湘东北万古金矿的流体包裹体特征

安江华，李杰，陈必河，唐分配，谭仕敏，贺春平

（湖南省地质调查院，长沙 410011）

湘东北万古金矿的流体包裹体特征

安江华，李杰，陈必河，唐分配，谭仕敏，贺春平

（湖南省地质调查院，长沙 410011）

万古金矿位于位于平江县城西南。金矿(化)体产于中元古宙蓟县系变质岩中，严格受NWW向构造破碎带控制。金矿体呈似层状、透镜状。矿脉由含金石英脉和(或)含金破碎蚀带组成。流体包裹体研究表明，成矿流体温度较低（220～260℃），具有多源性，并以深源流体为主。

流体包裹体；深源流体；金矿；万古

万古金矿位于湖南省东北部，平江县城西南16 km，是湖南地勘局402队上世纪八十年代发现并已开发的一处大型金矿床。为此，前人已对该区已进行了大量的研究。本文主要对该区含金石英脉中流体包裹体进行了测温和相关研究，为探讨矿床成因提供新的依据。

1 区域地质

矿区位于扬子地块南东缘，江南古陆湖南段东北部。区内出露地层主要为中元古界蓟县系和中生代白垩系衡阳群。蓟县系由一套区域变质的板岩，粉砂质板岩、砂质板岩、凝灰质板岩及变质砂岩等组成。

区域内岩浆岩仅在西南部较发育，金井岩体出露面积110 km2，为燕山早期中深成侵入体。岩性为中粒斑状白云母花岗岩，中-中细粒斑状二云母二长花岗岩。其次在西部有望湘花岗岩体和一些大小不一的花岗岩株出露。

区域内构造形迹复杂，历经了多次构造运动。中元古代武陵运动使蓟县系遭受强烈挤压变形，构成NW-SE向韧性剪切带和一系列向北倒转的复式紧密褶皱。后期的加里东、印支、燕山运动所造成强烈的NE向褶皱及断裂。其中NE向深大断裂为导岩导矿构造，次一级NW、近EW向断裂构造裂隙与成矿作用密切[1]。

2 矿区地质

万古金矿床位于九岭复式背斜南西倾伏端，长平断陷盆地北西侧的NWW向构造与NE向构造的交汇部位(图1)[2～5]，①毛景文等,湖南万古地区金矿成矿规律和找矿预测,1996.。主要构造为NWW、NE向断裂，其中NWW向断裂是矿床的储矿构造，NE向断裂大致等间距分布，切割破坏矿脉。区内岩浆活动较为频繁，以花岗质岩浆为主，从早到晚依次有雪峰期、加里东期、燕山期岩体。矿区出露地层简单，主要为中元古宙蓟县系小木坪组，总体走向NWW，倾向NEE，可分为上、中、下三段，为一套绿片岩相变质岩系，为半深海-浅海相浊积岩建造。主要岩性为板岩、粉砂质板岩和变质粉砂岩等。

3 矿体地质

金矿化围岩为中元古界蓟县系变粉砂岩，变杂砂岩和板岩。金矿化沿一组近EW向断裂破碎带发育。已控制了19条矿脉带，平均品位6.5×10-6，储量达大型。可分为含金石英脉、蚀变构造角砾岩型2种，以前者为主。

万古金矿区已发现含金矿脉带25条，产于冷家溪群坪原组第二段中，严格受NWW向构造破碎带控制。矿脉主要由含金石英脉和(或)含金破碎蚀变板岩组成，地表延长350～1 420 m，倾斜最大延伸400 m。矿体呈似层状、透镜状。走向NWW，倾向NNE，倾角20°～80°。矿体走向延长为30～400 m，厚0.4～6.43 m，倾斜最大延伸可达300 m， Au平均品位为(3～17.12)×10-6。

常见矿石中金属矿物有毒砂、黄铁矿，少量自然金，其次为方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、黄铜矿等；脉石矿物以石英和长石为主，绢云母、方解石、绿泥石等次之。

自然金分为可见金和显微金，呈粒状、片状、树枝状分布于石英、黄铁矿、毒砂等矿物晶隙、裂隙间及破碎板岩裂隙中。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、毒砂化及碳酸盐化，其中以硅化、黄铁矿化、毒砂化与金矿化关系最为密切。

图1 万古金矿地质简图（据袁兰陵等[3]修改）Fig.1Simplified geological map of Wangu gold deposits in Pingjiang county,northeast Hunan province

4 流体包裹体特征

矿物包裹体是成岩成矿流体在矿物结晶生长过程中，被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中，至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相的界限的那一部分物质[6]。其中，成岩成矿流体指的是捕获包裹体时主矿物周围的流体介质；主矿物是圈闭包裹体的矿物，几乎与包裹体同时形成；包裹体一旦被捕获便不受外来物质的影响。

包裹体测温方法常用的有两种：爆裂法和均一法。爆裂法主要是指将样品加热而使包裹体爆裂得到爆裂温度，而均一法是测均一温度，包裹体形成之后，由于所处的物理化学条件的变化，使均一的液相变为两相或多相，通过加热使其相态均一，就得到了流体包裹体形成时的均一温度[7]。

4.1 样品采集和加工

选用含有石英脉的金矿石标本制作光薄片，厚度0.25～0.3 m，双面抛光，粘片时注意温度不得超过80℃，以免破坏流体包裹体。在50倍物镜的普通显微镜下观察光薄片，寻找待研究的矿物流体包裹体，划分包裹体类型、期次，确定研究方案。

4.2 包裹体形态

研究所采样品为含矿石英脉，该石英脉主要由微-细晶石英组成。微晶石英中包裹体几乎不发育，细晶石英中包裹体较发育，但普遍较小（＜5 μm），少数可达10 μm以上。细晶石英中的包裹体可分为两种类型，与液体包裹体共生的盐水包裹体，和与气体包裹体共生的盐水气液包裹体。两类均成群分布，外形规则。与液体包裹体共生的盐水包裹体大小在（3×4～10×20）mm，V/T在5～15%之间，多数在10%±。与气体包裹体共生的盐水气液包裹体大小在（4×6～3×10）mm，V/T都在＜10%的范围之内。

4.3 流体包裹体显微测温

本次显微测温根据编号EJ/T 1105-1999的矿物流体包裹体温度的测定检测方法进行。实验条件为温度22℃、湿度40%，所用仪器为LINKAMTHMS600型冷热台。测温时，仪器的使用温度为-196～600℃，在0～600℃精度为±1℃，在-196～0℃时，精度为±0.1℃。升温降温的速率可预先设置，也可以在操作过程中具体控制。设置的温度变化速率一般为10℃/min，在相变点温度附近，温度变化率设置1℃/min或者更慢。显微热台测定了包裹体的均一温度，并通过水溶液包裹体的冰点温度（水溶液包裹体）或二氧化碳笼合物的融化温度（含二氧化碳包裹体）的测定，根据Brown（1989）的FLINCOR计算机程序，采用Brown和Lamb(1989)的等式计算水溶液的盐度，并估算了矿物形成的压力。

不同类型包裹体共生的盐水包裹体特征有所差异。与液体包裹体共生的盐水包裹体均一温度范围较大，在146～310℃之间，由冰的融化温度计算的盐度为4.04～9.21 wt%NaClequiv。与气体包裹体共生的盐水气液包裹体均一温度较为集中，在239～252℃之间，由冰的融化温度计算的盐度为8.68～11.58 wt%NaClequiv。两种类型的盐水包裹体的均一温度直方图见图2，均一温度-盐度散点图见图3。

4.4 流体包裹体成分

流体包裹体的成分由核工业地质分析测试研究中心的流体包裹体显微激光拉曼光谱分析来获得。从分析结果可知，万古金矿的成矿流体的气体成分以CO2为主，并含有部分N2。拉曼光谱测点位置及分析结果见图4～6。

图2 万古金矿流体包裹体均一温度Th（℃）直方图Fig.2Homogenization temperature histogramof fluid inclusions in quartz fromWangu gold deposit

图3 万古金矿流体包裹体均一温度Th（℃）-盐度散点图Fig.3Homogenization temperature-salinity scatter-gramof fluid inclusions in quartz in Wangu gold deposits

图4 样品W1的测点位置W1-1和W1-2Fig.4Positions of measuring point W1-1 and W1-2 fromsample W1

图5 W1-1拉曼光谱分析结果Fig.5Analysis result of Raman spectra fromsample W1-1

图6 W1-2拉曼光谱分析结果Fig.6Analysis result of Raman spectra fromsample W1-2

5 结果解释与讨论

与气体包裹体共生的盐水气液包裹体无论从均一温度还是从盐度方面，其范围都比与液体包裹体共生的盐水包裹体要相对集中。含矿石英脉中流体包裹体均一温度在146～310℃之间，主要区间是220～260℃，与气体包裹体共生的盐水气液包裹体的均一温度均集中在这个主要区间内；流体包裹体的盐度在4.04～11.58 wt%NaClequiv之间，与主要的均一温度区间220～260℃所对应的盐度区间为8.68～11.58 wt%NaClequiv，与气体包裹体共生的盐水气液包裹体的盐度范围也与主要均一温度区间所对应的盐度范围相一致。造成这个现象的原因可能是流体中大量CO2的存在导致金元素沉淀成矿[8～9]。虽然在金的搬运形式中，碳酸盐化合物络合物不是其主要形式，但是CO2是一种弱酸，对缓冲调节成矿流体pH值的作用不可忽视。当含矿流体所处外界环境的pH值、EH值及温度压力等任何一个因素发生变化时，都会引起流体中金元素的沉淀[10]。

成矿温度方面，有研究表明大多数金矿是在高于200℃的温度下形成的[10]。万古金矿流体包裹体的温度、盐度方面的证据表明其成矿温度最低为220～260℃，属中温矿床。成矿流体具有多源性，并以深源流体为主[12]，万古金矿床成矿流体的δD值为-56‰～-64‰，δOH2O值为7.4‰～10.9‰，证明深源流体可能来自岩浆或深部[11]。本次研究所测含矿石英脉中流体包裹体的盐度较低，表明成矿过程中还有浅部流体的混入。

在野外工作期间得到湖南地质调查院领导和同事的大力支持和通力合作；测试工作得到核工业部北京地质研究院分析测试研究中心张敏的大力支持，在此表示感谢！

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Fluid Inclusion Study of Wangu Gold Deposit,Northeastern Hunan Province

ANJiang-hua,LI Jie,CHENBi-he,TANG Fen-pei,TANShi-min,HE Chun-ping
（Hunan Institute of Geological Survey,Changsha 410011,China）

Wangu gold deposit is located in the Pingjiang county,Hunan province.The mineralization was controlled by structural fracture zone,and emplaced in Middle Mesoproterozoic Jixianian Systemmetamorphic rocks.The ore bodies are stratiform-like and lenticular composed of the gold-bearing quartz veins and cataclastic alteration zones.Fluid inclusion data of Wangu gold deposit showthat the ore-forming fluid was characterized by lowtemperature(220～260℃).The ore-forming fluid was derived fromvarious sources and mainly fromthe deep fluid.

fluid inclusion;deep fluid;Wangu gold deposit;northeastern Hunan province

P 618.51

A

1007-3701(2011)02-0169-005

2011-04-06

国土资源部南岭地区锡多金属矿调查评价项目(编号：1212010781073)，湖南省地质勘查开发局“湘东北地区与长江中下游斑岩型铜矿成矿地质条件对比及选区研究”项目（编号：2009002）.

安江华（1984—），女，硕士研究生，主要从事地质矿产调查工作.

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