新疆伊犁鐵列克特金礦床流體包裹體特征分析?

鄭子軍，汪立今，馬海杰，王彥新，楊榮，王敏

(1.新疆大學地質與礦業工程學院，新疆烏魯木齊830049；2.新疆有色地質勘查局七○三隊，新疆伊寧835000)

吐拉蘇—也里莫頓火山巖帶是西天山地區晚古生代構造-巖漿重要金礦成礦帶,它嚴格控制著礦帶內金礦床的時空分布，其呈近東西向狹長帶狀展布的火山巖帶中已經陸續發現了阿希、京希、伊爾曼得、恰布坎卓它、加曼特、鐵列克特、小于贊等一系列金礦床，引起了國內外學者的熱切關注，同時也使得一些學者為探求這些金礦床的成因類型而做了許多的科研工作.張作衡等認為阿希金礦屬于低硫化型淺成低溫熱液礦床[1]；肖龍等認為京希、伊爾曼得金礦屬于高硫化型淺成低溫熱液礦床[2]；吳艷爽等認為加曼特金礦屬于斑巖型與淺成低溫熱液型成礦系統之間的過渡型礦床[3]；鄭子軍等認為小于贊金礦床屬于淺成低溫熱液型金礦[4].而對鐵列克特金礦床的研究尚屬空白.

流體包裹體在礦物晶體中普遍出現，它們在礦物生長的過程中被捕獲.因此，流體包裹體是原始成礦、成巖溶液或巖漿熔融體的代表，它包含有豐富的信息，如流體的成分、礦物形成時的溫度、壓力、密度等.它的研究對于解決礦床成因、探索成礦理論及指導礦床勘探等都有重要意義[5].同時也給我們研究鐵列克特金礦床提供了研究思路與依據.

0 區域及礦體地質特征

鐵列克特金礦在區域上位于吐拉蘇—也里莫頓火山巖成礦帶上（圖1），屬于伊犁亞板塊的博羅霍洛古生代島弧區，也列莫頓成礦帶中發育有大量的華力西期侵入巖（基、中、酸、堿性）[6,7].區域內主要出露的地層為下石炭統大哈拉軍山組，其以富集Au、Sb，貧Ag、Zn、Pb、Sn為特征[8,9].這樣的特征為金礦的聚集沉淀提供了物質來源，大哈拉軍山組地層主體為一套中酸性火山熔巖、火山碎屑巖,均角度不整合于盆地的基底地層之上[10].

圖1 也列莫頓火山盆地區域地質構造略圖

礦區中發育有多條石英脈，其中含金品位較高的石英脈共有4條，這幾條石英脈也是采樣的重點對象.礦石類型主要為含金屬硫化物的石英脈型，常見金屬礦物有方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦，并在地表氧化為褐鐵礦.非金屬礦物有石英、方解石、絹云母等.圍巖蝕變較發育，硅化、黃鐵絹英巖化、綠簾石化、褐鐵礦化、孔雀石化.其中絹云母化廣泛發育.

1 樣品的制備與測試

鐵列克特金礦床在區域內分為南北兩個礦區，本次研究選擇礦床內石英脈比較發育且金的品位較高的南區，針對區內發育石英進行流體包裹體測試.通過野外地質調查采樣、結合室內鏡下鑒定觀察以及流體包裹體實驗，深入分析鐵列克特金礦床中的流體包裹體巖相學特征.

進行包裹體測溫時觀察尋找適合測試分析的包裹體薄片，并置于冷熱臺中，在低倍鏡下尋找流體包裹體并觀察其產狀和分布特點，在50倍鏡下進行加熱和冷凍實驗，并在加熱和冷凍過程中測量各相變點的變化溫度.

流體包裹體顯微測溫工作在新疆大學包裹體實驗室Linkam THMSG 600冷熱臺(英國Linkam公司生產)上進行，測試前用人造純水及25%的H2O－CO2包裹體(國際標準樣品)進行系統校正，測溫范圍為－196～+600?C.分析精度為:±0.1?C，＜30?C;±1?C，＜300?C;±2?C，＜600?C.流體包裹體測試過程中，開始時升溫速率為10～25?C/min，相變點附近降至0.2～0.5?C/min.根據冷熱臺試驗測得包裹體的冰點溫度，利用[11]提供的方程及投圖法，獲得包裹體的鹽度和密度.通過Flincor軟件[12]計算獲得流體包裹體的壓力.

2 流體包裹體巖相學分析

通過顯微鏡對鐵列克特金礦進行流體包裹體巖相學的觀察，鐵列克特金礦床石英中的包裹體較多，但包裹體的分布比較分散，一般能見到3～5μm的流體包裹體，少數達到7μm，類型較單一，主要發育水溶液包裹體，缺乏含CO2包裹體，但可見少量的含子晶礦物包裹體.根據流體包裹體室溫下的相態以及氣液相比例分為以下幾類（表1）.

表1 鐵列克特金礦區流體包裹體特征

純液相流體包裹體（PL）:在室溫下只有單一的純液相水溶相（如圖2A）.

富氣相氣液兩相流體包裹體（L+V）：在室溫下有氣相和液相兩相，氣相的比例占到50%以上，在升溫過程中均一到氣相（如圖2B）.有部分包裹體的氣相比沒有達到50%，但在升溫過程中均一到氣相（如圖2C、D、E）.

富液相氣液兩相流體包裹體（V+L）：在室溫下有氣相和液相兩相，但氣相比例只占到5%～50%，在升溫過程中均一到液相（如圖2F、G）.

含子礦物流體包裹體（L+V+S）：在包裹體中除了存在氣相和液相外，還有子礦物存在，子晶在室溫下已立方體狀態單晶存在，初步認定為石鹽（如圖2H）.

圖2 鐵列克特金礦床流體包裹體巖相學特征

前人認為淺成低溫熱液型金礦床中流體包裹體的巖相學特征是流體包裹體類型簡單，主要為水溶液包裹體，不含CO2包裹體，少見含子晶礦物包裹體[13].鐵列克特金礦床的巖相學特征與這個結論一致.

3 流體包裹體均一溫度、鹽度和密度分析

我們對石英中的氣液兩相包裹體進行測溫分析，結果列于表2.通過測溫得出：在冷凍-升溫過程中，測得的冰點溫度范圍為-6.7～-0.2?C，鹽度的范圍為0.35～10.11 Wt%NaCl，密度范圍在0.6～1.0 g/cm3.完全均一溫度為105～326.5?C，主要集中在130～180?C.

表2 鐵列克特金礦流體包裹體顯微測溫結果

3.1 均一溫度、冰點

石英礦物中包裹體多為純液相包裹體，原生包裹體多均一到液相，均一溫度為105～347.2?C，平均226.1?C，從包裹體均一溫度直方圖可以看出（圖3），均一溫度值集中在130～280?C，其中130～220?C區間最為顯著，頻數最多.

對于氣液包裹體,將其迅速降溫（25?C/min）至包裹體完全固化,然后開始加熱,逐漸地降低加熱速度,以使冰晶最終熔化的最后一分種內低于(1?C/min),至最后一塊冰晶熔化時,此溫度為該包裹體的冰點.同時由于部分包裹體比較小，對冰點和均一溫度的觀察形成了一定的困難，所以采用循環測溫法，對某一包裹體在發生相變溫度的附近進行重復性的升溫、降溫，借此來縮小主觀上的誤差.測試結果顯示冰點的溫度范圍是-6.7～-0.2?C.

圖3 鐵列克特金礦區流體包裹體均一溫度直方圖

3.2 鹽度

通過流體包裹體巖相學觀察統計出鐵列克特金礦是以氣液兩相鹽水包裹體為主，因此采用鹽水包裹體均一溫度和冰點溫度之間的關系公式[5]

式中：w為鹽度（wt%NaCleqv），Tm為冰點溫度（?C）.此公式適用于簡單鹽水包裹體鹽度計算，且鹽度范圍在0～23.3%的NaCl溶液.通過計算得出對應的鹽度最低0.53wt%，最高10.11wt%，根據流體包裹體鹽度直方圖（見圖4），流體鹽度值主要分布在1～4wt%之間，峰值區間為0～3wt%，說明本礦流體總體表現出低鹽度的特征.

圖4 鐵列克特金礦區流體包裹體鹽度直方圖

3.3 密度

根據流體包裹體NaCl-H2O體系T-W-P相圖(見圖5)，確定流體密度，并觀察流體密度聚集的范圍，可知流體密度大部分聚集在0.80～0.96 g·cm3.表明該礦床的流體屬于低密度流體.

圖5 鐵列克特金礦區NaCl-H2O體系的T-W-ρ相圖

3.4 成礦壓力估算

根據流體包裹體測量的均一溫度，并通過Flincor軟件對礦床的成礦壓力進行估算，得出鐵列克特金礦床的成礦壓力范圍是5～28 bar,平均值為16 bar.

4 結論

（1）通過對透明礦物石英中的原生流體包裹體的巖相學分析，鐵列克特金礦床石英中存在富液相氣液兩相包裹體、富氣相氣液兩相包裹體和純液相包裹體，少量含子晶的流體包裹體，缺乏含CO2流體包裹體.這種與淺成低溫熱液礦床的流體包裹體巖相學特征一致；

（2）流體包裹體的完全均一溫度主要集中在130～220?C區間，流體鹽度值主要分布在1～4wt%之間，流體密度大部分聚集在0.80～0.96 g·cm3，流體壓力估算的范圍是5～28 bar；

（3）從礦床產出的地質特質以及流體包裹體的測試分析，可以初步認定鐵列克特金礦床屬于淺成低溫熱液礦床.