曾　威，段　明，萬　多，司馬獻(xiàn)章，奧　琮，任愛琴，楊澤強(qiáng)，李法嶺

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津　300170； 2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春　130061；3.河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽　464000)

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河南銀洞坡金礦成礦流體與礦床成因研究

曾威1，段明1，萬多2，司馬獻(xiàn)章1，奧琮1，任愛琴3，楊澤強(qiáng)3，李法嶺3

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津300170； 2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春130061；3.河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽464000)

銀洞坡金礦位于桐柏縣圍山城金銀礦帶的中部，為一超大型金礦床，伴生銀、鉛鋅。對金礦石中主要成礦階段流體包裹體進(jìn)行了詳細(xì)的巖相學(xué)、顯微測溫及激光拉曼光譜成分研究，結(jié)果表明：金礦石中發(fā)育氣液兩相包裹體、富氣相包裹體和含CO2三相包裹體，流體成分為H2O-NaCl-CO2體系，含少量N2、CH4、H2S和H2。流體不混溶是導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀的主要因素。3類包裹體的均一溫度為169.2～399.2 ℃，流體鹽度為1.8%～12.2%，其中含CO2三相包裹體的鹽度明顯小于氣液兩相包裹體的鹽度。利用不混溶體系估算得到包裹體的捕獲壓力為62～126.3 MPa，成礦深度為5.2 km左右。礦石中黃鐵礦的δ34S為1.6‰～3.3‰，圍巖中紋層狀黃鐵礦的δ34S為3.3‰～6.2‰，礦石中的δ34S小于圍巖中δ34S值，表明成礦物質(zhì)中的硫可能來源于地幔硫和圍巖硫的混合。

銀洞坡金礦；成礦流體；流體不混溶；硫同位素；造山型金礦；河南

0　引　言

河南銀洞坡金礦床是20世紀(jì)90年代完成勘探的超大型金礦床，自該礦床發(fā)現(xiàn)以來，前人在成礦地質(zhì)特征、礦床成因及地球化學(xué)特征方面做了深入的研究，并將該礦床厘定為層控造山型金礦[1-3]。但對于銀洞坡金礦的成礦流體特征及成礦溫壓條件缺乏深入的研究，楊永等[4]對銀洞坡金礦流體包裹體的研究僅發(fā)現(xiàn)了氣液兩相包裹體并進(jìn)行了均一溫度測試，本文在成礦階段劃分的基礎(chǔ)上，對主成礦階段流體包裹體進(jìn)行了詳細(xì)的巖相學(xué)、顯微測溫和流體成分研究，探討了流體的溫壓條件及礦床形成機(jī)制。

1　區(qū)域與礦床地質(zhì)特征

銀洞坡金礦床處于秦嶺造山帶東段北秦嶺構(gòu)造帶中，圍山城金銀礦帶的中部。圍山城金銀礦帶內(nèi)分布有破山銀礦、銀洞坡金礦和銀洞嶺銀礦3個大型礦床，以及夏老莊、郭老莊等金銀礦點(diǎn)。各礦床(點(diǎn))主要分布于朱莊背斜的核部和兩翼(圖1)，區(qū)域上出露的地層主要有早古生界歪頭山組和大栗樹組。分布的侵入巖主要有加里東晚期桃園巖體、燕山中期梁灣巖體，也有不同類型的脈巖。礦體的產(chǎn)出明顯受歪頭山組地層控制，而礦化顯示出明顯的熱液礦床的特征。

圖1　圍山城金銀礦帶地質(zhì)略圖[1]Fig.1　Geological map of Weishancheng gold-silver ore belt　1.早古生界大栗樹組；2.早古生界歪頭山組上部；3.歪頭山組中部；4. 歪頭山組下部； 5.大理巖；6.梁灣二長花崗巖體；　7.桃園二長花崗巖體；8.石英閃長巖；9.擠壓破碎帶；10.背斜軸線；11.斷層; 12.地質(zhì)界線；13.大型金銀礦

銀洞坡金礦位于朱莊背斜向北西傾伏部位。背斜是礦區(qū)主干構(gòu)造，背斜兩翼派生的共軛逆沖剪切帶、順層剪切帶是主要的容礦構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)出露地層為歪頭山組中部第一巖性段(Pz1w21)、第二巖性段(Pz1w22)、第三巖性段(Pz1w23)，其次是下部第九巖性段(Pz1w19)。歪頭山組中部第一巖性段主要巖性為黑云變粒巖夾少量云母石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖；歪頭山組中部第二巖性段主要巖性為絹云石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖夾白云變粒巖；歪頭山組中部第三巖性段主要為變粒巖夾含石榴白云石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖。各段地層的展布受主干構(gòu)造——朱莊背斜控制。歪頭山組下部第九巖性段巖性為斜長角閃片巖夾變粒巖、云母石英片巖。其中礦體主要產(chǎn)于絹云石英片巖、炭質(zhì)絹云石英片巖中。

礦體的空間分布嚴(yán)格受含礦巖系及賦礦構(gòu)造的雙重控制，呈鞍狀、似層狀分布于朱莊背斜的轉(zhuǎn)折端、傾伏端的虛脫部位及兩翼的破碎帶中(圖2，圖3)。礦體形態(tài)基本和背斜形態(tài)一致，隨著背斜南東向仰起而撒開，北西向傾伏而收斂；轉(zhuǎn)折端含礦層增厚而膨大，深部隨背斜的平緩消失而尖滅，礦體沿走向、傾向均呈舒緩波狀。由于碎裂流動，礦體具膨縮、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等特點(diǎn)，但礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致。上陡下緩，北翼陡南翼緩，在平面、剖面上均呈平行排列，具多層狀重疊出現(xiàn)。

圖2　銀洞坡金礦區(qū)礦體分布平面示意圖*河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.桐柏圍山城金銀成礦帶成礦作用及中深部隱伏礦預(yù)測研究報告. 2013:1-175.Fig.2　Plane sketch map of ore body distribution of Yindongpo gold deposit1.歪頭山組中部第二巖性段；2.歪頭山組中部第三巖性段；3.金礦體位置及編號；4.斷裂帶位置及編號；5.勘探線位置及編號

礦區(qū)內(nèi)共圈定11個工業(yè)礦體(西段的1-1號、2-1號、2-2號、4-1號、4-1-2號、5-1號、5-2號，東段的2號、3-1號、3號、1號)，其中1號礦體(對應(yīng)西段4-1號)為貫穿東西兩段的大型工業(yè)礦體，從E12—W26線走向延長1 500 m，最大斜深近700 m，規(guī)模達(dá)大型。南翼沿走向有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，北翼在西段已無工業(yè)礦體。礦體隨背斜向西傾伏，埋深逐漸加大。分布標(biāo)高-380～300 m，沿走向、傾向均未封閉。礦體在軸部受共軛逆沖剪切帶控制，在兩翼深部變?yōu)轫槍悠扑閹Э刂?。其厚度在背斜軸部東厚西薄，品位東富西貧。金鉛組分分布不均勻，有時呈正消長關(guān)系，有時相互遞變。礦體厚大部位出現(xiàn)在E10—E4線背斜軸部附近，300～175 m標(biāo)高區(qū)間，厚度達(dá)20～34 m。

主要礦石礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，少量磁黃鐵礦、方黃銅礦，金、銀礦物有自然金、銀金礦、金銀礦、自然銀。脈石礦物主要為石英、絹云母、斜長石、炭質(zhì)。礦化蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化，其中硅化和礦化關(guān)系最密切。

圖3　銀洞坡礦區(qū)西段礦體分布剖面示意圖①Fig.3　Section sketch map of western ore block of Yindongpo gold deposit1.歪頭山組中部第二巖性段；2.歪頭山組中部第三巖性段；3.斷裂帶及編號；4.金礦體位置及編號；5.地質(zhì)界線

根據(jù)對銀洞坡金礦野外地質(zhì)觀察、礦物共生組合以及生成順序的分析，將成礦作用劃分為3個階段：Ⅰ階段為中粗粒黃鐵礦、石英脈階段(圖4a)，為成礦早階段，石英脈乳白色，含少量粗粒黃鐵礦，很難形成工業(yè)礦體；Ⅱ階段為細(xì)晶黃鐵礦、石英網(wǎng)脈階段，石英為灰白色、煙灰色，呈網(wǎng)脈狀或膠結(jié)圍巖角礫為特征, 見有后期石英膠結(jié)早期石英角礫，含大量黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、自然金、銀金礦等礦物(圖4b、c)，為主要成礦階段；Ⅲ階段為中粗粒方鉛礦、閃鋅礦-石英、碳酸鹽階段，以白色石英、碳酸鹽單脈或網(wǎng)脈為代表(圖4d),石英可見晶簇構(gòu)造，碳酸鹽脈可穿切早、中階段的石英脈，為成礦晚階段。礦石結(jié)構(gòu)有自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代熔蝕及交代殘余結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀—脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造(圖4e)、塊狀構(gòu)造。

2　樣品和測試

本次流體包裹體研究所用樣品采自1號礦體露天采場，屬于細(xì)晶黃鐵礦、石英網(wǎng)脈階段。先將樣品磨制成雙面拋光的薄片做巖相學(xué)和流體包裹體觀察， 然后選擇樣品中有代表性的包裹體進(jìn)行顯微測溫和激光拉曼光譜分析。包裹體顯微測溫在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)流體實(shí)驗(yàn)室完成。顯微冷熱臺為Linkam THMS600型，可測溫度范圍為-196～+600 ℃，測試前用人造純H2O及鹽度為25%的H2O-NaCl包裹體(國際標(biāo)樣)進(jìn)行系統(tǒng)校正，該冷熱臺在-120～-70 ℃溫度區(qū)間的測定精度為±0.5 ℃，-70～+100 ℃區(qū)間為±0.2 ℃，在100～500 ℃區(qū)間為±2 ℃。對于氣液兩相水溶液包裹體, 測定冰點(diǎn)溫度和完全均一溫度；對于含CO2三相包裹體，測定固相CO2熔化溫度、CO2籠合物消失溫度、CO2相部分均一溫度和包裹體完全均一溫度。

包裹體激光拉曼光譜分析在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測試中心完成。儀器為Renshaw inVia型激光拉曼探針，采用514 nm Ar+離子激光器，激光功率20 mW，掃描速度6次/10 s疊加；光譜儀狹縫20 μm。

圖4　銀洞坡金礦礦石照片F(xiàn)ig.4　Photos of ores from Yindongpo gold deposita.早期石英粗脈，發(fā)育粗粒黃鐵礦化；b.黃鐵礦、方鉛礦半自形塊狀礦石; c.-100 m中段網(wǎng)脈狀浸染狀礦石； d.露天采場方鉛礦礦石，發(fā)育硅化、碳酸鹽化蝕變；e.露天采場角礫狀礦石，炭質(zhì)絹云石英片巖角礫和早期石英脈角礫被后期石英膠結(jié)； f.絹云石英片巖中發(fā)育細(xì)粒黃鐵礦化，紋層狀產(chǎn)出

硫同位素測試樣品采自1號礦體露天采場，其中5件為含黃鐵礦的絹云石英片巖，黃鐵礦細(xì)粒自形，呈紋層狀分布(圖4f)，為圍巖中原生的黃鐵礦；7件為金礦石樣品，黃鐵礦中細(xì)粒，呈稠密浸染狀、團(tuán)塊狀與石英伴生，為主成礦階段。黃鐵礦單礦物挑選在廊坊市宇能礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成。硫同位素測試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，在1 020 ℃用直接氧化法將黃鐵礦中的硫轉(zhuǎn)化成SO2，同位素測試采用DELTA V Plus質(zhì)譜儀進(jìn)行。

圖5　銀洞坡金礦流體包裹體照片F(xiàn)ig.5　Microphotos of fluid inclusions from Yindongpo gold deposita.氣液兩相包裹體；b.富氣相包裹體；c、d.含CO2三相包裹體；e、f.氣液兩相包裹體

3　流體包裹體特征

3.1包裹體類型

依據(jù)包裹體成分和室溫下相態(tài)將包裹體分為3種類型：Ⅰ型為氣液兩相包裹體，Ⅱ型為富氣相包裹體，Ⅲ型為含CO2三相包裹體。

(1)氣液兩相包裹體(Ⅰ型)：該類型包裹體室溫下為兩相，即液相H2O溶液+氣相H2O，包裹體呈橢圓形、石英晶形或不規(guī)則形，大小一般為4～12 μm，氣液比變化于15%～35%，加熱時均一到液相。該類型包裹體占包裹體總數(shù)的65%左右，成群或孤立分布于含硫化物石英脈中(圖5a，e，f)。

(2)富氣相包裹體(Ⅱ型)：該類型包裹體室溫下為兩相，即液相H2O溶液+氣相H2O，一般呈橢圓形或石英晶形，大小一般為5～8 μm，氣液比變化于55%～70%，加熱時均一到氣相。該類型包裹體占包裹體總數(shù)的10%左右，孤立分布于石英脈中(圖5b)。

(3)含CO2三相包裹體(Ⅲ型)：該類型包裹體室溫下為三相， 即液相H2O溶液+液相CO2+氣相CO2，液相CO2和氣相CO2占包裹體總體積的30%～55%，氣相CO2占CO2相總體積的70%～85%，多呈橢圓形或不規(guī)則形，大小一般為5～11 μm，成群或孤立分布于石英脈中，約占包裹體總數(shù)的25%(圖5c，d)。

3.2流體包裹體測溫

銀洞坡金礦102個流體包裹體數(shù)據(jù)見表1、圖6。Ⅰ型包裹體均一溫度范圍為169.2～249.6 ℃，眾值為190～210 ℃，平均值為205.1 ℃，冰點(diǎn)溫度范圍為-8.4～-2.4 ℃，平均值為-3.7 ℃；Ⅱ型包裹體均一溫度分為兩個區(qū)間范圍，第一區(qū)間范圍為197.4～225.2 ℃，平均值211.6 ℃，第二區(qū)間范圍為287.4～297 ℃，平均值294.6 ℃，Ⅱ型包裹體冰點(diǎn)溫度變化范圍-6.6～-2.8 ℃，平均值-4.2 ℃；Ⅲ型包裹體完全均一溫度范圍為243.2～299.2 ℃，平均值284.5 ℃，固相CO2熔化溫度為-57.8～-56.9 ℃，低于CO2的三相點(diǎn)溫度，反映CO2相中有N2或CH4的存在[5], CO2籠形物消失溫度為7.4～9.1 ℃，平均值為8.1 ℃，CO2相部分均一溫度為20.6～25.2 ℃，平均值22.8 ℃。

根據(jù)冰點(diǎn)溫度，利用Hall et al.[6]提出的鹽度計算公式：W=0.00+1.78ti+0.044 2ti2+0.000 557ti3，計算出Ⅰ型包裹體鹽度為3.5%～12.2% NaCl eqv，平均值為6.0% NaCl eqv；根據(jù)CO2籠合物熔化溫度，利用Bozzo et al.[7]的鹽度計算公式：W=15.520 02-1.023 42tcla-0.052 86tcla2，計算出Ⅲ型包裹體鹽度為1.8%～5.1% NaCl eqv(圖6(b))，平均值為3.7% NaCl eqv。表明銀洞坡金礦的成礦流體鹽度較低，且Ⅰ型包裹體鹽度較Ⅲ型包裹體鹽度要高。

根據(jù)均一溫度和鹽度，應(yīng)用劉斌和段光賢1987年的經(jīng)驗(yàn)公式[8]：ρ=a+bth+cth2(a、b和c均為無量綱參數(shù))，求得Ⅰ型包裹體的密度介于0.85～0.97 g/cm3，平均0.91 g/cm3；Ⅲ型包裹體流體密度利用劉斌和段光賢1987年的經(jīng)驗(yàn)公式[8]:ρ=0.468 3+0.000 144 1(31.35-tCO2)+0.131 8×(31.35-tCO2)1/3,計算得到Ⅲ型包裹體CO2的相密度介于0.71～0.76 g/cm3，平均為0.74 g/cm3。銀洞坡金礦流體包裹體總體顯示為低密度的特征。

3.3流體包裹體激光拉曼光譜分析

流體包裹體激光拉曼光譜分析表明，氣液兩相包裹體液相成分以H2O為主，含很少量的CO2，氣相成分為H2O和CO2(圖7(a)、(b)、(f))；含CO2三相包裹體水溶液相成分以H2O為主，含極少量的CO2，氣相成分以CO2為主，含少量H2O(圖7(c)、(d)、(e)、(h))。另外包裹體氣相成分含有很少量的N2、CH4、H2S和H2?？梢娿y洞坡金礦成礦流體為H2O-CO2-NaCl體系。

表1　銀洞坡金礦流體包裹體特征及參數(shù)

注：流體包裹體測試在吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地質(zhì)流體實(shí)驗(yàn)室完成，所用儀器為Linkam THSM-600型冷熱臺；ti為冰點(diǎn)溫度，ti(CO2)為固體CO2熔化溫度，th(CO2)為CO2相部分均一溫度，tm(cla)為籠形物消失溫度，tht為完全均一溫度，W為鹽度。

圖6　銀洞坡金礦流體包裹體均一溫度、鹽度直方圖Fig.6　The homogenization temperature and salinity histograms of fluid inclusions from Yindongpo gold deposit(a)均一溫度直方圖；(b)鹽度直方圖

圖7　銀洞坡金礦包裹體激光拉曼光譜圖Fig.7　Laser Raman spectra of fluid inclusions from Yindongpo gold deposit(a)、(b)分別為氣液兩相包裹體液相、氣相；(c)、(d)、(e)分別為含CO2三相包裹體：水溶液相、CO2液相和CO2氣相；　　(f)為氣液兩相包裹體氣相；(g)、(h)分別為含CO2三相包裹體水溶液相、CO2氣相

4　硫同位素特征

本次研究對5件絹云石英片巖和7件金礦石樣品中的黃鐵礦進(jìn)行了硫同位素測試(表2)，絹云石英片巖中黃鐵礦δ34S為4.1‰～6.1‰，金礦石中黃鐵礦δ34S為2.2‰～3.3‰，結(jié)合張靜等[2]和河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局地質(zhì)科學(xué)研究所的測試結(jié)果，圍巖絹云石英片巖中黃鐵礦的δ34S為3.3‰～6.2‰，金礦石中黃鐵礦的δ34S為1.6‰～3.3‰。根據(jù)大本定量計算的典型熱液成礦條件下形成的硫化物礦物硫同位素組成的相圖資料[9]，當(dāng)成礦溶液的fO2較低(10-38～10-40)，δ34SPy≈δ34S∑S。因此銀洞坡金礦成礦流體的δ34S為1.6‰～ 3.3‰，小于圍巖絹云石英片巖的δ34S。說明銀洞坡金礦的硫，除來源于歪頭山組地層外，還有部分地幔硫來源。

5　討　論

5.1流體的不混溶性及捕獲的溫壓條件

銀洞坡金礦成礦期石英脈中同時存在氣液兩相包裹體、富氣相包裹體和含CO2三相包裹體，說明成礦流體為一種不均勻流體[5]，產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能有兩種原因：一是H2O-NaCl流體和富CO2流體的混合，二是均勻的H2O-CO2-鹽體系流體發(fā)生不混溶作用[10-12]。對于第一種情況，由兩種流體混合而捕獲形成的包裹體其均一溫度和鹽度應(yīng)存在較大的波動范圍，這與本區(qū)包裹體的實(shí)際情況不符。本區(qū)包裹體中富CO2包裹體的均一溫度集中分布于270～300 ℃，氣液兩相包裹體的均一溫度集中分布于190～210 ℃，不存在250～300 ℃的包裹體，這種情況不可能是由兩種類型流體混合的結(jié)果。礦區(qū)流體包裹體的鹽度變化范圍集中分布于3%～8%，含CO2三相包裹體的鹽度明顯小于氣液兩相包裹體的鹽度，這種現(xiàn)象正是由于原始均勻的H2O-CO2-鹽體系流體發(fā)生不混溶，分離出富CO2流體和富水溶液流體的結(jié)果，因?yàn)樵诓换烊苓^程中大量的鹽類趨向于進(jìn)入富水相中[13]。雖然含CO2三相流體包裹體和一部分富氣相流體包裹體的均一溫度明顯大于氣液兩相包裹體的均一溫度，但通過對夾皮溝金礦和額爾古納成礦帶西北部金礦床的研究[10,12]，以及Robert和Tbrahim等對加拿大Sigma、Star Lake等金礦床的研究[14-15]，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象在流體不混溶過程中是普遍存在的，并認(rèn)為這是由于壓力波動導(dǎo)致CO2的多次沸騰作用造成的，構(gòu)造活動使成礦流體的壓力在靜巖壓力和靜水壓力之間波動，壓力降低必然引起CO2飽和的鹽水溶液發(fā)生沸騰而導(dǎo)致部分CO2的分離，當(dāng)壓力回到靜巖壓力后流體成為CO2不飽和的流體，在這一深度捕獲的流體將具有更低的均一溫度[13]。銀洞坡金礦床廣泛發(fā)育角礫狀礦石，見石英脈膠結(jié)圍巖角礫，說明成礦期存在張性應(yīng)力，正是這種張性環(huán)境導(dǎo)致了流體壓力的突然降低，致使流體不混溶作用的發(fā)生，這也是導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀的重要因素。

表2銀洞坡金礦的硫同位素組成

Table 2Sulfur isotopic composition of Yindongpo gold deposit

樣品號礦物樣品描述δ34S/‰來源S1-YDP黃鐵礦近礦絹云石英片巖中細(xì)粒黃鐵礦呈紋層狀分布4.1本文S2-YDP黃鐵礦近礦絹云石英片巖中細(xì)粒黃鐵礦呈紋層狀分布5.7本文S3-YDP黃鐵礦近礦絹云石英片巖中細(xì)粒黃鐵礦呈紋層狀分布4.4本文S4-YDP黃鐵礦近礦絹云石英片巖中細(xì)粒黃鐵礦呈紋層狀分布6.1本文S5-YDP黃鐵礦近礦絹云石英片巖中細(xì)粒黃鐵礦呈紋層狀分布4.2本文S6-YDP黃鐵礦金礦石2.6本文S7-YDP黃鐵礦金礦石2.5本文S8-YDP黃鐵礦金礦石2.7本文S9-YDP黃鐵礦金礦石2.2本文S10-YDP黃鐵礦金礦石3.3本文S11-YDP黃鐵礦金礦石2.3本文S12-YDP黃鐵礦金礦石2.8本文 黃鐵礦絹云石英片巖3.3～4.8 黃鐵礦礦石1.6～3.1(14個數(shù)據(jù))文獻(xiàn)[2]

注：硫同位素測試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心，采用DELTA V Plus質(zhì)譜儀完成。

對于不混溶體系的流體體系，含CO2三相包裹體的均一溫度近似等于不混溶包裹體的捕獲溫度，其值為243～300 ℃，峰值為270～300 ℃，利用劉斌等提出的不同鹽度不同密度包裹體的等容式：p=a+bt+ct2(p為壓力，a、b、c為無量綱常數(shù)，不同鹽度密度值對應(yīng)的數(shù)值不同，t為溫度)[16]，估算得到包裹體的捕獲壓力為53.6～126.3 MPa。礦區(qū)圍巖為云母石英片巖、黑云變粒巖、斜長角閃片巖，巖石密度按2.55 g/cm3計算，則靜巖壓力梯度為25.5 MPa/km，按靜巖壓力梯度計算得到成礦深度為2.1～5.0 km；而考慮到成礦階段流體發(fā)生沸騰作用，流體系統(tǒng)在沸騰瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)殪o水壓力系統(tǒng)，則按靜水壓力梯度計算得到成礦深度為5.4～12.6 km。在成礦作用過程中，由于斷層閥作用，流體系統(tǒng)交替處于封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)之間，而成礦深度不變，因此可以考慮用最小捕獲壓力/靜水壓力梯度或最大捕獲壓力/靜巖壓力梯度代表成礦深度[17]，本文計算得到的結(jié)果分別為5.4 km和5.0 km，兩者相近，因此認(rèn)為銀洞坡金礦成礦深度為5.2 km左右,這與礦體產(chǎn)于脆性斷裂帶(破碎帶)中，發(fā)育角礫狀構(gòu)造相吻合，一般認(rèn)為脆性變形發(fā)生的深度<10 km。

5.2成礦時代及構(gòu)造背景

研究區(qū)構(gòu)造位置屬于北秦嶺構(gòu)造帶，位于揚(yáng)子板塊與華北板塊的結(jié)合部位，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化，既受到華北板塊與北秦嶺之間的俯沖碰撞的影響，又經(jīng)歷了南秦嶺和北秦嶺之間的俯沖碰撞。南秦嶺和北秦嶺之間商丹縫合帶蛇綠巖精確的年代學(xué)研究表明新元古代(約600 Ma)秦嶺洋已經(jīng)形成[18]，早古生代時期北秦嶺地區(qū)處于溝-弧-盆體系的大陸邊緣環(huán)境，約在524 Ma開始，秦嶺洋沿商丹斷裂向北俯沖消減[19]，此后發(fā)生了多期弧陸碰撞，并在泥盆紀(jì)秦嶺洋盆最終閉合[20-21]。北秦嶺普遍存在的晚志留世—早泥盆世的麻粒巖相-角山巖相變質(zhì)事件[22]，正是秦嶺洋向北俯沖碰撞的結(jié)果[23-24]。華北陸塊南緣是否發(fā)育新元古代時期的古大洋，迄今還沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)記錄。但華北板塊和北秦嶺經(jīng)歷了早古生代的碰撞造山作用是已被證明的，北秦嶺廣泛分布的早古生代早期(～500 Ma)的高壓-超高壓變質(zhì)巖即是華北板塊和北秦嶺之間碰撞閉合的產(chǎn)物[24-26]。

江思宏等[27]測得銀洞坡金礦含金石英脈中絹云母的40Ar/39Ar坪年齡為(373.8±3.2) Ma，代表礦床的形成時代，與張靜[28]測得的歪頭山組地層中白云母的40Ar/39Ar年齡((361.34±7.07)Ma)近似，說明銀洞坡金礦的形成時代與區(qū)域變質(zhì)作用的時代近于一致。如此看來，銀洞坡金礦形成于晚志留世—早泥盆世南秦嶺和北秦嶺板塊碰撞造山的構(gòu)造背景。

5.3礦床成因

銀洞坡金礦的成礦流體為低鹽度富CO2的流體，通過流體包裹體巖相學(xué)及測溫研究，我們認(rèn)為成礦流體在主成礦階段發(fā)生了流體不混溶作用，同時楊永等2002年對不同階段流體包裹體的成分研究表明，流體CO2/H2O特征值在成礦早、中、晚3期的均值分別為0.128、0.102、0.133，中階段明顯低于早、晚階段[4]，說明成礦主階段發(fā)生了不混溶作用導(dǎo)致CO2的散失。而銀洞坡金礦明顯受炭質(zhì)絹云石英片巖的控制，具有明顯的層控特點(diǎn)，可能是因?yàn)樘抠|(zhì)絹云石英片巖較強(qiáng)的還原性，使成礦流體發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致流體Eh值的降低。礦石和圍巖中黃鐵礦的硫同位素研究表明，礦石中的硫來源于地幔硫和圍巖硫的混合。綜上所述，銀洞坡金礦形成于晚志留世—早泥盆世南秦嶺和北秦嶺板塊碰撞造山的構(gòu)造背景，屬于造山型金礦，流體不混溶作用及炭質(zhì)絹云石英片巖對流體的還原作用是導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀的主要因素。

6　結(jié)　論

(1)河南銀洞坡金礦的成礦流體為低鹽度富CO2的流體，氣液兩相包裹體鹽度為3.5%～12.2% NaCl eqv，含CO2三相包裹體的鹽度為1.8%～5.1% NaCl eqv，主成礦階段發(fā)生了流體不混溶作用，成礦溫度為270～300 ℃，成礦壓力為54～126 MPa，成礦深度約為5.2 km。

(2)銀洞坡金礦礦石中黃鐵礦的δ34S值小于圍巖絹云石英片巖中紋層狀黃鐵礦的δ34S值，顯示成礦物質(zhì)中的硫除來源于歪頭山組地層外，還有部分地幔硫來源。

(3)銀洞坡金礦形成于晚志留世—早泥盆世南秦嶺和北秦嶺碰撞造山的構(gòu)造背景，屬于造山型金礦，流體不混溶作用及炭質(zhì)絹云石英片巖對流體的還原作用是導(dǎo)致礦質(zhì)沉淀的主要因素。

致謝：采樣過程中得到了河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院和銀洞坡金礦公司的大力支持，在此表示衷心的感謝。

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Ore-forming Fluids and Genesis of Yindongpo Gold Deposit, Henan Province

ZENG Wei1, DUAN Ming1, WAN Duo2, SIMA Xianzhang1, AO Cong1,REN Aiqin3, YANG Zeqiang3, LI Faling3

(1.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,China Geological Survey, Tianjin300170,China;2.CollegeofEarthScience,JilinUniversity,Changchun,Jilin130061,China；3.No.3InstituteofGeologyandMineralSurvey,HenanBureauofGeologyandMineralResourcesExplorationandDevelopment,Xinyang,Henan464000,China)

Yindongpo gold deposit which is located in the middle part of Weishancheng Au-Ag ore belt in Tongbai County is a super large gold deposit and associated silver,lead and zinc.Petrographic,microthermometric and laser Raman spectroscopic studies were carried out on fluid inclusions in quartz from gold ores.The results show that three types of primary fluid inclusions occur in gold ores:vapor-liquid two phase inclusions,CO2-bearing three phase inclusions and vapor-rich inclusions. Ore-forming fluid is NaCl-H2O-CO2system with a little N2,CH4,H2S and H2.The fluid immiscibility is the main factor leading to the precipitation of ore materials.The homogenization temperatures and salinities of three types of inclusions range from 169.2 ℃ to 399.2 ℃ and 1.8% to 12.2%. The salinity of CO2-bearing three phase inclusions is lower than that of vapor-liquid two phase inclusions.The ore-forming pressure of major mineralization phase is mainly 62-126.3 MPa, corresponding to the depth of 5.2 km.Theδ34S value of pyrite in the ore varies from 1.6‰ to 3.3‰，which is lower thanδ34S value of pyrite in wall rock which varies from 3.3‰ to 6.2‰. It indicates that the sulfur in the ore may be derived from the mixing of mantle sulfur and wall rocks.

Yindongpo gold deposit; ore-forming fluid; fluid immiscibility; sulfur isotope;orogenic gold deposit; Henan

2015-09-18；改回日期：2016-03-18；責(zé)任編輯：樓亞兒。

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目(12120113068800，1212011120771，121201006000150003)。

曾威，男，工程師，1985年出生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事礦床學(xué)研究與礦產(chǎn)勘查工作。Email：314818431@qq.com。

段明，男，工程師，1983年出生，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，主要從事礦床學(xué)研究與礦產(chǎn)勘查工作。Email：duanming000@126.com

P618.51

A

1000-8527(2016)04-0781-11