广西苍梧社垌石英脉型钨钼多金属矿床流体演化及来源示踪**

张志强 陈懋弘,2 莫建明 肖柳阳 黄智忠 罗军 区朝辉ZHANG ZhiQiang, CHEN MaoHong,2*, MO JianMing, XIAO LiuYang, HUANG ZhiZhong, LUO Jun and OU ChaoHui

1. 中国地质大学地球科学与资源学院，北京 1000832. 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京 1000373. 广西地球物理勘察院，柳州 5450051. School of Earth Sciences and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China2. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, CAGS, Beijing 100037, China3. Guangxi Academy of Geophysical Exploration, Liuzhou 545005, China2013-08-09 收稿, 2013-11-28 改回.

大瑶山地区位于钦杭成矿带的西南段(杨明桂和梅勇文, 1997; 杨明桂等，2009；毛景文等，2011)，岩浆岩主要有加里东期和燕山期两期(广西壮族自治区地质矿产局，1985；黄惠民等，2003)。陈懋弘等(2011,2012a, b)根据新成果提出该地区可能分别存在加里东期斑岩-矽卡岩-石英脉型铜钨钼矿和燕山期斑岩型铜钼(金)矿两个不同的成矿系列，二者具有不同的成矿时代和成矿背景，但空间上相互重叠。广西苍梧社垌钨钼多金属矿床是该地区近几年新发现的加里东期斑岩-矽卡岩-石英脉型钨钼多金属矿床。本文以该矿床石英脉型矿石中石英、方解石及萤石的流体包裹体为研究对象，对其进行了镜下特征观察、显微测温、激光拉曼成分分析等研究。此外，还分析了不同阶段石英的氢氧同位素及硫化物的硫同位素组成，探讨了成矿流体的来源、演化。该研究成果不仅有助于讨论社垌斑岩-矽卡岩-石英脉型矿床的成矿流体，建立矿床的成矿模型，还可为该地区进一步找矿工作提供参考资料。

1 地质背景和简要矿床地质

1.1 地质背景

华南地区作为中国乃至世界上钨、锡等多金属矿产资源最丰富的地区之一，已经得到诸多矿床学家的高度关注(毛景文等，1999, 2007；Maoetal., 2013; 华仁民等，2005；胡瑞忠等，2004；陈懋弘等，2011,2012a, b；袁顺达等，2010a，b，2012a，b；Yuanetal., 2011)。但是与燕山期相比，其他时代的成矿作用并未得到足够的重视。随着研究的深入，其他时期的成矿作用也逐渐成为近年来的研究热点。

广西苍梧县社垌斑岩-矽卡岩-石英脉型多金属矿位于扬子板块与华夏板块结合处的钦杭成矿带西南段(图1a)(杨明桂等，2009)。大地构造上属于桂中-桂东台陷之大瑶山凸起(图1b)，东部毗邻云开大山。区域出露地层有前泥盆系(震旦系、寒武系、奥陶系)、泥盆系、白垩系、第三系、第四系。其中前泥盆系为一套碎屑岩，具复理石建造特征，出露厚度约10000m。至早奥陶世的郁南运动后，该地区逐步抬升，致使奥陶纪沉积环境发生了很大变化，缺失志留系(广西壮族自治区地质矿产局，1985)。

大瑶山凸起以近EW向大瑶山复背斜及大黎深断裂为格架，基底构造以紧密复式线状褶皱为主，断裂不很发育。晚期叠加有NE、NW以及近SN向构造(陈懋弘等，2011)。

大瑶山地区广泛发育的花岗岩，由于与成矿关系密切，不同学者已经做了很多工作。成岩年龄的研究表明，该区域的花岗岩主要为加里东期和燕山期。前者主要分布于大瑶山隆起区内部，多呈岩脉、岩墙、小岩株产出，由闪长岩、花岗闪长(斑)岩等中酸性岩浆岩组成，相关的成矿系列为Au、Cu成矿系列(广西壮族自治区地质矿产局，1985；黄惠民等，2003)，但陈懋弘等(2011)通过对社垌钨钼矿床的研究提出与加里东期花岗岩有关的成矿系列可能不是以Au、Cu为主，而很可能以Cu、W、Mo为主。区内除社垌矿床外，尚有新坪金矿床(王新宇等，2013)、武界钨钼矿点(陈懋弘等，2012b)、西大明山钦甲铜锡矿床(王永磊等，2010，2011)以及大瑶山隆起北缘白石顶钼矿床(李晓峰等，2009)。后者主要分布于大瑶山隆起周边，多呈岩株、岩基出现，由花岗闪长岩、二长花岗岩和黑云母花岗岩等酸性岩浆岩组成，相关的成矿系列为W、Sn、Pb、Zn、Au成矿系列(黄惠民等，2003;广西壮族自治区地质矿产勘查开发局,2004*广西壮族自治区地质矿产勘查开发局. 2004. 广西区域成矿研究报告. 127-154. 内部资料)。

1.2 矿床地质

广西苍梧县社垌钨钼多金属矿床位于广西梧州市苍梧县岭脚镇六妙村，地理坐标：东经110°55′00″～110°58′00″，北纬23°34′00″～23°36′00″，是一个正在勘探的大型矿床。矿区出露地层主要为寒武系小内冲组、黄洞口组第一段至第二段，为一套海相类复理石砂泥质沉积，岩性主要为中-细粒砂岩、粉砂岩及页岩、炭质页岩互层(图2)。由老到新，分组简述如下：(1)寒武系小内冲组：分布在矿区北西角，主要岩性为块状砂岩、长石石英砂岩、粉砂质页岩。(2)寒武系黄洞口组第一段：矿区大部分地区都有分布，出露广泛。下部岩性为浅灰色块状含长石细砂岩夹深灰色中薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩；上部为纹层理发育的灰色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩夹少量薄层粉砂质泥岩，斜层理、包卷层理发育。(3)寒武系黄洞口组第二段：分布在矿区东南角，岩性为粉砂岩、中细粒砂岩与页岩、炭质页岩互层，底部有厚约3m含砾砂岩。

图2 广西苍梧社垌钨钼矿床地质图(改自陈懋弘等，2011)1-寒武系小内冲组砂岩夹泥岩；2-寒武系黄洞口组下段砂岩夹泥岩；3-寒武系黄洞口组中段砂岩夹泥岩；4-花岗闪长(斑)岩；5-花岗斑岩；6-断层及其编号；7-钨钼矿体及其编号；8-铜铅锌矿体及其编号；9-勘探线及其编号和采样钻孔Fig.2 Geological map of scheelite and molybdenite deposit in Shedong of Cangwu, Guangxi (after Chen et al., 2011)1-sandstone and mudstone of Xiaoneichong Fm. of Cambrian; 2-sandstone and mudstone of lower segment of Huangdongkou Fm. of Cambrian; 3-sandstone and mudstone of middle segment of Huangdongkou Fm. of Cambrian; 4-granodiorite (-porphyry); 5-granite porphyry; 6-fault and its number; 8-copper, lead, zinc ore body and its number; 9-prospecting line and its number and sampled drillholes

矿区属于夏郢复向斜西段南翼。构造线方向主要为东西向。褶皱构造发育，呈线状紧密排列(陈懋弘等，2011)。F3、F4和F7为矿区主要断层，断层性质不明。F4切割宝山复式岩体，为宝山锡铜铅锌矿段的主要控矿构造。

社山复式岩体和平头背花岗闪长斑岩脉侵入于寒武系黄洞口组第一段砂岩夹泥岩中。社山复式岩体主体属加里东期中细粒黑云母花岗闪长岩，之后又被燕山晚期花岗斑岩侵入。此外平头背一带地表出露2～3条沿北西西向节理充填的花岗闪长斑岩脉(陈懋弘等，2011)。

图3 社垌石英脉型钨钼矿床典型岩心样品(a)-第Ⅰ阶段石英脉；(b)-第Ⅱ阶段白钨矿，辉钼矿共生(陈懋弘等，2011)；(c)-第Ⅱ阶段薄膜状辉钼矿；(d)-第Ⅲ阶段石英脉中磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿共生；(e)-第Ⅲ阶段闪锌矿、方铅矿、黄铁矿石英脉；(f)-第Ⅳ阶段含萤石颗粒、围岩角砾石英脉Fig.3 Typical core samples of Shedong scheelite-tunsten deposit(a)-quartz vein of Ⅰ stage; (b)-coexistence of scheelite and tungsten in quartz vein of Ⅱ stage (Chen et al., 2011); (c)-thin layers of tungsten of Ⅱ stage; (d)-coexistence of pyrrhotite, chalcopyrite and pyrite of Ⅲ stage quartz vein; (e)-coexistence of sphalerite, galena and chalcopyrite of Ⅲ stage quartz vein; (f)-quartz vein of Ⅳ stage quartz vein, including fluorites and wall rock breccias

矿区可划分为宝山矿段(I和IV矿体)和平头背矿段(II和III矿体)。 I号矿体形态围岩为花岗闪长岩，钨钼矿化赋存在1～3cm宽的石英细脉中，脉体较稀疏，倾向南西，倾角80°左右，白钨矿多呈粒状分布。Ⅱ号矿体含石英脉型钨钼矿(化)体共25条，总体产状210°∠75°，部分矿体有铅锌矿共(伴)生。Ⅲ号矿体白钨矿主要呈细密浸染状产于矽卡岩中。总体上Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体的成因与几条南东走向的脉状花岗闪长斑岩体有直接关系。花岗闪长斑岩、矿体走向均为300°左右。Ⅳ号铜多金属矿体位于社山岩体西南部，可能属于另一成矿期的产物。本文主要将Ⅱ号及部分III号矿体中的石英脉型钨钼矿作为研究对象。

Ⅱ号矿体。矿石类型主要为石英脉型：非金属矿物主要有石英、透辉石、绿帘石，主要呈它型粒状结构，脉状构造，金属硫化物有白钨矿、辉钼矿、磁黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿。

围岩主要有石英绿泥石黑云母角岩、变质石英杂砂岩。

蚀变类型主要有黄铁矿化、云英岩化、绢云母化和绿泥石化等。

根据野外钻孔岩芯编录，脉体矿物共生组合，将石英脉型矿体成矿过程划分为四个阶段，其中II、III阶段为主成矿阶段，描述如下：

(1)第I阶段金属矿物有黄铁矿，非金属矿物有石英、绿帘石、透辉石(图3a)。

(2)第II阶段金属矿物有白钨矿、辉钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿；非金属矿物有石英、 绿帘石、 透辉石、 绿泥石、 黑云母(图3b, c)。

(3)第III阶段金属矿物有磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿；非金属矿物有石英、绿泥石、黑云母(图3d, e)。

(4)第IV阶段金属矿物有黄铁矿，非金属矿物有石英、方解石、萤石、绿泥石(图3f)。

2 样品位置及特征

本次研究测试样品采自II号矿体钻孔ZK2603，ZK3407，ZK4023及III号矿体ZK4007，采样位置见图2，样品描述及样品相关测试详见表1。

3 测试方法

3.1 流体包裹体镜下特征观察及显微测温

流体包裹体的镜下特征观察、均一温度的测定在中国地质大学(北京)流体包裹体地球化学实验室进行。使用的仪器是英国产的Linkam TH 600型冷热台，可测温度为-196～+600℃。在-56.6℃、0.0℃和374.1℃，系统用人造包裹体进行了校正。

本文流体包裹体盐度、流体密度计算皆是通过毛世德教授提供的H2O-NaCl体系计算软件获得(Atkinson, 2002; Beckeretal., 2008; Driesner, 2007; Driesner and Heinrich, 2007; Bodnar and Vityk, 1994; Bodnar, 1993)。

3.2 激光拉曼探针分析

激光拉曼探针成分分析在中国地质科学院矿产资源研究所的LABHR-VIS Lab RAM HR800 型显微激光拉曼光谱仪上进行, 对石英、方解石和萤石中16个流体包裹体的气相、液相和固相成分进行了分析, 波段范围包括H2O、CO2、CO、H2S、SO2、N2、H2、CH4、C2H2、C2H4、C4H6、C2H6等的特征拉曼峰位置。

3.3 H、O、S同位素分析

所有样品先经人工选取新鲜部分粉碎、粗选和蒸馏水冲洗后，在显微镜下挑选40～60目纯净石英颗粒，低温下烘干8h去吸附水和次生包裹体，再采用加热爆破法从样品中提取原生流体包裹体中的H2O和CO2，将提取的流体包裹体H2O与Zn反应制取H，测定H2O中的δD值。石英的氧同位素测定采用BrF5分析方法。氢氧同位素分析测试在中国地质科学院矿产资源研究所MAT253EM质谱仪上完成， 以SMOW为标准，氧同位素的分析精度为±0.2%，氢同位素的分析精度为±2%。同位素分馏按照如下公式计算获得：1000lna石英-水=3.38×106/T2-3.4(Claytonetal., 1972)。

表1测试样品相关信息

Table 1 Information of analytical samples

成矿阶段采样位置样品处理样品描述1ZK3407-49HO同位素,S同位素(黄铁矿)含零星黄铁矿石英脉,局部包裹围岩角砾ZK3407-235HO同位素,S同位素(黄铁矿)含零星黄铁矿的石英脉ZK3407-175流体包裹体,拉曼含零星黄铁矿的石英脉ZK3407-204-2S同位素(黄铁矿)含零星黄铁矿的石英脉2ZK3407-148HO同位素,S同位素(黄铁矿,磁黄铁矿)浸染状黄铁矿石英脉ZK3407-94-2-11HO同位素,S同位素(辉钼矿,黄铁矿)包含围岩角砾及浸染状黄铁矿的石英脉ZK3407-112HO同位素,S同位素(磁黄铁矿),流体包裹体磁黄铁矿,黄铜矿,黄铁矿共生,呈浸染状分布在石英脉中ZK3407-140S同位素(黄铁矿,辉钼矿)含薄膜状辉钼矿、磁黄铁矿的石英脉ZK4007-4拉曼石英脉,脉壁见辉钼矿薄膜3ZK3407-146(3)HO同位素,流体包裹体含闪锌矿、方铅矿石英脉切割第Ⅱ阶段石英脉ZK3407-160HO同位素,流体包裹体含浸染状黄铁矿石英脉切割第Ⅱ阶段石英脉ZK3407-116HO同位素,流体包裹体烟灰色石英大脉中含有一条方解石细脉ZK2603S同位素(黄铁矿,闪锌矿)黄铁矿、闪锌矿方铅矿石英脉ZK4023-123S同位素(闪锌矿,方铅矿),流体包裹体黄铁矿、闪锌矿方铅矿石英脉ZK4007-152流体包裹体,拉曼黄铁矿石英脉切割第Ⅱ阶段石英脉4ZK3407-209HO同位素石英脉ZK3407-146S同位素(黄铁矿),拉曼石英脉中包含石英细砂岩角砾及萤石,黄铁矿零星分布于石英脉中ZK3407-247流体包裹体石英脉

图4 社垌石英脉型钨钼多金属矿体典型流体包裹体照片(a)-第II阶段沸腾流体包裹体群(图中用方框标注的流体包裹体普遍均一至液相，均一温度在310～330℃之间)；(b)-第I阶段S2型流体包裹体；(c)-第I阶段B型流体包裹体(石英)；(d)-第II阶段S1型流体包裹体；(e)-第II阶段S2型流体包裹体；(f)-第II阶段B型流体包裹体(石英)；(g)-第III阶段S1型流体包裹体；(h)-第III阶段S2型流体包裹体；(i)-第III阶段B型流体包裹体(石英)；(j)-第IV阶段B型流体包裹体(萤石)；(k)-第IV阶段B型流体包裹体(方解石)；(l)-第IV阶段B型流体包裹体(石英)；(m)-A型流体包裹体Fig.4 Typical microphtographs of fluid inclusions in Shedong quartz vein type scheelite molybdenite polymetallic deposit(a)-boiling inclusions group of II stage; (b)-type S2 fluid inclusions of I stage; (c)-type B fluid inclusions of I stage; (d)-type S1 fluid inclusions of II stage; (e)-type S2 fluid inclusion of II stage; (f)-type B fluid inclusions of II stage; (g)-type S1 fluid inclusions of III stage; (h)-type S2 fluid inclusions of III stage; (i)-type B fluid inclusions of III stage; (j)-type B fluid inclusions of IV stage; (k)-type B fluid inclusions of IV stage; (l)-type B fluid inclusions of IV stage; (m)-type A fluid inclusions

在野外观察和室内研究的基础上，选取有代表性的矿石标本，从矿石标本中挑选硫化物。单矿物的硫同位素测试分析在中国地质科学院矿产资源研究所MAT252型质谱仪上进行，测定方法为SO2法，标样为CDT，分析精度为±0.2%。

4 分析结果与讨论

4.1 流体包裹体镜下特征及均一温度测定

根据镜下观察可将社垌流体包裹体划分为以下三种类型：

A型：流体包裹体成分主要为H2O，在室温下表现为一相或两相，两相者气相充填度不超过10%，形状多为不规则状，大小多介于3～5μm之间，常呈串珠状穿插于不同石英颗粒边缘。此类流体包裹体主要为次生包裹体，本文不予讨论(图4m)。

B型：H2O-NaCl气液两相流体包裹体，形状多为规则的负晶型、椭圆形或者不规则状，大小集中在5～15μm，少数可达30μm，气相充填度介于10%～40%。寄主矿物有石英(图4c, f, i, l)、方解石(图4k)及萤石(图4j)。

S型：含子矿物三相流体包裹体，根据子矿物成分和形态可分为含NaCl子矿物流体包裹体(S1)(图4a, d, g)和含不规则透明子矿物流体包裹体(子晶在550℃以内都未溶解)(S2)(图4b, e, h)。

第I阶段流体包裹体主要为B型和S2型。B型均一温度范围在370～550℃间，盐度范围为5.86%～8.55% NaCleqv，平均值为7.39% NaCleqv；S2型均一温度范围在430～450℃间。成矿流体密度为0.61g/cm3。

第II阶段流体包裹体主要为B型、S1型和S2型。B型均一温度范围在330～370℃间，平均温度为346.96℃，盐度范围为4.49%～16.99% NaCleqv，平均值为8.06% NaCleqv；S1型均一温度范围350～370℃间，盐度范围为31%～43% NaCleqv；S2型均一温度范围350～370℃。成矿流体密度为0.72 g/cm3。

第III阶段流体包裹体主要为B、S1型和少量S2型。B型均一温度范围在210～330℃间，平均温度为291.57℃，盐度范围为0.53%～21.68% NaCleqv，平均值为10.47% NaCleqv；S1型均一温度范围在270～320℃，盐度范围为34.07%～46.37% NaCleqv；S2型均一温度范围280～330℃。成矿流体密度为0.82 g/cm3。

第IV阶段流体包裹体包括B型和A型。寄主矿物为石英及方解石的B型流体包裹体加热后均一至液相。均一温度范围在150～190℃之间，平均值为171.32℃；盐度范围为0%～12.85% NaCleqv，平均值为3.77% NaCleqv，成矿流体密度为0.94 g/cm3。各成矿阶段的不同类型流体包裹体均一温度-频数柱状图见图5，均一温度-盐度散点图见图6。

4.2 成矿流体的性质

社垌石英脉型钨钼矿体流体包裹体研究表明，成矿前的石英黄铁矿阶段和主成矿阶段都存在透明不规则子矿物，根据流体包裹体测温研究和拉曼成分分析，推测其为高温岩浆熔融过程中被捕获的硅酸盐矿物(如片沸石)，此类型流体包裹体常与不同气液比的两相流体包裹体分布在同一视域，显示从成矿前期至主成矿期，成矿流体经历了熔体与流体的不混溶作用，含矿热液来自于岩浆演化出溶的H2O-NaCl体系流体。

图5 各期次流体包裹体均一温度-频数直方图Fig.5 Histograms of homogenization temperatures measured for fluid inclusions of different stages

图6 各阶段流体包裹体均一温度-盐度散点图Fig.6 Homogenization temperatures versus salinity diagram of fluid inclusions of different stages

图7 社垌石英脉型钨钼多金属矿体流体包裹体拉曼特征峰(a)-第I阶段S2型流体包裹体；(b)-第II阶段S2型流体包裹体；(c)-第III阶段S1型流体包裹体；(d)-第IV阶段B型流体包裹体(方解石)Fig.7 Laser raman spectra of fluid inclusions of Shedong quartz vein type scheelite molybdenite polymetallic deposit(a)-type S2 fluid inclusion of I stage; (b)-type S2 fluid inclusion of II stage; (c)-type S1 fluid inclusion of III stage; (d)-type B2 fluid inclusion of IV stage

图8 氢氧同位素图解(据Taylor, 1997)Fig.8 H-O isotopic composition of fluid in the quartz veins (after Taylor, 1997)

激光拉曼成分分析显示该体系的流体成分在成矿前后发生了较大变化(图7)。I阶段以氧化环境为主，IV阶段处于还原环境：I阶段流体包裹体子矿物含石英(特征峰为130cm-1，207cm-1，467cm-1)、NaCl(特征峰356cm-1)、片沸石(特征峰465cm-1)，液相成分含钼酸根MoO4-(特征峰393cm-1)，气相成分含N2(2326～2329cm-1)，H2O(3310～3610cm-1)；II阶段流体包裹体子矿物成分主要为石英、片沸石，此外还含有NaCl，液相和气相成分都以H2O为主；III阶段流体包裹体子矿物成分主要为石英、片沸石及NaCl，气液两相均以H2O为主；IV阶段流体包裹体子矿物含沸石(497cm-1)，气液两相皆以C3H6为主，液相还含S2-(148cm-1)、H2O。氢氧同位素示踪成矿流体来源作为热液矿床地球化学研究的主要方法之一，能够将不同源区的水区分开来。本研究区各成矿阶段的石英氢氧同位素组成为：I阶段δDV-SMOW为-66‰～-61‰，δ18OH2O为6.13‰～6.26‰；II阶段δDV-SMOW为-64‰～-43‰，δ18OH2O为5.11‰～6.9‰；III、IV阶段δDV-SMOW为-68‰～-56‰，δ18OH2O为-1.52‰～3.14‰(详见表2)。在氢氧同位素图解上(图8；计算公式：1000lna石英-水=3.38×106/T2-3.4, Claytonetal., 1972), I阶段落入典型的岩浆水区，II阶段大部分处于典型岩浆水区，但有向大气降水区过渡的趋势，而III、IV阶段则落入岩浆水与大气降水混合区，即发生了明显的“氧飘逸”，产生这种现象的原因可能是由于在成矿阶段后期大气降水的加入所导致。

表2社垌石英脉型钨钼多金属矿体石英氢氧同位素组成

Table 2 Hydrogen and oxygen isotope composition of quartz from Shedong scheelite-molybdenite polymetallic deposit

样品号矿物名称成矿阶段δ18OV-SMOW(‰)均一温度(℃)δ18OH2O(‰)δDV-SMOW(‰)ZK3407-49ZK3407-235ZK3407-148ZK3407-94-2-11ZK3407-112ZK3407-146ZK3407-160ZK3407-116ZK3407-209石英I10.14106.26-66I10.93706.13-61II12.23506.9-57II12.23306.31-43II10.73405.11-64III11.22703.14-68III11.12502.15-56III11.92402.46-65IV13.1160-1.52-63

4.3 硫同位素组成及成矿物质来源

硫元素是大多数矿床中最重要的成矿元素之一，对硫元素来源的研究可以为矿床的成因提供重要依据。热力学和实验研究证实，在硫同位素分馏达到平衡条件时，硫化物中富集δ34S的顺序为黄铁矿>闪锌矿>黄铜矿>方铅矿(魏菊英和王关玉，1988)。本次研究表明社垌石英脉型钨钼多金属矿体成矿期硫化物富集δ34S的顺序为黄铁矿>磁黄铁矿>辉钼矿>闪锌矿>方铅矿，从该结果来看，硫同位素分馏是达到平衡的(表3)。

该矿体中含硫矿物为辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿，未见硫酸盐矿物，可推测含硫原子团主要是H2S。研究区石英脉中硫化物的δ34S变化范围非常狭窄(-3.8‰～+1.7‰)，这种紧密的δ34S值范围表明成矿热液中沉淀的硫化物可能具有单一的来源或具有独特的物理化学条件范围(张理刚，1985)。各硫化物硫同位素组成稳定，接近零值(平均为-0.46‰)，可知该矿体的硫源为岩浆来源(图9)。

表3社垌石英脉型钨钼多金属矿体硫同位素组成

Table 3 Sulfur isotope composition of Shedong scheelite-molybdenite polymetallic deposit

样品号成矿阶段测试矿物δ34SCDT(‰)ZK3407-235I黄铁矿1.7ZK3407-49I黄铁矿0.9ZK3407-204-2I黄铁矿0.1ZK3407-148II黄铁矿0.8ZK3407-148II磁黄铁矿0.7ZK3407-140II黄铁矿-0.7ZK3407-140II辉钼矿-0.3ZK3407-164II辉钼矿-2ZK3407-94-2/11II辉钼矿0.1ZK3407-94-2/11II黄铁矿-1.2ZK3407-112II磁黄铁矿-0.5ZK2603III黄铁矿1.1ZK2603III闪锌矿0.5ZK4023-123III闪锌矿-3.8ZK4023-123III方铅矿-3.8ZK3407-146IV黄铁矿-1

图9 δ34S分布图Fig.9 δ34S distribution diagram

4.4 矿石沉淀机制

激光拉曼成分分析显示成矿前期的流体中含有钼酸根(由于没有钨酸根的拉曼特征峰值，所以无法判断流体成分中是否含有该成分)，但根据W离子与Mo离子的半径几乎相等，化学性质相近，且在岩芯样品中观察到白钨矿与辉钼矿共生的现象，我们认为成矿前流体中是含有钨酸根离子的。随着温度下降，当钨酸根与斜长石及热液中的Ca2+作用时，形成白钨矿沉淀。

由矿物组合可知，在成矿作用进行到第二阶段时，成矿环境由氧化开始向还原过渡，同时伴随着温度降低，造成了Mo的沉淀。这也与成矿系统进入成矿期后，成矿流体内不再含有钼酸根离子的实验结果相符合。

溶液中金属络合离子溶解度降低即会导致金属元素从流体中沉淀形成矿石(Reed and Palandri, 2006)。而外界温度、压力和pH的改变是造成金属络合离子在溶液中溶解度变化的主要因素。因此，造成金属沉淀的主要机制就有以下四种：温度降低、压力减小、围岩反应和流体混合。

与典型的不相容元素W不同，Cu作为相容元素，它在流体中主要以Cl和S的络合物形式进行迁移。这不仅有实验地球化学的证据，而且得到了流体包裹体中元素测试的支持(Berryetal., 2009; Mountain and Seward, 2003)。前人通过实验显示在高温条件下，Cu主要与Cl形成络合物，而在低温、低盐度或在富S的情况下，Cu易与S形成络合物而优先富集于气相中(Nagaseki and Hayashi, 2008)。在社垌石英脉型钨钼多金属矿体形成过程中，由于成矿环境由封闭转换为开放，再加上大气水的加入，导致成矿流体的温度降低、压力减小，成矿前期占主导的氧化环境逐渐变成成矿期的还原环境，这些都是导致黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿等硫化物矿物沉淀的原因。成矿期后的流体拉曼成分分析显示含有过剩的S2-或S1-存在，这代表着硫化物矿物成矿时期的结束。

由均一温度-盐度散点图可看出，第I阶段的盐度变化很小，5.86%～8.55% NaCleqv。进入主成矿期后，平均盐度和盐度范围都有逐渐变大的趋势。第II阶段盐度范围为4.49%～43%NaCleqv，第III阶段盐度范围为0.53%～46.37%，由此可以推测沸腾作用过程的存在(图4a)，但主要原因还是大气水的加入导致了温度、压力的降低，从而引发沸腾作用，所以大气水与成矿流体的混合还是导致矿物沉淀的根本原因。

4.5 成矿模式

王蝶等(2011)曾对与花岗质岩浆系统有关的石英脉型钨矿成矿流体进行了总结。这类矿床成矿流体初始皆由岩浆流体演化而来，同位素数据显示以壳源为主，但不同程度地受到地幔流体的混染，并且在后期逐渐有大气降水的加入。石英脉型钨矿成矿流体主要属于中-中高温、中-中低盐度的NaCl-H2O±CO2体系，在流体演化过程中，流体沸腾和相分离作用虽然存在，但引起矿质沉淀的主要原因是流体混合。

社垌石英脉型钨钼多金属矿体的成矿流体属于中高温、中低盐度的NaCl-H2O体系。引起矿质沉淀的主要原因是大气降水与成矿流体的混合(图8)。此外，社垌矿床平头背矿段II号矿体以与石英脉有关的钨钼矿为主，III号矿体多见白钨矿呈细密浸染状产于矽卡岩化围岩中。但是总体而言II号矿体和III号矿体是紧密相连的。

与社垌钨钼多金属矿床有密切关系的花岗闪长(斑)岩为陆内造山带碰撞早期挤压背景下岩浆活动的产物(陈懋弘等，2012a, b)。Wangetal. (2010)认为自寒武纪开始，在Gondwana大陆作用下，华夏板块与扬子板块发生陆内碰撞，致使华夏板块边界和内部发生强烈的褶皱和推覆、低绿片岩相变质与同构造期花岗岩浆活动。而早先含钨锡的矿源层经过早古生代晚期的构造作用和花岗质岩浆活动，得以活化运移，在志留纪花岗岩体与围岩的接触带，形成许多钨锡矿化点(舒良树，2012)。在社垌花岗闪长(斑)岩岩体上侵定位过程中，W、Mo等成矿元素聚集到岩体隆起部位，通过与围岩发生交代作用，首先形成矽卡岩，之后由于岩体进一步冷凝，在隆起部位出现了一系列的断裂系统，从而使含钨钼石英脉沿裂隙交代沉淀而成。

5 结论

(1)社垌石英脉型钨钼矿床分为四个成矿阶段，从早到晚，温度降低，密度上升，盐度先升后降；流体成分变化较大，第Ⅰ阶段为氧化环境，(Ⅱ、Ⅲ)Ⅳ阶段为还原环境。。

(2)氢、氧、硫同位素示踪结果表明成矿流体主要来自岩浆热液，后期有大气降水的加入，引起矿质沉淀的原因主要是流体混合。

(3)社垌石英脉型钨钼矿床与矽卡岩矿床均为与矿区内加里东期花岗闪长(斑)岩有关的矿床，为含矿热液沿北西向裂隙充填而成。

致谢诸惠燕老师在流体包裹体实验过程中提供了诸多帮助；毛世德教授提供了流体包裹体计算软件及指导；野外工作得到了黄宇、罗炯成、宁夏等工作人员的大力配合；两位匿名审稿人对本文提出了富有建设性的意见；在此一并表示感谢。

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