礦床高18O流體很可能為巖漿流體和海水的混合流體。巖漿與海水的混合使得混合流體δ18O值升高，δD值較低(相對海水而言)。同時，海水同高δ18O長英質(zhì)火山巖在高溫、低m水/m巖石條件下，能夠形成高δ18O流體(余金杰等，2000)。

綜上所述，我們認(rèn)為呷村-有熱礦區(qū)的成礦流體為巖漿水和海水的混合流體，呷村-有熱礦區(qū)的主成礦期的流體包裹體特征與國外典型黑礦型礦床成礦流體特征類似，并且有熱礦床的成礦流體可和呷村西礦帶成礦流體特征更類似。

6.2 成礦物質(zhì)來源

硫在各種金屬礦床中廣泛存在，是不同成因類型礦床硫化物礦石的主要組成元素之一，通過硫同位素組成的研究，可以幫助了解和判斷成礦物質(zhì)來源(Ohmoto，1986)。

測試結(jié)果表明，呷村西礦帶11件硫化物樣品的δ34SV-CDT值介于-6.2‰～-0.7‰，極差為5.5‰，平均為-3.65‰，直方圖顯示塔式分布特點(diǎn)(表4、圖7)；呷村礦床東礦帶17件硫化物樣品的δ34SV-CDT值介于-4.5‰～+1.3‰，極差為5.8‰，平均為-0.68‰，直方圖也顯示塔式分布特點(diǎn)(表4、圖7)；有熱礦床19件硫化物樣品的δ34SV-CDT值介于-6.2‰～+0.1‰，極差為6.3‰，平均為-3.74‰(表4、圖7)。由此可見有熱礦床與呷村西礦帶的δ34SV-CDT均值比較接近，表明有熱礦體可與呷村西礦帶對比，與野外觀察結(jié)果吻合。

呷村礦床總共包括13件黃鐵礦，其δ34S值平均為-1.44‰；10件閃鋅礦，其δ34S值平均為-2.02‰；5件方鉛礦，其δ34S值平均為-2.4‰，硫化物的δ34S值呈黃鐵礦>閃鋅礦>方鉛礦，表明呷村礦床的硫化物基本上達(dá)到了硫同位素分餾平衡(鄭永飛和陳江峰，2000)，該結(jié)論與朱維光等(2001)所獲結(jié)論一致。就呷村-有熱礦區(qū)總體而言，總共21件黃鐵礦，其δ34S值平均為-2.08‰；15件閃鋅礦，其δ34S值平均為-2.25‰；11件方鉛礦，其δ34S值平均為-4.05‰。同樣，硫化物的δ34S值呈黃鐵礦>閃鋅礦>方鉛礦，表明呷村-有熱礦區(qū)的硫化物基本上達(dá)到了硫同位素分餾平衡。

圖7 呷村-有熱礦區(qū)礦石硫化物硫同位素組成頻率直方圖Fig.7 Frequency histogram of δ34SV-CDT of ore sulfides from the Gacun-Youre ore district

前人研究(Ryeetal., 1984；賈群子, 1996)表明，火山成因塊狀硫化物礦床(VMS)的硫有兩個主要來源，即巖漿硫和海水硫酸鹽。δ34SΣS接近零值的礦床其硫?yàn)榛鸪蓙碓?，包括巖漿釋放的硫和熱液從火成巖中淋濾出來的硫，硫化物的同位素組成反映了成礦流體δ34SΣS；δ34S值近于20‰的礦床，硫來自大洋水和海水蒸發(fā)鹽，重晶石δ34S可代表海水硫酸鹽的δ34SΣS。前人資料表明呷村礦床礦石硫化物硫同位素具有明顯的塔式分布特征，峰值為0‰或略偏向負(fù)值，且硫化物間基本上達(dá)到了硫同位素分餾平衡，說明硫化物的硫源主要為巖漿來源(徐明基等，1993；朱維光等，2001)。本次實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果顯示，呷村-有熱礦區(qū)(47件硫化物的δ34S平均值為-2.59‰)的熱液中總δ34S值接近幔源硫(0±3‰，Hoefs,1997)，表明呷村-有熱礦區(qū)成礦流體中的硫來自深部巖漿。朱維光等(2001)和葉慶同等(1992)所測的重晶石硫同位素組成(+11.7‰～+22.51‰)與三疊系海水硫酸鹽的δ34S組成(+12‰～+17‰)接近(Claypooletal., 1980)，表明重晶石的硫直接來源于熱液噴發(fā)地點(diǎn)的同期海水。綜上，我們認(rèn)為呷村-有熱礦區(qū)大部分的硫來自深部巖漿，部分來自海水硫酸鹽，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前人研究所獲得的結(jié)論一致(徐明基等，1993；朱維光等，2001)。

圖8 呷村礦床成礦模式圖(據(jù)侯立瑋等，1994)①-巖漿房(殘余熱氣集中)；②-綠泥石化帶；③-綠泥石-絹云母化帶；④-絹云母-硅化帶；⑤-絹云母-硅化-鋇冰長石化-碳酸鹽化帶；⑥-火山巖冷凝界面發(fā)育“枕礫”，部分地段為“硅殼”；⑦-塊狀硫化物礦層；⑧-重晶石層；⑨-硅質(zhì)層；⑩-白云巖(化學(xué)沉積成因)；λ-流紋質(zhì)火山巖帶；ξλ-英安流紋質(zhì)火山巖帶Fig.8 A metallogenic model for the Gacun deposit (after Hou et al., 1994)①-magma chamber (residual hot-gas concentrated); ②-chloritization zone; ③-chloritization-sericitization zone; ④-sericitization-silicification zone; ⑤-sericitization-silicification-hyalophane-carbonatation zone; ⑥-“pillow gravel” growth in volcanic condensing interface, partly is “silcrete”; ⑦-massive sulfide ore bed; ⑧-barite layer; ⑨-silicrete; ⑩-dolomite (chemical sedimentary origin); λ-rhyolitic volcanic rock zone; ξλ-dacitic rhyolitic volcanic rock zone

6.3 成礦機(jī)制探討

有熱礦床位于呷村特大型銀多金屬礦床的南端同一層位上，其礦床成礦條件、成礦模式與呷村銀多金屬礦床類似。迄今為止，前人對呷村礦床成因的認(rèn)識比較一致，認(rèn)為是產(chǎn)于義敦島弧帶弧間裂谷盆地內(nèi)的海相火山噴流沉積塊狀硫化物礦床(徐明基，1993；侯立瑋，1994；李佑國和侯增謙，2001)。

綜合前人研究以及本文分析結(jié)果，概括呷村-有熱礦區(qū)的成礦機(jī)制如下：上三疊世，義敦島弧帶內(nèi)斷陷盆地發(fā)生海底火山噴流活動。呷村礦床成礦作用發(fā)生于以“雙峰”式火山活動為標(biāo)志的島弧作用時期，即上三疊統(tǒng)呷村旋回的流紋質(zhì)火山活動末期。由于成礦熱液密度(0.646～0.938g/cm3)小于海水為其上升并不斷與海水混合提供了條件(朱維光等，2000)，在普遍適用于VMS礦床的海水對流成礦模式(圖8)下，由巖漿水和下滲加熱的海水混合而成的成礦流體，攜帶來自巖漿熱液的硫等成礦物質(zhì)，在下部巖漿體(熱機(jī))驅(qū)動下，沿火山通道或火山機(jī)構(gòu)的裂隙系統(tǒng)依次地向上運(yùn)移和循環(huán)(侯增謙，1991)。在上升的過程中，由于成礦熱液與圍巖不斷進(jìn)行物質(zhì)交換以及下滲海水的大量加入等原因，成礦流體的溫度不斷下降。當(dāng)溫度降至225～250℃左右，鹽度為4%～5% NaCleqv左右，密度為0.646～0.910g/cm3時，在呷村西礦帶和有熱礦床地區(qū)，金屬離子溶解度迅速下降，黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦以及黃銅礦、黝銅礦等硫化物大量沉淀，表現(xiàn)為熱液流體在火山熱液通道中以充填交代的形式成礦，形成脈狀-網(wǎng)脈狀礦體，可能由深部巖漿攜帶來的CO2、N2和CH4不斷揮發(fā)逸出，所以包裹體中揮發(fā)性組分除含量最高的H2O外還含有CO2、N2和CH4氣體。隨著成礦流體繼續(xù)向上運(yùn)移和循環(huán)，由于海水加入量更大，成礦流體性質(zhì)不斷變化，即由下到上成礦流體的溫度降低、鹽度降低和密度增大，當(dāng)溫度降低至200～225℃左右，鹽度略降低至3%～6% NaCleqv，密度上升至0.810～0.938g/cm3范圍時，在東礦帶方鉛礦、閃鋅礦以及黃銅礦、黝銅礦和黃鐵礦等硫化物沉淀，即為含礦火山熱液沖破蓋層噴出海底后，膠結(jié)了部分火山角礫，在火山口附近形成角礫狀礦體，含礦熱液一部分在角礫狀礦體上部及兩側(cè)沉積形成層狀礦體，另一部分與盆地中海水混合形成成礦鹵水池，成礦物質(zhì)在一定物理化學(xué)條件下析出并沉積形成塊狀硫化物礦體和噴氣-化學(xué)沉積巖。在此過程中CO2、N2和CH4氣體繼續(xù)揮發(fā)逸出，表現(xiàn)為流體包裹體中含有CO2、N2和CH4氣體。呷村礦床的成礦作用是一個連續(xù)統(tǒng)一的過程，脈狀-網(wǎng)脈狀礦體和塊狀礦體處于同一熱液系統(tǒng)中，為成礦流體在不同環(huán)境(沉積洼地、熱液通道)下的沉積產(chǎn)物(余金杰等，2000)。

7 結(jié)論

(1)流體包裹體分析結(jié)果顯示，呷村礦床從西礦帶到東礦帶，即由深部向淺部表現(xiàn)為成礦溫度下降，流體的鹽度略變小，而流體的密度增大?？傮w上鹽度接近或略高于海水鹽度，可能為巖漿流體的加入所導(dǎo)致。呷村-有熱礦區(qū)的成礦流體為巖漿水和海水的混合流體，主成礦期的流體包裹體特征與國外典型黑礦型礦床成礦流體特征可比較，并且有熱礦床的成礦流體與呷村西礦帶成礦流體特征類似。硫同位素分析結(jié)果表明，呷村-有熱礦區(qū)中大多數(shù)的硫來源于深部巖漿，部分來自海水硫酸鹽，并且有熱礦床和呷村西礦帶的硫同位素特征類似。成礦流體物理化學(xué)特征和同位素示蹤結(jié)果表明，有熱礦床目前已知礦體可與呷村西礦帶對比，暗示有熱礦床可能存在尚未發(fā)現(xiàn)的類似于呷村東礦帶的富礦體。

(2)呷村-有熱礦區(qū)是海相火山噴流沉積塊狀硫化物礦床，在海水對流的成礦模式下，由巖漿水和海水混合而成的成礦流體，攜帶來自巖漿熱液的成礦物質(zhì)，自下而上向上運(yùn)移和循環(huán)，在熱液補(bǔ)給通道和海底發(fā)生淀積作用，形成脈狀-網(wǎng)脈狀礦體和塊狀礦體。

致謝本文研究工作得到了四川鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司駱風(fēng)鳴董事長、苗愛民總經(jīng)理的大力支持，野外工作得到王康、高揚(yáng)、吳學(xué)龍、龐葉輝、羅資等同志，以及四川省地礦局403地質(zhì)隊的配合和幫助；實(shí)驗(yàn)階段得到了中國地質(zhì)大學(xué)(北京)流體包裹體實(shí)驗(yàn)室諸惠燕老師和張鶴老師的幫助；在此一并表示衷心感謝。

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