陕西平利大磨沟-闹阳坪萤石矿床流体包裹体特征

韩鹏飞，杨兴科，张文高，樊培贺

（长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710054）

陕西平利大磨沟-闹阳坪萤石矿床流体包裹体特征

韩鹏飞，杨兴科，张文高，樊培贺

（长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710054）

陕西平利大磨沟-闹阳坪萤石矿床主要产于受区内近东西向F1断裂控制的次级断裂中，成矿过程可划分为4个阶段：伟晶方解石阶段（Ⅰ）、粗粒萤石（脉）-方解石萤石脉-石英萤石脉阶段（Ⅱ）、石英硫化物（闪锌矿）阶段（Ⅲ）、方解石细脉-萤石细脉成矿阶段（Ⅳ）.岩相学观察表明，包裹体的主要类型有气液两相包裹体、纯气相包裹体，纯液相包裹体、CO2-H2O三相包裹体及含子矿物包裹体.显微测温表明，大磨沟萤石包裹体均一温度集中在295～340℃，闹阳坪矿区萤石包裹体均一温度集中在289～329℃.大磨沟萤石矿床流体包裹体盐度范围为0.5%～6.16%（NaCl质量分数）.利用气液两相型包裹体对硫化物阶段成矿压力估算，结果为22.072～ 25.089 MPa，对应深度为0.7763～1.268 km.闹阳坪萤石矿床成矿流体盐度较高，根据流体盐度变化可初步推断热液流体运移方向.本区断裂发育，热液在运移过程中，在脆性构造裂隙空间的压力骤然降低下可能导致热液发生沸腾作用.

流体包裹体；萤石；成矿阶段；热液矿床；陕西

1 矿床地质概况

陕西平利大磨沟-闹阳坪萤石矿床位于陕西泗王庙-平利成矿带东端.矿区出露地层为志留系中统竹溪群.出露岩性为泥质、钙质板岩，夹泥晶、细晶灰岩层及透镜体，属于低级变质岩相.区内岩浆活动强烈，广泛出露碱性喷出岩，岩性主要为碱性粗面斑岩和粗面火山角砾岩［1］.区内主要金属矿产为闪锌矿，萤石伴生产出，主要产于受区内近东西向F1断裂控制的次级断裂中.矿体规模厚大，为后期热液充填（交代）型矿床.

2 成矿期次

通过野外实地调研，将矿区的热液成矿期划分为4个成矿阶段，将表生氧化期分为1个阶段，由早到晚依次如下.

（1）伟晶方解石阶段：发育伟晶方解石脉，脉宽1～3 m，脉体内方解石结晶颗粒粗大，一般发育在断裂破碎带附近.

（2）粗粒萤石（脉）-方解石萤石脉-石英萤石脉阶段：是萤石矿的主成矿阶段，形成的萤石脉宽约0.1～2 m，大者可形成宽约近10 m的萤石矿体，萤石脉的产出状态主要受断裂控制，呈透镜状或呈似层状产出.

（3）石英硫化物（闪锌矿）阶段：是闪锌矿的主要成矿阶段，闪锌矿成脉状充填在伟晶方解石脉或萤石脉中，脉宽约1～10 cm，脉壁极不规则，明显为后期热液成因.

（4）方解石细脉-萤石细脉阶段：主要形成一些细小的方解石脉和萤石脉，脉宽约0.5～3 cm，产状没有明显规律，为主成矿期后热液作用阶段.

（5）表生氧化阶段：矿体后期被抬升暴露地表后氧化-淋滤，形成菱锌矿、褐铁矿、孔雀石等氧化矿物.

3 包裹体岩相学特征

实验所测试11件样品中8件采自大磨沟锌、萤石矿区不同中段萤石矿体，另外3件采自闹阳坪矿区K3萤石矿体.显微镜下显示，萤石中原生及次生包裹体均较为常见，以原生包裹体为主，且气液两相者居多，约占90%以上.此外还可见含子晶包裹体，纯液相包裹体少见，纯气相包裹体极少（图1）.包裹体的形态多样，有椭圆状、近圆状、负晶形、近三角状、不规则状等，以椭圆形、不规则状为主.包裹体的大小为5～25 μm，多数集中在10～15 μm，多为孤立分布及随机分布，成群分布的较少.

1）气液两相包裹体单个包裹体呈近圆状及椭圆状，少数呈负晶形及其他不规则形态，占流体包裹体总数的90%以上，大小5～20μm，大部分集中在10～15μm，充填度65%～90%，多集中在75%～80%，气泡为无色和黑色，冷热台加热后均一到液相.该类包裹体在萤石中广泛分布，是本区最为主要的包裹体类型.

图1 大磨沟-闹阳坪萤石矿床中萤石流体包裹体的岩相学特征Fig.1Photomicrographs of fluid inclusion types in fluorite from Damogou-Naoyangping fluorite deposit

2）纯气相包裹体约占包裹体总数的1%，呈孤立状产出，椭圆状，大小10～15 μm，黑色，镜下特征为猫眼状.

3）纯液相包裹体约占包裹体总数的2%，呈孤立状产出，主要为椭圆状，大小5～15 μm，升温过程中形态不发生变化.

4）含子矿物包裹体约占包裹体总数的6%，呈孤立状产出，方形、椭圆状及不规则状，气液比小于15%，包裹体大小15～25 μm.根据该类型包裹体所含子矿物特征又可分为两类.其中一类含透明子矿物，子矿物形态多呈立方体，少数呈椭圆状，推测其立方体为食盐晶体，椭圆状可能为KCl晶体.另一类包裹体含不透明子矿物，子矿物为黑色，椭圆状.冷热台下升温到600℃两类子矿物均未消失.

5）CO2-H2O三相包裹体约占包裹体总数的1%，该类包裹体较为少见，只在大磨沟矿区K1矿体见到.呈椭圆状及近椭圆状孤立产出，液态和气态CO2占包裹体50%以上.

4 包裹体测温学

流体包裹体均一温度测试表明，大磨沟萤石包裹体均一温度集中在295～340℃，闹阳坪矿区萤石包裹体均一温度集中在289～329℃（图2）.

运用邵洁涟［3］（1988）流体压力经验公式计算成矿压力和成矿深度如下.式中，P：成矿压力（105Pa）；P0：初始压力（105Pa）；Th：均一温度（℃）；T0：初始温度（℃）；w：盐度（%）；H0：成矿深度（km）.

对大磨沟萤石矿床来说，包裹体盐度变化范围为0.53%～6.16%，中间值为3.34%；由（1）式计算得出大磨沟萤石矿床的初始温度T0为378.88～430.67℃，中间值为404.77℃；由（2）式计算出大磨沟萤石矿床的初始压力P0为23.289～38.039 MPa，中间值为306.64 MPa；由（3）式计算得出大磨沟萤石矿床的成矿压力为22.072～ 25.089 MPa（Th取矿床主要成矿温度310℃，P0取中间值）；由4式计算出成矿深度为0.7763～1.268 km.

闹阳坪矿区萤石流体包裹体中含较多子晶，加热至600℃子晶未融化，表明该区成矿流体盐度较高.流体包裹体［4］一书中提到，当包裹体盐度在某一方向上有增加或降低的趋势时，则可能指示了热液流动的方向.根据该区流体盐度的变化可初步推断流体的运移方向为从闹阳坪矿区运移至大磨沟矿区.

流体包裹体测温结果显示，主成矿阶段的包裹体类型复杂，同一视域中可见气液两相、含子晶三相包裹体密切共生（图1D）.气液两相包裹体相比差异明显，均一方式不尽相同，约65%均一为液相，35%均一为气相；纯液相包裹体普遍均一至液相.不同类型包裹体均一方式不同，而均一温度相近，是沸腾包裹体组合的典型特征［2］，表明平利大磨沟-闹阳坪萤石矿在成矿过程中发生了沸腾作用.矿床中流体的不混溶（沸腾）可能是促使闪锌矿和萤石矿质大量沉淀的主要原因［4］.

5 矿床成因及类型

图2 萤石中流体包裹体均一温度直方图Fig.2Histograms of homogenization temperature of fluid inclusions in fluorite

矿区萤石矿体赋存于泥质板岩与粗面岩接触带间的NW向断层带中,呈似层状分布，显示构造控矿特征.萤石矿化与热液活动密切相关.主要与硅化、碳酸盐化蚀变关系密切.

NW向断裂活动为深部含氟热液上升运移提供路径.在矿液运移过程中，下盘的灰岩、板岩中的钙质被活化进入热液化合形成萤石矿物，同时下盘岩石为矿液富集提供了良好的隔档层，随着物化条件的改变，矿质沿断裂、裂隙充填交代围岩在有利部位沉积成矿. EW向的F1逆冲运动活化含矿热液并叠加改造再次富集［1］.综上所述，该矿床成因类型为热液交代（充填）型萤石矿床.

6 结论

（1）流体包裹体均一温度测试表明，大磨沟萤石包裹体均一温度集中在295～340℃，闹阳坪矿区萤石包裹体均一温度集中在289～329℃，均属中温热液矿床.

（2）大磨沟矿区萤石包裹体盐度变化范围为0.53% ～6.16%，包裹体形成时的压力为60.40～107.14MPa，地壳的平均密度约2.75g/cm3，成矿深度为2.19～3.89km.

（3）本区断裂发育，热液在运移过程中，在脆性构造裂隙空间的压力骤然降低下可能导致热液发生沸腾作用.

长白山天池北坡

［1］贾凤仪.陕西南部萤石矿地质特征［J］.科技创新导报,2012,19: 68—69.

［2］卢焕章，范宏瑞.流体包裹体［M］.北京：科学出版社,2004:1—487.

［3］邵洁涟.金矿找矿矿物学［M］.武汉：中国地质大学出版社,1988: 41—42.

［4］唐果，韩润生.云南易门凤山铜矿床流体包裹体特征［J］.地球科学与环境学报,2010,32（增刊）:146—147.

CHARACTERISTICS OF FLUID INCLUSIONS OF THE DAMOGOU-NAOYANGPING FLUORITE DEPOSIT IN SHAANXI PROVINCE

HAN Peng-fei,YANG Xing-ke,ZHANG Wen-gao,FAN Pei-he
（College of Earth Sciences and Resources,Chang'an University,Xi'an 710054,China）

TheDamogou-Naoyangpingfluoritedepositof Shaanxi occurs in the secondary fractures of the regional east-westtrending fault F1.The metallogenesis can be divided into four stages,i.e.I）giant calcite crystal stage;II）coarse-grained fluorite-calcite fluorite-quartz fluorite stage;III）quartz sulfide（sphalerite）stage;and IV）calcite veinlet-fluorite veinlet stage.The result of petrographic observations indicates that,the inclusions are mainly of gas-liquid two-phase,pure gas phase,pure liquid phase,CO2-H2O three-phase and daughter mineral-bearing type.Microthermometry reveals that the homogenization temperatures of fluid inclusions in fluorite of Damogou deposit range from 290 to 340℃,with salinities from 0.5%to 6.16%（NaCl eqv.）.The gas-liquid two-phase fluid inclusions in fluorite yield trapping pressures of 22.072-25.089 MPa,corresponding to a depth of 776.3-1268 m.The homogeneous temperatures of fluid inclusions of Naoyangping deposit are between 289 and 329℃,with a high salinities.The variation of salinity can be used to infer the migration direction of fluid.In the process of fluid migration,the abrupt reduce of pressure in the brittle structural fissures may result in hydrothermalboiling.

fluid inclusions;fluorite;metallogenic period;hydrothermal deposit;Shaanxi Province

1671-1947（2014）03-0284-04

P619.21；P586

A

2013－06－07；

2013－07－29.编辑：李兰英．

宝钢资源有限公司“陕西省平利县闹阳坪-大磨沟锌萤石矿区矿田构造与找矿预测研究”项目资助.

韩鹏飞（1987—），男，长安大学在读研究生，矿产普查与勘探专业，通信地址陕西省西安市雁塔路南段126号，E-mail//15829617211@163.com