甘肃北山地区白山堂铜矿地质特征及成矿流体研究

陕 亮，郑有业，许荣科，张雨莲，曹 亮

（1.中国地质调查局发展研究中心，北京100037；2.中国地质大学资源学院，武汉430074；3.中国地质调查局西安地质调查中心，西安710054；4.中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205）

甘肃北山地区白山堂铜矿地质特征及成矿流体研究

陕 亮1，郑有业2，许荣科2，张雨莲3，曹 亮4

（1.中国地质调查局发展研究中心，北京100037；2.中国地质大学资源学院，武汉430074；3.中国地质调查局西安地质调查中心，西安710054；4.中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205）

北山地区是我国重点成矿区带，蕴含很大的矿产资源潜力。以往工作发现斑岩型铜矿是北山地区重要的成矿类型，白山堂铜矿是其代表性斑岩型铜矿，但该矿至今一直未开展成矿流体的相关研究。本文进一步研究矿床地质特征，系统开展了矿床流体包裹体研究，发现其流体包裹体形态简单、多为气液两相，中低温（成矿期含矿石英脉均一温度230℃～260℃及 160℃～170℃，共生黄铜矿爆裂温度约 301℃）、低盐度［w(NaCleq)］为 11% ～15%，均值11.32%及 3.4%～7.7%，均值 4.8%）、中等密度（约 0.95～1.00 g/cm3）、中低压力（约 5×103～101×103kPa）等物理化学特征，综合认为流体具有中低温热液脉型矿化特征，结合地质特征及近矿外围一系列环绕石板泉二长花岗岩分布的中低温热液脉型-矽卡岩型-斑岩型Cu、Fe、Pb和Zn等矿化分带模式，认为白山堂铜矿为中低温热液脉型矿化类型，代表岩浆热液系统演化到晚期阶段的产物，并认为环绕石板泉二长花岗岩周缘的系列斑岩型-矽卡岩型-热液脉型矿化存在某种联系。

斑岩铜矿；成矿流体；白山堂；北山地区

位于新疆、甘肃、内蒙古交接地带的北山地区是我国重要成矿区带，成矿地质背景复杂，蕴含着巨大的矿产资源潜力。不少学者认为该区是天山成矿带的东延部分，与东天山土屋-延东一带地质背景接近，有形成类似斑岩型铜矿化的潜力[1]。白山堂铜矿是北山地区目前公认的斑岩型中型铜铅多金属矿[1-7]。自该矿床完成勘探工作①，先后有学者针对该矿床的斑岩体开展了岩石学、年代学及岩石地球化学研究，成矿预测与评价等工作[1-2,8]。近年来，许荣科等还对区域上公婆泉-白山堂一线构造对斑岩型铜矿化的控制作用及机理进行了研究，提出了斜切近东西向构造的北西向构造带控制公婆泉-白山堂一线的斑岩铜矿展布②。尽管已取得了系列研究成果，但对白山堂铜矿成矿流体的研究则基本是空白，难以对其成矿机理进行深入探讨。笔者在参与新一轮国土资源大调查项目过程中，对白山堂矿床成矿流体系统开展了流体包裹体观察及测温、流体H-O同位素等研究工作，希望由此了解白山堂铜矿成矿流体性质及形成的物化条件，丰富北山地区斑岩型铜矿的理论研究，并为下一步找矿工作部署提供依据。

1 区域地质特征

白山堂铜矿位于塔里木地块东北缘的红柳园古生代多旋回裂谷带（图1）。区内出露的地层主要有蓟县系平头山群浅变质绢云石英片岩、石墨石英片岩、钙质片岩（图2），侏罗系火山岩和第四系等。蓟县系平头山群地层褶皱发育，褶皱形态复杂多样。区内岩浆岩主要为海西期的二长花岗岩，呈近E-W向分布，主要受区域内近东西向构造控制。

2 矿区地质特征

矿区内出露地层主要为蓟县系平头山群浅变质绢云石英片岩等，出露的侵入岩主要为浅成侵入的岩墙群，一组近于平行区域构造线方向，呈近EW向分布，形成较早，未见到矿化；另一组呈NE向－近SN向，形成相对较晚，主要的岩性有流纹斑岩和斜长花岗斑岩，与矿化关系密切③。

矿体主要产于流纹斑岩下盘与平头山群接触带，少量产于围岩。可分为4个矿带。其中I矿带的I、II两个矿体占据整个矿床的绝大部分储量（图2），与I矿体相关的侵入体为流纹斑岩，它位于矿区东部，与英安斑岩、石英粗面岩及角砾熔岩等构成一个小杂岩体，杂岩体出露面积约0.35 km2。其西部侵入蓟县系平头山群（Pm）；走向约NE20°，倾向 SE，倾角 40°～60°，剖面上呈不规则的“Y”形，岩体枝杈厚10～20m，最厚达50 m（图2）。北部和东部被侏罗系地层掩盖，南部-西南隐伏不显④；与II矿体相关的斜长花岗斑岩呈岩墙状产出，走向NNE，充填早期NE向平移断裂中[1,3,5]，南东陡倾，规模较大。

图1 北山地区白山堂铜矿区地质简图[1]Fig.1 Simplified geologic map ofthe Baishantangcopper deposit in the Beishan area

I矿带I矿体长1 230 m，平均厚5.58 m，最厚13 m。矿体上部倾角38°～50°，下部较陡，倾角约55°～ 64°，延深至 740 m 尚未尖灭、变窄[3]。II矿体是近年来进展较大并主要开采的矿体，主要产于花岗斑岩与平头山群围岩接触部位，产状与I矿体基本一致，地表出露较少，大部分隐伏。以往根据采矿进度曾认为工业矿体与流纹斑岩相关，与花岗斑岩关联度不高。但作者近年两次回访调查发现，采矿已确认在花岗斑岩出露处也赋存大量矿体，且已采至地面-170 m，深部矿体仍连续而不尖灭，矿化出现团块状黄铜矿矿化及角砾状黄铁矿、黄铜矿化，矿化程度明显强于I矿体-150 m处的浸染状-细脉状黄铜矿化。矿化程度也均较浅部更富。

矿石类型可分为硫化矿石和氧化矿石两类。硫化矿石中金属矿物主要有黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿，少量毒砂、赤铁矿、磁铁矿、方铅矿，微量闪锌矿等。非金属矿物以石英为主。金属矿物氧化后形成孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、褐铁矿，微量黄钾铁矾。铜品位约0.84%-1.26%，铅1.36%～2.94%，Zn1.12%，伴生Ag、Co均已具工业价值①。

矿石构造常见细脉浸染状-浸染状-稠密浸染状构造、团块状构造、块状构造、脉状构造等；矿石结构常见晶粒结构、固溶体分离结构、交代熔蚀结构、压碎结构、花岗变晶结构等。

围岩蚀变主要有次生石英岩化、黑云母化、硅化、绿泥石化、黄铁矿化、硫酸盐化、阳起石化、透闪石化、透辉石化、绢云母化、绿帘石化等，局部蛋白石化①[1-2,4,8]。可依次划分为次生石英岩化带-黑云母钾化带-绿泥石化带-弱蚀变带分带[1,4,8]。次生石英岩带为主要赋矿部位，呈条带状、透镜状产出，以石英（65-80%）为主，硫化物为磁黄铁矿-黄铜矿-黄铁矿-毒砂等组合。黑云母钾化带，即暗色斑岩带，棕色-暗色黑云母呈团状-云纹状集合体。绿泥石化带由绿泥石、黄铁矿、绿帘石等，或由阳起石-透闪石（由钙质片岩蚀变而成，可见褐红色石榴子石矽卡岩中铜铅矿化）、透辉石、角闪石、绿泥石等组合构成，金属硫化物常见，可见中温黄铁矿-黄铜矿-方铅矿组合，局部可形成CuPb工业矿体。蚀变岩石普遍呈暗绿色。弱蚀变带较宽，与原岩呈渐变关系，没有截然的界限。岩石片理未变，沿裂隙发育零星石英、绿帘石、方解石、黄铁矿等细脉，局部含CuPbZn断续矿化。

图2 白山堂铜矿矿区地质简图（据文献[3]修编）Fig.2 Simplified geologic map ofthe Baishantangcopper deposit

成矿作用过程划分为“热液成矿期”和“表生矿化期”。前者可分为火山-次火山热液期与岩浆热液成矿期。火山-次火山热液成矿期主要发育强烈硅化和浸染状自形粒状黄铁矿化，岩浆热液成矿期多以脉状-细脉-细脉浸染状等矿化切穿早期形成的浸染状矿化。岩浆热液成矿期还可分为高温成矿阶段和中低温成矿阶段，高温成矿阶段发育毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿（与镍黄铁矿呈固溶体分解结构）和黄铜矿（与闪锌矿呈固溶体分解结构）等，中低温成矿阶段以黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿矿物组合为主要特征。高温阶段毒砂浸染状-团块状，单晶自形-半自形短柱状，等轴状。晶形较好但含量不高，暗含温度下降较快的过程。中低温阶段主要发育黄铜矿、黄铁矿、白铁矿及磁黄铁矿。磁黄铁矿与黄铜矿呈交代结构，两者密切共生，数量上呈正变关系。黄铜矿结晶稍晚，形成磁黄铁矿的围边。白铁矿这种低于350℃的中低温的黄铁矿变种指示成矿温度的进一步降低。表生矿化期主要在地表氧化条件下黄铜矿等氧化为孔雀石、铜蓝等，黄铁矿氧化成褐铁矿、黄钾铁矾，方铅矿变成白铅矿和铅矾等。

3 成矿流体性质

3.1 测试方法

岩相学研究在中国地质大学（武汉）资源学院矿石学实验室完成。显微测温工作在中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室流体包裹体实验室完成。测温使用LinkamTH600冷热两用台进行相变温度测定，经温度校正后测定精度为：＜30℃时为±0.2℃，＞30℃时为 1～5℃。爆裂温度均由中国科学院地质与地球物理研究所谢奕汉研究员采用DT-5型矿物包裹体热爆测温仪测试，精度±2℃。包裹体气、液相成分分析由中国科学院地质与地球物理研究所负责完成。气相成分分析过程采用加热爆裂法提取气体。仪器及条件：RG202四极质谱仪。SME 电压：－1.KV；电离方式：EI；电离能：50 eV；精密度：＜5%。液相成分分析流程仪器及条件：离子色谱仪，HIC-6A型。淋洗液，2.5 mM邻苯二甲酸－2.4 mM三（羟）甲基氨基甲烷。流速：阴离子1.2 ml/min，阳离子：1.0 ml/min；重复测定精密度＜5%。H-O同位素测试由中国地质科学院国土资源部同位素实验室负责完成。

3.2 包裹体特征

所采12件样品集中于岩浆热液成矿期的第二阶段。其中，11件样品采于Ⅰ矿带I、II矿体，1件采于Ⅳ矿带；样品矿物中9件主矿物为石英，3件为黄铜矿（表1、表2）。采样深度约地下150～170 m处。对石英中流体包裹体岩相学镜下研究发现，原生包裹体类型比较简单，大部分为气液两相，极少数可能为气相。形态主要有椭圆形、球形及负晶形等，少部分呈现为细长柱状、长轴状、短轴状，另有部分不规则状，极少数卡脖子状。大小一般为2～10 μm，少数长条状包裹体能达到14 μm。充填度约5%～30%之间，鲜见子矿物，表明成矿流体具有低温热液特征。包裹体总体上分为L1和L2两类。其中，L1包裹体气液两相，体积偏大，基本上为6 ～ 10 μm，少数包裹体能达到 14 μm，以 I矿体样品BST09中居多；L2包裹体较小，但丰度极大，具有较强代表性。镜下观察发现大小基本为2-6 μm，一般不超过8 μm。

3.3 均一温度

测试对象均为主成矿期含矿石英脉中的流体包裹体，包裹体类型均为气液两相。根据不同样品流体包裹体显微测温统计分析（表1），拟合出均一温度分布直方图（图3）。I矿体均一温度显示具有两个峰值，其中，BST09样品均一温度分布范围为150℃ ～420℃，峰值约为 230℃ ～260℃；BBST08-9、B-BST08-14的均一温度峰值约为160℃～170℃，推测二者可能代表了两次热液活动的信息。II矿体成矿流体的均一温度分布于120℃～240℃，其均一温度整体集中在150℃～180℃之间，整体上形成一个单一的“峰”，峰值温度与I矿体均一温度低峰值极为接近。以上结果综合表明白山堂矿床至少经历了两次热液活动过程，早期高温阶段均一温度范围为150℃ ～420℃，峰值230℃ ～260℃；晚期低温阶段均一温度分布范围为120℃～240℃，整体集中于150℃～180℃内，峰值约为160℃～170 ℃。

图3 白山堂铜矿流体包裹体均一温度直方图Fig.3 Homogenization temperature histograms offluid inclusions fromBaishantangcopper deposit

表1 白山堂铜矿含矿石英脉中流体包裹体特征及显微测温代表性数据表Table 1 Characteristics of fluid inclusions and representative microscopic temperature data in the copper-bearing quartz vein of the Baishantang copper deposit

3.4 爆裂温度

黄铜矿爆裂法测温结果如图4及表2所示（N为温度范围内气体爆炸总数）。爆裂样品挑选自岩浆热液成矿期第二阶段的黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿矿物组合中。II矿体黄铜矿（B-BST08-3-1）爆裂温度为301℃；伴生石英（B-BST08-3-2）爆裂温度为368℃。I矿体黄铜矿（B-BST08-10）爆裂温度为302℃；伴生石英（B-BST08-9）爆裂温度为376℃。Ⅳ矿带黄铜矿（B-BST08-15）爆裂温度为294℃，与I矿带也基本一致。黄铜矿的爆裂温度限定了白山堂铜矿形成时的最高温度不超过302℃。

石英样品B-BST08-3-2、B-BST08-9热爆曲线形态中“α-β“相变峰形态暗示早期I矿体石英温度高于II矿体[9]，与均一温度测试结果相吻合。另外，Ⅳ矿带黄铜矿样品B-BST08-15热爆曲线表明包裹体小而少，表明矿化热液活动比较微弱，矿体深部的前景不理想，与Ⅳ矿带所采矿石品位不高相印证。

图4 白山堂铜矿石英、黄铜矿爆裂曲线图Fig.4 Blowout graph ofquartzand chalcopyrite in the Baishantangcopper deposit

表2 白山堂铜矿石英、黄铜矿单矿物爆裂法测温结果Table 2 Results of blowout temperature measured with quartz and chalcopyrite in the Baishantang copper deposit

3.5 盐度

利用冷冻法对矿床含矿石英脉中流体包裹体的冰点温度进行测试，再转换为成矿流体的盐度。冰点温度测试数据列于表1，均接近0℃，表明成矿流体整体上盐度较低。盐度与冰点的转换公式参考Bodnar的方程[10]。计算得出的代表性盐度数据列于表1。计算得出均一温度为230℃～260℃的包裹体盐度w(NaCleq)相对较高，变化范围大致为11%～15%，均值为11.32%；而均一温度为160℃～170℃的盐度w(NaCleq)变化于3.4%～7.7%，均值为4.8%，为低盐度流体。

3.6 密度

利用流体包裹体均一温度和盐度数据可以获得密度信息。将一定数量的气液二相包裹体的温度和盐度在Wikinson绘制的NaCl-H2O体系的温度-盐度-密度关系图中投点[11]（图5），发现流体密度范围主体为 0.85～1.00 g/cm3，平均 0.91 g/cm3，几乎均小于1.0 g/cm3，反映出成矿流体密度中等偏低。

3.7 压力

图5 白山堂铜矿NaCl-H2O体系的均一温度-盐度-密度关系图[11]Fig.5 Diagramshowinghomogenization temperaturesalinity-densityrelationship in the NaCl-H2Osystemofthe Baishantangcopper deposit

图6 白山堂铜矿NaCl-H2O体系P-T-D图解[12]Fig.6 P-T-Ddiagramofthe NaCl-H2Osystemin Baishantangcopper deposit

根据Roedder编制的NaCl-H2O体系P（压力）-T（温度）-D（密度）图解[12]，利用气液两相包裹体温度、盐度数据投图得知其形成时压力（图6），发现包裹体均一压力变化范围大致相似，为40～2000大气压，但主要集中于50～1000大气压，即约5×103-101×103KPa（考虑了测试误差等相关因素）。

3.8 包裹体成分分析

流体包裹体气液相群体成分测试结果见表3、4。

测试结果表明气相成分主要为H2O，次为CO2，含部分 CH4，少量 N2、C2H6，微量 H2S、Ar，几乎不含He、O2，两个样品的各气体分子含量几乎一致，仅 B-BST08-9的 CO2、C2H6、H2S明显低于与花岗斑岩相关的样品B-BST08-3，且CH4略低，其余基本一致。表明成矿流体群体气相成分以H2O和CO2为主，二者占气体总量的99%以上，尤其以H2O居多；与我国西藏驱龙斑岩铜矿（代表性样品Zk801-B6）比较，CH4含量高于驱龙，H2O含量稍高于驱龙，但 CO2、N2、C2H6，H2S、Ar均明显低于西藏冈底斯驱龙铜矿[13]。样品中少量CH4，极少量N2、C2H6等还原性气体表明成矿介质具有还原特征。气相成分类型属于H2O-CO2-CH4-N2-C2H6型。液相群体成分分析表明阴离子主要为SO42-、Cl-，阳离子主要为 Na+、Ca2+、K+、Mg2+。其中SO42-和Na+含量较高，成矿流体应为Na+-Ca2+-SO42--Cl－体系，流体类型主要为Na2SO4-CaSO4-NaCl-KCl化学类型。

表3 白山堂铜矿石英单矿物流体包裹体气相群体成分分析结果（mol%）Table 3 Gas phase group composition in quartzs from Baishantang copper deposit(mol%)

表4 白山堂铜矿石英单矿物流体包裹体阴阳离子测试结果（×10-6）Table 4 Ion composition in quartzs from Baishantang copper deposit（×10-6）

3.9 H-O同位素

矿区I矿带I矿体和II矿体含矿石英脉氢氧同位素测定结果见表5。考虑水-岩反应造成的氧同位素交换作用，对氧同位素采用公式103lnα石英-水=3.38×106/T2-3.40（200℃～500℃）进行校正[14]。对计算结果进行投图（图7）显示I矿体样品落在靠近原生岩浆水部位，δD（%）略低于标准样品值，而II矿体样品则落在靠近岩浆水的海水区域，其δD（%）组成基本与前者一致，但δ18O（%）明显低于前者，在图7中落入原生岩浆水与大气降水的混合区，比前者更靠近大气降水区域，表明成矿流体可能以岩浆水为主，混合了部分建造水。

图7 白山堂铜矿I矿带成矿流体H-O同位素组成[15]Fig.7 H-O isotope constitution of ore-forming fluid of No.I ore-bodyin Baishantangcopper deposit

表5 白山堂铜矿含矿石英脉流体包裹体H-O同位素数据Table 5 H-O isotope data of ore-forming fluid of No.I ore-body in Baishantang copper deposit

4 讨论

（1）白山堂铜矿已知矿体是热液脉型矿化，并非典型斑岩型矿化

白山堂已知矿体的流体包裹体物理化学特征与东天山土屋斑岩型铜矿明显相似[16]，但与典型斑岩型铜矿成矿流体高温、高盐度、高氧化度，或含黄铜矿等多种子矿物、常见沸腾包裹体等特征显著不同。芮宗瑶认为典型斑岩铜矿流体包裹体按岩相学特征可分为4个连续组合，并且均一温度高暗示成矿深度浅，相反则相对较深；矿化结构由下而上为浸染状→细脉浸染状→大脉状；成矿元素组合由下而上依次为 Mo（Sn、Bi、W）→Cu（Au、Ag）→Pb、Zn（Ag）→Co、Ni、Mn，具有明显分带，暗含成矿温度依次降低⑤。另外，很多学者研究发现，斑岩型矿床往往与矽卡岩型、浅成低温热液型及热液脉型矿床相伴生，并且认为是同一个热液系统不同演化阶段的产物，如鄂东南铜山口斑岩型-矽卡岩型铜矿[17]，福建紫金山斑岩型-浅成低温热液型-热液脉状复合型铜金钼矿[18]、吉林延边地区浅成低温热液型-斑岩型金矿成矿系列[19]，菲律宾Mankaya、Lepanto等铜金矿床[20-21]，都具有“多位一体”复合成因特点。翟裕生等[22]研究长江中下游成矿带提出了Cu-Mo-Au成矿亚系列成矿模式，并阐述了斑岩型、矽卡岩型等5种矿体“多位一体”产出的特点。这些说明斑岩铜矿的成矿流体在成矿作用的先后不同阶段，随着持续的降温减压过程，在有利的条件下能发生斑岩型→矽卡岩型→热液脉型矿化的逐步转变。白山堂铜矿已知矿体应属于较晚期的热液脉型矿化，并非典型的早期斑岩型矿化，代表岩浆热液系统演化到晚期阶段的产物。

（2）石板泉二长花岗岩周缘系列矿化可能存在某种联系

利用1：20万化探数据获得矿区外围CuPbZn组合异常范围与石板泉二长花岗岩套合良好（图9），异常浓集中心位于岩体中部偏南缘。除已知白山堂铜铅矿床外，围绕石板泉二长花岗岩的周围也已发现了多个金属矿床矿化成因类型均为中高温-中低温热液脉型、矽卡岩型、斑岩型CuFePbZn等，且均产出于石板泉二长花岗岩周缘（图8），如白山堂产于石板泉二长花岗岩北东缘，核工业212队新发现的白山堂西斑岩型Cu矿化产于北西缘，而西南侧分布有一系列地表呈脉状的铜铅锌多金属矿点，如聂凤军等[1]圈定的AR2异常南翼灰岩层中，新近发现正在勘查的低温热液型锰矿化及石板泉矽卡岩型PbZn矿点，岩体南侧民采的矽卡岩型CuFePbZn矿点，岩基南侧原1：200000区调中已发现的二道红山矽卡岩型FeCu矿床，且附近类似矿点还较多③。它表明这些矿床成矿斑岩体可能与石板泉二长花岗岩存在某种成因联系。如果它们的成矿时间也与白山堂铜矿床花岗斑岩相近，则它们很可能构成一个完整的“斑岩型-矽卡岩型-热液型脉状三位一体”成因系列。如果这一推论成立，那么围绕石板泉二长花岗岩，应开展与之存在联系的相关斑岩体的成矿系列的时空分布研究，其中岩体南部地带，甚至岩体范围内部分地球化学异常都将是下一步的重要靶区。

图8 白山堂铜矿近矿外围热液脉型-矽卡岩型-斑岩型多金属矿床位置示意图（实线代表构造线方向，虚线代表石板泉二长花岗岩体范围）Fig.8 Sketch map showing distribution of hydrothermskarn-porphyrypolymetallic deposits nearbyBaishantangarea

图9 白山堂铜矿近矿外围CuPbZn元素组合异常图（黑点代表白山堂矿床）Fig.9 Cu-Pb-Zn combination anomalies nearbyBaishantangcopper deposit

5 结论

（1）白山堂铜矿成矿流体具有中低温（成矿期含矿石英脉均一温度230℃-260℃及160℃-170℃，共生黄铜矿爆裂温度约301℃）、低盐度（11%～15%w(NaCleq)，均值 11.32%w(NaCleq)及 3.4%～7.7%w(NaCleq)，均值 4.8%w(NaCleq)）、中等密度（约 0.95～1.00 g/cm3）、中低压力（约 5×103～101×103kPa）等物理化学特征。

（2）白山堂铜矿成矿流体具有低温热液脉型矿化特征，已知矿体是热液脉型矿化，并非典型斑岩型矿化，可能代表岩浆热液系统演化到晚期阶段的产物。

（3）近矿外围围绕石板泉二长花岗岩周缘分布的若干斑岩型-矽卡岩型-热液脉型Cu多金属矿点形成的成矿分带模式，表明该区域成矿作用与该石板泉二长花岗岩可能存在某种联系。

注释：

①张克俭.甘肃省金塔县白山堂铜矿初步勘探地质报告.1982.

②许荣科,郑有业,陕亮,等.西部重要成矿带选区研究项目2007年工作方案设计.2007.

③甘肃省地质局第一区域地质测量队.1:20万旧寺墩幅、天仓幅区域地质调查报告.1969.

④殷国平.甘肃省金塔县四道红山-石板泉一带1：5万区域地质矿产普查报告.1984.

⑤芮宗瑶.国内外斑岩型铜矿研究进展.2002.

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Geological Features and Ore-Forming Fluid of Baishantang Copper Deposit in Beishan Area,Gansu Province

SHAN Liang1,ZHENG You-ye2,XU Rong-ke2,ZHANG Yu-lian3,CAO Liang4
（1.Development Research Center of China Geological Survey,Beijing 100037;2.Faculty of Earth Resourses,China University of Geosciences,Wuhan 430074;3.Xi’an Center of China Geological Survey,Xi’an 710054;4.Wuhan Geology Survey Center of China Geological Survey,Wuhan 430205）

The Beishan area in Gansu province is one of the most important metallogenic belts in China,with abundant mineral resources.Previous studies revealed that the porphyry copper deposit is the main metallogenic type in this area as represented by the Baishantang copper deposit,whereas there are rare studies on ore-forming fluid in this deposit.This work made a further study on geological characteristics of the deposit and its fluid inclusions.The results show that the fluid inclusions have simple shape,are mostly of gasliquid two-phase type,medium to low temperature (230～260℃and 160～170℃of homogenization temperature in the ore bearing quartz veins and 301℃of cracking temperature with chalcopyrite concomitant),low salinity(11%～15%w(NaCleq),averaged 11.32%w(NaCleq);3.4%～7.7%w(NaCleq),averaged 4.8%w(NaCleq)),moderate density(about 0.95 ～ 1.00 g/cm3)and medium to low press(about 5×103～ 101×103kPa).The deposit shows exothermal to epithermal vein type characteristics.Combined with geology feature and the series of hydrothermal vein-type,skarn-type,also porphyry-type Cu-Fe-Pb-Zn deposits distributed annularly center on the Shibanquan monzonitic granite surrounding nearby the Baishantang area,it is suggested that Baishantang copper deposit is the mineralization type of exothermal to epithermal vein type.It is the product to late stage of magmatic hydrothermal system evolution.There is some connection existed among the mineralization series surrounding Shibanquan monzonitic granite.

porphyry copper deposit;ore-forming fluid;Baishantang Cu deposit,Beishan area

P618.41

A

1007-3701(2012)02-149-11

2011-07-02；

2011-11-26

中国地质调查局国土资源大调查项目（编号：1212010531504）

陕 亮（1984—），男，硕士，研究实习员，现主要从事地质调查规划部署研究工作，E-mail：shanlianggongzuo@126.com