沈　滔，陳正樂,，潘家永，韓鳳彬，伍俊杰，吳　玉，王　永，周振菊

(1.東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌　330013；2.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所，北京　100081)

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贛中良山鉬礦床流體包裹體特征及其地質(zhì)意義

沈滔1，陳正樂1,2，潘家永1，韓鳳彬2，伍俊杰1，吳玉2，王永2，周振菊2

(1.東華理工大學(xué) 核資源與環(huán)境國家重點實驗室培育基地，江西 南昌330013；2.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081)

良山鉬礦是近年來贛中地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鉬礦，淺部礦體主要賦存于南華系淺變質(zhì)巖系的構(gòu)造裂隙中，礦石類型以含輝鉬礦石英脈為主。流體包裹體巖相學(xué)和顯微測溫結(jié)果表明：含輝鉬礦石英脈中的流體包裹體主要呈星散狀隨機或成群分布，其形態(tài)多樣，大小集中在2～15 μm，包裹體的類型主要有純液相包裹體、富氣相兩相包裹體、富液相兩相包裹體和含液體CO2三相包裹體4類，其中以富液相兩相包裹體最為發(fā)育；包裹體的均一溫度為136～298 ℃，鹽度為1.22%～10.11%NaCleqv，密度為0.78～0.99 g/cm3，成礦流體屬中—低溫、低鹽度、較低密度流體；成礦壓力估算為13～70 MPa，形成深度為0.5～2.6 km。流體包裹體激光拉曼光譜分析表明：包裹體中氣液相成分以H2O為主，氣相中還有少量的CO2和CO。H、O、S同位素組成顯示：成礦流體的δD值介于-61‰～-57.9‰，δ18OH2O值介于-3.32‰～-0.52‰，具有巖漿水和大氣降水混合的特征；成礦熱液中的δ34S值介于-1.8‰～+1.9‰，具有巖漿硫的特征。綜合成礦地質(zhì)特征及相關(guān)分析，認(rèn)為成礦流體可能與燕山期的巖漿活動有關(guān)，屬于巖漿熱液流體，混合作用及鉀化作用是促進金屬富集沉淀成礦的主要因素，推測礦床屬于巖漿熱液充填石英脈型鉬礦。

良山鉬礦；流體包裹體；成礦流體；激光拉曼光譜；石英脈型鉬礦；江西

0　引　言

華南是我國重要的鎢、錫、銅、鉬等多金屬成礦區(qū)，其中鉬礦床主要為斑巖型和石英脈型(礦化)類型為主。近年來，隨著華南地區(qū)找礦程度的不斷深入，相繼發(fā)現(xiàn)了多個鉬礦床(體)或含鉬多金屬礦床，如：斑巖型的贛南園嶺寨和葛廷坑鉬礦床[1-2]、江西金溪熊家山鉬礦床[3]、浙西南治嶺頭鉬礦體[4]，石英脈型的湖南宜章瑤崗仙鎢鉬多金屬礦床[5]、廣西蒼梧社垌鎢鉬多金屬礦床[6]等，區(qū)內(nèi)鉬礦越來越被重視。

良山鉬礦位于贛中新余鐵礦田東部良山鐵礦區(qū)內(nèi)，也是近幾年新發(fā)現(xiàn)的鉬礦之一，經(jīng)初步勘察認(rèn)定鉬資源儲量已達中—大型礦床規(guī)模。前人對該鉬礦床的研究鮮有報道，對鉬礦床的成礦流體性質(zhì)、成礦物質(zhì)來源和成因機制等也未開展過系統(tǒng)的研究，鑒于此，本文對良山鉬礦展開了系統(tǒng)的野外觀測，并對其進行了細(xì)致的流體包裹體和氫、氧、硫同位素分析，初步查明了成礦流體特征及演化規(guī)律，探討了礦床成因類型和成礦機制，同時結(jié)合巖相學(xué)研究以及前人的成礦年代學(xué)研究，以期對理解華南地區(qū)鉬礦床的成礦流體與成礦作用的關(guān)系提供參考。

1　成礦地質(zhì)背景

良山鉬礦處于揚子板塊和華夏板塊拼接帶南側(cè)南華加里東造山帶北緣，欽杭結(jié)合帶中段之東部多金屬成礦帶，武功山—北武夷隆起帶西段武功山隆起東南側(cè)的神山倒轉(zhuǎn)背斜南翼，新余鐵礦田內(nèi)黃虎背形向斜東翼的良山鐵礦區(qū)中西部(圖1)。區(qū)內(nèi)廣泛分布青白口系、南華系和寒武系淺變質(zhì)地層，自下而上為神山組、上施組、楊家橋組、松山組、牛角河組，是一套低綠片巖相硅鐵質(zhì)建造夾類復(fù)理石泥砂質(zhì)建造的千枚巖、片巖，總體傾向NE—NW，傾角20°～30°，上覆晚泥盆世以來的沉積蓋層及第四系，鐵礦層呈“紅綢帶”形態(tài)賦存于南華系上統(tǒng)楊家橋組內(nèi)，層位穩(wěn)定且單一；礦區(qū)曾經(jīng)歷過多次構(gòu)造運動，構(gòu)造形變復(fù)雜，主體構(gòu)造為一單斜構(gòu)造黃虎背形向斜，其為新余鐵礦田的二級構(gòu)造，并發(fā)育有不同級次的NW—NNW 向緩傾復(fù)式平臥褶皺群及較多但規(guī)模較小的斷裂構(gòu)造，具有代表性的斷層位于礦區(qū)西北角，為同變質(zhì)變形期韌性斷層。

圖1　良山鉬礦區(qū)域地質(zhì)圖(a)和礦區(qū)地質(zhì)簡圖(b)(據(jù)文獻[7-9]，修編)Fig.1　Regional geological map of the Liangshan molybdenum deposit(a)and schematic geological map of Liangshan ore district(b)1.第四系；2.晚泥盆世后蓋層；3.寒武系下統(tǒng)牛角河組；4.南華系上統(tǒng)松山組；5.南華系上統(tǒng)楊家橋組上段；6.南華系上統(tǒng)楊家橋組下段；7.南華系下統(tǒng)上施組；8.青白口系上統(tǒng)神山組上段；9.青白口系上統(tǒng)神山組下段；10.燕山期花崗閃長斑巖；11.燕山期石英閃長玢巖；12.燕山期花崗巖；13.印支期花崗巖；14.斷層；15.鐵礦層；16.鐵礦體；17.鉬礦體；18.背形脊線及傾伏方向；19.向形脊線及傾伏方向；20.正斷層；21.斷層破碎帶；22.勘探線及編號；23.鉆孔位置及編號

在良山礦區(qū)東南側(cè)有呈巖基侵入于南華系—寒武系淺變質(zhì)地層中的印支期城上(金灘)花崗巖體，巖性主要為斑狀黑云母二長花崗巖及黑云母花崗巖，圍繞該巖體分布的含鐵巖系具有明顯的熱接觸變質(zhì)作用，中西部有一近東西向延伸向南陡傾的燕山期小巖體，巖性為花崗閃長斑巖，此外，區(qū)內(nèi)還有少量呈脈狀或透鏡狀的石英閃長玢巖脈以及大量發(fā)生強烈塑性變形的鐵礦層變形石英條帶；區(qū)域變質(zhì)巖以千枚巖為主，其次為各種片巖、變質(zhì)砂巖、磁鐵石英巖等，巖石主要為變晶結(jié)構(gòu)、片狀或千枚狀構(gòu)造，顯示低級區(qū)域變質(zhì)作用的特征，動力變質(zhì)作用以壓碎變質(zhì)作用為主，主要表現(xiàn)為斷層、褶曲發(fā)育，構(gòu)造應(yīng)力較強地段常產(chǎn)生片理、劈理。

2　礦床地質(zhì)特征

圖2　良山鉬礦野外特征及樣品照片F(xiàn)ig.2　The field characteristics of the Liangshan molybdenum deposit and the sample photosQtz.石英；Py.黃鐵礦；Mo.輝鉬礦；Ccp.黃銅礦；A.含輝鉬礦及黃鐵礦石英脈切割鐵礦變形石英條帶；B.臘腸狀輝鉬礦石英脈與圍巖接觸面具有鉀化；C.石英-黃鐵礦-輝鉬礦脈；D.輝鉬礦密集分布于石英脈表面；E.石英-黃鐵礦-輝鉬礦脈；F.石英-黃鐵礦-輝鉬礦-黃銅礦脈；G.輝鉬礦散亂分布于石英中；H.輝鉬礦呈層狀分布于圍巖表面樣品；I.含輝鉬礦石英脈樣品

圖3　良山鉬礦金屬礦物鏡下照片F(xiàn)ig.3　Micrographs for mineralization of the Liangshan molybdenum depositPy.黃鐵礦；Mo.輝鉬礦；Ccp.黃銅礦

此次野外觀察發(fā)現(xiàn)良山鐵礦區(qū)內(nèi)鉬礦體呈脈狀分布在南華系楊家橋組淺變質(zhì)的海相火山-沉積碎屑巖中，且大多數(shù)脈體切割了早期形成的鐵礦層變形石英條帶(圖2中A)，可以判定良山鉬礦的形成明顯晚于該區(qū)鐵礦。含鉬脈體多受區(qū)內(nèi)斷裂帶兩側(cè)的裂隙控制，其為礦體提供了良好的儲礦空間。區(qū)內(nèi)輝鉬礦的賦存狀態(tài)主要有(圖2中B-I)：賦存于淺變質(zhì)巖層的裂隙中形成純輝鉬礦脈，浸染狀賦存于石英脈表面及石英壁兩側(cè)很小的范圍內(nèi)，呈團塊狀、星點狀、放射狀、鱗片狀等集合體不均勻分布于石英脈或圍巖中間。礦體主要由含輝鉬礦石英脈組成。

含輝鉬礦石英脈大多形狀不一，有透鏡狀、臘腸狀、長條狀等，礦石礦物除輝鉬礦外，還伴有黃鐵礦、黃銅礦等的發(fā)育(圖2中F)，且與淺變質(zhì)巖層的接觸面見有鉀化的現(xiàn)象(圖2中B)。根據(jù)礦物組合可將鉬礦體劃分為以下幾種：輝鉬礦石英脈、輝鉬礦黃鐵礦石英脈、輝鉬礦黃鐵礦黃銅礦石英脈以及輝鉬礦多成分石英脈，其中以輝鉬礦黃鐵礦石英脈最為常見。含鉬礦脈大多厚為0.2～8.5 m，厚度變化系數(shù)86%，長度不等，規(guī)模較大，產(chǎn)狀180°～230°∠25°～50°；輝鉬礦多呈團塊狀分布，大小一般在0.5 mm左右，最大可達2 mm以上，其次為星點狀散布，而黃鐵礦、黃銅礦多與輝鉬礦共生，黃鐵礦多為自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，黃銅礦多為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，大小一般均在0.2～1 mm(圖3)；鉬礦石品位相對較高，平均大于0.089%*浙江之源資產(chǎn)評估有限責(zé)任公司.江西省新余市良山礦區(qū)鐵礦采礦權(quán)評估報告書.2013.，品位變化系數(shù)87%，已達目前鉬礦開采工業(yè)品位。

根據(jù)不同的地質(zhì)特征及礦物共生組合，可將良山石英脈鉬礦體的成礦期劃分為熱液成礦期和表生作用期，其中熱液成礦期大致又可劃分為早、晚兩個階段(圖2，圖 3)。早階段為石英-鉀長石階段，常位于礦脈的最底部，不具工業(yè)意義；晚階段，即石英-硫化物階段，是鉬礦化最重要的成礦階段，以石英-輝鉬礦-黃鐵礦-黃銅礦組合為特征。

3　樣品采集與實驗方法

本次研究的流體包裹體樣品均來自地表采坑(114°55′30″，27°38′55″)，為良山鉬礦成礦階段的含輝鉬礦石英脈(圖2中I)。在樣品采集、選取過程中進行精心挑選，嚴(yán)格按照流體包裹體顯微測溫和激光拉曼光譜測試樣品制備成厚度約為0.3 mm的雙面拋光薄片進行分析測試。首先對含輝鉬礦石英脈薄片進行了詳細(xì)的流體包裹體巖相學(xué)觀察，再選擇具有代表性的原生流體包裹體進行顯微測溫和激光拉曼光譜測試。

流體包裹體巖相學(xué)觀察在東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境國家重點實驗室完成，儀器為尼康偏光顯微鏡ECLIPSE LV100POL；顯微測溫在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所礦田構(gòu)造實驗室完成，儀器為英國產(chǎn)Linkam THMSG600型冷熱臺(溫度測試范圍為-196～+600 ℃)，分析精度在低于30 ℃時，為±0.2 ℃，低于300 ℃時，為±1℃，低于600 ℃時，為±2 ℃；激光拉曼探針在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所流體包裹體與成礦模擬實驗室完成，儀器為英國產(chǎn)Renishaw System-2000顯微共焦激光拉曼光譜儀，激發(fā)激光波長514.53 nm，激光功率20 mW，激光束斑最小直徑1 μm，光譜分辨率1～2 cm-1。

氫、氧、硫同位素測定在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，儀器為MAT 253質(zhì)譜儀。包裹體中水的氫同位素分析采用爆裂法取水、鋅法制氫，爆裂溫度為550 ℃，分析精度為±2‰；石英的氧同位素分析采用BrF5法，分析精度為±0.2‰；分析結(jié)果均以SMOW為標(biāo)準(zhǔn)。硫同位素是將硫化物單礦物與CuO按一定比例研磨、混合均勻后，進行氧化反應(yīng)，并用冷凍法收集生成的SO2，分析結(jié)果以CDT為標(biāo)準(zhǔn)，分析精度優(yōu)于±0.2‰。

4　測試結(jié)果

4.1流體包裹體巖相學(xué)

良山含輝鉬礦石英脈的石英中流體包裹體較發(fā)育，其大小為2～15 μm，個別可達35 μm，根據(jù)流體包裹體在室溫下相態(tài)分類準(zhǔn)則及冷凍升溫過程中的相態(tài)變化特征[10-11]，可劃分為以下4種類型。

Ⅰ型：純液相包裹體(圖4中A)。較少，多呈圓形、橢圓形、不規(guī)則形產(chǎn)出，大小一般2～10 μm，隨機分布，此外，部分石英顆粒內(nèi)部可見Ⅰ型包裹體沿愈合裂隙分布并切穿顆粒，表明其屬次生成因。

Ⅱ型：富氣相兩相包裹體(圖4中B)。偶見，形態(tài)一般為橢圓狀、長條狀、不規(guī)則狀，大小一般2～15 μm，氣相顏色較暗，氣相所占比例為60%～90%，孤立狀分布。

圖4　良山鉬礦體石英中的流體包裹體Fig.4　Photos of fluid inclusions in quartz of the Liangshan molybdenum depositA.純液相包裹體，部分沿愈合裂隙分布；B.富氣相兩相包裹體，氣相比例為60%～90%；C.扇貝狀富液相兩相包裹體，氣相比例約10%；D.豌豆?fàn)罡灰合鄡上喟w，氣相比例20%左右；E.長條狀富液相兩相包裹體，氣相比例約5%；F.橢圓狀富液相兩相包裹體，氣相比例10%左右；G.眼球狀富液相兩相包裹體，氣相比例約10%；H.富液相兩相包裹體，氣相比例5%～10%；I.含液體CO2三相包裹體，CO2相比例約40%；L.液相；V.氣相

Ⅲ型：富液相兩相包裹體(圖4中C-H)。最發(fā)育，約占整個包裹體總數(shù)的 85%以上，可分為孤立或成群分布的原生包裹體Ⅲa型和沿裂隙串珠狀產(chǎn)出的次生包裹體Ⅲb型，Ⅲa型多呈橢圓狀、長條狀、豌豆?fàn)?、扇貝狀，大小一?～25 μm，主要集中于4～15 μm，氣相所占比例為 5%～20%，而Ⅲb型較小，通常小于5 μm。

Ⅳ型：含液體CO2包裹體(圖4中I)。不多，室溫下表現(xiàn)為三相(LH2O+LCO2+VCO2)，其中CO2相(LCO2+VCO2)所占比例為60%～80%，大小為5～35 μm，形態(tài)主要為橢圓形、短柱形等，呈孤立狀分布。

4.2流體包裹體顯微測溫、鹽度和密度

在對良山含輝鉬礦石英脈中流體包裹體進行詳細(xì)巖相學(xué)觀察的基礎(chǔ)上，利用均一法和冷凍法對其石英中原生的流體包裹體進行了顯微測溫，測溫結(jié)果見表1。在測溫過程中，發(fā)現(xiàn)除Ⅲa型流體包裹體外，其他類型流體包裹體沒有或很難發(fā)現(xiàn)并觀察到其相態(tài)的變化，故本文主要獲得的是Ⅲa型流體包裹體的均一溫度及冰點值，應(yīng)用鹽水體系的鹽度-冰點公式[12]：

式中Tm為冰點下降溫度， ℃，計算其鹽度值WNaCl，具體結(jié)果見表1。

對Ⅳ型流體包裹體，應(yīng)用含CO2簡單體系的鹽度-籠合物熔化溫度公式[10]：

式中Tm,cla為籠合物熔化溫度， ℃,計算其鹽度值WNaCl，具體結(jié)果見表2。

根據(jù)流體包裹體顯微測溫結(jié)果及其均一溫度、鹽度頻數(shù)直方圖解(圖5)，可以得出總體上包裹體的均一溫度變化較大，從136～298 ℃均有分布，頻數(shù)直方圖呈現(xiàn)出明顯的塔式分布，主要集中在180～240 ℃之間，說明鉬成礦很可能只經(jīng)歷了一期熱液流體事件，而這期流體鹽度范圍在1.22%～10.11%NaCleqv之間，主要集中在4%～5%和6%～7%NaCleqv，為低鹽度流體。在均一溫度和鹽度雙變量圖解(圖6)上，鉬礦體中的石英流體包裹體隨著均一溫度的降低，流體的鹽度也有明顯減小的趨勢，表明成礦過程中可能有低溫低鹽度流體的加入[13]。

表1　良山鉬礦Ⅲa型流體包裹體測溫分析結(jié)果

注：Th.完全均一溫度；Tm,ice.冰點溫度；W.鹽度。

表2　良山鉬礦Ⅳ型流體包裹體測溫分析結(jié)果

注：Th.完全均一溫度；ThCO2.CO2的部分均一溫度；Tm,cla.籠合物熔化溫度；W.鹽度。

圖5　流體包裹體均一溫度(a)、鹽度(b)直方圖Fig.5　Histogram of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions

圖6　流體包裹體均一溫度-鹽度雙變量圖(底圖據(jù)文獻[13])Fig.6　Diagram of homogenization temperature versus salinity of fluid inclusions趨勢1.與低溫低鹽度的流體相混合；趨勢2′和2″.與不同鹽度的流體等溫混合；趨勢3.沸騰導(dǎo)致殘留液相的鹽度增高；趨勢4.自然冷卻

利用鹽水體系包裹體的密度式[14]：ρ=A+BT+CT2，式中：ρ為流體密度，g/cm3；T為均一溫度，℃；A、B、C為無量綱常數(shù)，又是含鹽度的函數(shù)，估算Ⅲa型包裹體流體密度。

計算結(jié)果顯示成礦流體的密度變化相對較小，范圍在0.78～0.99 g/cm3之間，主要集中于0.85～0.95 g/cm3(圖7)，屬中—低密度流體。利用含CO2包裹體均一溫度和CO2相密度關(guān)系圖解[13]，求得流體中CO2相密度為0.65～0.72 g/cm3；參考Ⅳ型包裹體鹽度數(shù)據(jù)，再利用含鹽度為6%的CO2-H2O-NaCl 包裹體XCO2、VCO2(40 ℃)、ρ和Th關(guān)系圖[16]，推測Ⅳ型包裹體總密度為0.80～0.84 g/cm3，屬較低密度流體。并且總體表現(xiàn)出了隨著均一溫度的不斷減小而密度隨之增大的顯著趨勢(圖8)，說明此處成礦流體在溫度較高時對成礦是不利的。

圖7　NaCl-H2O體系的T-W-ρ相圖(底圖據(jù)文獻[15])Fig.7　Phase diagram of T-W-ρ for NaCl-H2O system

圖9　良山鉬礦流體包裹體激光拉曼光譜特征Fig.9　Laser-Raman spectrum of fluid inclusions from the Liangshan molybdenum depositA.Ⅲa型包裹體的液相成分拉曼譜圖；B和C.Ⅲa型包裹體的氣相成分拉曼譜圖；D.Ⅳ型包裹體的氣相成分拉曼譜圖；E和F.Ⅳ型包裹體的液相成分拉曼譜圖

圖8　流體包裹體均一溫度-密度協(xié)變圖解Fig.8　Covariant diagram of homogenization temperature and density of fluid inclusions

4.3流體包裹體激光拉曼光譜分析

本次利用激光拉曼光譜測試了40個流體包裹體，其中包含2個Ⅳ型包裹體。測試結(jié)果表明，Ⅲa型包裹體氣液相成分主要為H2O(特征峰值為3 645 ～3 750 cm-1)(圖9中A、B)，其中氣相成分較為復(fù)雜，除H2O外，還含有少量的CO2(特征峰值為1 386～1 390 cm-1)和CO(特征峰值為2 168.1 cm-1)(圖9中B、C)；Ⅳ型包裹體氣相成分主要為CO2(特征峰值為1 387.6 cm-1)(圖9中D)，液相成分主要為H2O(特征峰值為3 645～3 750 cm-1)(圖9中F)，其次為CO2(特征峰值為1 387.6 cm-1)(圖9中E)，這與顯微巖相學(xué)觀察是相符的。

4.4氫、氧、硫同位素組成

良山鉬礦床的氫、氧、硫同位素測試樣品均采自含礦石英脈，結(jié)果列于表3和表4。其中，δ18OH2O是利用流體包裹體均一溫度和石英-水體系氧同位素平衡分餾方程1 000lnα石英-水=3.38×106T-2-3.40[17]計算所得，其余均為直接測試結(jié)果。

良山鉬礦床的氫、氧同位素組成(表3)變化較小，石英中流體包裹體水的δD值介于-61‰～-57.9‰，平均值-59.1‰；石英的δ18O值介于7.1‰～10.5‰，平均9.2‰，計算其平衡水δ18OH2O值介于-3.32‰～-0.52‰，平均為-1.52‰。不同金屬硫化物的硫同位素的總體組成(表4)變化也較小，δ34S值介于-1.8‰～+1.9‰，平均為0.47‰，接近于零值。

表4良山鉬礦硫同位素組成

Table 4Sulfur isotope composition of the Liangshan molybdenum deposit

樣品編號測試礦物δ34SV-CDT/‰JXLS-2A黃鐵礦1.9JXLS-2B黃鐵礦0.8JXLS-2C黃鐵礦-0.3JXLS-3B黃鐵礦-1.8JXLS-4A黃鐵礦1.8JXLS-4B黃鐵礦-0.3JXLS-4C輝鉬礦0.8JXLS-5A輝鉬礦1.3JXLS-5C黃銅礦1.3JXLS-6A黃銅礦-0.8

5　討　論

5.1成礦流體壓力、深度條件

利用均一法測定所獲得的流體包裹體的溫度數(shù)據(jù)其實并不能代表包裹體捕獲時的真實溫度，只是反映了成礦的最低溫度[10-11]，因此利用均一溫度所獲得的壓力也只是成礦的最小壓力，即最小捕獲壓力。流體的密度與溫度、壓力的關(guān)系可以用PVT關(guān)系的狀態(tài)方程來描述，作為等容體系的包裹體，是由在一定的溫度和壓力下捕獲的一定密度的流體所組成的，依據(jù)激光拉曼光譜成分分析，此處將Ⅲa型包裹體近似看作NaCl-H2O體系，Ⅳ型包裹體近似看作CO2-H2O-NaCl體系。

對于Ⅲa型包裹體，根據(jù)均一溫度和鹽度，利用NaCl-H2O體系的T-ρ相圖[19]，在獲取流體密度值的同時還可以獲得流體均一時的氣相飽和壓力值，即最小捕獲壓力。估算得出其成礦流體密度主要介于0.87～0.93 g/cm3，相對應(yīng)的最小捕獲壓力值為13～28 MPa，再考慮到其圍巖主要為千枚巖、片巖，巖石密度相對較小，以27 MPa/km的靜巖壓力[20]計算可得其形成深度為0.5～1.0 km。

表3　良山鉬礦氫、氧同位素組成

對于Ⅳ型包裹體，根據(jù)CO2相密度、包裹體的完全均一溫度、均一相態(tài)及鹽度，在利用含鹽度為6%的CO2-H2O-NaCl體系的XCO2、VCO2(40 ℃)、ρ和Th關(guān)系圖[16]獲得Ⅳ型包裹體總密度的同時，得到XCO2及在40 ℃時的VCO2，再由含鹽度為6%的CO2-H2O-NaCl體系的XCO2、VCO2(40 ℃)和p關(guān)系圖[16]可估算其完全均一時的壓力值，即Ⅳ型包裹體的最小捕獲壓力，為55～70 MPa，如上可得其形成深度為2.0～2.6 km。據(jù)此推測良山鉬礦的成礦深度為0.5～2.6 km，而所測樣品的埋深多在200 m之上，因此，估計含輝鉬礦石英脈形成后上覆巖層應(yīng)至少發(fā)生了0.3～2.4 km剝蝕。

5.2成礦流體性質(zhì)及演化

上述巖相學(xué)研究發(fā)現(xiàn)良山鉬礦發(fā)育大量富液兩相包裹體，其次為含液體CO2包裹體，顯微測溫和激光拉曼光譜測試結(jié)果表明成礦流體屬于中—低溫、低鹽度、低密度的流體，并且均一溫度與鹽度正相關(guān)，與密度負(fù)相關(guān)。成礦流體的氣相成分除H2O外，還存在CO2、CO，其中CO2的出現(xiàn)可能與深部地殼甚至地幔流體的參與有關(guān)，其在成礦過程中的作用是不容忽視的，它可以調(diào)節(jié)pH值，影響金屬的遷移沉淀，有助于形成金屬絡(luò)合物，促使金屬礦物的快速堆積，CO應(yīng)為深部來源[21]，而均沒有檢測出CH4、H2S等，或因其含量甚微，這可能都是受到了輝鉬礦沉淀消耗及體系的氧化還原環(huán)境的影響。

成礦流體的δD值具有典型的巖漿水特征，說明初始成礦流體應(yīng)來自巖漿本身，也反映了成礦流體在演化過程中并未發(fā)生強烈的去氣作用，這與流體包裹體類型及激光拉曼光譜分析情況相一致，而δ18OH2O值位于大氣降水線和巖漿水之間區(qū)域(圖10)，相較于巖漿水的δ18OH2O值降低了，發(fā)生所謂的“δ18OH2O飄移”[23]，應(yīng)是受到了大氣降水混入的影響，即主成礦階段成礦流體具有巖漿水和大氣降水混合的特征。

圖10　良山鉬礦成礦流體的δ18OH2O-δD體系圖(底圖據(jù)文獻[22])Fig.10　Diagram of δ18OH2O-δD in fluid inclusion of quartz of the Liangshan molybdenum deposit

Ohmoto[24]研究認(rèn)為若熱液體系中不存在硫酸鹽礦物且礦物組合比較簡單時，硫化物的δ34S值可大致代表熱液的總硫同位素組成，通過野外及鏡下觀察可發(fā)現(xiàn)良山鉬礦硫化物主要為輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦等，礦物組合簡單且缺乏硫酸鹽礦物，因此可以認(rèn)為此處成礦熱液中的總硫同位素組成與金屬硫化物的硫同位素組成大體一致。良山鉬礦體中的不同金屬硫化物的硫同位素測試結(jié)果表明其δ34S值分布相對比較集中，可以認(rèn)為硫的來源是較為單一的，其總體組成與巖漿硫的δ34S值(0±3‰)相似，顯示巖漿硫的特征，據(jù)此可推測成礦熱液中的硫主要來源于巖漿。此外，礦區(qū)內(nèi)有印支期城上(金灘)花崗巖體及燕山期侵入的小巖體或巖株，但近期研究發(fā)現(xiàn)印支期花崗巖為泥砂質(zhì)沉積巖部分熔融而來[25]，且與鉬礦體在空間上相距甚遠(yuǎn)，說明成礦作用與印支期巖漿活動關(guān)系不大，但可能與燕山期巖漿活動有關(guān)。

鉬主要以絡(luò)合物的形式富集、遷移，當(dāng)流體處于高溫、高壓、臨界-超臨界狀態(tài)時，絡(luò)合物相對穩(wěn)定，而當(dāng)溫度降低、壓力突然釋放或物理化學(xué)條件發(fā)生變化時，絡(luò)合物的穩(wěn)定性將會降低，導(dǎo)致其分解沉淀成礦。成礦流體在演化過程中經(jīng)歷了與低溫低鹽度的流體混合的過程，據(jù)H-O同位素組成及δ18OH2O-δD體系圖(圖10)可推測此處的低溫低鹽度的流體為大氣降水，而大氣降水的加入常會致使流體pH值的升高，同時也降低了熱液系統(tǒng)的溫度，利于該處成礦物質(zhì)的沉淀。另外，從礦床地質(zhì)特征來看，鉬礦體見有鉀長石化，流體伴隨鉀化作用的進行，K+含量必然降低，從而促使K2MoS4+FeO+H2O→MoS2↓+FeS2↓+2KOH不斷向右發(fā)生，使得石英脈中輝鉬礦沉淀，因而鉀化也可能是其重要的成礦因素之一。

綜上所述，大致可以推斷成礦流體為深部的巖漿熱液，并在燕山期鉬礦形成的過程中起著主導(dǎo)作用，而后期所受的流體混合作用及鉀化的進行是造成該處含礦流體中絡(luò)合物分解并沉淀成礦的主要因素。

5.3與華南典型鉬礦的對比

流體包裹體的研究是當(dāng)前探究礦床熱液來源與演化的重要手段，通過分析其原生包裹體的均一溫度、鹽度、成分等特征，能對流體的來源、流體成礦的物理化學(xué)條件有很好的指示意義。隨著華南鉬礦找礦的不斷突破，前人對于華南地區(qū)眾多鉬礦床開展了詳細(xì)研究，據(jù)此筆者歸納了多個典型鉬礦成礦階段的流體包裹體特征(表5)，并與本次研究進行對比分析。

對比結(jié)果表明，良山鉬礦與華南其他典型鉬礦的流體包裹體特征既具有共性，也存在一些差異。華南多個典型鉬礦床中，各類型鉬礦主要為氣液兩相包裹體及含子礦物包裹體，含液態(tài)CO2包裹體很少或幾乎沒有，這可能與成礦過程中流體發(fā)生沸騰作用有關(guān)。而本次研究的包裹體類型中并沒有含子礦物包裹體，但存在少量含液態(tài)CO2包裹體，這與該處礦質(zhì)的沉淀機制，即流體混合和鉀長石化作用有關(guān)；從均一溫度來看，斑巖型的均一溫度相對較高，而石英脈型的相對較低，良山鉬礦的均一溫度特征更符合后者；從鹽度來看，各類型鉬礦均具有氣液包裹體鹽度相對較低，而含子礦物包裹體鹽度相對較高的特點。此外，如上所述及的所有鉬礦的H、O同位素研究[3-4,6,26-28]均表明成礦階段的成礦流體為巖漿水與大氣降水的混合物，良山鉬礦成礦流體來源也與之相一致。

前人對華南地區(qū)多個鉬礦的成礦地質(zhì)背景、同位素年代學(xué)、巖石地球化學(xué)等方面進行了探討，研究表明華南鉬礦的成礦活躍階段為印支期和燕山期[29]，尤其以燕山期170～150 Ma最盛，主要受古太平洋板塊俯沖-弧后伸展和陸內(nèi)深部構(gòu)造的聯(lián)合制約[30]，一般產(chǎn)在深部侵入巖體內(nèi)部及外接觸帶中以內(nèi)生斑巖型為主，成礦作用均與花崗質(zhì)巖漿活動密切相關(guān)[1,3,6,26-28,31-32]，但鉬礦成礦一般同步或略滯后于同源巖漿活動，礦巖時差集中在0～14 Ma[30]，且斑巖型-矽卡巖型-石英脈型呈遞增趨勢[32]，這與含礦的巖漿熱液從巖體內(nèi)部→巖體與圍巖接觸帶→圍巖裂隙的遷移成礦的客觀地質(zhì)事實相吻合。良山野外實地調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，此處研究的鉬礦類型多是以石英脈形式賦存于變質(zhì)巖系的構(gòu)造裂隙中，與燕山期花崗斑巖體空間關(guān)系較密切，且地質(zhì)特征較為單一，結(jié)合上述對比分析，初步可以認(rèn)定良山鉬礦成因類型可歸于與燕山期巖漿活動有關(guān)的熱液充填石英脈型鉬礦。

表5　華南地區(qū)典型鉬礦成礦階段流體包裹體特征一覽表

注：Ⅰ.純液相包裹體；Ⅱ.富氣相包裹體；Ⅲ.富液相包裹體；Ⅳ.含液體CO2包裹體；Ⅴ.含子礦物包裹體。

6　結(jié)　論

(1)良山鉬礦含礦石英中發(fā)育4類包裹體：純液相包裹體，富氣相兩相包裹體，富液相兩相包裹體及含液體CO2三相包裹體，其中以富液相兩相包裹體最為發(fā)育；流體包裹體中氣相成分以H2O和CO2為主， CO次之，液相成分則以H2O為主，其次為CO2，成礦流體屬NaCl-H2O-CO2±CO體系。

(2)成礦流體具有中—低溫(136～298 ℃，集中于180～240 ℃)，低鹽度(1.22%～10.11% NaCleqv，集中于4%～7%NaCleqv)，較低密度(0.78～0.99 g/cm3，集中于0.85～0.95 g/cm3)，低壓(13～70 MPa)和淺成成礦環(huán)境(0.5～2.6 km)的特征。

(3)成礦流體來源于巖漿熱液，在主成礦階段有低溫低鹽度的大氣降水加入，流體的混合作用及鉀化作用是導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀的主要機制；該礦床類型應(yīng)為與燕山期巖漿活動有關(guān)的熱液充填石英脈型鉬礦。

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Characteristics of Fluid Inclusions of the Liangshan Molybdenum Deposit in Central Jiangxi Province and Their Geological Implications

SHEN Tao1，CHEN Zheng-le1,2，PAN Jia-yong1，HAN Feng-bin2，WU Jun-jie1，WU Yu2，WANG Yong2， ZHOU Zhen-ju2

(1.StateKeyLaboratoryofNuclearResourcesandEnvironment，EastChinaUniversityofTechnology，Nanchang,Jiangxi330013,China；2.InstituteofGeomechanics，ChineseAcademyofGeologicalSciences，Beijing100081,China)

The Liangshan molybdenum is one of molybdenum deposits recently discovered in central Jiangxi Province. Its major molybdenite ore bodies are situated within the tectonic fissures of Nanhua system low-grade metamorphic rocks, and molybdenite-quartz veins are the main mineralization types.Fluid inclusions in quartz veins suggest that these inclusions are distributed in groups or scattered stars randomly with long axes of 2-15 microns.There are four types of fluid inclusions, including pure liquid inclusions, gas-rich two-phase inclusions, liquid-rich two-phase inclusions and liquid phase CO2-bearing three-phase inclusions. Liquid-rich two-phase inclusions are the main type of fluid inclusions.The homogenization temperatures range from 136 to 298 ℃, the salinities range from 1.22% to 10.11% NaCleqv and the density range from 0.78 to 0.99 g/cm3, indicating medium-low temperature, low salinity and lower density.The ore-forming pressure is estimated at 13 to 70 MPa, and the depth is about 0.5 to 2.6 km. The inclusions in gas and liquid ingredients all are mainly composed of H2O with a small amount of CO2and CO in gases by the test of Laser Raman spectroscopy. The hydrogen and oxygen isotopic compositions of the ore-forming fluids show thatδD values of the ore-forming fluid are between -61‰ and -57.9‰, andδ18OH2O are between -3.32‰ and -0.52‰, which indicates that the ore-forming fluids were derived from the mixing of magmatic water and meteoric water.The sulfur isotope compositions of ore-forming fluid show thatδ34S values of the ore-forming fluid are between -1.8‰ and +1.9‰, which indicates that the sulfur of ore-forming fluid has the characteristics of the sulfur of magma source. Our comprehensive studies suggest that the ore-forming fluid of the Liangshan molybdenum deposit is related with the Yanshannian magmatic activities, the mixing of magma fluid with the meteoric water and later potassic alternation are two main factors to ore-forming material enrichment and precipitation. Therefore, it is proposed that the Liangshan molybdenum deposit is a typical hydrothermal filling quartz vein type deposit related with magmatic activities.

Liangshan molybdenum deposit；fluid inclusion；ore-forming fluid；Laser Raman spectroscopy；quartz vein type molybdenite deposit；Jiangxi

2015-04-15；改回日期：2015-12-08；責(zé)任編輯：樓亞兒。

國家自然科學(xué)基金項目(U1403292，41472196)；國土資源部公益行業(yè)科研專項(201411024-3)；江西省研究生創(chuàng)新專項資金項目(YC2014-S324)。

沈滔，男，碩士研究生，1991年出生，地質(zhì)學(xué)專業(yè)，主要從事礦床學(xué)與巖石地球化學(xué)方面的研究。

Email：shentao32@163.com。

陳正樂，男，研究員，1967年出生，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，長期從事礦田構(gòu)造與找礦預(yù)測方面的研究工作。

Email：chenzhengle@263.net。

P618.65

A

1000-8527(2016)01-0017-12