南秦岭山阳县香沟-寺沟钨矿流体包裹体及C-H-O 同位素特征
2022-09-28薛玉山门文辉刘新伟
薛玉山,门文辉,刘新伟
(1.西安西北有色地质研究院有限公司,陕西西安 710054;2.陕西省矿产资源综合利用工程技术研究中心,陕西西安 710054)
0 引言
成矿流体研究是成矿过程解析和找矿预测研究的重要课题,而流体包裹体测温与成分测试则是成矿流体研究最有效的手段之一。如卢焕章等(2004,2015)和倪陪等(2018)分别总结了不同类型矿床中的流体包裹体特征,探讨了成矿流体的性质、温度、盐度、来源等方面特征及研究成果。矿床流体包裹体测温结合稳定同位素示踪,尤其是C-H-O-S同位素,已成为当前矿床成矿过程解析和成矿机制研究常用且重要的手段之一(袁硕浦等,2022)。曾庆栋等(2021)指出成矿流体研究有助于建立准确成矿模式和找矿模式;单个流体包裹体成分的详细测定也逐渐成为矿床流体成矿环境判定的重要手段之一(郭伟等,2020)。
香沟-寺沟钨矿位于陕西省商洛市山阳县南部,是南秦岭香沟-夏家店金多金属成矿带的重要组成部分(胡西顺等,2015)。矿区内已圈定钨矿体4条,金矿体4条(即矿区中部王家坪金矿段),为一处金钨矿床。关于金钨共存的矿床,学者对湘西沃溪金锑钨矿、渣滓溪金钨矿、寨上金钨矿进行了较为深入的研究。最新研究表明,这些矿床是成矿热液远距离运移成矿的结果,金、钨成矿过程可能为同一成矿事件的不同期次,成矿作用中存在不同程度的岩浆成矿作用(彭渤等,2006;吕喜旺等,2017;杨瀚文等,2021),如西秦岭寨上金钨矿,杨瀚文等(2021)研究表明寨上金钨矿是中生代陆内造山体制下与构造岩浆活动有关的2个成矿系列叠加的结果。
区域上,矿区与其西部的镇安西部钨矿带,同处于南秦岭钨多金属矿床成矿带,镇安东阳大型矽卡岩型钨矿(刘茜,2013;段湘益和蒙利,2020)、棋盘沟石英脉型钨矿、核桃坪石英脉型钨铍矿(代鸿章等,2019;高云峰等,2019)已成为南秦岭地区的典型钨矿床。值得一提的是,香沟-寺沟钨矿与镇安西部钨矿带同时也是金矿化带,成矿带内金化探异常组合发育,在成矿带内目前已发现有镇安县黄金美构造蚀变岩型金矿、山阳县王家坪卡林型金矿等金矿床。
为探究矿区内金钨成矿过程和进一步找矿方向,前人已开展了不少研究工作。刘新伟等(2016)利用流体包裹体测温及H-O同位素示踪研究了矿区中部王家坪金矿段的成矿温度和成矿特征;薛玉山等(2020)总结了王家坪金矿的构造控矿特征;胡西顺等(2015)论述了区域找矿方向和潜力;薛玉山等(2021)对矿区钨矿体进行了白钨矿LA-ICP-MS微量元素测定和年代学研究,确定矿床为印支晚期成矿结果,并提出了金钨矿化可能为不同期次叠加成矿的认识。但上述工作均未涉及钨矿成矿流体特征研究,钨矿成矿温度与流体来源、矿床成因尚不清楚,矿区金、钨成矿关系及钨矿找矿方向存在较大争议。
本文选择香沟-寺沟钨矿床主矿体作为研究对象,通过野外调查、岩相学观察,利用流体包裹体显微温法、C-H-O稳定同位素测试和激光拉曼流体包裹体成分测定,研究了成矿流体属性特征,解析流体成矿过程,探讨找矿潜力,旨在为下一步矿区及其周边勘查工作部署提供科学依据。
1 区域地质背景
矿区大地构造位置属南秦岭印支褶皱带凤县-镇安褶皱束东部(图1),矿区紧邻区域性深大断裂山阳-凤镇断裂(简称山凤断裂),山凤断裂次级断裂馒头山-大坪-银花河断裂(F2)横贯矿区,是区域内主要的构造-热液活动通道。
图1 区域地质矿产简图
区域上出露泥盆系、石炭系地层,为一套由碳酸盐岩和陆缘碎屑岩及浅变质岩组成的弧前盆地构造环境下的沉积岩石组合(Shi et al.,2016),其中上泥盆统星红铺组和中泥盆统大枫沟组是区内金多金属主要矿化层位,已发现的王家坪金矿(中型)、香沟-寺沟钨矿及龙头沟金矿(中型)均位于该层位内。
区域构造形迹总体呈近东西向展布特征,叠加有北东向与北西向构造。区域性纸房沟-瓦房店-中村复式背斜贯穿本区。区域深大断裂山阳-凤镇断裂(简称山凤断裂),总体倾向北北东,倾角50°~80°,破碎带宽30~160 m,具有多期活动特征,控制了南北沉积环境差异和区域岩浆岩的分布。吴发富(2013)利用Ar-Ar法测得山凤断裂主断裂形成于287±2.6 Ma,但其后在200.9 Ma还有较强热液活动。山凤断裂次级断裂馒头山-大坪-银花河断裂(F2)和上岔口-东龙头沟断裂(F3)为两条区域性导矿构造。
山阳红椿沟-高坝构造-岩浆岩带为区域性岩浆热液活动带,由多个中酸性岩体和岩脉组成,具有多期活动的特点。该构造带热液矿化蚀变强烈,已发现的桐树沟金矿就位于该构造带内。板板山岩体紧邻矿区,为一复式花岗岩岩基,其成岩年龄为743.2 Ma(杨志军等,2020)。
2 矿床地质特征
矿区位于区域纸房沟-瓦店-中村复式背斜北翼,出露泥盆系星红铺组一段(D3x1)钙质板岩、含泥灰岩和古道岭组(D2g)厚层灰岩,其中星红铺组一段(D3x1)是矿区金、钨矿的主要赋矿层位,可进一步划分为上下亚段。星红铺组一段下亚段(D3x1-1)由三个岩性层组成:第一层(D3x1-1a):中-薄层微晶灰岩、泥砂质生物碎屑灰岩、含炭灰岩;第二层(D3x1-1b):钙质板岩、钙质绢云千枚岩、含炭质钙质板岩,局部夹灰岩;第三层(D3x1-1c):中-薄层含炭泥砂质灰岩,钙质板岩、铁白云石化灰岩,该层为主要赋矿层位。上亚段(D3x1-2)岩性为绢云千枚岩、粉砂绢云千枚岩夹少量泥砂质灰岩,厚度36.4~54 m。
矿区内构造发育,馒头山-大坪-银花河断裂分支(F21)及其次级平行断裂为顺层构造,其中F21断裂为馒头山-大坪-银花河断裂(F2)的一条分支断裂,位于区内香沟-王家坪-寺沟-老沟一带,星红铺组一段上下亚段之间的层间断裂,该断裂长度>3 km,宽1~10 m,呈舒缓波状,断面整体倾向北,倾角72°~84°,具逆断层性质,由构造角砾岩、揉皱灰岩、揉皱板岩和石英(铁)碳酸盐(细)脉组成,主要蚀变有(铁)碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、雌黄雄黄化、白钨矿化。F21断裂为本区的主要控矿断裂,矿区内的钨矿体主要沿该断裂及其南侧次级平行断裂内交代充填成矿,呈透镜状断续产出,分为香沟、王家坪、寺沟矿段。
矿区内无岩浆岩出露,但热液脉体发育,矿区1:1万遥感解译发现多处环形构造,与深部隐伏岩浆活动有关。矿区1:2.5万沟系次生晕测量覆盖整个矿区,圈定的多个异常中均已发现金钨多金属矿(化)体。
矿区钨矿体与金矿体总体呈现同带不同体的特征,有金矿体的地段往往没有钨矿体,金矿体主要分布于矿区中部的王家坪金矿段,而钨矿体则主要分布于含金矿构造带的两端,即为香沟-寺沟地区。
矿区目前已圈出四条钨矿体,呈透镜状分布于香沟、王家坪与寺沟地段,以香沟钨矿体规模最大,断续长1.4 km,最厚可达11 m,矿体产状为350°~12°∠74°~82°,WO3品位最高可达2.39%。赋矿地质体为蚀变灰岩、构造角砾岩及石英方解石脉等,矿体呈透镜状、似层状和网脉状产出,受F21层间断裂带控制(图2)。矿体在地表多为薄脉状,向深部有分支复合、脉带密集和变厚变富趋势。
图2 矿区钨矿体典型勘探线剖面图
矿石矿物为白钨矿,脉石矿物为方解石、石英、白云石、黄铁矿、褐铁矿等。矿石呈细粒它形-半自形粒状结构、碎裂结构,星点状构造、似层状构造、角砾状构造、脉状构造、块状构造。白钨矿呈细脉状、星点状赋存于蚀变灰岩和构造角砾岩中。矿石类型有方解石石英脉型、构造蚀变岩型等(图3a~c)。
矿区围岩蚀变较发育,以白钨矿化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化及少量铁碳酸盐化为主,其中硅化、碳酸盐化和白钨矿化是钨矿的直接找矿标志。
矿区白钨矿颗粒较小,一般粒径0.01~0.6 mm,呈星点状、细脉状产于方解石石英脉或蚀变岩中。显微镜下可见,白钨矿主要以两种晶形产出:(1)细粒集合体状,多见与铁质共生(图3d~e),呈微细粒斑点状、面状分布于构造蚀变灰岩中;(2)自形结晶颗粒,产于方解石细脉外侧(图3f)。矿区钨矿成矿阶段初步可划分为两个阶段,即早阶段岩浆气液结晶阶段和晚期热液改造阶段。早阶段白钨矿与方解石、石英等共生,白钨矿颗粒自形程度高(图3g~i),呈细网脉状产出;晚阶段白钨矿发育不同程度溶蚀,呈棉絮状、细粒集合体状,与铁质和炭质共生,在构造角砾岩中多见。
图3 研究区钨矿石照片
3 样品采集及测试方法
3.1 样品采集
研究所用样品均采集于矿区主矿体,样品以白钨矿化方解石石英脉型矿石为主,少量为构造蚀变岩型。样品新鲜,共采样9件,采样标高1020~1430 m,其中钻探样品(编号:17-XG-7~17-XG-9)3件,其余样品均来自地表槽探工程,对当前勘查深度范围(成矿系统浅部)矿体具有代表性。
3.2 测试方法
流体包裹体显微测温在西北大学地质系特种显微镜室完成。流体包裹体激光拉曼光谱分析在中国地质调查局西安地质矿产研究所实验测试中心完成,C-H-O稳定同位素测试在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。
3.2.1 流体包裹体显微测温
流体包裹体测温使用仪器为英国Linkam科学技术公司的生产的MDSG600型冷热台,测温精度及稳定性在0.1 ℃之内。为了保护仪器的测试精度,防止样品大规模爆裂,实际测试温度上限为300 ℃。流体包裹体温度测试过程中,一般温度变化的速率控制在5.0~10.0 ℃/min,相变点速率调整为0.1~0.5 ℃/min。
测试主要针对主成矿阶段流体包裹体进行,共测试原生流体包裹体320个,测试矿物3种:石英、白钨矿和方解石。流体包裹体盐度与密度计算使用Linkam公司开发的PTVX(V2.1)软件计算,相关理论依据参考文献(Bodnar,1983;Hall et al.,1988)。流体均一压力计算依据刘斌(2018)公式计算。
3.2.2 流体包裹体激光拉曼光谱分析
测试仪器为英国Renishaw公司生产的Renishaw inVia型激光拉曼探针,仪器光谱范围200~1000 nm,光谱分辨率:1 cm-1,空间分辨率:横向0.5 μm,纵向2 μm。实验温度23 ℃,激光功率20 mW,激发波长514.5 nm,光谱仪狭缝20 μm,扫描速度为10 s/6次叠加。
3.2.3 C-H-O稳定同位素测试
石英中氢同位素分析采用锌还原法,测试仪器为德国Finnigan公司生产的稳定同位素比值质谱仪MAT-253气体同位素质谱仪,检测方法依据《水中氢同位素锌还原法测定》(DZ/T0184.19-1997);氧同位素分析采用五氟化溴(BrF5)法,使用仪器为美国赛默飞世尔公司生产的Delta V Advantage气体稳定同位素质谱仪,检测方法依据《硅酸盐及氧化物矿物中氧同位素组成的五氟化溴法测定》(DZ/T0184.13-1997);方解石碳氧同位素测试,测试仪器为德国Finnigan公司生产的稳定同位素比值质谱仪MAT-253气体同位素质谱仪,依据《碳酸盐矿物或岩石中碳、氧同位素组成的磷酸法测定》(DZ/T0184.17-1997)。
4 测试结果与讨论
4.1 流体包裹体岩相学特征
矿区流体包裹体见图4,多为L+V型(富液相)和L型(纯液相),少量为V型(富气相)。岩相学观察可见,矿区内方解石中流体包裹体最发育,次为白钨矿和石英。包裹体呈浅黄-无色透明,长轴直径多集中于5~20 μm,含量约3%~10%,形状为椭圆状、长条状、不规则状。白钨矿中所见均为L+V型包裹体,含量约10%,长轴长度约5~10 μm,包裹体中气相的相比3%~50%,平均值为10%,包裹体形态多样,多为椭圆状或者不规则状。原生包裹体随机分布,次生包裹体则呈密集条带状分布。
图4 矿区流体包裹体显微照片
4.2 显微测温与激光拉曼测试结果
流体包裹体测温结果见表1。矿区流体包裹体组合以L+V型为主,发育L型包裹体,少有V型包裹体。由测试结果可见(表1),矿区主成矿期流体包裹体均一温度区间为115.5 ℃~273.6 ℃,平均值为160 ℃,其中L+V型包裹体均一温度平均值为160.9 ℃(图5)。流体包裹体冰点温度范围为-0.2 ℃~-19.5 ℃,平均值为-4.5 ℃;计算盐度范围为(0.33~14.05) % NaCleqv,平均为7.07% NaCleqv;密度为0.81~1.02 g/cm3,平均0.96 g/cm3。由流体包裹体测温结果来看,矿区钨矿成矿流体属于中低温低密度的热液体系。主成矿过程在180 ℃~250 ℃初次形成次级高峰,在160 ℃左右成矿作用达到高峰。
图5 研究区流体包裹体均一温度(a)和盐度(b)直方图
激光拉曼测试结果显示(图6),主成矿阶段矿石的主要组分方解石(图6a)和白钨矿(图6b)中流体气相、液相主要成分均为H2O。
图6 研究区成矿期方解石(a)和白钨矿(b)流体包裹体激光拉曼图谱
4.3 C-H-O同位素特征与流体示踪
H-O同位素是成矿流体来源的良好示踪剂。依据Blattner(1975)和O’Neil et al.(1969)实验拟合的石英-水、方解石-水同位素平衡分馏公式:
1000lnα石英-水=3.65×106/T2-2.59(100~200 ℃)(Blattner,1975)
(1)
式(1)中:lnα石英-水为氧同位素在石英和水中的分馏因子;T为温度(单位:K)。
1000lnα石英-水=2.78×106/T2-3.39(0~500 ℃)(O’Neil et al.,1969)
(2)
式(2)中:lnα方解石-水为氧同位素在方解石和水中的分馏因子;T为温度(单位:K)。
矿区内测得的2件H-O同位素、5件方解石C-O同位素测试结果如表2。依据计算公式(1)和(2),分别计算出与石英、方解石达到平衡的流体中O同位素的数据。
表2 矿区方解石-石英-白钨矿C-H-O同位素测试结果表
由表2可见,主成矿阶段生成的方解石δCV-PDB值介于-0.80‰~1.4‰之间,位于海相碳酸盐岩和岩浆岩之间(Hoefs,2018),指示成矿流体与围岩(泥盆系碳酸盐岩)可能存在强烈的交代作用;香沟-寺沟钨矿成矿流体的δ18OV-SMOW同位素介于2.09‰~9.56‰,δDV-SMOW值为-88.40‰~107.90‰,其中一件白钨矿δ18OV-SMOW为7.3‰,与波尔谢夫斯基(1979)总结的多金属-钨建造矿床特征一致。矿床成因类型与矽卡岩型矿床最接近,与区域上镇安东阳矽卡岩型钨矿可以对比。
矿区白钨矿与石英的H-O同位素组成,符合天水-岩浆水的混合产物特征,样品δD、δ18OH2O数值均低于正常岩浆水(图7),同位素组成接近初始混合岩浆水区域(张理刚,1985),与中国华南矽卡岩型钨矿数据范围(祝新友等,2015;王彩艳等,2020)一致。矿床成矿过程具有岩浆热液成矿特征,但数据点更加偏向大气降水线,可能指示成矿流体中天水加入的比例较大,成矿流体为岩浆热液-天水混合流体。
图7 矿区D-O同位素源区判别图解
矿床成矿温度最终使用共生矿物对法确定。选择白钨矿方解石石英脉中方解石-石英矿物对,利用氧同位素分馏平衡公式(郑永飞和陈江峰,2000)计算矿区钨矿成矿温度为150 ℃。
同时,利用软件计算(张月沙和毛世德,2015),计算主成矿阶段pH为5.74,Eh为0.26,显示成矿环境为酸性弱氧化环境。依据成矿温度与等容线图,成矿压力20~60 MPa,依据公式(刘斌,2018)可计算成矿压力为60 MPa,按照静岩压力27 MPa/km计算,成矿深度约2 km。
5 成矿过程与找矿潜力讨论
5.1 成矿过程及机制分析
矿区主成矿阶段流体包裹体数据在均一温度-盐度图解中(图8),明显与王家坪金矿段不同,显示同时受与低密度流体和冷却作用的双重控制成矿的特征(卢焕章等,2004)。该结论与H-O同位素测试结果一致,因此流体的冷却和与天水混合可能是矿床矿质沉淀的主要机制。
图8 矿区流体包裹体盐度-温度图解(底图据卢焕章等, 2004修改)
成矿期流体包裹体测温结果显示,矿区主成矿期流体包裹体均一温度区间为115.5 ℃~273.6 ℃,其中成矿温度180 ℃~250 ℃可能是早阶段岩浆气液初期结晶过程的体现,这与阴极发光照相显示的白钨矿两个世代可以对应;矿区成矿作用在150 ℃附近达到高峰。
就成矿温度而言,香沟-寺沟钨矿与典型岩浆热液钨矿成矿晚期(硫化物阶段,成矿温度<250 ℃)温度接近(祝新友等,2015;徐繁昌等,2016)。华南矽卡岩型钨矿成矿中晚期温度为100 ℃~550 ℃(祝新友等,2015),江西朱溪钨矿硫化物阶段160 ℃~240 ℃(李岩等,2020)。矿区成矿温度与区域典型钨矿(镇安东阳钨矿)成矿中晚期石英-硫化物阶段和碳酸盐化阶段(温度主要集中于140 ℃~200 ℃)(刘茜,2013)基本一致,因此矿区当前所控制的钨矿体可能仅为远离成矿岩体的“顶上带”部位。矿区白钨矿的稀土元素特征研究(薛玉山等,2020)也证实了这一点。因此,本区成矿流体可能是一种远距离迁移的岩浆热液,流体包裹体具有岩浆热液晚期流体呈低温、低盐度和以H2O-NaCl为主要成分的特点(Liu et al.,2020)。
矿区内金矿体(王家坪金矿段)流体包裹体均一温度范围90 ℃~140 ℃(平均值为118 ℃)(刘新伟等,2016)。本文测试钨矿体成矿温度高于此温度,结合金矿化标高(500~1200 m)低于钨矿化标高(700~1400 m)的特征,本文认为金钨矿化流体并非为同一个热液演化体系而是不同成矿体系的空间叠加,是叠加成矿作用的结果。这与区域上商洛杨斜钨金矿成矿过程相似,钨成矿岩体热液后期萃取围岩地层金,形成金矿(葛战林等,2020)。西秦岭寨上金钨矿(杨瀚文等,2021)研究表明早期钨矿化发生在220 Ma左右,晚期金矿化叠加早期钨矿化。彭勃等(2006)研究湘西沃溪金钨锑矿也有相似结论。因此,矿区内金矿体富厚地段钨矿化强度减弱,可以被解释为金矿化流体对早期形成的钨矿体有一定程度的改造作用。
5.2 区域构造活动与流体成矿演化
区域上,钨矿成矿时代总体位于195~218 Ma之间,矿区Sm-Nd同位素测年结果表明,本区钨矿的成矿年龄为195 Ma(薛玉山等,2020),与区域钨矿成矿时代一致(Lei et al.,2021),属印支期晚期。
印支期是我国南秦岭地区构造-岩浆活动最活跃的时期之一,该时期彻底实现了由海盆向大陆造山带的转变。因构造体制由挤压向伸展转换,引发强烈壳幔相互作用,形成了南秦岭高镁埃达克质的钙碱性花岗岩带(Chen and Santosh,2014),成岩年龄一般为197~246.8 Ma,集中于200~220 Ma(郑俊等,2015;韦龙猛等,2016;Hu et al.,2017;Lu et al.,2017;李阳,2017;黄倩雯等,2018;代鸿章等,2019)。花岗质岩浆沿多期活动的近东西向深大断裂或其次级断裂上升侵位,丰富的成矿物质被岩浆热液携带运移成矿,形成了如今镇安东阳大型矽卡岩型钨矿、棋盘沟石英脉型钨矿、商洛杨斜石英脉型钨矿以及众多的金矿床,造就了如今的柞水-镇安-山阳金钨多金属成矿带。在这样的构造背景下,矿区深部岩浆侵位至龙头沟背斜深部,成矿物质随岩浆期后热液沿导矿断裂长距离向上运移至近地表处,在成矿流体的冷却和与天水的混合双重作用下,最终沉淀成矿,形成山阳县香沟-寺沟钨矿床,成矿深度约为2 km。同时深部的岩浆活动可能为近同期或稍晚期金矿成矿提供成矿热源及部分成矿流体。
5.3 矿区找矿潜力分析
矿区位于南秦岭Au-Cu-Pb-Zn-Sb-W-RM成矿带。该成矿带内已发现金矿、钨矿多处,如镇安西部钨矿矿集区、金龙山金矿、王家坪金矿、龙头沟金矿等,成矿作用与深部岩浆热液紧密活动相关(董一博等,2019;丁坤等,2021;仇金林等,2021),沿山凤断裂表现为明显的航磁高值异常区(图9a),说明该异常带是岩浆-热液活动带,是区域成矿物质的重要来源。区域内钨异常①基本沿该岩浆-热液活动带分布(图9a),目前已形成以镇安西部东阳钨矿、核桃坪钨矿和棋盘沟钨矿为代表的中-大型钨多金属成矿带。
就成矿类型来看,区域钨矿以矽卡岩-石英脉型白钨矿为主,兼有石英脉型黑钨矿,成矿岩体附近似层状矿体发育。从成矿深度(标高)来看(图9b),由镇安西部钨矿集区到香沟-寺沟钨矿区,赋矿岩体侵位逐渐变深,成矿深度逐渐增大。镇安西部已发现的钨矿床(标高1400~400 m)赋矿标高都具有向东缓慢下降的特点。核桃坪钨矿延伸至400 m 标高处、棋盘沟钨矿低至117 m标高处(高云峰等,2019),矿体均以细脉型向深部稳定延伸和变富,其成矿模式与中国钨矿“五层楼”模式一致(代鸿章等,2019)。矿区内所发现的钨矿体主要集中于700~1400 m标高之间,与镇安西部钨矿矿集区成矿构造带一致,成矿时代一致,且向深部细脉状延伸变富特征明显,因此矿区深部还有寻找“上脉下体”式富厚矿体的潜力。
图9 矿区区域钨背景(a)与成矿模式(b)图(据注释①;代鸿章等,2019修改)
叶天竺等(2017)对中国钨矿进行了专门的研究和总结,建立了钨矿的成矿模式,认为无论是石英脉型钨矿还是接触交代型钨矿,成矿深度一般2~8 km,在其成矿系统的远端都容易形成陡倾的脉状矿体。对比该成矿模式,矿区钨矿体具有明显的岩浆热液晚期特点,探矿工程控制范围内全部为脉状矿体,白钨矿呈自形粒状赋存于方解石细脉中,计算成矿深度2 km,矿区深部仍具有寻找厚大矿体的潜力。
6 结论
本文利用显微测温、激光拉曼分析和稳定同位素示踪技术,对陕西省山阳县香沟-寺沟钨矿进行流体包裹及石英和方解石矿物C-H-O同位素测试。
(1)矿床主成矿阶段流体包裹体均一温度集中于115.5 ℃~273.6 ℃,盐度为(0.33~14.05)% NaCleqv,流体包裹体主要成分为H2O。成矿期方解石δCV-PDB值为-0.80‰~1.4‰,成矿流体δ18OV-SMOW为2.09‰~9.56‰,δDV-SMOW为-88.40‰~107.90‰。
(2)该矿床成矿流体为低温岩浆热液体系,同时具有明显的天水混合特征。利用同位素矿物对,确定成矿温度约150 ℃,估算成矿深度约为2 km。
(3)矿床成矿流体可能是一种远距离迁移的岩浆热液,成矿流体的降温冷却和与天水混合是最终导致矿质沉淀成矿的主要机制。
(4)矿区内发现的钨矿体多以方解石-石英细脉型产出,可类比岩浆热液钨矿顶部(远端),矿区深部具有巨大找矿潜力。
(5)本文测定了矿区钨矿成矿温度及其流体属性特征,判定矿床成因类型和找矿潜力,但由于矿区内勘查工作程度较低,本次深部采样分析有限,下一步工作可在更多深部样品分析的基础上,结合地质规律,分析成矿流体成矿规律,系统建立找矿模型,指导矿床勘查工程部署。
致谢:西安西北有色地质研究院有限公司执行董事冯玉怀、总经理陈文强、副总经理张云峰等同志对项目实施给予了大力支持;西北大学地质学系范文博博士、张旭在本文显微岩相学研究方面提供了帮助;西安地质调查中心实验测试中心周宁超等为项目样品测试提供了便利;责任编辑和匿名审稿人对文章结构和内容提出了建设性意见,在此一并表示感谢。
[注 释]
① 中国地质调查局.2021. 地质云.物化遥数据库[EB/OL].http://geocloud.cgs.gov.cn/,2021.4.11.