新疆加曼特金矿与阿希金矿的流体包裹体特征对比研究∗

李 健，汪立今，肖 飞，王见蓶，王 永，马海杰，吴艳爽，候 辉

(1.新疆大学地质与矿业学院，新疆乌鲁木齐830046；2.新疆西部黄金股份有限公司，新疆乌鲁木齐830000；3.新疆西部黄金伊犁有限责任公司，新疆伊宁835000；4.新疆有色地质勘查局七?三队，新疆伊宁835000；5.中科院新疆生态与地理研究所，新疆乌鲁木齐830011)

0 引言

吐拉苏-也里莫顿金矿成矿带位于西天山北支博罗霍洛山南坡一带，构造区划上属于伊犁(亚)板块范畴，是伊犁(亚)板块内更次一级构造单元.吐拉苏-也里莫顿火山岩带是西天山地区晚古生代重要金矿成矿区，它严格控制着矿带内金矿床的时空分布.依据金矿分布特征，可分为2个矿化集中区，即吐拉苏矿化集中区和也列莫顿矿化集中区.吐拉苏-也里莫顿矿化集中区近似呈东西向狭长带状展布，该火山岩带中已经陆续发现了阿希、京西、伊尔曼得、恰布坎卓它、加曼特、铁列克特、小于赞等一系列金矿床(图1).吐拉苏-也里莫顿火山岩带由一套富碱质钙碱性-碱性系列火山岩、火山碎屑岩和次火山岩组成.金矿在时间、空间分布上都显示出与火山作用的密切联系，受不同级序火山构造的控制.随着找矿工作程度的不断提高，前人对吐拉苏-也里莫顿火山岩带内诸多金矿做了大量卓有成效的工作：对西天山地区的浅成低温热液型金矿床地质、地球化学特征，热液蚀变和流体成矿作用、流体包裹体特征、成岩和成矿条件与规律等方面开展了系统的研究（毋瑞身,田昌烈等，1996，1998；漆树基等，2000；翟伟等，1999，2006；姜晓玮等，2001；董连慧等，2001，2005；贾斌等，2003；鲍景新等，2002；沙德铭等，2003，2005；冯娟萍等，2005，2007；安芳等，2009）[1∼16].本文结合我们野外地质工作调研，对加曼特金矿流体包裹体进行了研究[17,18]，并在总结前人大量研究成果的基础上，初步对比研究吐拉苏-也里莫顿金矿带中两个重要的金矿床的流体包裹体特征，得出了一些认识，这将对该区成矿理论和应用研究都有十分重要的意义.

图1 吐拉苏-也里奠顿火山岩带地质构造略图（据董连慧等，2001修改)

1 矿区地质概况

1.1 加曼特金矿

加曼特金矿位于伊犁尼勒克县城北北西30 km处，矿区面积11 km2.区域上位于吐拉苏-也列莫顿火山岩带东段的也列莫顿火山构造隆起带内，该矿带构造上处于伊犁亚板块北缘的博罗霍洛早古生代岛弧带[19].火山岩带北界为科古尔琴山南坡断裂，与赛里木地块隔开；南界为伊犁盆地北缘断裂，与伊犁晚古生代裂谷带隔开.火山岩带内发育NWW-SEE向的区域断裂构造，总体构成一个复式背斜(蒙马拉勒复式背斜)，加曼特金矿即位于蒙马拉勒复式背斜的南翼，区内地层主要由下石炭统太哈拉军山组、阿恰勒河组的一套中酸性火山岩和碎屑岩建造组成.构造主要以火山断裂为主，断裂主体体现张扭性，也有压扭性，区内代表性的侵入岩为华力西早中期的呼斯特岩体和博尔博松岩体[20].该金矿矿体呈脉状、透镜状产于北北西向（F5）和北北东向（F6）、（F7）构造破碎带内，赋矿围岩主要为大哈拉军山组第一岩性段凝灰熔岩及石英钠长斑岩.主要矿石矿物有黄铁矿、褐铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿；脉石矿物主要为石英、方解石.矿石结构主要为自形－半自形粒状结构、乳滴状结构、交代残余结构和碎裂状结构，矿石构造包括胶状、梳状构造、角砾状构造、条带状构造、块状构造.根据矿物共生组合、矿石组构及脉体穿插关系，将成矿过程可分为3个阶段：①无矿石英早阶段；②石英－硫化物中阶段；③石英－碳酸盐晚阶段[21].

1.2 阿希金矿

阿希金矿位于新疆伊宁县北部哈萨克斯坦板块伊犁-中天山板段的博罗科努早古生代岛弧带之上的吐拉苏断陷盆地内，是一个发育在前寒武纪结晶基底和加里东褶皱基底之上的晚古生代中期的火山盆地[22].吐拉苏火山岩盆地的基底由两套岩石组成，下部为新元古界青白口系开尔塔斯组结晶灰岩，主要出露于科古尔琴山南坡断裂以北；上部为下古生界中奥陶统奈楞格勒达坂组粉砂岩、泥岩，上奥陶统呼独克达坂组灰岩以及上泥盆统吐呼拉苏组砾岩、砂岩.盆地主体由下石炭统大哈拉军山组陆相中性、中酸性火山岩、火山碎屑岩组成，它与金成矿关系密切，自下而上分为5个岩性段：灰色砾岩段；酸性凝灰岩段；下安山岩段；火山碎屑岩段；上安山岩段.阿希金矿床赋存于下石炭统大哈拉军山组第五岩性段中，其岩性主要为安山岩、英安岩、含集块角砾岩、角砾岩以及火山通道相的英安质角砾熔岩[8].近SN向断裂与环状断裂控制了矿体的展布，矿体产于古火山机构外围的环形F2断裂中.矿带在地面出露长度大于1 280 m，呈一向西凸出的带状分布.矿体呈脉状产出，倾向东一北东，倾角60˚～80˚.单个矿体最大长度大于1 000 m，最大斜深450 m，最大厚度35 m，一般厚度11～15 m.成矿作用分为5个阶段：①石英-玉髓状石英脉阶段，形成石英、微晶状、玉髓状石英脉，两侧的围岩中有强烈的硅化蚀变作用，伴随有呈浸染状分布的硫化物；②石英脉阶段，形成沿裂隙分布的石英脉，石英结晶较好，粒度较粗，一般大于0.05 mm，并伴有硫化物的形成；③石英-碳酸盐脉阶段，形成石英碳酸盐脉，硫化物呈浸染状分布于其中；④硫化物脉阶段，形成呈细脉状或网脉状分布的含金硫化物脉；⑤碳酸盐脉阶段，方解石脉穿切围岩及早期形成的矿体.成矿作用以前四个阶段为主，碳酸盐脉阶段形成的方解石脉无金矿化.原生矿石有两类：石英脉型及蚀变岩型，以前者为主.主要金属矿物有自然金、黄铁矿、白铁矿、毒砂、赤铁矿、褐铁矿以及微量的闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿、浓红银矿、硒银矿等[9].

2 流体包裹体对比研究

流体包裹体测温是现在流体包裹体地质学中研究最早、发展最快的部分，也是当前应用最广泛的一种非破坏性分析技术.该技术是基于观察和辨认流体包裹体在加热和冷却过程中所发生的、取决于流体成分的各种相变（包括固相、液相和气相之间的相互变化），通过准确测定并记录相变点的温度，参考目前已知的流体体系相图，从而获得流体捕获时的P-V-T-X估算值.流体包裹体测温方法包括均一法、爆裂法和冷冻法等.

我们对加曼特金矿流体包裹体岩相学、显微测温分析和激光拉曼显微探针分析结果表明，加曼特金矿流体包裹体类型单一，形态多样，主要发育两相水溶液包裹体，缺乏含CO2和含子晶包裹体，激光拉曼探针测得单个流体包裹体的成分以H2O为主，显示早、中、晚各阶段成矿流体均为NaCl～H2O体系.测得的冰点温度为-8.7～-0.1◦C，对应的盐度为（0.2～12.5）wt%NaCl.eqv；密度为0.49～0.97g/cm3.完全均一温度介于120～390◦C，主要集中在180◦C～260◦C，少数包裹体的均一温度>350◦C，达到斑岩型等中高温热液矿床的成矿温度，显示了岩浆热液直接参与成矿的信息.且矿石矿物中见有较多黄铜矿和闪锌矿，这些矿物也常见于斑岩矿床.综上所述，初步认为加曼特金矿总体应属于中低温热液脉状矿床，成矿流体显示低温、低盐度和低密度的性质，但深部有寻找斑岩型矿床的潜力，可能属于斑岩型与浅成低温热液型之间的过渡型[17].

张作衡,毛景文（2007）[23]等人开展了热液成矿期石英-碳酸盐阶段石英、方解石和重晶石中流体包裹体的均一法和冷冻法测温，并对石英样品进行了气相色谱测量.结果表明，阿希金矿石英-碳酸盐阶段流体包裹体的均一温度变化为127～269◦C，主要集中于140～230◦C.总体而言，石英和方解石中流体包裹体的均一温度略低于重晶石中的包裹体均一温度.盐度变化为0.18～11.93wt%NaCl，主要集中于0.53%～1.57%NaCl，总体上表现出低盐度的特点.气相色谱分析成矿流体的主要成分为H2O、CO2和CH4.沙德铭（1998）[24]通过对阿希金矿流体包裹体的研究，结果显示阿希金矿成矿热液是多成因和复杂的；成矿流体具低盐度特征，溶液中富K+、Na+和SO2−4，气相成分以H2O、CO2为主，富含H2、CO、CH4等还原性气体，显示了岩浆-火山成因热液特征及有大量气水的参与，并认为阿希金矿成矿流体是大气水和火山成因岩浆水的混合水，矿床属低温、浅成，成矿温度集中在l20～180◦C范围内，成矿深度为300～900 m.冯娟萍（2005，2007）[14,15]等运用激光拉曼光谱分析与流体包裹体显微测温方法对阿希、京希-伊尔曼得金矿研究结果表明：包裹体的液相成分以H2O为主，普遍含CO2和CH4；气相中以CO2和CH4为主，含较高的SO2和N2；一些样品中含C2H4，C6H6，C4H6等有机化合物，其均一温度为90～275◦C，成矿流体盐度为0%～3.7%，估算的成矿深度为0.40～0.80 km左右.以上学者的研究结果基本一致，均显示阿希金矿具低盐度、低温、浅成的特点，属于浅成低温热液型金矿床[25].

表1 加曼特金矿流体包裹体显微测温结果[17,18]

表2 阿希金矿石英碳酸盐阶段气液两相包裹体测温结果[23]

3 结论

通过对新疆伊犁加曼特金矿及阿希金矿流体包裹体特征的对比研究，发现二者在成矿地质条件及成矿流体等特征方面相似.

（1）加曼特金矿包裹体测温测得的冰点温度为-8.7～-0.1◦C，对应的盐度为0.2～12.5wt%NaCl.eqv；密度为0.49～0.97 g/cm3.完全均一温度介于120～390◦C，主要集中在180◦C～260◦C.阿希金矿冰点温度为-7.7～-0.1◦C，对于的盐度为0.18～11.93wt%NaCl.eqv，主要集中于0.53%～1.57%NaCl，气液比为7～30 g/cm3，均一温度90～275◦C，主要集中在120～230◦C.

（2）初步认为加曼特金矿总体应属于中低温热液脉状矿床，成矿流体显示低温、低盐度和低密度的性质，但深部有寻找斑岩型矿床的潜力，可能属于斑岩型与浅成低温热液型之间的过渡型[17,18].

（3）对于阿希金矿，通过流体包裹体显微测温及激光拉曼光谱分析，显示阿希金矿具低盐度、低温、浅成的特点，属于浅成低温热液型金矿床.

上述研究，只是初步研究结果，在野外调研中，我们发现加曼特金矿含矿类型更为复杂，还需进一步深入研究.