池州马头铜钼矿成矿流体包裹体研究

2016-09-15苏阳，张婷

西部探矿工程 2016年2期

关键词：马头辉钼矿盐度

苏　阳，张　婷

（1.南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210000；2.江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210000）

池州马头铜钼矿成矿流体包裹体研究

苏阳*1，2，张婷1，2

（1.南京大学地球科学与工程学院，江苏南京210000；2.江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏南京210000）

长江中下游成矿带是我国重要的多金属成矿带，是我国地质学研究的热点地区之一，马头铜钼矿床位于该成矿带南岸的安庆—贵池矿集区内，其成矿岩体为花岗闪长斑岩体，工程探明其深部存在钾长花岗岩体，辉钼矿主要以细脉状及浸染状在花岗闪长斑岩体内及与志留系坟头组接触部位的石英脉和裂隙中产出。该矿床的流体包裹体类型多样，可分为6种主要的包裹体类型，其中以水溶液包裹体为主，亦发育富含CO2的包裹体及含子晶的三相包裹体。根据包裹体温度—盐度数据特征可将其分为2部分：中高温—中盐度流体及中低温—中低盐度流体，分别代表了成矿流体不同的演化阶段。

安徽池州马头铜钼矿床；流体包裹体；成矿流体

1　矿床地质

马头铜钼矿出露地层为志留系高家边组、坟头组、茅山组、泥盆系五通组及第四系。地层倾向北西，倾角约25°～40°，为一单斜构造，构造线方向与区域构造线方向一致，区内断裂以N-N-E向和N-N-W向2组断裂为主。区内岩体主要分布在西山、铜坑、下冲及栗子坑等，浅部为花岗闪长斑岩体，钻孔深部见钾长花岗岩体。岩体（图1）以岩株为主，少数为岩脉，个别为岩瘤。平面上呈不规则状、肾状和脉状形态。岩体侵入于志留系坟头组地层中，受北北东、北西向断裂及其次级断裂构造所控制，两组断裂的交汇处及其附近为岩体侵位的主要部位。矿石矿物主要为辉钼矿、胶辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿及磁黄铁矿、白钨矿等，矿石以脉状构造、细脉—网脉状构造为主，次为小团状、团块状、胶状和（稠密）浸染状构造。辉钼矿主要在石英脉和裂隙中以细脉状及浸染状产出。

2　手标本样品特征

本次研究对象主要为岩体（蚀变花岗闪长斑岩）和破碎带的石英脉中的流体包裹体，结合手标本的岩相学特征，将包裹体样品按其矿物组合，分为无矿石英脉、黄铁矿—石英脉、辉钼矿—石英脉和黄铁矿—辉钼矿—石英脉、钾长石—黄铁矿—黄铜矿—辉钼矿—石英脉以及断续分布的微细石英脉。

2.1岩相学特征

图1　马头铜钼矿地质略图

无矿石英脉无色透明，宽约1～2cm，基本不含硫化物和其他金属矿物，也有断续分布的微细石英脉；

黄铁矿—石英脉宽约0.5～4cm，黄铁矿主要呈星点状、浸染状和团块状集合体产出；

辉钼矿—石英脉往往较细，宽约0.2～1cm，辉钼矿一般垂直于脉的两壁生长，星点状分布，少量在脉中；

黄铁矿—辉钼矿—石英脉脉宽变化较大，从约0.1～2cm到大于10m不等含黄铁矿为主，辉钼矿含量相对较少；

黄铜矿—辉钼矿—石英脉，石英呈较纯净的白色，脉宽变化较大，从约0.8cm到5～7cm不等，黄铜矿聚集分布在脉内，呈他形粒状、团块状，星点状散布，辉钼矿呈星点状分布于脉壁和脉内；

钾长石—石英脉宽约1～4cm，肉红色钾长石分布于石英脉两侧（1～2cm），具有黄铜矿化、黄铁矿化和浸染状辉钼矿化等。

2.2荧光特征

用荧光灯对采样样品照射荧光，发现马头地区岩体和破碎带处的岩石偶发荧光，石英脉外两侧围岩中偶见星点状白钨矿，部分石英脉内可见稀疏浸染状白钨矿，个别白钨矿达0.5～1mm。

3　流体包裹体研究

3.1样品研究方法

将样品磨制成双面抛光片，在显微镜下详细观察，在岩相学研究的基础上，挑选有代表性的包裹体，进行均一温度法测温和冷冻法测盐度并记录其分布和产状。

显微测温工作在南京大学国家重点实验室包裹体室英国产Linkam THMS600型冷热台上进行。实验过程中先对流体包裹体进行冷冻至足够低温（最低至-190°C），再回温过程中记录最后一块冰消失的温度，即冰点温度，然后继续升温至包裹体均一，得到均一温度。

3.2镜下包裹体特征

镜下研究表明，马头地区石英脉中的流体包裹体较发育。

根据室温下包裹体的相态等特征，本区石英脉中的包裹体分为以下几种主要类型（图2）：

图2　马头地区包裹体类型

（1）两相水溶液包裹体：富液两相水溶液包裹体的气液比变化范围为5%～45%，包裹体大小形态复杂多样，数量较大，是矿床中最多的包裹体类型，占90%以上；富气两相水溶液包裹体的气液比为50%～70%；

（2）富二氧化碳三相包裹体：二氧化碳与液相H2O比例30%～70%均有，在液相CO2圈内有快速和不规则振动的CO2气泡，这种振动比具同样体积和有同样气液比的水溶液包裹体中的气泡要显著的多；

表1　马头地区各类脉体中流体包裹体显微测温结果

（3）二氧化碳气液两相包裹体：气液比10%～20%，形状多样，大小不一，常与富二氧化碳三相包裹体一起出现；

（4）多相含矿物子晶包裹体；液相+气相+黑色不透明矿物，其中气相占包裹体大小的30%左右；

（5）纯气单相包裹体：暗灰—黑色，包裹体大小5～15μm，形状多为负晶形、椭圆形、不规则状等，含量少，与其他类型的包裹体混杂产出；

（6）纯液单相包裹体：亮灰—暗灰色，包裹体大小4～15μm之间，形状多为不规则椭圆状，含量较少，常与其他类型的包裹体混杂。

3.3测试结果分析

本次研究共测得均一温度及冷冻温度数据320个（表1）。其中气液两相包裹体，盐度计算采用Bodnar （1993）的公式，三相二氧化碳包裹体，盐度计算采用Collins（1979）的公式。

3.3.1均一温度

据显微测温结果，可以得出：

（1）两相包裹体在所有样品中分布最广，达90%。其中，富液相包裹体的均一温度分布范围较大，从80°C到＞400°C均有分布，在160°C～240°C之间最为集中，有升温超过400°C时仍未均一的富液相两相包裹体出现；对富气相包裹体而言，前者在296℃～314°C以及381℃～390°C之间分布，同样出现超过400°C的未均一现象。

（2）三相含矿物子晶包裹体的部分均一温度落在富液相的两相包裹体均一温度范围内，矿物子晶可能是不均一捕获的产物。

（3）三相含CO2的包裹体均一温度较高，样品中有超过400°C的三相含CO2包裹体。

3.3.2盐度

据显微测温得到的冰点温度数据，计算盐度，可以看出，马头地区的包裹体盐度相对较低，富液两相包裹体的盐度呈双峰式分布，在6～14wt%NaCl比较集中，0～4wt%NaCl之间也有分布，测得的最高盐度值不超过22wt%NaCl。

3.3.3均一温度—盐度关系

（1）本次测验的样品中，流体包裹体的绝大多数数据分布在100℃～250°C之间，盐度变化范围0～20wt% NaCl，总体上呈现出均一温度—盐度值均较低的特点；

（2）在100℃～200℃之间，有一部分包裹体的盐度主要集中于0～6wt%NaCl范围，结合显微镜下观察，多为穿插石英颗粒的次生裂隙中的包裹体，因此认为在该地区存在着一期低温、低盐度的流体作用，为成矿流体晚期阶段；

（3）三相含矿物子晶包裹体的部分均一温度（气液相均一）及盐度投射在富液相两相包裹体的温度—盐度范围内，矿物子晶可能是不均一捕获的产物。

4　小结

本文对马头铜钼矿床的流体包裹体分析结果，初步形成了以下几点认识：

该矿床的流体包裹体类型多样，可分为6种，其中以水溶液包裹体为主，亦发育富含CO2的包裹体及含子晶的三相包裹体。本次测验的样品中，马头地区的包裹体均一温度分布范围较大，从80°C到＞400°C均有分布，在160°C～240°C之间最为集中。盐度相对较低，富液两相包裹体的盐度呈双峰式分布，在6～14wt% NaCl比较集中，0～4wt%NaCl之间也有分布，测得的最高盐度值不超过22wt%NaCl。

在100℃～200℃之间，有一部分包裹体的盐度主要集中于0～6wt%NaCl范围，结合显微镜下观察，多为穿插石英颗粒的次生裂隙中的包裹体，因此认为在该地区存在着一期低温、低盐度的流体作用，为成矿流体晚期阶段。

三相含矿物子晶包裹体的部分均一温度（气液相均一）及盐度投射在富液相两相包裹体的温度—盐度范围内，矿物子晶可能是不均一捕获的产物。

综上所述，马头矿区的流体包裹体均一温度相对偏低，流体特征以中—低盐度为主，根据包裹体温度—盐度数据特征可将其分为2部分：中高温—中盐度流体及中低温—中低盐度流体，分别代表了成矿流体不同的演化阶段。

［1］陈雪，马春，刘荣芳.安徽池州马头铜钼矿主成矿元素分布特征及富集机理［J］.地质学刊，2014，38（4）：575-582.

［2］肖娥，马春，顾连兴.安徽池州马头铜钼矿地质特征及蚀变分带［J］.地质学刊，2014，38（2）：187-199.

［3］简伟，柳维，石黎红.斑岩型钼矿床研究进展［J］.矿床地质，2010，29（2）：308-316.

［4］翟裕生，姚书振，林新多，周珣若.长江中下游地区铁铜（金）成矿规律［M］.北京：地质出版社，1992.

［5］张智宇，杜杨松，庞振山，张静，滕传耀.安徽池州铜山铜矿床元素地球化学分带特征及意义［J］.岩石学报，2012.28（10）：3255-3270.

［6］张智宇，杜杨松，张静，庞振山，李大鹏，贾鹏飞.安徽贵池铜山矽卡岩型铜矿床蚀变矿化分带特征及其成因［J］.矿床地质，2010，29（6）：999-1016.

TD82.72

1004—5716（2016）02—0113—04

2015-10-08