曹 亮, 段其发, 彭三国, 周 云
(中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉 430223)
雪峰山铲子坪金矿床流体包裹体特征及地质意义
曹 亮, 段其发, 彭三国, 周 云
(中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉 430223)
流体包裹体 成矿流体 金矿床 铲子坪 湘西
Cao Liang, Duan Qi-fa, Peng San-guo, Zhou Yun. Characteristics of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit in Xuefeng Mountoins and their geological implications [J]. Geology and Exploration, 2015, 51(2):0212-0224.
湘西雪峰山地区是湘西-鄂西多金属成矿带的重要组成部分,该区分布着湖南省超过半数金矿床(点),是湖南最重要的黄金生产基地(彭建堂等,1998)。多期次的构造、岩浆活动为本区金锑等矿床(点)的形成提供了有利的地质条件, 形成众多的矿床和矿(化) 点, 其中具有代表性的金矿床是铲子坪和大坪等大型金矿(李华芹等,2008)。前人对该矿床的地质特征、找矿标志、矿物标性、地球化学异常模式、金的赋存状态、成矿物质来源及成矿年代等方面已做过一定程度的研究(魏道芳,1993;胡能勇等,1995;魏道芳,1995;陈明扬,1996;骆学全,1996;赵建光,2000;李华芹等,2008;符海华等,2011),但是对该矿床的成矿流体没有系统的研究。本文通过对铲子坪金矿床流体包裹体镜下显微特征、均一温度、成分以及激光拉曼探针等研究,对矿床的沉淀机理、成矿流体特征以及成矿机制进行探讨。
雪峰山地区出露地层主要为中元古界冷家溪群和上元古界板溪群以及下古生界震旦系下统 (彭建堂,1999)。雪峰山地区为弧形构造隆起带,构造带由南西→北东。构造线由北北东转为北东,在沃溪转为东西向。总体上,湘西和湘东地区主要为东西向构造,而在湘西南,构造主要由北北东向、北东向褶皱和断裂构成(图1)。该区岩浆岩仅在湘东发育有雪峰-燕山期中酸性岩浆岩,湘西一带发育有脉岩,湘西南局部有少量基性脉岩。
地层控制金矿床的产出是区内金矿床一明显特征。前寒武纪浅变质岩系(中元古界冷家溪群和新元古界板溪群)为本区金矿床的主要赋矿地层,矿体受层位和岩性控制(彭建堂等,1998)。区内具有多期活动特点的逆冲-推覆构造控制了区内金矿床的空间分布,区内的这种构造特征是金矿床形成的主控因素(骆学全,1993;孟宪刚等,1999;赵建光,2001)。
图1 雪峰山地区构造地质矿产略图(据张理刚,1985)Fig. 1 Map showing geological structure and mineral resources in the xuefengshan area (after Zhang,1985)1-侵入体; 2-矿带; 3-金矿床; 4-背斜轴; 5-向斜轴; 6-断层; 7-震旦系-志留系; 8-泥盆系-三叠系; 9-白垩纪-古近纪; 10 -第四纪; 11-板溪群; 12-县级地名; 13-不整合地层界线; 14-整合地层界线1-instrusice body; 2-ore belt; 3-gold deposits; 4-anticlinal axis; 5-synclinal axis; 6-fault; 7-Sinian-Silurian; 8-Devonian-Triassic; 9-Cretaceous-Paleogene; 10-Quaternary; 11-Banxi group; 12-county place names; 13-unconformity stratigraphic boundaries; 14-integrated stra tigraphic boundaries
构造热液型和岩浆热液型是雪峰山地区金矿床主要的两种成因类型。由于强烈的构造-岩浆活动,使得金、锑等元素活化、迁移并富集,最终在该地区形成大量的矿床和矿点(图1)。构造-岩浆活动的多期多阶段性的特性决定了区内金矿床的形成时代也具有多期次的特点(张景荣等,1989;黎盛斯,1991;罗献林,1989,1991;毛景文等,1997),但是该区金成矿作用的主要成矿期为加里东期和印支期(刘继顺,1993;彭建堂,1999;孟宪刚等,1999)。
矿床处于扬子微板块与华南褶皱系之间的过渡地带。区域广泛分布岩浆岩,构造以北北东向韧性剪切深大断裂为主,伴以紧密线型褶皱(饶家荣等,1993;骆学全,1996)。矿床的西侧压扭性质的F2断层具有明显的导矿作用(赵建光,2000)。
震旦系及南华系为矿区主要出露地层。金矿体及矿脉主要赋存在南华系江口组含砾砂(泥)质板岩中。围岩由砂质板岩、粉砂质板岩以及砂砾岩组成(骆学全等,1996;符海华等,2011)。矿区内岩浆活动比较发育,中华山复式花岗和白马山岩体在矿区西南部和东北部出露,铲子坪金矿床就位于白马山岩体的外接触带附近(图2)。
图2 铲子坪金矿地质简图(据符海华等,2011)Fig. 2 Geological map of the Chanziping gold deposit(after Fu et al., 2011)1-推测断层; 2-推测地质界线; 3-加里东期背斜; 4-印支-燕山期向斜; 5-矿化透镜体; 6-矿化带; 7-三叠纪早世黄茅园湾溪单元(白马山); 8-寒武系琅琳冲组; 9-寒武系小烟溪组; 10-震旦系留茶坡组; 11-震旦系金家洞组; 12-震旦系洪江组; 13-震旦系鹤岭组; 14-震旦系观音田组; 15-南华系长滩组第三段; 16-南华系长滩组第二段; 17-南华系长滩组第一段; 18-南华系板溪群岩门寨组; 19-南华系板溪群多益塘组; 20-南华系板溪群架枧田组1-inferred fault;2-inferred geological boundary;3-Caledonian period anticline;4-Indosinian to Yanshian syncline;5-mineralization lens;6-mineralized zone;7-early Triassic Huang Mao yuan WanXi unit(Bai Mashan);8-Cambrian Lang Lingchong group;9-Cambrian Xiao Yanxi group;10-Sinian system Liu Chapo group;11-Sinian system Jin Jiadong group;12-Sinian system Hong Jiang group;13-Sinian system He Ling group;14-Sinian system Guan Yintian group;15-Sinian system Chang Tan group of the third period; 16-Nanhua system Chang Tan group of the second period;17-Nanhua system Chang Tan group of the first period;18-Nanhua system Banxi group Yan Menzhai formation; 19-Nanhua system Banxi group Duo Yitang formation; 20 -Nanhua system Banxi group Jia Jiantian formation
矿区有三条较大规模的北西向含金构造蚀变带(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ) (图2),矿带总体走向为300~320°,倾向西南。矿带以及矿化蚀变带与围岩之间界线不清晰,呈渐变的过渡关系, 具有明显的热液蚀变特征(符海华等,2011)。硫化物石英脉型(图3a)和含硫化物蚀变岩型为该矿床的主要矿石类型。矿石具有侵染状、块状构造和网脉状(图3b)。矿石的金属矿物主要有方铅矿(图3c)、黄铁矿(图3d)、黄铜矿(图3d)、自然金(图3e)、毒砂(图3f)、辉铋矿、辉锑矿、闪锌矿等;非金属矿物有石英、方解石、绿泥石等;其中石英和黄铁矿是最常见的矿物。
铲子坪金矿床成矿过程简单,仅有一个成矿期。根据矿物组合,将热液成矿期划分为早期和晚期。早期矿物的共生组合较简单,硫化物含量也很少。晚期可分为石英-硫化物-自然金(图3e)和石英碳酸盐阶段两个阶段(骆学全,1996;符海华等,2011)。金矿化与晚期第一阶段关系密切。
本次研究的6件样品为石英-硫化物-自然金阶段形成的石英脉型金矿石,是晚期第一阶段。先将上述样品磨制成薄片和测温片进行岩相学和流体包裹体观察,然后进行显微测温和激光拉曼光谱分析。
包裹体显微测温在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。主要测试仪器为Olympus BX51和 Linkam GP600。显微冷热台Linkam GP600,温度范围为-196~+600℃,样品区域为20×20 cm2,测温精度为±0.1℃。对于气液两相水溶液包裹体,测定冰点温度和完全均一温度。
包裹体无机气相成分和液相成分分析在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成,仪器型号为PE.Clarus600,载气流速为25 ml/min,检测器为TCD,载气为Ar2,爆裂温度及时间为550℃/5min。
包裹体激光拉曼光谱分析在西安地质调查中心实验测试中心完成。仪器为英国Renishaw公司inVia型激光拉曼探针,采用激光器Ar+,激光器波长为514.5 nm,激光功率为20 mW,扫描速度为10秒/6次叠加,光谱仪狭缝为20 μm。
4.1 流体包裹体类型
6件样品镜下所见的包裹体类型主要是气液两相,存在少量纯气相和纯液相包裹体,这些包裹体特征如下:
图3 铲子坪金矿床矿石特征Fig. 3 Photos showing ore characteristics of the Chanziping gold deposita-灰白色含金硫化物矿石; b-网脉状黄铁矿; c-方铅矿交代黄铜矿; d-裂隙发育的黄铁矿交代细脉状黄铜矿; e-金矿呈不规则粒状分布于黄铁矿边缘; f-毒砂包裹黄铜矿;Q-石英;Cp-黄铜矿;Py-黄铁矿;Gal-方铅矿;Apy -毒砂;Au-金a-gray quartz with gold-bearing sulfide ore; b-net vein pyrite; c-galena replacement chalcopyrite; d-fracture development pyrite replacement fine vein chalcopyrite; e-gold edge irregular granular distribution in pyrite;f-arsenopyrite surrounded chal copyrite; Q-quartz; Cp-chalcopyrite; Py-pyrite; Gal-galena; Apy-arsenopyrite; Au-gold
SLZ-B4:主矿物为石英,以小气液比的气液两相包裹体(图4a)为主,数量较多,但个体较小,多数原生包裹体呈不规则状、三角形、椭圆形、长条形等,多呈孤立分布,以富液相为主,大小集中在2~10μ,气相(V)主要占4%~25%。
SLZ-B5:主矿物为石英,以小气液比的气液两相包裹体(图4b)为主,数量较多,但个体较小,多数原生包裹体呈长条状、不规则状、多边形、椭圆形等,大小集中在1~10μ,气相(V)占5%~25%,包裹体以富液相的气液两相包裹体为主。
SLZ-B6:主矿物为石英,以气液两相包裹体为主,个体较小,多数原生包裹体呈不规则状、四边形、椭圆形、长条状、负晶形等,大小集中在2~12μ,较大者可达16μ,气相(V)占3%~20%,出现极个别纯液相包裹体(图4c)。
SLZ-B7:主矿物为石英,以气液两相包裹体(图4d)为主,个体普遍较小,多数原生包裹体呈不规则状、近圆形、椭圆形、长条状、多边形等,大小集中在1.5~10μ,气相(V)占5%~40%,以富液相的气液两相包裹体为主,偶见大气液比的包裹体。
图4 铲子坪金矿流体包裹体照片Fig. 4 Photo micrographs of fluid inclusiong for the Chanziping gold deposit (a) -小气液比的气液两相包裹体; (b)-小气液比的气液两相包裹体; (c)-纯液相包裹体; (d)-气液两相包裹体; (e)- 气液两相包裹体; (f)-纯气相包裹体;VH2O-气相;LH2O -液相(a)-Small gas-liquid ratio of gas-liquid two phase inclusions; (b)- Small gas-liquid ratio of gas-liquid two phase inclusions; (c)-Pure liquid phase inclusions; (d)-Gas-liquid two phase inclusions; (e)- Gas-liquid two phase inclusions;(f)-Pure gas phase inclusions;VH2O-Gas phase;LH2O -Liquid phase
SLZ-B8:主矿物为石英,以气液两相包裹体(图4e)为主,个体普遍较小,多数原生包裹体呈不规则状、近圆形、椭圆形、长条状、多边形等,大小集中在2~9μ,少数可达10μ以上,以富液相的气液两相包裹体为主,气相(V)以5%~30%为主。
SLZ-B9:主矿物为石英,以气液两相包裹体(图4f)为主,个体普遍较小,多数原生包裹体呈不 规则状、近圆形、椭圆形、长条状、多边形等,大小集中在1~10μ,气相(V)以15%~45%为主,出现极个别纯气相包裹体。
4.2 流体包裹体均一温度、盐度和密度
铲子坪金矿流体包裹体测试结果见表1,选取的135个包裹体,均一温度的值在157~402℃之间,平均为259℃。包裹体均一温度集中在两个峰值区间,一个为160~220℃,另一个为280~360℃(图5);冰点温度为-1.3~-9.8℃,平均为-5.98℃。
表1 铲子坪金矿床流体包裹体参数及特征
图5 铲子坪金矿流体包裹体均一温度直方图Fig. 5 Histogram of homogenization temperature for the Chanziping gold deposit
根据冰点温度,利用halletal.(1988)的盐度计算公式计算出包裹体盐度为2.24%~13.72%NaCleqv,峰值主要出现在8%~11%NaCleqv(图6),表明铲子坪金矿的成矿流体为中低盐度。
图6 铲子坪金矿流体包裹体盐度直方图Fig. 6 Histogram showing salinity of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit
根据均一温度和盐度,应用经验公式(刘斌等,1987)计算得出铲子坪金矿135个包裹体流体密度介于0.62~1.00 g/cm3,平均为0.87 g/cm3。
由此确定铲子坪金矿床成矿流体属于中温、中低盐度和低密度的流体。
4.3 流体包裹体压力及成矿深度的估算
由于成矿溶液中化合物及金属的溶解与压力关系密切,所以压力对成矿起重要作用。通过前文获得的该矿床流体包裹体的均一温度和盐度,利用经验公式(邵洁连,1986),获得铲子坪金矿流体包裹体的压力在39.4~98.9 MPa之间。
成矿深度是研究矿床成因和勘查潜力的重要依据,最常用的方法是根据流体包裹体捕获压力估算成矿深度(武广等,2008)。由捕获液相的包裹体估算出的压力能近似代表捕获压力,而由捕获石盐和液相的包裹体估算出的压力会比实际捕获压力高(Becker,2008;刘利等,2012)。根据前述该金矿床流体包裹体类型、均一温度等特征的研究,其流体包裹体的均一压力基本代表了其捕获压力,捕获压力为39.4~98.9 MPa。
在通过压力梯度计算成矿深度时,当流体压力为40~370 MPa,根据断裂带流体垂直分带曲线(Sibson等,1988)(图7)以及分段拟合深度和压力的关系式进行成矿深度的计算(孙丰月等,2000;李碧乐等,2011)。铲子坪金矿成矿压力介于39.4~98.9 MPa之间,计算得出成矿深度为3.9~8.2 km,属于中成矿床(Gebre-Mariam Metal.,1995)。
图7 断裂带中流体压力分布图(据Sibson et al.,1988)Fig. 7 Vertical zonation of the fluid pressure within the fault zone(after Sibson et al.,1988)
4.4 流体包裹体成分特征
通过对铲子坪金矿床矿物流体包裹体成分研究(表2、表3),包裹体气相成分主要是CO2和H2O,其次为H2、CO、N2、以及CH4。含量极少的CO、H2和CH4说明成矿介质具有较强的还原特征,有利于载金矿物黄铁矿的形成(曹亮等,2011)。气相成分属H2O-CO2-H2型。
表2 石英流体包裹体的气相组成(μl/g)
表3 石英流体包裹体的液相组成(μg/g)
4.5 流体包裹体氢、氧同位素特征
铲子坪金矿床的氢、氧同位素测试结果列于表4。
21件样品流体的δDH2O值为-102.3‰~-45.6‰,计算获得的δ18OH2O值为-11.08‰~+8.62‰。在δDH2-δ18OH2O图解中(图8),大部分点落入原生岩浆水和区域变质水,说明成矿溶液从深部上升的过程中,在流经变质岩石与基底老变质岩发生了萃取反应。成矿晚期第二阶段碳酸盐方解石的δ18OH2O为-11.08‰,与石英δ18OH2O有明显区别,说明成矿晚期热液水有大气水成分加入。由图8可知,岩浆成因水未参与成矿晚期第二阶段的石英-方解石脉的形成,晚期第一阶段的石英岩成矿流体是变质热液与岩浆热液的混合,有向雨水区偏移的趋势。铲子坪金矿附近的白马山岩基段的δ18OH2O值为+8.1~+9.9‰(魏道芳,1993)与矿体δ18OH2O的值基本相近,说明白马山岩体与铲子坪金矿的形成具有一定的联系。
泰勒(Taylor H P,1974)的研究表明,变质水的δDH2为-20‰~-65‰,岩浆水的δDH2为-50‰~-85‰,说明铲子坪金矿成矿流体具有变质热液和岩浆热液的双重性。
表4 铲子坪金矿氢、氧同位素组成表
4.6 流体包裹体激光拉曼光谱分析
本次激光拉曼光谱分析选取的是石英中单个气液两相包裹体。研究结果表明,包裹体的液相成分以H2O为主,水的含量大于99.9%。气相成分主要是CO2和H2,其中CO2在1385 cm-1、1387 cm-1、1388 cm-1出现特征峰值(图9),H2在4159 cm-1~4161 cm-1出现特征峰值(图9)。同时还含有少量的N2,其特征峰值为2328 cm-1和2329 cm-1(图9)。
图8 铲子坪金矿成矿流体δDH2-δ18OH2O投影图(底图据Taylor H P,1979)Fig. 8 Plot of δDH2 versus δ18OH2Ovalues of the ore-forming fluids in Chanziping gold deposit (modified after Toylor H P,1979)
通过激光拉曼光谱分析研究表明,铲子坪金矿成矿流体的液相成分主要是H2O,气相成分主要是CO2和H2,N2含量很少。成矿流体总体属NaCl-H2O-CO2体系。
5.1 金矿床沉淀机理
在δDH2-δ18OH2O图解中,大部分点落入原生岩浆水和区域变质水,说明铲子坪金矿床成矿热液含硫量高,富含Cl-以及大量碱金属离子(Na+、Ca2+、Mg2+)。热液对围岩有着强烈的淋滤作用,在体系封闭的环境下,淋滤下来的Au主要以稳定的络合物形式([Au(HS)2-]-)存在于岩石的空隙、裂隙内(张正伟等,1998)。金与硫化物的相关性说明金在热液中的迁移形式为M+[Au(HS)2-]-,其中M+主要是Fe2+、Cu2+、Pb2+和Zn2+。武陵-雪峰运动使该区发生区域性地变形、变质作用,在构造应力作用下,矿源层中易释放金发生扩散作用。地层中比较稳定的含金络合物由于区域的变质作用而发生转移,并在有利地段发生一定程度的富集。加里东运动产生的大量脆性断裂,使得裂隙张开,压力得到释放,挥发组分呈气态快速的从成矿热液中分离。相态分离作用对[Au(HS)2-]-稳定性产生了明显的影响。首先CO2、H2S等挥发分的气化,降低了体系的温度,[Au(HS)2-]-的溶解度受控于温度,随着热液温度的下降,溶解度降低,[Au(HS)2-]-分解,Au+沉淀,其次CO2、H2S等的析出,H2S=H+HS-的平衡反应向左进行,溶液中HS-变少,[Au(HS)2-]-分解,Au+沉淀,有以下分解反应关系式(栾世伟等,1987):[Au(HS)2-]-+HO-→Au↓+H2O+SO2。热液在蒸气压的作用下,向上运移过程中与浅部的地下水混合,从而导致整个体系温度降低,原来热液的物理及化学性质发生改变。随着原来体系温度及热液性质的变化,引起金的络合物的分级和金的沉淀。
由上述包裹体各项研究推断金的沉淀环境为:温度280~360℃,压力为64 MPa,成矿深度为6.3 km,成矿溶液的pH值平均为6.7(魏道芳,1993),铲子坪金矿床中的金应在中偏酸性条件下沉淀,在成矿作用中期阶段具有金沉淀的最有利条件。
5.2 成矿流体来源及成矿特征
通过激光拉曼光谱分析,铲子坪金矿流体总体成分属于CO2-H2O-NaCl体系。成矿流体包裹体气相成分以CO2和H2O为主,并且含有少量的还原性气体(N2和H2)。其成分体系和气相成分特征,说明幔源流体参与了成矿(孙丰月等,1995;毛景文等,1998)。
有研究者认为,K+/ Na+、(K++ Na+)/( Ca2++ Mg2+) 、F-/ Cl-等比值的大小能反映成矿流体的性质。当(K+/Na+)>1时,金矿床成矿流体大多数为岩浆热液成因,当(K+/Na+)<1时,金矿床成矿流体可以是岩浆热液,或者是其它热液(张德会等,1998;刘伟等,2003)。F-/ Cl-<1时反映属大气降水(或地层流体)的特征(杜高峰等,2012;傅晓明等,2012)。铲子坪金矿流体包裹体成分的研究表明,样品中F-/ Cl-比值均小于1,表明有大气降水的加入。铲子坪金矿床主要成矿阶段成矿流体的(K+/ Na+) 目前研究表明,热液矿床水的来源主要包括大气降水、海水、岩浆水和变质水(Rollinson H R.1993)。每一种来源的水在H-O同位素组成上不尽相同。在δDH2-δ18OH2O图解中,大部分点落入原生岩浆水和区域变质水(图8),成矿晚期第二阶段碳酸盐方解石的δ18OH2O落入大气降水区域内,说明成矿晚期第二阶段热液水有大气水成分加入。通过对铲子坪金矿床H-O同位素组成研究显示成矿流体以岩浆水和变质水为主,有向雨水区偏移的现象(图8),雨水热液的参与不可排除,而且很有可能对成矿非常有利。综合以上研究,因此推断铲子坪金矿床成矿流体具有变质热液和岩浆热液的双重性,成矿流体具混合流体特征。 图9 铲子坪金矿床流体包裹体的激光拉曼光谱图Fig. 9 Laser Raman spectra of fluid inclusions in the Chanziping gold deposit 气液两相、纯气相、纯液相包裹体在铲子坪金矿成矿晚期的两个阶段均存在,说明流体在被捕获时处于不均一的状态(张鹏等,2011)。由于铲子坪金矿流体包裹体盐度变化范围较小(主要为8%~11%NaCleqv,图8),这就导致富CO2流体在不混溶作用下从原始均一的CO2-H2O-NaCl流体中分离出来。研究认为使流体盐度升高的一个重要原因就是压力波动导致的流体多次的不混溶(Robert Fetal.,1987;Tbrahim M Setal.,1991)。由于雪峰山地区多次的构造活动,使得原始成矿流体压力突然降低,从而流体达到沸腾,导致单一流体不混溶成矿(张鹏等,2011)。铲子坪金矿中的流体随着温度的降低盐度逐渐升高(图10),说明成矿晚期压力的变化使得CO2含量减少,流体的盐度升高。因此单一流体的不混溶成矿作用可能是铲子坪金矿形成的一种重要机制。 图10 铲子坪金矿床均一温度与盐度关系图解Fig. 10 Relationship between homogenization temperature and salinity in the Chanziping gold deposit 5.3 成因类型及成矿作用 铲子坪金矿含金石英脉Rb-Sr等时线年龄为205±9.4 Ma,矿区东北部白马山花岗岩基黄茅园岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为222.3±1.7 Ma(李华芹等,2008)。两者年龄相差不是很大。金矿矿体产于该岩体外接触带,由于成矿作用晚于成岩作用,所以印支期的岩浆作用与铲子坪金矿的成矿作用关系密切(李华芹等,2008)。 铲子坪含金石英脉流体包裹体的(87Sr/86Sr)i同位素组成特征与华南陆壳重熔性花岗岩初始岩浆水基本相同,表明其成矿作用可能与岩浆热液有关(李华芹等,2008)。白马山二长花岗岩体δ18OH2O为9.74‰~11.2‰,含金石英脉流体包裹体δ18OH2O主要为3.83‰~8.62‰,与白马山花岗岩相近。说明成矿元素S、Se、Te、Co、Ni等及水都主要来自白马山花岗岩岩浆热液(骆学全,1996)。前人对雪峰山地区典型矿床的年龄测定结果表明,金成矿作用主要发生于加里东、印支和燕山期(李华芹等,2008)。印支期大规模的区域性逆冲-推覆作用及相伴酸性岩浆侵位与铲子坪金矿的成矿作用关系密切。结合该矿床流体成分特征、同位素特征的研究,可以将铲子坪金矿的成因类型定为中高温岩浆热液型。 铲子坪金矿的成矿作用可概括为:震旦系及板溪群地层中金元素在白马山花岗岩化时进入岩浆热液,含矿热液沿近南北向的区域断裂从北向南迁移,在热力和动力梯度的影响下,岩浆热液从岩浆活动中心的高能部位向岩体外围的低能封闭区迁移,并在向上侵入的过程中逐步富集。北北东近南北向压扭性破碎带和劈理化带,向北与岩体侵人空间连通,是岩浆热液运移的良好通道,而北西向的构造破碎带是含矿热液集中和沉淀的良好容矿构造场所。含矿热液在构造破碎带内发生强烈的热液蚀变和金矿化,经过进一步的富集形成金矿化脉及金矿体。成矿热液演化末期,形成了一些方解石脉充填和穿插在矿体中,即碳酸盐阶段,此阶段是非成矿热液作用过程,与成矿关系不密切。 (1) 铲子坪金矿的流体包裹体较发育,包裹体类型有三种,分别为气液两相、纯液相和纯气相,其中以气液两相包裹体为主。流体包裹体完全均一温度集中在两个峰值区间,一个为160~220℃,另一个为280~360℃,平均为259℃。盐度为低等盐度流体(8%~11%NaCleqv),密度为中低等密度(0.62~1.00 g/cm3)。计算的压力和成矿深度显示,铲子坪金矿床成矿环境应为低压(39.4~98.9 MPa)中成(3.9~8.2 km)环境。 (3) 通过对石英流体包裹体H和O同位素组成和流体成分研究,显示铲子坪金矿成矿流体主要来源于岩浆水和变质水,后期有大气降水的参与,成矿流体具混合流体特征。 (4) 成矿作用阶段,矿区内构造破碎带为含矿热液集中和金的沉淀提供了良好的容矿构造场所,印支期的岩浆热液活动占主导作用。铲子坪金矿的成因类型为中高温岩浆热液型。 致谢 野外采样得到了湖南地勘局407地质队刘会珂高工和周琪森的热情帮助。流体包裹体测温和激光拉曼光谱测试工作分别得到了中国地质大学( 武汉) 梅薇老师和西安地质调查中心叶美芳老师的热心帮助。在此一并深表谢意。 Bozzo A T, Chen J R, Barduhn A J. 1973. 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