岗讲铜矿床中低温低盐度流体包裹体及其成因意义*

赵向东 坚润堂 吕晓宏 吴 俊 王岩梅 余 璨

（1.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司；2.百色学院；3.云南省地质调查院；4.云南省国土资源规划设计研究院）

流体包裹体已成为确定斑岩铜矿成矿流体物理化学性质、探讨成矿作用的重要手段［1-4］。成矿流体大量出溶对斑岩矿床的形成具有重大意义［5］，是探究矿床成因、成矿物质来源及其演化规律的关键因素［6］。冈底斯铜多金属成矿带位于雅鲁藏布江缝合带（IYZSZ）和班公湖—怒江缝合带（BNSZ）之间，找矿潜力巨大。自21 世纪初开始，在国家地质调查局以及各地地勘队伍的大力支持下，该区找矿取得历史性重大突破，相继发现了驱龙、甲玛、邦普、沙让、冲江、厅宫、岗讲、朱诺、雄村等一大批大型—超大型铜多金属矿床，累计探明铜资源量超过5 600万t［7-8］，构成了著名的冈底斯巨型斑岩铜多金属成矿带［9］。岗讲是近些年新发现的一个大型斑岩铜钼矿床，矿床勘查和研究程度较低，仅在矿床地质、地球化学、蚀变特征和成矿年龄等方面有过少量报道［10-11］。本文拟在详实的野外地质调研基础上，以岗讲铜矿区石英二长斑岩中的含矿石英脉和无矿石英脉为主要研究对象，开展流体包裹体研究，探讨岩浆—热液的演化机理，为进一步丰富和完善矿床的成矿机理奠定基础。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质

冈底斯斑岩成矿带位于雅鲁藏布江北岸，总体呈近东西向展布，东起墨竹工卡县甲马，西至谢通门县洞嘎，东西长约400 km，南北宽约80 km［11］。大地构造位置位于冈底斯陆源火山-岩浆弧东侧，总体属冈底斯—念青唐古拉板片［12］。区内出露地层以中生界三叠系—白垩系为主，构造和岩浆活动十分强烈［13］。构造以EW 向剪切断裂和近SN 向、NE 向拉张断裂为主，受到岩浆活动和热穹隆的影响，区域环形构造比较发育［14］。区内岩浆活动频繁，伴随着各期岩浆岩的发育：古新世主要为嘎冲单元；始新世则以安岗超单元、彭岗超单元为主，渐新世和中新世则分别为列顶单元、雪古拉单元。岩石类型复杂，多发育二长花岗岩、石英二长岩、黑云花岗斑岩、二长闪长岩及花岗闪长岩等，其中与成矿关系有关的浅成侵入岩主要为续迈单元、伦主岗单元的斑岩体和卡布下爬单元的细粒钾长花岗（斑）岩［15］，成矿作用与岩浆活动时间极为吻合，均集中于14～17 Ma，推断为印支—亚洲大陆碰撞后的地壳伸缩期。

1.2 矿区地质概况

岗讲铜矿床位于冈底斯成矿带中段，行政上隶属于西藏尼木县帕古乡，地理坐标为东经89°56′00″～89°59′30″，北纬29°33′00″～29°36′30″，矿区面积约30 km2。区内主要出露下白垩统比马组（K1b）安山岩、凝灰岩、凝灰质粉砂岩和大理岩；上白垩统设兴组（K2s）粉砂岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩；上白垩统—古新统典中组（K2-E1d）玄武岩、英安岩、安山岩、火山角砾岩及凝灰岩。矿区构造以断裂构造为主，主要发育近EW向和SN向断裂。近EW向古清沟断裂、多列曲断裂和SN向断裂构成“井”字型构造格架。区内共轭X 型节理构造比较发育，力学性质以剪性为主，节理面平直，延伸较远，产状陡倾，节理裂隙率10～30条/m，节理裂隙率与矿化强度呈正相关关系，节理越发育，矿化越强。

矿区岩浆岩极为发育，出露面积约占矿区总面积的90%，主要含矿岩体二长花岗斑岩呈岩株状侵位于含巨斑黑云角闪二长花岗岩岩基中，形成典型的斑岩成矿系统。晚期的英云闪长玢岩、花岗闪长斑岩、英安斑岩和流纹斑岩呈岩脉或岩枝状穿插于二长花岗斑岩体中。

矿区热液蚀变主要有钾化、硅化、绢云母化、青磐岩化、绿泥石化和黏土化，蚀变分带特征明显，从岩体中心往四周依次发育钾化带、绢英岩化带和青磐岩化带。钾化在岗讲矿区并不发育，主要发育于含矿斑岩体中心，多见团斑状正长石交代斜长石，亦或交代云雾状斜长石斑晶，当团斑状钾长石交代斜长石基质时，基质中钾长石含量变大，结晶粒度也随之变大，自形程度随之提升，表面较为干净，常伴随着浸染状、细脉状矿化产出。硅化作为区内发育最为普遍的蚀变类型，以构造裂隙部位发育程度最高，多与钾化、绢云母化及黑云母化一并产出，表现为偶夹碳酸盐的石英呈团斑状、脉状交代斑晶和基质。石英-方解石脉多呈网脉状穿插产出，早、中期的石英脉由于成分复杂而颜色较深，脉内多充填黄铜矿、黄铁矿等硫化物，晚期石英脉成分单一且颜色较浅，几乎无矿化。黑云母化是钾化的另一种表现形式，在矿区局部出现。绢云母化在矿区内广泛发育，多见鳞片状集合体绢云母交代基质和斑晶，与次生石英构成绢云岩一并产出。单一的绢英岩化带中，矿化通常很弱，铜品位大多小于0.3%，而当叠加了钾化时矿化规模就大大增强了［11］。矿区外围则主要发育青磐岩化，多见团斑状绿泥石、绿帘石交代基质和角闪石斑晶，同时伴随着磁铁矿的发育。斜长石斑晶钠黝帘石化现象明显。矿区内黏土化表现为高岭石化，多见高岭石交代玢岩中钾长石、斜长石，强蚀变以岩石褪色为标识，弱蚀变则保留卡氏双晶和钠长石聚片双晶。

岗讲矿床矿体全部为铜、钼共生，由含矿石英脉和石英-硫化物细脉群构成，与围岩没有明显的界线，根据工业指标圈定一个主要矿体（Ⅰ号矿体），地表投影呈向NW 开口的“U”字形。矿体呈板状赋存在二长花岗斑岩体中，与围岩呈过渡关系，后期英安斑岩、花岗闪长斑岩、英云闪长玢岩和流纹岩呈岩脉状穿插破坏矿体完整性。

矿石矿物组合较简单，原生矿（硫化矿）石中主要有黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿和黄铁矿，以黄铜矿和黄铁矿最常见，斑铜矿仅在少数钻孔中见到，辉钼矿主要分布在石英脉中和裂隙面上。氧化矿有孔雀石、蓝铜矿和含铜硅锰矿，以孔雀石最为常见。矿化类型以浸染状为主，此外还发育少量网脉状、团块状矿化。总体矿化不均匀，以团块状矿化品位较高。

2 流体包裹体研究

2.1 样品与测试方法

本次研究样品主要采自岗讲矿区不同钻孔，分别挑选出含矿石英脉和无矿石英脉共5 件代表性样品，脉体间多以穿切关系呈现，反映出热液活动的多期性（表1）。

包裹体显微测温使用英国Linkan 公司生产的THMSG600 型冷热台，温度范围为-196～+600 ℃，以美国FLUID INC 公司的合成流体包裹体标准样品标定冷热台温度。流体包裹体原位激光拉曼光谱分析所用仪器为英国Renishaw System-2000 型显微共聚焦激光拉曼光谱仪，光谱范围为-1 000～9 000 cm-1，激发激光波长为514.5 nm，激光功率20 mW，激光束斑最小直径为1 μm，光谱分辨率达1～2 cm-1。

2.2 流体包裹体岩相学

通过对包裹体片的镜下观察发现，5 件石英脉的石英斑晶中均发育大量包裹体，这些包裹体多呈群分布，少数呈孤立状分布；包裹体形态多呈椭圆形、多边形、不规则状和负晶形状；包裹体大小多集中于5～12 μm，未出现熔融包裹体和熔体-流体包裹体。根据流体包裹体室温下相态特点和成分，将岗讲铜矿流体包裹体分为以下3类。

I 富液相包裹体（LV 型）由液相（L）和气相（V）组成，加热时向液相均一。5 件样品中此类包裹体普遍发育，数量极多，包裹体气液比一般为10%～35%，少数气液比为40%～45%。包裹体形态丰富，有长条形、不规则形、椭圆形等，单独或成群出现，长轴直径在6～22 μm。

II 富气相包裹体（VL 型）各样品中发育最多的包裹体形式，由气相（V）和液相（L）组成，气液比一般为60%～85%，极少数为CO2包裹体。多呈负晶形、椭圆形、不规则形、新月形、浑圆形及长条形，成群出现，亦或呈环、带状分布。长轴直径在7～20 μm，平均大小约8 μm。气泡呈圆形，无色、褐红色或黑色，加热时气相均一。

III含子矿物多相包裹体（LVH型）由气相（V）、液相（L）和子矿物相（H）组成，各样品中极少量发育，仅在3 件（ZK1407-211、ZK2608-181 和GT06-161）样品中偶尔发现。包裹体相态组合比较单一，仅有盐水溶液（L）+气体（V）+NaCl子矿物（N）或L+V+KCl子矿物（K）2种相态，并以前者为主。多呈长条状、规则状和椭圆状，呈星点状分布，长轴直径5～15 μm，多数大于8 μm。多含无色、透明正方体子矿物，少数子矿物可能为钾盐，个别包裹体内发育不透明的金属硫化物。随着温度的升高，子矿物逐渐圆化，在气相消失后被均一变为液相。

此外，个别样品中也发现极少量的纯液相包裹体，由于发育极少，且与成矿关系不密切，本次工作未对其进一步测试。

2.3 流体包裹体均一温度和盐度

黄铜矿-黄铁矿化阶段（黄铜矿化阶段）以ZK1407-211、ZK2602-117、GT06-161 等3 件样品为代表。ZK1407-211中呈液相均一的LV包裹体，其均一温度总体变化范围在230～340 ℃，峰值为290～310 ℃，平均温度286 ℃；盐度范围为10.11%～14.04%NaCleqv，平均盐度12.9%NaCleqv（图1），气相均一的VL 包裹体均一温度范围为247.5～336.8℃，LVH相包裹体以石盐矿物的消失而均一，均一温度变化于267～375 ℃，盐度变化于33.5%～35.2% NaCleqv。ZK2602-117 中呈液相均一的LV 包裹体的均一温度总体变化范围在173.2～482.7 ℃，大致可分为3 个温度区域：230～270 ℃、330～370 ℃和＞400 ℃；盐度范围为1.74%～14.97%NaCleqv，平均盐度为9.85%NaCleqv（图2）。气相均一的VL 包裹体均一温度范围在248.7～493.2 ℃。GT06-161 中呈液相均一的LV 包裹体，其均一温度变化于252.4～480 ℃，峰值＞400 ℃，平均温度为386 ℃；盐度范围为7.31%～14.15% Na-Cleqv，平均盐度为12.75%NaCleqv（图3），富气相包裹体均一温度范围为330.5～447.6 ℃。LVH相包裹体以石盐矿物的消失而均一，均一温度变化于265～387 ℃，盐度变化于34.9%～36.2% NaCleqv。ZK1407-211 和GT06-161 中发育LV、VL 及LVH 3 种包裹体，均一温度相似（介于286～386 ℃），而盐度变化范围大（7.31%～36.2%NaCleqv），反映出局部沸腾的流体包裹体特征，说明在成矿流体演化过程中发生了强烈的流体相分离作用。

岗讲铜矿床黄铜矿化阶段成矿流体具有中温-中低盐度特征，3 类流体包裹体的共结点温度在-21.2 ℃附近，含子矿物包裹体含有石盐子晶，表明流体属NaCl-H2O体系。

辉钼矿-黄铜矿化阶段（辉钼矿化阶段）以ZK2608-181、ZK1607-334 等2 件样品为代表。ZK2608-181 中呈液相均一的包裹体，其均一温度范围在179.8～370.8 ℃，峰值为350～360 ℃，平均温度320 ℃，盐度范围为9.47%～14.15% NaCleqv，平均盐度为11.7% NaCleqv，气相均一的包裹体，其均一温度范围为277.6～355.4 ℃，LVH 相包裹体均一石盐矿物的消失而均一，均一温度变化于257～390 ℃，盐度为35.2 NaCleqv。ZK1607-334 中呈液相均一的包裹体其均一温度范围为221.7～372.6 ℃，峰值为310～330 ℃，平均温度为283 ℃；盐度范围为7.73%～13.40% Na-Cleqv，平均盐度为10.76% NaCleqv，气相均一的包裹体均一温度范围为304.3～379.5 ℃。

上述结果可以看出，不同阶段包裹体温度、盐度分布范围及均值都十分接近，均为中等温度、中低盐度类型。成矿流体温度变化大，反映成矿流体活动持续时间较长，成矿流体盐度总体较低，从成矿作用早期到晚期盐度变化不大，可能与整个成矿过程中都有大气降水的参与有关。岗讲斑岩型铜矿床成矿温度和盐度从早期的黄铜矿化阶段到晚期的辉钼矿化阶段具有明显的连续性，总体具中温、中低盐度特征，未见CO2型包裹体，溶液体系属NaCl-H2O 体系。此外，含子晶多相包裹体（LVH 型）在本矿区极少发育，这也可能是矿化较差、品位较低的原因之一。

据前人研究，岩浆结晶作用可直接分异出高盐度流体或中等盐度的超临界流体，亦或在NaCl-H2O体系的两相区中分异出高盐度卤水或共存的低密度、低盐度蒸气相。岗讲斑岩热液成矿系统各阶段成矿流体的温度与盐度均在斑岩矿床范围内，但是高温流体包裹体明显偏少，盐度也偏低。野外调研和钻孔编录结果表明，矿区极少发育钾硅酸盐化带，推测岗讲铜矿床的成矿温度较低，成矿作用发生在相对开放的环境中，导致中大气降水高度参与，这可能与青藏高原快速隆升，岩浆浅层侵位，岩浆结晶过程中压力较低和裂隙发育有关。

2.4 包裹体密度和压力

对于NaCl-H2O 体系流体包裹体，首先根据Bodnar 提出的密度公式对岗讲包裹体样品计算出密度，结果显示：3 件代表黄铜矿化阶段的样品（ZK1407-211、ZK2602-117、GT06-161）包裹体平均密度为0.92 g/cm3，2 件代表辉钼矿-黄铜矿化阶段的样品（ZK2608-181、ZK1607-334）包裹体平均密度为0.93 g/cm3。在T-W-ρ关系图上（图4）可以看出，不同阶段包裹体均一温度和盐度分布范围基本重叠，反映出成矿流体性质基本一致，可能均为早期岩浆水与后期大气降水的混合。

由于测试结果以VL和LV包裹体居多，压力估算参考NaCl-H2O 体系实验数据获得最小捕获压力为11～21 MPa，对应的静岩或静水压力深度分别为400～800 m或1 100～2 100 m，属浅成范围。

2.5 成矿流体激光拉曼探针成分分析

测试样品为岗讲矿体中的流体包裹体，样品包括在3 件代表黄铜矿化阶段的样品（ZK1407-211、ZK2602-117、GT06-161）；2 件代表辉钼矿-黄铜矿化阶段的样品（ZK2608-181、ZK1607-334）。本次研究共分析测点60 个，室温下完成。由于方解石的荧光性，对部分测试结果有较大的影响，使得晚期石英-方解石脉中流体包裹体的拉曼激光测试受到影响，所得结果准确性降低，但仍有重要的指示意义。在LVH 类包裹体中，多个不透明黑色子矿物的峰值均为289 cm-1，指示子矿物为黄铜矿。

分析结果表明，各类流体包裹体的液相成分主要是水溶液，富液相包裹体的气相成分主要是水蒸气；极少量富气相包裹体的气相成分是CO2；不含CH4和其他气体，表明有机质在岗讲矿区参与成矿的程度并不高；含子晶相包裹体的气相成分依所含子晶的不同而有较大的差异。根据子晶的晶型判断，其透明矿物主要是石盐，但激光拉曼分析证明，透明矿物还有大量的方解石，少量不透明子矿物推测为黄铜矿。该类包裹体长轴约为15 μm，其中的黄铜矿呈菱形状，紧靠方解石子晶和气泡生长，推测2 种子晶共生可能为非均匀捕获的产物。

3 讨论

流体包裹体研究表明，黄铜矿化阶段石英脉中出现的LV、VL 和LVH 型包裹体，表明初始流体为NaCl-H2O 体系。LV 和VL 流体包裹体均一温度集中于286.13～388.3℃，盐度在9.85%～12.9%NaCleqv；LVH流体包裹体均一温度介于284.35～356.4 ℃，盐度较高（35.4%NaCleqv），同时LVH 包裹体既有子晶先于气泡消失的样品，又有子晶晚于气泡消失的样品，而其中子晶晚于气泡消失的样品应该是非均匀捕获的结果，不能代表真实的流体盐度，但是子晶先于气泡消失的样品则可以证明早期流体具有高盐度的特征。岗讲矿区高温、高盐度流体包裹体并不发育，推断成矿流体可能缺少“初始沸腾”和“二次沸腾”作用。

大量流体包裹体资料显示，斑岩铜矿床的流体包裹体通常具有很多共性（如高温，高盐度，具有沸腾包裹体等），高温、高氧逸度、富CO2的高碱金属离子的初始岩浆流体系统有利于氧化（活化）—萃取围岩中的Cu、Mo等成矿元素，使流体系统中聚集大量高价态成矿元素，并且高温、高盐度流体具有很强的金属元素携带能力。岗讲铜矿的流体包裹体却显示出中等温度、低盐度、很少CO2的特征，这可能也是造成岗讲铜矿床规模有限、品位不高（＜0.36%）的原因之一。

前人在区内多个矿床的早期VL 相包裹体中发现了黄铜矿等金属子矿物［4］，但本次在岗讲矿床早期的VL 相包裹体中并没有发现，结合前人研究成果，认为早期成矿流体虽然携带了充足的成矿金属元素和丰富的流体，但在不同矿床之间成矿元素的分配有所不同，个别矿床规模大（如驱龙、甲玛等），多数矿床（如岗讲、冲江、厅宫等）规模较小，充分说明在相似的成矿背景条件下局部成矿环境仍存较大差别，建立在区域背景条件下的成矿模式和找矿模型不可生搬硬套。同时，含子矿物包裹体（VLH）中未发现钾盐子矿物，结合岗讲石英二长斑岩中K2O含量较小（＜4%）分析，很有可能原始岩浆流体中缺少K+，这与野外不发育典型的钾硅酸岩化带的地质事实相吻合。与典型斑岩铜矿对比可以发现，岗讲矿床包裹体的均一温度普遍低于钾化带的温度（420～700℃），而与绢英岩化带的温度（280～420℃）相当，这可能与成矿过程中大气降水参与程度较高有关，也可能是原始岩浆流体“先天不足”所致。

4 结论

（1）岗讲斑岩铜矿床流体包裹体主要为富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物包裹体3类。激光拉曼探针分析表明，Ⅰ类包裹体的液相成分主要是水，气相成分主要为水蒸气和小量CO2；Ⅲ类包裹体中子晶主要为石盐，次为方解石，另有少量黄铜矿。

（2）岗讲矿床流体包裹体具有中温，中低盐度，很少CO2的特征，表明成矿流体来自岩浆水和大气降水的混合，且以大气降水为主，不同矿化阶段的流体包裹体均一温度相似，盐度变化较大，说明成矿流体发生过不混溶作用。

（3）成矿期流体包裹体内含有少量黄铜矿等子矿物，说明岩浆结晶分异过程中有成矿金属物质流体的存在，但是中低盐度的岩浆流体携带成矿元素的能力较弱。含子矿物包裹体中未发现钾盐子矿物，推测原始岩浆流体中缺少K+，结合地质背景研究成果，认为岗讲斑岩铜矿床规模有限、品位不高可能是初始岩浆流体“先天不足”，成矿作用发生在相对开放的环境所致。