赣南西华山黑钨矿中熔融包裹体的发现和初步研究

黄惠兰，李 芳，谭 靖，张春红

（武汉地质矿产研究所，武汉430205）

赣南西华山黑钨矿中熔融包裹体的发现和初步研究

黄惠兰，李 芳，谭 靖，张春红

（武汉地质矿产研究所，武汉430205）

文中概述了西华山黑钨矿中熔融包裹体的一些基本特征和初步测定结果，并提供了相关照片。文中还分析了存在这种包裹体的可能性以及它与普通水溶液包裹体或偶然捕获的流体+晶体等异常包裹体的区别。

熔融包裹体；黑钨矿；红外显微镜；西华山

朱焱龄和李崇佑（1981）[1]最早提出赣南钨矿的成矿流体是一种以SiO2为主的熔体溶液，后来夏卫华等（1989）[2]、林新多（1998）[3]、张德会（1987）[4]、芮宗瑶等（2002，2003）[5-6]等都一致认为华南一些大脉型钨矿床属岩浆-热液过渡型矿床。既然是岩浆-热液型矿床，就应该在所捕获的包裹体中找到相关证据。常亮海等（2001、2007）[7-8]在西华山黑钨矿-石英脉的绿柱石中发现了熔融包裹体和流体-熔体包裹体并对有关成分进行了研究。那么黑钨矿中是否也有类似的包裹体？显然这是最直接的岩浆-热液流体成矿证据。鉴于黑钨矿在可见光下不透明而无法看到其中的包裹体，于是作者利用中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室的红外显微镜对黑钨矿中的包裹体进行了研究。

本次对西华山564中段至185中段共八个中段有关黑钨矿中流体包裹体进行了研究。黑钨矿中除了大量原生水溶液包裹体（主要为两相气液包裹体）和少量次生气液包裹体外，还在西华山中上部的299号脉、279号脉和500号脉黑钨矿中发现有硅酸盐熔融包裹体（或流体-熔体包裹体）。这些包裹体在晶体中独立成群并沿晶体延长方向分布或孤立分布，形态较规则，主要为黑钨矿的负晶形、小柱状、椭园形等（图版A，B，C），大小3～ 12 μm，少数可至25 μm，从总体外观特征来看，这种包裹体与共生绿柱石中所见到熔融包裹体特征十分相似（图版E，F），而与水溶液包裹体明显不同。水溶液包裹体有圆圆的气泡，包裹体与主晶界线很清楚，颜色深浅一致。硅酸盐熔融包裹体所捕获的是一种含挥发份（主要是H2O）的岩浆，它在缓慢冷却过程中会出现成核-结晶并分离出流体物质。但由于这种包裹体很小，难以成核[9]，故基本上由隐晶质+玻璃质和分散在固体空隙的流体物质组成。细小固体物质与主晶接触的界线总是若隐若现，若明若暗（明亮处为晶质、隐晶质或玻璃等，暗处为气体等）。它与偶然封存的捕获晶+流体等混合物不同。因为捕获晶一般是单个晶体，不可能是集合体状，并且捕获晶可伸出包裹体外部，甚至在主晶中可见到同类晶体[9]。

作者根据红外显微镜下黑钨矿中原生气液包裹体的均一温度（330～420℃，平均370℃）、盐度（3～9 wt%NaCl，平均为 6 wt%NaCl） 和吴永乐等（1985）[10]，郭文魁（1983）[11]，芮宗瑶等（2002，2003）[5-6]关于西华山花岗岩侵位深度为4～6 km（100～150 Mpa）的估计，并利用 Bodnar等（1994）[12]关于 NaCl-H2O体系的P-T图，获知经压力校正后两相气液包裹体捕获时的温度应在500～570℃（而根据熔融包裹体的Th值可高达680℃）。这一温度明显高于Glyuk 等（1973，1980）[13-14]，Kovalenko 等（1977）[15]，Webster等（1987）[16]，熊小林（1996）[17]，李福春等（2003）[18]关于与钨锡成矿作用有关的Li-F花岗岩的最低固相线温度（470～520℃）。表明西华山黑钨矿-石英脉形成过程中完全可能有残余熔融体参与。

由于黑钨矿不透明、硬度低、样品量少等，其熔融包裹体研究存在很多的困难。即使在红外显微镜下，当加热至400℃以后样品的透明度亦会变得很差。另一方面与红外显微镜配套的LinkamMD 600冷热台只适合于普通流体包裹体测定而无法进行高温加热。故作者暂只对黑钨矿中的熔融包裹体进行了如下初步试验。

1、利用两面抛光测温片在红外显微镜下对黑钨矿中的熔融包裹体（或流体-熔体包裹体）进行初步加热，当加热至440～450℃时其中的气泡消失或即将消失，而其中的固相（玻璃及晶质物）毫无变化（图版C，D）。表明它不是普通水溶液包裹体，也不是流体+捕获晶。

2、将厚度2～3 mm黑钨矿碎片数块装于石英管中并置于马弗炉中加热至680℃，和恒温8小时以上，取出淬火并将其制成两面抛光的测温片，然后在红外显微镜下观察。发现其中的熔融包裹体出现强烈熔化，包裹体主要由新熔化出来的熔体（淬火后变成透明的玻璃）和少量固体残余物以及圆形气泡组成（图版A）。充分表明它是一种硅酸盐熔融包裹体。但由于黑钨矿硬度较低，在常压下进行高温加热时包裹体容易发生泄漏或破裂。由于挥发物的逃逸而使其熔化温度升高，致使在680℃时还有较多的固相物质未完全熔化。但可充分证明这种包裹体不是普通水溶液包裹体。因为水溶液包裹体在常压下进行高温加热时早已发生爆破而变成黑洞或裂纹。

更深入的研究需要较多的样品和在高压釜中加热或在显微高压热台中进行均一化等测试。

[1]朱焱龄,李崇佑.赣南钨矿地质[M].南昌：江西人民出版社,1981.

[2]夏卫华,章锦统,冯志文,陈紫英.南岭花岗岩型稀有金属矿床地质[M].武汉：中国地质大学出版社,1989,112-115.

[3]林新多.岩浆-热液过渡型矿床的若干特征[J].现代地质,1998,12(4)485-492.

[4]张德会.石英脉黑钨矿床成矿流体性质的进一步研究讨论[J].地球科学,1987,12(2):185-192.

[5]芮宗瑶,李阴清,王龙生,等.初论成矿流体及金属矿物富集系统[J].矿床地质,2002,21(1):83-89.

[6]芮宗瑶,李阴清,王龙生,等.从流体包裹体研究探讨金属矿床成矿条件[J].矿床地质.2003,22(1):13-23.

[7]常海亮,黄惠兰.西华山黑钨矿-石英脉绿柱石中熔融包裹体的发理及其意义 [J].华南地质与矿产,2001,(2):21-27.

[8]常海亮,汪雄武,王晓地,等.西华山黑钨矿-石英脉绿柱石中熔融包裹体的成分 [J].岩石矿物学杂志,2007,26(3):259-268.

[9]Roedder E.Fluid inclusions as samples of ore fluids[M].//Barnes H L (Ed.).Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits(second edition).Wiley,648-737.

[10]吴永乐,梅勇文,刘鹏程,等.西华山钨矿地质[M].北京:地质出版社,1987,240-241.

[11]郭文魁.西华山钨矿床的金属矿化作用:一个与岩浆后期渗浸相联系的热液脉矿的实例 [J].矿床地质,1983,(2):1-14.

[12]Bodnar R J,Vityk MO.Interpretation of microthermometric data for H2O-NaCl fluid inclusions[M].//de VivoB,Frezzotti ML(eds).Fluid Inclusions in minerals:Methods and Applications.Blacksberg∶Verginia Tach.,1994,117-130.

[13]Glyuk D S.Anfilogov V N.Phase equilibria in the system granite-H2O-HF at a pressure of1000kg/cm2[J].Geochemical International,1973,10(10)∶321-324.

[14]Glyuk D S,Trufanova L G,Bazarova S B.Phase relations in the granite-H2O-LiF syaten at 1000 kg/cm2[J].Geochemical International,1980,17(5):35-48.

[15]Kovalenko N I.The reactions between granite and aqueous hydrofluoric acid in relation to the origin of fluorine-bearing granites[J].Geokihimia,1977,15(4):503-515.(in Russian with English abstract)

[16]Webster J D,HollowayJ R,Hervic R L.Phase equilibria ofa Be,U and F-enriched vitrophyre from Spor Mountain,Utah[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,1987,51:389-402.

[17]熊小林,朱金初,饶冰.黄玉云英岩成因的初步实验研究[J].科学通报,1996,41(10):917-919.

[18]李福春,朱金初,朱金初,等.富锂氟花岗岩中存在岩浆成因铁/锂白云母的实验证据 [J].地球化学,2003,32(1):75-80.

Discovery and Preliminary Investigation of Melt inclusions in Wolframite of Xihuashan Deposit,Southern Jiangxi Province

HUANG Hui-Lan,LI Fang,TAN Jing,ZHANG Chun-Hong
(Wuhan Institute of Geology and Mineral Resoures,Wuhan 430205,China)

This paper summarizes some basic features and preliminary determination of melt inclusions in wolframite of Xihuashan deposit.Possibility of existence of such inclusions,and the difference between them and ordinary aqueous inclusions or abnormal inclusions of the incidental catch of fluid＆crystal inclusions are also discussed.

melt inclusions;wolframite;infrared microscopy;Xihuashan deposit,southern Jiangxi province

图版说明A．黑钨矿中的熔融包裹休，680℃淬火时的情形，S-固相残余物质，G-玻璃，V-气泡（下同），（378中段V279）；B．黑钨矿中成群分布的熔融包裹体（378中段V279），室温；C．黑钨矿中流体-熔体包裹体室温时的情形，（564中段V500）；D.为图版C.中包裹体加热至440～450℃时的情形，可以看出其中①号包裹体中的气泡还有一小点未消失，而②号包裹体中的气泡已消失；E.绿柱石中熔融包裹体（483中段V299），室温时的情形；F.为E中包裹体加热至680℃淬火后的情形，可以看出至少有2个包裹体的固相已全部熔化，并出现两个分散的气泡（视域左下边）。Plate ExplanationsA.Fluid-Melt inclusions in wolframite 378-V279;Quenching at the temperature of 680℃,S-solid residuers,G-glass,V-gas bubble (as follows);B.Melt inclusions of groups distribution in wolframite 378-V279，room temperature;C.Fluid-Melt inclusions in wolframite 564-V500,room temperature;D.When heating to 440～450℃in C.,there was a little gas bubble in No.①inclusion,the gas bubble of No.②inclusion has vanished;E.The melt inclusions of silicate in Beryl,483-V299,at room temperature;F.The inclusions in E were heated to 680℃,it could be clearly observed that at least two inclusions had been melted,and there were 2 gas bubbles，field ofviewlocated in the bottomleft.

P618.67

A

1007-3701(2012)02-181-03

2012-04-01；

2012-05-02

本文得到国土资源部公益性行业科研专项项目（200911043-04）资助

黄惠兰（1959年5月生），女，高级工程师 实验地球化学专业，E-mail:hhuilan502@163.com