滇东南老君山矿集区洒西钨矿床流体包裹体特征及其地质意义

张彬，张斌辉，张林奎，陈敏华

(中国地质调查局成都地质调查中心，成都 610081)

滇东南老君山矿集区洒西钨矿床流体包裹体特征及其地质意义

张彬，张斌辉，张林奎，陈敏华

(中国地质调查局成都地质调查中心，成都 610081)

洒西白钨矿床是老君山矿集区内重要的钨矿床之一，由石英脉型钨矿体和层状、似层状矿体构成。在详细的岩相学观察基础上，对矿区内两种类型矿体白钨矿中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针分析。研究表明，与石英脉型矿体成矿相关的流体为中-高温、中-低盐度的NaCl-H2O-CH4±N2体系，与层状、似层状矿体成矿相关的流体为中-高温、低盐度的NaCl-H2O-CH4-N2体系，笔者认为，不同盐度端元的等温混合作用是石英脉型矿体形成的主要机制，而层状、似层状矿体中金属元素的沉淀则主要由流体体系的冷却作用所致，两者流体性质基本相同，可能为同源流体。

流体包裹体；石英脉型矿体；层状、似层状矿体；洒西钨矿；滇东南

洒西白钨矿位于老君山岩体及南秧田白钨矿床的东侧，是近年来在老君山地区新发现的钨矿床之一，WO3资源储量达到中型规模❶，其主要赋矿岩性与相邻的南秧田存在一定的差异。迄今为止，对洒西白钨矿床的研究还比较薄弱，胡荣荣[14]、张世涛等[15]、黄文清[16]、Xue[17]等人针对矿区产出的祖母绿矿开展了矿床地质特征、流体包裹体、稳定同位素等方面的研究，认为矿区内含Be富W的石英脉体与燕山晚期岩浆活动有关；许翠芳等[18]对洒西钨矿矿床地质特征及成矿规律进行了初步研究，认为加里东期及燕山晚期的多期次岩浆活动为矿床提供了热源及物源。张彬等（2012）[19]对成矿流体性质及成矿流体演化特征等内容无人涉及，在很大程度上制约了对该矿床成矿作用、成因的理解。通过围岩和矿石稀土元素地球化学研究认为该矿床成矿类型为喷流沉积-后期岩浆热液改造型。

热液矿物中捕获的流体包裹体是研究热液矿床成矿作用过程的最直接样品[20]，以往流体包裹体研究仅局限于与金属矿物共生的透明矿物（如石英等），在岩相学上，这些透明矿物通常早于或晚于金属矿物的形成，透明矿物捕获的流体包裹体不能直接反映金属矿物形成的流体性质[21-22]。近年来，我国一些学者利用红外显微镜和流体包裹体显微测温分析技术，发现这些矿床中不透明金属矿物（黑钨矿、锡石等）的流体包裹体类型、均一温度、盐度和与之共生的石英有较大的差别[23-26]。因此，作者在详细研究矿床地质特征的基础上，针对矿床中不同期次白钨矿矿物的流体包裹体开展了系统研究，以揭示与钨相关的成矿流体特征及矿床的成因机制。

1 地质概况

洒西钨矿床所处的滇东南地区位于印支、扬子、华夏三大板块的结合部位，西邻特提斯-喜马拉雅构造域，属越北古陆边缘凹陷带。根据笔者参加的马关-麻栗坡地区调查取得的成果资料，综合其岩石组成、变质程度及构造形迹，认为区内为一岩浆热穹窿构造，称为南温河片麻岩穹窿，由核部穹窿状花岗杂岩体和盖层褶皱变形带组成，二者之间为混合岩化（渐变过渡）接触，其东部为文麻断裂逆冲覆盖。其中核部穹窿状花岗杂岩体主要由志留纪花岗片麻岩岩基、晚白垩纪花岗岩岩体组成，另在片麻岩岩基内部有新元古界地层呈“残留体”状产出，是区内白钨矿的主要赋矿层位，盖层褶皱变形带则主要由寒武系-泥盆系（缺失志留系）组成。矿区位于南温河片麻岩穹窿的核部（图1），地层主要出露强变质的猛洞岩群（Pt3M）。按岩性组合不同及上下叠置关系可分为三个岩性段，其中上段（Pt3M3）主要岩性为二云母片岩、绢云母片岩、黑云母片岩；中段（Pt3M2）主要为黑云母石英变粒岩夹二云母片岩、黑云母片岩，是区内主要的含矿层位，白钨矿呈星点状或斑点状在黑云母石英变粒岩中不均匀分布，局部构成工业矿体；下段（Pt3M1）主要岩性为黑云母斜长片麻岩、黑云母片岩、二云母片岩。区内构造形态较为简单，主要褶皱构造为轿子山向斜，向斜轴向120°—300°，向南东倾伏，北西扬起，倾伏角8°—15°。核部地层由新元古界猛硐岩群上段（Pt3M3）；两翼地层由猛硐岩群中段（Pt3M2）及下段（Pt3M1）组成。横向上两翼基本对称，北东翼产状稍陡。已知的白钨矿矿体沿轿子山向斜对称分布。

矿区处于南温河穹窿核部，主要岩性为片麻状花岗岩、眼球状花岗岩等，片麻理产状与围岩接触带呈穹状总体协调一致，这些花岗质岩石普遍变形较强，曾被认为是越北地块的前寒武纪基底[27]。然而近年来这些花岗质杂言的年代学研究（SHRIMP锆石U-Pb年龄为402-447 Ma，）表明这些花岗质岩石代表了可以与华南加里东期岩浆事件对比的岩浆活动[28-31]。另矿区发育一辉绿岩（墙）脉，为成矿后岩脉，未对矿体空间展布造成破坏。

洒西钨矿主要为层状、似层状矿体，产于猛硐岩群中段（Pt3M2）黑云母石英变粒岩中，矿体的形态、规模、产状严格受轿子山向斜控制，平面上呈面状，地表表现为环带状，含矿层位稳定，局部波状起伏。矿石平均WO3品位为0.25%，伴生Sn平均品位0.03%。主要金属矿物为白钨矿，含少量毒砂、磁黄铁矿等金属硫化物，白钨矿主要呈浸染状、团块状、细脉状产出；另在猛硐岩群中发育脉状矿化，与层状、似层状矿体存在明显穿插关系，WO3品位明显较层状矿体富，脉宽大小不一，变化于cm-10 cm级，局部较为厚大，形成囊状的富矿体，金属矿物以白钨矿为主，并发育大量金属硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等，脉石矿物主要为石英、长石、电气石、绿柱石等，白钨矿主要为团块状、浸染状。

图1 云南省麻栗坡县洒西钨矿地质简图（据麻栗坡金玮矿产有限公司，2010❶修改）Fig.1 Sketch geological map ofthe Saxi scheelite deposit in Malipocounty,Yunnan province

2 样品采集和分析方法

本次研究的矿石样品采自洒西钨矿床1726 m、1825 m中段，在野外详细观察的基础上，对矿区两个成矿阶段的矿石样品进行了系统采集。

其人刚直，所纠察弹劾之人，不论身份贵贱，一概按律论处，因而不为周遭大臣所喜，被陷害带兵讨贼。周处虽知此战必败，却也悍不畏死，仗剑出征，最终以身殉国，被追封为平西将军。西戎校尉阎瓒上诗说：“周处全臣节，美名不能已。身虽遭覆没，载名为良史。”

其中层状、似层状白钨矿赋矿岩性为黑云母石英变粒岩，岩石矿物组成主要为长石、石英、黑云母及少量黝帘石，具粒状变晶结构，白钨矿多以他形细微粒状集合体形式存在，少见板状自形晶，多与黑云母密切伴生；石英脉型矿体中的白钨矿通常呈板状，结晶粗大，呈团块状、浸染状产出。

流体包裹体的分析对象为白钨矿中的原生包裹体。流体包裹体的显微测温分析及单个流体包裹体激光拉曼探针成分分析在国土资源部西南矿产资源监督检测中心进行，其中显微测温在LINKAM THMSG600型冷热台上完成，其温度范围为-196～600℃，冷冻数据误差为±0.1℃，均一温度数据误差为±1℃；激光拉曼探针成分分析所用仪器为英国RenishawinVia Reflex型显微激光拉曼光谱仪，光源为Spectra-Physics氩离子激光器，激光波长为514 nm，激光功率为40 mW，曝光时间15 s/1次叠加，实验室温度为23℃，湿度为35%。

图2 洒西钨矿矿石标本Fig.2 Photos ofsample ofscheelite in Saxi deposit

3 流体包裹体研究

3.1流体包裹体岩相学

岩相学研究表明，洒西钨矿床白钨矿矿物中的原生流体包裹体多成群或独立分布，假次生及次生包裹体主要呈线状、串状分布，数量分布较少。原生包裹体类型按照Roedder（1984）[20]和卢焕章等（2004）[32]提出的流体包裹体在室温下相态分类准则，洒西钨矿白钨矿矿石中原生流体包裹体绝大部分为Ⅰ型富液相L+V两相水溶液包裹体，气相体积一般占包裹体总体积的5%～40%，多数在10%～20%左右，大小一般为4～20μm，多数在4～10μm之间，个别可达46 μm，常见椭圆形、不规则形，少见弯月形、方形等（图3），仅局部可见Ⅱ型富气相L+V两相水溶液包裹体，气相体积大于75%，包体大小为2 μm，形态为椭圆形，呈孤立状分布。

其中层状、似层状白钨矿中Ⅰ型和Ⅱ型流体包裹体均有分布，以Ⅰ型为主；石英脉型白钨矿中只有Ⅰ型包裹体分布。

3.2流体包裹体显微测温结果

洒西钨矿不同矿化类型的流体包裹体的显微测温结果见表1，其中包裹体盐度根据冷冻法测定的冰点温度，利用Hall等（1988）[33]盐度计算公式计算，密度根据均一温度和盐度，应用Bodnar（1983）[34]的公式计算。

据表1分别作出包裹体温度、盐度分布直方图（图4）。结合图4、表1可以看出，层状、似层状矿体包裹体均一温度在215～322℃之间，峰值位于230～290℃范围内，其对应的盐度范围为4.96～10.86%NaCleq，峰值位于8～10%NaCleq。计算得出层状、似层状矿体中包裹体流体密度为0.78～0.91 g/cm3，平均0.85 g/cm3。

图3 洒西白钨矿床白钨矿中流体包裹体Fig.3 Micro-photos offluid inclusions fromSaxischeelite deposit

表1 洒西钨矿床白钨矿中流体包裹体测温结果Table 1 Statistics of homogenization temperature of fluid inclusions in scheelites in Saxi deposit

图4 洒西钨矿床层状、似层状矿体流体包裹体均一温度（a）和盐度（b）直方图Fig.4 Histogramofhomogenization temperatures(a)and salinities(b)offluid inclusions fromstratiform-stratoid type ore bodies in Saxi scheelite deposit

图5 洒西钨矿床石英脉型矿体流体包裹体均一温度（a）和盐度（b）直方图Fig.5 Histogramofhomogenization temperatures(a)and salinities(b)offluid inclusions fromquartz-vein type ore bodies in Saxi scheelite deposit

脉状矿体包裹体均一温度在165～340℃之间，峰值位于260～320℃范围内，其对应的盐度范围为0.7～18.63%NaCleq，具有明显的双峰特征：分别在4～9%NaCleq和12～18%NaCleq出现峰值。计算得出脉状矿体中包裹体密度为0.71～0.98 g/cm3，平均0.82 g/cm3。

3.3流体包裹体激光拉曼分析

对样品中具有代表性的不同类型的流体包裹体进行了激光拉曼分析，结果表明，层状白钨矿（图6）中液相主要检测到宽泛的H2O包络峰，气相成分主要为CH4及N2，表现在拉曼图谱上出现典型的N2谱峰以及CH4谱峰，个别包裹体中CH4含量很高；而脉状白钨矿（图7）中液相主要检测到宽泛的H2O包络峰，气相成分中主要为CH4，部分含N2。

在图6、图7中，CH4的峰位稳定分布在2915～2918 cm-1的区间，说明洒西钨矿两种矿化类型的成矿流体都是一种含CH4的还原性挥发分流体。

图6 洒西钨矿床层状、似层状矿体白钨矿中流体包裹体拉曼图谱Fig.6 Laser Raman spectra ofstratiform-stratoid type fluid inclusions fromSaxi scheelite deposit

4 讨论

4.1成矿流体的性质及演化特征

流体包裹体研究表明，洒西钨矿床层状、似层状钨矿体，其主成矿阶段的成矿流体为中-高温、低盐度的NaCl-H2O-CH4-N2体系，石英脉型钨矿体，其主成矿阶段的成矿流体为中-高温，中-低盐度的NaCl-H2O-CH4±N2体系。

图7 洒西钨矿床石英脉型矿体白钨矿中流体包裹体拉曼图谱Fig.7 Laser Raman spectra ofquartz-vein type fluid inclusions fromSaxi scheelite deposit

本次研究显示，层状、似层状白钨矿和石英脉型白钨矿流体包裹体类型均为Ⅰ型包裹体，且都均一到液相，而激光拉曼分析结果表明两种类型白钨矿的包裹体液相成分为H2O，气相成分均主要为CH4、N2、H2O等，表明两类矿体中的成矿流体可能来自于同一源区。另外，本次得到的所有样品中流体密度均小于1，其中层状、似层状矿体样品为为0.78～0.91 g/cm3，脉状矿体样品为0.71～0.98 g/cm3，与大多数岩浆热液流体密度＜1.00g/m3相当。

层状、似层状矿体白钨矿中主要发育Ⅰ型包裹体，仅见少量Ⅱ型包裹体，并且显微测温表明，两类包裹体均一方式一致，都是均一到液相，表明流体没有发生过沸腾作用；从流体包裹体均一温度-盐度相关图上（图8），可以看出，均一温度与盐度之间不存在线性关系，盐度的变化范围也不大（4.96%～10.86%），表明也没有发生过流体混合作用，而该阶段的流体包裹体均一温度有较为明显的降低趋势，推测该成矿阶段成矿元素的沉淀主导因素为流体的自然冷却。

石英脉型矿体白钨矿中主要发育Ⅰ型包裹体，从流体包裹体均一温度-盐度相关图上（图8），可以看出，均一温度与盐度不存在线性关系，温度变化不大，但盐度变化范围较大（0.7%～18.63%），并且具有明显的双峰特征，显微测温表明包裹体气液比例变化较大（10%～40%），这些特征表明流体可能发生过较高盐度的流体与低盐度流体的混合作用，可能是岩浆流体与大气降水、地层水等的混合，其流体盐度的双峰特征可能是流体混合的反映。

图8 洒西钨矿床白钨矿中流体包裹体均一温度-盐度图Fig.8 Relationship between fluid homogenization temperatures and salinities in Saxi scheelite deposit

本次研究在两个期次白钨矿的包裹体内均不同程度的检测到CH4和N2，本文未对其来源开展进一步的工作，推测CH4可能来自初始岩浆流体，也可能是复杂的含炭质流体在冷却过程中发生化学再平衡作用的产物[35]，或者是在复杂流体演化过程中，与H2渗透进入流体包裹体内发生再平衡作用有关[36]。对于流体中的N2，Kreulen和Schuiling（1982）[37]等认为通常有3种可能来源：a有机物的分解；b矿物（如黑云母）分解过程中，NH4+置换K+；c深部来源。综合分析，我们认为N2来源于矿物分解的可能性最大。因为含矿地层为新元古代中-深变质岩系，缺乏有机质分解，而矿区出露的岩体均为一套重熔壳源“S”型花岗岩[28,30,38-40]，不存在深部来源的可能。因此，最有可能的是来自于矿物（黑云母）的分解，形成了石英脉型矿体中部分含N2，部分不含，而层状、似层状矿体中均检测到明显的N2谱峰，这与区内层状、似层状矿体中白钨矿与黑云母密切共生是一致的。

4.2矿床形成机制

目前针对滇东南地区层状、似层状白钨矿形成时代、矿床成因等，前人也做了较多的工作[3-4,11-13]，本文作者针对洒西钨矿区层状、似层状矿体中与白钨矿密切共生的黑云母进行的Ar-Ar同位素测年，结果为113.8±0.6 Ma（未发表），1∶5万重力资料也指示矿区深部存在隐伏岩体（笔者参与的矿调项目未发表资料）。Xue等[17]针对区内含绿柱石白钨矿化石英脉中的云母开展了Ar-Ar定年，结果为124±1 Ma，表明矿区内似层状白钨矿和石英脉型钨成矿作用与燕山晚期花岗岩岩体密切相关，指示本区燕山晚期存在大规模钨的成矿作用，支持刘玉平等[41]、王小娟等[42]提出的滇东南地区存在晚白垩世大规模成岩、成矿事件，相当于华仁民等[43]提出的华南地区中生代3次大规模成矿作用的最晚一期。

前人研究表明，流体体系的冷却作用是钨在流体中沉淀的重要机制之一[44-46]。温度升高时，黑钨矿、白钨矿等钨矿物在流体中的溶解度明显增高[47]，可见温度的改变对钨沉淀的影响十分明显。不同流体的混合作用也是钨在流体中沉淀的主要机制之一[44,48-51]，本次研究表明，流体的冷却作用是洒西钨矿层状、似层状白钨矿体的主要形成机制，不同流体的混合作用是石英脉型白钨矿体的主要形成机制。

矿床形成的过程可能为：矿化早期阶段，即124 Ma左右，由花岗岩浆冷凝分异出的、含挥发分并溶解有金属元素的大量含矿流体，沿构造裂隙充填，并可能与地层流体、大气降水发生了混合作用，造成含钨金属络合物溶解度降低，形成石英脉型白钨矿；晚期阶段，约113 Ma左右，燕山期岩体进一步活动，含钨流体沿轿子山向斜形成的构造裂隙薄弱带活动、运移，随着温度降低，含钨金属络合物在流体中溶解度降低，导致含矿流体过饱和，白钨矿逐渐晶出，形成层状、似层状钨矿体。

5 结论

（1）洒西钨矿层状、似层状钨矿体的成矿流体为中-高温、低盐度的NaCl-H2O-CH4-N2体系；石英脉型钨矿体的成矿流体为中-高温，中-低盐度的NaCl-H2O-CH4±N2体系。两种流体可能来自同一源区。

（2）层状、似层状钨矿体中的白钨矿沉淀的原因主要是流体体系的冷却作用；不同流体的混合可能是石英脉型白钨矿体的主要形成机制。

野外工作得到金玮矿业有限公司、紫金矿业公司的大力帮助，在此表示衷心的感谢。

注释：

❶麻栗坡金玮矿产有限公司.云南省麻栗坡县坝子钨矿详查报告[R].2010.

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ZHANGBin,ZHANGBin-Hui,ZHANGLin-Kui,CHENMin-Hua

(Chengdu Center of China Geological Survey,Chengdu 610081,Sichuan,China)

Zhang B,Zhang B H,Zhang K L and Chen M H.Characteristics of Ore-forming Fluids of the Saxi Scheelite Deposit,Laojunshan Ore Concentrated Area in Southeast Yunnan Province,and Its Geological Significance.

The Saxi scheelite deposit,one of the important tungsten deposit in Laojunshan ore concentration area, Southeastern Yunnan Province,consists of quartz-vein type ore bodies and stratiform-stratoid type ore bodies. Based on detailed petrographic observations,the authors carried out microthermometric and Raman microspectroscopic studies of fluid inclusions in scheelites from quartz-vein type and stratiform-stratoid type ore bodies in the Saxi scheelite deposit.The results showthat the quartz-vein type ore mineralization was related to medium-high temperature fluids of the NaCl-H2O-CH4±N2system with mid-lowsalinities,while stratiform-stratoid mineralization was related tomedium-high temperature fluids ofthe NaCl-H2O-CH4±N2systemwith lowsalinities,suggestingthat the properties ofthese twoore-formingfluid were similar.The characteristics offluid inclusions in the Saxi scheelite deposit indicate that isothermal mixing of two different salinities fluid led to the precipitation of metals in the quartz-vein type ore bodies and the coolingofthe fluid led tothe precipitation ofmetals in the stratiform-stratoid type ore bodies.The sources of ore-forming fluids for the two types of ore bodies were probably similar,maybe theywere connate fluids.

fluid inclusions;quartz-vein type ore body;stratiform-stratoid type ore body;Saxi scheelite deposit; Southeastern Yunnan Province

P618.67

A

1007-3701（2016）04-333-10

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.04.002

2016-3-1；

2016-8-16.

中国地质调查项目“云南文山南温河穹窿地区地质矿产调查”（编号：12120114078401）.

张彬（1984—），男，工程师，主要从事区域地质、矿床学研究,E-mail：cdzbin@163.com.

Geology and Mineral Resources of South China,2016,32(4):333-342.