新疆东戈壁斑岩型钼矿床成矿流体包裹体温度－压力研究

杨志强，吴邦友，郑松森，陈培伟，安金亮

（河南省地矿局第二地质勘查院，河南许昌461000）

新疆东戈壁斑岩型钼矿床成矿流体包裹体温度－压力研究

杨志强，吴邦友，郑松森，陈培伟，安金亮

（河南省地矿局第二地质勘查院，河南许昌461000）

东戈壁斑岩型钼矿床是在新疆境内发现的第一个特大型钼矿，钼资源量（331）＋（332）＋（333）约503 474．66t，矿石平均品位0．115%。矿床的形成与隐伏斑状花岗岩体有关，矿化的主要载体是以石英脉、钾长石脉为主的各种脉体，即该矿床兼具斑岩型及脉型矿床的特征。通过对含矿脉体中流体包裹体的研究，初步确定矿床的成矿温度为197～390℃，成矿压力为531．04×105～752．10×105Pa，成矿深度为1．68～2．39km，成矿流体为富含多种气态组分的低盐度流体；成矿时代为华力西晚期；矿床成因类型应为浅成中高温岩浆热液型钼矿床。

东戈壁钼矿；斑岩型；流体包裹体；成矿温度－压力－深度；新疆维吾尔自治区

1 矿区地质概况

东戈壁钼矿是在新疆发现的第一个隐伏特大型斑岩型钼矿。矿床位于新疆哈密市雅满苏镇，矿区中心点坐标：93°20′15″E，41°55′00″N，北距哈密市110km。

矿区大地构造位置为塔里木板块北缘，康古尔断裂与雅满苏断裂之间（图1），即黄山—秋格明塔什复理石岩带（韧性剪切带）中。该岩带南北两侧分别为阿奇山—雅满苏岛弧带、小热泉子—大南湖岛弧带。

矿区地层为下石炭统干墩组，为一套陆源碎屑岩－火山岩夹火山碎屑岩组合，以陆源碎屑岩为主，火山岩呈夹层状；其主要岩性为褐黄色－灰黑色变质含砾砂岩、砂岩、泥质砂岩－砂质泥岩、泥岩、凝灰岩、安山岩。区内的侵入岩主要为华力西晚期第二次侵入的浅肉红色斑状花岗岩、细粒花岗岩脉，其次为次火山岩及石英脉。区内断裂及裂隙构造发育，断裂构造具多期活动性，形成于成矿前，在成矿期是成矿流体活动的良好通道，并在断裂破碎带两侧形成宽达几十米的强蚀变带；裂隙构造主要是隐伏斑状花岗岩成岩过程中在其上部及岩体外侧形成的。断裂构造及密集裂隙被含矿石英脉（包裹钾长石类脉体）充填；钼矿化赋存于石英脉、石英－钾长石脉、方解石－石英脉、萤石－石英脉中；脉体外围岩中基本不具辉钼矿化，矿化对围岩没有选择性（图2）。

2 矿床成矿温度

2．1 成矿温度

在矿床勘探过程中，我们对5种与成矿有关的脉体采集了流体包裹体测温样品，并进行了流体包裹体测温分析。其中，不含矿石英脉的流体包裹体测温样品采自地表的2条无矿化白色石英脉，黑钨矿化（伴有闪锌矿化）石英脉的流体包裹体测温样品采自2个钻孔，辉钼矿化石英脉的流体包裹体测温样品采自1个钻孔，方解石－石英脉的流体包裹体测温样品采自3个钻孔，钾长石－石英脉的流体包裹体测温样品采自2个钻孔。脉体中的流体包裹体均较发育，用于测温的包裹体为液相包裹体及三相包裹体。

图1 东天山大地构造略图Fig．1 The geotectonic sketch of Eastern Tianshan

图2 东戈壁钼矿区地质略图Fig．2 Geological sketch of East Gebi Mo deposit

流体包裹体测温结果显示：无矿化石英脉流体包裹体的均一温度最低147℃，最高295℃；黑钨矿化石英脉流体包裹体的均一温度最低210℃（仅有1个测点为170℃），最高328℃；钾长石－石英脉流体包裹体的均一温度最低180℃，最高285℃；辉钼矿化石英脉流体包裹体的均一温度最低170℃，最高323℃；方解石－石英脉流体包裹体的均一温度最低190℃，最高340℃。由此可见，成矿温度在147～340℃之间。对单样品包裹体测温数据按20℃的区间进行了统计（表1），单个样品以20℃间隔为域绘制直方图，其分布形式如图3所示。

从表1中可以看出，各样品所测数据有较大差异，即使是同一块样品中的包裹体，所测数据差异也较大，高低温度相差最大达150℃左右，这反映出所测脉体中的流体包裹体形成于不同的温度环境，甚至可能跨越不同的成矿阶段。

从图3可以看出，单个样品以20℃间隔为域分布频率较大的温度范围主要有260～280℃，240～260℃和220～240℃，其次为160～180℃。均一温度的每一个峰值区代表成矿作用过程中的一次热事件，即一次成矿流体脉动事件；单个样品均一温度在整体显示正态分布的基础上，叠加偏离正态分布的多峰值，是各次矿化蚀变作用的综合图像，是多次成矿流体充填－交代的结果，即矿区内最常见的与矿化作用有关的单个脉体大多不是一次形成的，而是多次热液作用相叠加的产物，这种现象在一些脉体中有清晰表现：图4所示的白色辉钼矿化石英脉中又有含杂质的灰黑色石英脉贯入，而且二者具有清晰的界线；图5所示的辉钼矿化钾长石脉中又被细脉状石英贯入，反映多阶段成矿特征。

对表1中15个样品所得数据进行综合，以20℃间隔进行划域，其结果见表2，所作直方图的分布形式如图6所示。?

表1 单个样品包裹体测温按20℃区间统计的测点数表Table 1 Statistics of homognization temperatures of fluid inclusions at interuvals of 20℃

图3 单样流体包裹体均一温度直方图Fig．3 The histogram of single sample fluid inclusion homogenization temperatures

图4 含黑色杂质的石英脉侵入于白色辉钼矿化石英脉中Fig．4 The black impurities－bearing quartz vein invades into the white quartz vein with molybdenite

图5 辉钼矿化钾长石脉被石英细脉侵入Fig．5 Potassium feldspar vein with molybdenite mineralization invaded by thin quartz vein

表2 15个样品包裹体测温按20℃区间统计的测点数表Table 2 Statistics of temperatures measured at intervals of 20℃

图6 包裹体均一温度直方图Fig．6 Histogram of homogenization temperatures

从图6可以看出，矿区内主要金属矿物成矿温度为240～280℃，其次为200～240℃，再其次为160～200℃和280～320℃，分布频率最低的温度区间是140～160℃和320～340℃。15个样品的均一温度在整体上显示正态分布，反映出成矿作用由高温向低温演化的全过程。

根据共生金属矿物的相互关系确定的矿物生成顺序是：黑钨矿→磁铁矿→辉钼矿→白钨矿→黄铜矿→闪锌矿和方铅矿。矿区内主成矿元素为钼，因此240～280℃的温度范围代表了钼的主要生成温度，其他温度区间则分别代表了伴生矿物白钨矿（220～240℃）、黄铜矿（200～220℃）、方铅矿－闪锌矿（160～200℃）、磁铁矿（280～300℃）、黑钨矿（300～340℃）的主要生成温度，与所划分的成矿阶段及金属矿物在不同成矿阶段的生成顺序相对应，与地质观察的结果是一致的。

2．2 成矿流体的主要成分

经对多个气液两相流体包裹体显微激光拉曼光谱分析，包裹体中气态成分以CO2为主，部分包裹体中气态成分为H2O－CO2，CO2－N2或CO2－N2－H2O，CO2－N2－CH4。

2．3 成矿流体盐度

在对流体包裹体温度测定的同时进行了包裹体盐度的测定，其结果为不同流体包裹体其盐度极值相差较大，盐度w（NaCl）最低2．41%，最高21．25%，极差18．84%，一般为6%～10%，平均8．56%，属中低盐度。

3 矿床成矿压力及深度

成矿压力的确定采用深度计算法。根据邵洁琏计算成矿压力和深度的经验公式为式中，t0为初始温度；p0为初始压力；H0为初始深度；N为盐度／%；t1为实测温度／℃；p1为成矿压力／Pa；H1为成矿深度／km。

将矿区所测矿脉的流体包裹体盐度N值、实测温度t1值代入公式（1）和公式（2），所求成矿压力和深度如表3所示。

表3显示，流体包裹体的单个样品所测压力平均值相差不太大，最低531．04×105Pa，最高752．10 ×105Pa；成矿深度最浅1．68km，最深2．39km，二者相差0．71km。

压力对成矿温度的校正。东戈壁钼矿成矿压力为531．04×105～752．10×105Pa，平均为631×105Pa，盐度平均值为8．56%。根据Г．Г．列姆列英与П．В．克列弗佐夫的压力对均一温度（TH）校正值（ΔT）图解求得均一温度的校正值（ΔT）约为50℃，即东戈壁钼矿床的成矿温度最低为147℃＋50℃＝197℃，最高温度为340℃＋50℃＝390℃。各金属矿物形成的温度区间大致为：黑钨矿350～390℃，磁铁矿330～350℃，主成矿元素辉钼矿290～330℃，白钨矿270～290℃，黄铜矿250～270℃，黄铜矿－黄铁矿－方铅矿－闪锌矿－辉钼矿组合210～250℃。

据上述特征，东戈壁钼矿应为浅成高中温岩浆热液型钼矿床。

4 成矿时代

东戈壁斑岩－石英脉型钼矿床成因与隐伏斑状花岗岩体的上侵有直接关系，因此，隐伏斑状花岗岩的侵入年龄可以确定矿床成矿时代的下限。

表3 成矿压力和深度参数表Table 3 Parameter of metallogenic pressure and depth

隐伏斑状花岗岩的锆石U－Pb法同位素测年结果为（227．6±1．3）Ma，即华力西晚期（二叠纪末期）。因此，东戈壁斑岩－石英脉型钼矿床的形成时代为华力西晚期。

5 结论

东戈壁斑岩－石英脉型钼矿床形成的温压条件为：成矿温度197～390℃，成矿深度1．68～2．39 km，成矿压力531．04×105～752．10×105Pa。成矿流体为富含多种气态组分的低盐度流体，成矿时代为华力西晚期，矿床成因类型为浅成高中温岩浆热液型钼矿床。

［1］ 杨艳，张静，刘家军，等．河南汤家坪钼矿床流体成矿作用研究［J］．中国地质，2008（6）：1240－1249．

［2］ 卢欣祥，于在平，冯有利，等．东秦岭深源浅成型花岗岩的成矿作用及地质构造背景［J］．矿床地质，2002，21（2）：168－178．

［3］ 李永峰，毛景文，胡华斌，等．东秦岭钼矿类型、特征、成矿时代及其地球动力学背景［J］．矿床地质，2005，24（3）：295－300．

［4］ 罗铭玖，张辅民，董群英，等．中国钼矿床［M］．郑州：河南科学技术出版社，1991：330－331，350－351．

Analysis of metallogenic conditions of East Gobi porphyry molybdenum deposit

YANG Zhi－qiang，WU Bang－you，ZHENG Song－sen，CHEN Pei－wei，AN Jin－liang
（The 2nd Institute of Geology and Mineral Exploration，Henan Bureau of Geologyand mineral resources，xuchang461000，Henan，China）

The East Gobi porphyry molybdenum deposit is a newly discovered super－large ore deposit in Xinjiang．Mo metal resources／reserves（331）＋（332）＋（333）is estimated at 503 474．66tons with an average grade of 0．115%Mo．Formation of the Mo deposit is related to a concealed porphyritic granite body．Mineralization occurs mainly in veins dominated by quartz vein and K－feldspar vein so the deposit shares characteristics of quartz vein type deposit and porphyry deposit．Study on fluid inclusions shows that the deposit is a meso－high temperature magmatic hydrothermal fluid Mo deposit formed at shallower depth and at temperature 197to 390℃and pressure 531．04×105to 752．10×105Pa in Hercynian Period．

East Gobi Mo deposit；porphyry Mo deposit；ore－forming temperature，pressure and depth；Xinjiang

P611；P618．65

A

1001－1412（2012）03－0308－07

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．007

2011－05－04； 责任编辑： 王传泰

杨志强（1963－），男，高级工程师，主要从事地质找矿及科研工作。通信地址：河南省许昌市许继大道12号，河南省地矿局第二地质勘查院；邮政编码：461000；E－mail：13733722801＠139．com