青海沱沱河地区巴斯湖铅锌矿床流体包裹体特征及成因类型

2018-05-23董峻麟孙丰月孙永刚王利军

中国锰业 2018年2期

董峻麟，孙丰月，孙永刚，姚振，王利军

(1. 吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061； 2. 青海省第五地质矿产勘查院，青海西宁 810012)

“三江”成矿带是我国一条重要的成矿带，近年来通过工作已发现各类矿床、矿(化)点及矿化线索多处，区域成矿条件十分优越。由于该地区海拔较高，环境恶劣，基础地质工作相对薄弱，并且集中于多才玛、楚多曲等超大型—大型矿床的分析研究[1-10]，而对巴斯湖及其周缘的中小型铅锌矿床研究较少。为此，通过分析研究巴斯湖多金属矿床地质及成矿流体特征，探讨矿床成矿物质来源，控矿因素及矿床成因，为该地区多金属矿床的深入研究提供参考。

1 矿床地质特征

研究区位于羌塘地块(见图1)，在构造演化上，经历了海西—印支期主造山、燕山期伸展成盆、新生代板内成山、成盆三大演化阶段，筑就了区内不同时代、不同构造属性的各类地质体[11-13]。研究区内地层主要以二叠纪地层为主，其它地层分布零星。山体主体主要由二叠纪地层组成。地层由老到新主要有开心岭群诺日巴尕日保组(P1nr)、九十道班组(P2j)及晚更新世冲洪积物、全新世冲积物及湖积物。其中九十道班组(P1j)地层与成矿关系较为密切[14-17]。

①康西瓦—木孜塔格—玛沁—勉县—略阳缝合带；②西金—乌兰—金沙江缝合带；③龙木措—双湖—澜沧江缝合带；④ 班公湖—丁青—怒江缝合带；⑤印度河—雅鲁藏布江缝合带

图1研究区大地构造位置[13]

区内褶皱构造不发育，断裂构造较发育。矿区断裂构造线主体NW向，少为NE向及近NS向，其中NW向断裂发育早，NE向断裂发育较晚，近NS向断裂最晚发育。NW向和NS向断裂构造与成矿关系密切[14](见图2)。

矿区岩浆活动较强，岩浆岩较发育，以闪长岩和辉绿岩为主，展布于研究区内中部和西南部。其中闪长岩的锆石U-Pb定年测得其年龄为281 Ma，该数据表明闪长岩体与成矿关系不大[1]。

2 矿体特征

图2 青海沱沱河巴斯湖多金属矿区地质简图[14]

巴斯湖矿区共圈定矿体9条，矿体编号为M1～M9。主矿体为M9，矿体受张性断裂构造及九十道班组地层双重控制。矿体走向为110(°)～130(°)，倾向北东，倾角为60(°)～80(°)，通过资源量概算，累计333+334铅锌资源量为30万t，达到中型铅锌矿床规模。矿体特征见表1。

3 矿床地球化学特征

表1 巴斯湖铅锌矿床矿体特征

沱沱河地区矿床成矿与流体作用关系密切。成矿流体对矿区成矿物质来源，矿物质活化萃取及运移沉淀具有决定作用。研究成矿过程中流体化学成分、物理化学条件及成矿流体演化对了解成矿物质来源、查明矿床成因等十分必要。本次针对矿区主矿体(M9)进行流体包裹体测试，结合前人研究成果，确定成矿的物理化学条件。

3.1 样品采集及测试方法

在对巴斯湖多金属矿地质特征进行详细的野外研究的基础上，采集主矿体M9槽探及钻探中方解石脉体进行分析。将样品磨制成厚度约0.3 mm的双面抛光的薄片，然后在显微镜下观察包裹体，挑选比较有代表性的包裹体进行测试。

包裹体显微热力学测试在吉林大学地球科学学院地质流体实验室完成，数据见表2。

表2 巴斯湖多金属矿气液两相流体包裹体测试结果

续表2

3.2 流体包裹体岩相学特征

M9主矿体的流体包裹体以气液两相包裹体居多，挑选测试包裹体均为原生包裹体，包裹体成分室温下相态主要为气液两相包裹体，见极少量纯液相包裹体或未鉴定矿物三相包裹体。镜下气液两相包裹体以不规则椭圆形、长条状及不规则形状为主，常温下由(H2O+NaCl)液相和H2O气相组成，液相占主要组分。气液比小于50%，多数在15%～25%。包裹体大小变化范围较小，介于为4～10 μm，本次测试的包裹体大小一般在4～8μm左右。加热后均一为液相。该类型包裹体为矿区主要的包裹体类型(见图3)。纯液相包裹体和含其他子矿物三相包裹体均不具备可测试性。

3.3 流体包裹体均一温度及盐度

巴斯湖矿区主矿体原生流体包裹体温度分布范围为140～210℃，均一温度变化范围主要集中于150～200℃，样品温度均值为175(°)(图4a，表2)。矿区流体包裹体均一温度普遍不高，属于中低温度，代表了巴斯湖铅锌矿床成矿作用以低温成矿作用为主。冰点温度范围为-9～2℃，高峰段集中于-8～4℃(图4c，表2)。从盐度直方图(图4b，表2)可以看出，方解石中包裹体的盐度变化范围为4.63%～12.42% NaCl，峰值为6%～11% NaCl，盐度集中于6%～11% NaCl，平均盐度8.9% NaCl，反映成矿流体主要为中低盐度。

图3 巴斯湖多金属矿流体包裹体显微照片

3.4 流体密度、压力及成矿深度

据表3可见，包裹体密度介于0.93～0.98 g/cm3，该数据表明M9主矿体不同矿化程度的样品中流体包裹体密度基本一致，显示成矿流体为中低密度。从成矿流体均一温度—盐度双变量图(图4d)可以看出，成矿流体在从温度降低的过程中，共盐度也同时降低，表明成矿流体在演化过程中有大气降水的参与。

图4 巴斯湖铅锌矿床M9流体包裹体各阶段均一温度直方图

根据公式计算得出巴斯湖多金属矿的成矿压力为12.45～23.05 Mpa，得出成矿深度范围为1.25～2.30 km，成矿深度较浅。

4 讨论

巴斯湖铅锌矿床成矿流体具有以下基本特征：

成矿温度多集中于150～200℃之间，属低温特征；盐度变化范围为6%～11% NaCl，表现为低盐度特点；成矿流体密度集中在0.93～0.98 g/cm3，为中低密度；成矿压力范围介于12～23 Mpa，成矿深度为1.2～2.3 km，成矿深度较浅。总体而言，矿床成矿流体具有低温、低盐、中低密度及中浅成特点。

巴斯湖铅锌矿床容矿围岩以灰岩为主，矿体产于北西向断裂控制，呈脉状、透镜状、层状产在破碎带中；矿物组合为黄铁矿+方铅矿+闪锌矿+黄铜矿+方解石；围岩蚀变主要为碳酸盐化、高岭土化、重晶石化及硅化等；硫同位素δ34SCDT值区间为-26.72‰～10.1‰，说明巴斯湖地区硫来源较为复杂，可能由深源岩浆硫和沉积盆地硫两种来源组成[1-2]；矿石铅同位素组成较为稳定，铅同位素判别图中和沱沱河地区新生代火山岩铅同位素分布范围一致，而与二叠纪灰岩地层铅同位素分布范围相差较远，说明沱沱河地区铅锌矿床铅物质来源为新生代火山岩的可能性较大，这与前期认为二叠纪灰岩地层提供矿质来源的观点相差较大[1-2]。

根据巴斯湖地区流体特征及硫铅同位素特征，结合矿床产出背景，矿床地质，矿物组合，控矿构造等特点，认为巴斯湖铅锌矿床具有中浅成低温热液脉型铅锌矿床特点，成因类型可归为碰撞造山环境下形成的浅成低温热液脉型铅锌矿床。

5 结论

1)巴斯湖铅锌矿床主要受北西向区域张性断裂构造体系控制，矿体主要赋存于碳酸盐地层张性断裂发育地段。

2)流体包裹体显示流体均一温度变化范围为148.6～206℃，属于低温型成矿流体，成矿流体的盐度变化范围为4.63%～12.42%，平均盐度为8.88%，具有中低盐度特点，成矿流体密度集中在0.93～0.98 g/cm3，为中低密度，成矿压力范围介于12～23 Mpa，最小成矿深度为1.2～2.3 km，成矿深度为中浅成成矿。巴斯湖铅锌矿成矿流体属于低温、中低盐度、中低压、中浅成等特点，与中浅成低温热液脉型铅锌矿床流体特征一致。

3)巴斯湖铅锌矿床是以张性构造及碳酸盐地层控矿的铅锌矿床，结合矿床产出背景，矿床地质及矿物组合，认为巴斯湖铅锌矿床成因类型应为中浅成低温热液脉型铅锌矿床。

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