大兴安岭北段宝兴沟金矿床成矿流体特征及矿床成因

李向文，张志国，王可勇，孙加鹏，杨吉波，杨 贺

1.武警黄金第三支队，哈尔滨 150086 2.武警警种学院，北京 102202 3.吉林大学地球科学学院,长春 130061

0 引言

宝兴沟金矿位于大兴安岭北段上黑龙江成矿带。区内矿产资源丰富，目前在成矿带西部发现了砂宝斯(大型)、三十二站(中型)、虎拉林、砂宝斯林场、老沟、八里房、洛古河等多个金及多金属矿床[1-3]。近来年，在成矿带的东部也取得了较好的找矿效果，继二十一站铜金矿床后，先后发现了宝兴沟、十五里桥、二十一站河、腰站林场等金矿床(点)。成矿带内矿床类型包括中高温热液隐爆角砾岩型、斑岩型、中温热液型、浅成低温热液型等[1-7]。本文研究对象宝兴沟金矿位于成矿带的东部，为2008年武警黄金第三支队在查证开库康-依西肯地区1∶10万水系沉积物测量异常时所发现。经过6年的地质勘查工作，该金矿共发现5条矿化蚀变带，目前已达到大型岩金矿床规模*武警黄金第三支队. 黑龙江省宝兴沟金矿区岩金矿普查报告. 哈尔滨：武警黄金第三支队，2015.。

近几年来，一些学者对该矿床在物化探找矿模型、矿床地球化学、成矿时代、矿床成因等方面进行了初步研究。主要认识表现在以下4方面：对矿床地质特征和找矿标志进行了较好的总结，金矿化体赋存于二十二站组砂岩内，金矿化与闪长岩、闪长玢岩侵入作用密切相关等[8]；进行了物化探找矿模式与找矿工作方法总结，初步建立了大兴安岭北段沉积岩区物化探找矿模式[9-10]；矿床形成于早白垩世伸展环境[11]，受控于火山断陷盆地的边缘和构造交汇部位的火山穹窿中心和周边，具斑岩型-浅成低温热液型热液成矿系统特征[12-13]；主要成矿阶段的成矿温度峰值集中于280.00～320.00 ℃，成因类型属中浅成中温热液矿床[8]。本文在前人研究成果的基础上，通过流体包裹体、氢氧硫同位素系统测试，对矿床成因进行进一步分析与探讨，以期为大兴安岭北部上黑龙江成矿带成矿理论研究和下步勘查工作提供有益的帮助。

1 成矿地质背景

宝兴沟金矿床大地构造位置属于天山—兴蒙造山带大兴安岭弧盆系东北部，漠河前陆盆地东南部二十二站拗陷带和秀水山逆推带交接部位*黑龙江省地质调查研究总院. 黑龙江省矿产资源潜力评价报告. 哈尔滨：黑龙江省地质调查研究总院，2013.(图1a)。中-晚侏罗世，随着蒙古-鄂霍茨克洋迅速关闭，形成了漠河前陆盆地；早白垩世早期，受蒙古-鄂霍茨克构造带的影响，挤压环境转换为引张环境，盆地演化为火山断陷盆地[14]，对应区域上地层主要发育中生界上侏罗统、下白垩统*武警黄金第三支队. 黑龙江大兴安岭十五里桥等9幅1∶5万综合地质调查考核报告. 哈尔滨：武警黄金第三支队，2016.。上侏罗统额木尔河群在区内最为发育(图1b)，主要有开库康组(J3k)、二十二站组(J3er)和漠河组(J3m)。三者分布面积最大，呈整合接触，主要为各粒级陆源碎屑岩。漠河盆地的沉积盖层是区内金矿化的物质来源之一。二十二站组为区内最有利成矿地质单元，其金丰度值明显高于其他地层，上黑龙江成矿带西部的砂宝斯、三十二站等金矿床以及宝兴沟金矿床均赋存于该组内，漠河组次之[2]。下白垩统主要为龙江组(K1l)、光华组(K1gn)、甘河组(K1g)。从目前勘查成果看，龙江组为区内最为有利成矿地层，区内十五里桥金矿床赋存于该地层内。构造以断裂构造为主，主要为EW向、NE向、NW向和NS向，NE向构造与该区金矿化关系较为密切。岩浆岩以中生代中酸性侵入岩为主，以秀水山岩体规模最大，主要岩性为二长花岗岩、似斑状花岗闪长岩等，形成于早白垩世早期。亦多见脉状或小岩株侵入岩：其一为晚侏罗世花岗细晶岩；其二为早白垩世花岗斑岩、花岗闪长斑岩、闪长岩、闪长玢岩，该期岩浆的侵入对区域有色金属及贵金属矿床的形成具有明显的控制作用，为金矿化提供了热源、赋矿空间及成矿物质来源，是金矿成矿的主导因素[1,8,11]。

1.第四系；2.渐新统-上新统孙吴组；3.下白垩统甘河组；4.下白垩统光华组；5.下白垩统龙江组；6.上侏罗统漠河组；7.上侏罗统二十二站组；8.上侏罗统开库康组；9.白垩纪二长花岗岩；10.花岗斑岩；11.花岗闪长岩；12.花岗闪长斑岩；13.石英闪长岩；14.实测/推测断层；15.金矿床；16.铜金矿床；17.三级构造单元界线；18.四级构造单元界线。I-3-1.漠河前陆盆地：I-3-1-1.老沟逆推带；I-3-1-2.二十二站拗陷带；I-3-1-3.秀水山逆推带；I-3-1-4.富拉罕逆推带。I-3-2.额尔古纳岛弧：I-3-2-1.额尔古纳微地块；I-3-2-2.白卡鲁山火山弧；I-3-2-3.兴华微地块；I-3-2-4.环宇—新林蛇绿混杂岩带；I-3-2-5.翠岗陆表海盆。图1 宝兴沟大地构造位置(a)及区域地质简图(b)Fig.1 Tectonic setting (a) and regional geological map(b) of Baoxinggou gold deposit

成矿带东部除宝兴沟金矿床，还有十五里桥金矿床和二十一站铜金矿床。十五里桥金矿化体主要赋存于龙江组以安山岩为主的火山岩地层内，受NE向断裂构造控制，金矿化与石英脉关系较为密切[7]。二十一站铜金矿床金矿体分布于二十一站复式岩体第一期花岗闪长岩与二十二站组碎屑岩内外接触带内，总体呈NW向展布；铜矿化体分布于二十一站复式岩体内，在第二侵入期花岗闪长斑岩周围形成铜矿体，呈NE向展布[4]。宝兴沟金矿床成矿热液系统与区域上十五里桥金矿床、二十一站铜金矿床应属同一成矿系统，受漠河前陆盆地和早白垩世火山-岩浆活动控制[15]。

2 矿床地质特征

矿区内地层主要发育有上侏罗统二十二站组，其次为漠河组(图2)。二十二站组出露广泛，主要岩性为灰黑色粗中粒岩屑长石砂岩、中粒长石砂岩、长石石英砂岩等；漠河组仅在西北部少量出露，主要为灰黄色中粗粒长石岩屑砂岩，夹少量砾岩、细粒砂岩薄层及煤线。矿区内断裂构造发育，主要为NE向、NW向和近EW向构造断裂，其中NE向及近EW向断裂控制了区内脉岩及矿化体的展布，是主要的控矿构造。矿区内侵入岩可以分为两期：一期为晚侏罗世，主要岩性为花岗细晶岩，侵位时间为156.00 Ma[11]，目前调查结果显示其与金矿化没有直接联系，Ⅱ号矿化蚀变带总体沿其西部边缘分布；另外一期为早白垩世中早期，主要表现为(石英)闪长岩、闪长玢岩、二长岩呈岩脉或小岩珠形式侵入于二十二站组，侵位时间为118.00～125.00 Ma[2]。两者侵位时间相差约30.00 Ma。(石英)闪长岩脉、闪长玢岩脉与金矿成矿关系密切，Ⅰ号矿化蚀变带位于石英闪长岩、闪长玢岩与二十二站组砂岩接触内外带中。

宝兴沟金矿床共发现5条矿化蚀变带，以Ⅰ、Ⅱ号金矿化蚀变带为主。I号金矿化蚀变带，长1 120.00 m，宽760.00 m，总体走向25.00°左右，倾向SE，倾角40.00°左右，矿化体赋存于二十二站组砂岩与石英闪长岩、闪长玢岩接触内外带内，赋矿围岩主要为蚀变砂岩、蚀变闪长岩、蚀变闪长玢岩及其破碎蚀变岩等。Ⅱ号金矿化蚀变带位于矿区东北部，Ⅰ号金矿带的东部，长780.00 m，宽730.00 m，地表主要出露二十二站组砂岩和花岗细晶岩，深部可见黑云母闪长玢岩和花岗闪长岩等，金矿化体主要赋存于蚀变砂岩中。

矿石结构主要有他形粒状结构、半自形结构、交代溶蚀结构、填隙结构等，矿石构造主要为稀疏浸染状构造、浸染状构造、稠密浸染状构造、脉状构造。矿石内金属硫化物体积分数较少，约占矿石的4.39%，以黄铁矿、毒砂为主，是区内主要载金矿物，含少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿、磁黄铁矿等，次生铜矿物主要为辉铜矿、铜蓝、黝铜矿；脉石矿物以石英、长石为主，次为绢云母、绿泥石、方解石、石墨、锆石、高岭土、铁镁石类等低温热液蚀变矿物组合。金矿物组成以自然金为主、含少量银金矿，自然金平均成色为880.40‰，金矿物粒度以微粒金为主，次为细粒金和中粒金。

1.第四系现代堆积物；2.上侏罗统漠河组；3.上侏罗统二十二站组；4.早白垩世(石英)闪长岩；5.早白垩世闪长玢岩；6.晚侏罗世花岗细晶岩；7.断裂构造；8.矿体；9.槽探及编号；10.钻孔及编号。图2 宝兴沟金矿床地质图Fig.2 Geologic map of Baoxinggou gold deposit

依据脉体穿插关系、矿石结构构造、矿物共生组合等特征，矿床热液成矿作用可划分为3个阶段。

黄铁矿±毒砂-石英(Ⅰ)阶段：成矿早期阶段。金属矿物主要为黄铁矿和毒砂。黄铁矿多呈半自形-他形粒状，亦见团块状分布，或沿微裂隙呈细脉状分布。毒砂以中、粗粒为主，粒度粗大，裂隙发育，颗粒碎裂或碎粒化现象较为明显。脉石矿物主要为烟灰色-乳白色石英。

多金属硫化物-石英(Ⅱ)阶段：金的主要成矿阶段。金属矿物主要为毒砂、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等矿物。金矿物主要与毒砂和黄铁矿关系较为密切，黄铁矿、毒砂主要为细粒、微细粒，呈稀疏浸染状、浸染状、稠密浸染状分布，自形程度较差。脉石矿物主要为石英，常呈烟灰色细脉状或细网状。

少硫化物-碳酸盐(Ⅲ)阶段：晚成矿阶段。仅见少量的自形立方体黄铁矿。脉石矿物为石英和方解石，一般呈不规则状、脉状或细网脉，常沿节理裂隙充填；偶见石墨。含矿性差。

3 流体包裹体特征

流体包裹体样品主要采自宝兴沟金矿床Ⅰ号矿化蚀变带，采集样品44件，以钻孔样品为主，并挑选出有代表性样品17件进行了矿相学和流体包裹体显微测温，其中Ⅰ阶段8件、Ⅱ阶段样品6件、Ⅲ阶段样品3件(表1)。测试工作由吉林大学地质流体实验室完成。

3.1流体包裹体岩相学

宝兴沟金矿床各成矿阶段的流体包裹体均较为发育，可见气液两相包裹体(LV)、富气相包裹体(FV)和含CO2三相包裹体(HCO2)3种类型(图3)。

气液两相包裹体(LV) 室温下，该类包裹体主要由液相和气泡两相组成，气液比一般较低，为15.00%～25.00%，个别较大者可达40.00%，加热均一到液相。包裹体大小差异较大，一般为7.00～11.00 μm，其形态一般呈椭圆状、长条状及不规则状等。该类型包裹体多随机成群分布，或与含CO2三相包裹体共生，分布各阶段石英颗粒中，在方解石和闪锌矿中亦发育有少量气液两相包裹体。

富气相包裹体(FV) 室温下，该类包裹体主要由液相和气泡两相组成，气液比一般为65.00%～80.00%，个别较大者可达90.00%，加热均一到液相。包裹体大小总体为5.00～12.00 μm，其形态多为不规则及长条形等，分布在成矿早期Ⅰ阶段石英颗粒内。

含CO2三相包裹体(HCO2) 室温下，该类包裹体主要由气相CO2、液相CO2、盐水液相组成，加热后均一到液相。CO2比例变化较大，一部分为30.00%～45.00%，CO2气相占CO2相总体的5.00%～10.00%；另一部分为65.00%～90.00%，CO2气相占CO2相总体的25.00%～30.00%，包裹体颜色较深，暗示其密度较小的特点。该类包裹体个体较小，一般为7.00～10.00 μm，其形态一般呈长条形、椭圆状等，常与气液两相型共生。主要分布在成矿中早期第Ⅰ、Ⅱ阶段，且第Ⅰ阶段明显多于Ⅱ阶段。

表1 研究区样品描述及采样位置

上述3类包裹体形态较为规则，在测试矿物中具有明显的随机分布的特征，表明其多属于原生流体包裹体，近于同时捕获[16]。

3.2 流体包裹体均一温度、盐度、密度及压力估算

本文利用Linkam THMSG-600两用型冷热台，对宝兴沟金矿区各成矿阶段流体包裹体进行了显微测温研究(表2，图4)。

黄铁矿±毒砂-石英(Ⅰ)阶段该矿化阶段(成矿早期)石英脉中包裹体较为发育，主要有LV型、HCO2型和FV型包裹体。

a.富气相包裹体和气液两相包裹体；b.含CO2三相包裹体和气液两相包裹体。LH2O.液相水；VH2O.气相水；LCO2.液相CO2；VCO2.气相CO2。图3 宝兴沟金矿床流体包裹体岩相学特征Fig.3 Characteristics of fluid inclusions in Baoxianggou gold deposit

成矿阶段测试矿物流体包裹体类型数量大小/um气液比/%冰点温度/℃包裹体完全均一温度/℃w (NaCl)/% 密度/(g/cm3)静水压力/MPaⅠ石英HCO2型196.00～10.0030.00～90.005.00～35.00*6.60～8.00**265.30～334.20(294.30)3.95～6.46(5.24)0.59～0.70(0.64)21.08～27.70(24.80)石英FV型246.00～12.0065.00～85.00-3.40～-0.90264.40～355.40(300.30)1.60～5.60(3.10)0.60～0.81(0.73)18.90～27.21(22.28)石英LV型3144.00～15.0015.00～30.00-14.00～-8.50200.20～355.50(250.70)2.57～12.30(6.45)0.68～0.93(0.85)15.95～31.62(22.39)Ⅱ石英HCO2型67.00～10.0035.00～40.005.00～10.00*7.10～8.10**229.80～276.40(254.80)3.76～5.59(4.78)0.80～0.86(0.83)18.83～23.74(20.99)石英LV型1244.00～12.0010.00～40.00-7.70～-2.80185.00～315.00(242.60)4.60～11.30(6.90)0.75～0.94(0.86)17.06～32.65(22.21)闪锌矿LV型76.00～12.0020.00-4.30～-4.20220.00～249.00(242.00)6.74～6.88(6.82)0.86～0.89(0.86)19.96～22.73(22.09)Ⅲ石英LV型304.00～14.0010.00～25.00-6.40～-2.40109.00～235.00(194.90)4.30～9.70(6.40)0.88～0.98(0.92)10.20～24.04(17.44)方解石LV型254.00～22.0010.00-5.60～-1.00121.00～243.00(181.90)1.74～8.68(4.76)0.88～1.00(0.92)9.64～23.90(14.86)

注：*为CO2气相占CO2相的比例；**为CO2笼形物消失温度；(n)为平均值。

a、b.Ⅰ阶段；c、d.Ⅱ阶段；e、f.Ⅲ阶段。图4 宝兴沟金矿床流体包裹体均一温度与盐度直方图Fig.4 Histograms of homogeneous temperature and salinity of fluid inclusions in the Baoxinggou gold deposit

HCO2型包裹体共测得19组数据。冷冻升温过程中，测得固体CO2融化温度为-57.60～-56.70 ℃，CO2笼形物消失温度为6.60～8.00 ℃，据此计算[17]盐度(w(NaCl))为3.95%～6.46%，峰值为4.00%～6.00%；包裹体均一至液相，均一温度为265.30～334.20 ℃，峰值为275.00～300.00 ℃(图4a、b)；根据均一温度和盐度，计算密度[18]和压力[19]依次为0.59～0.70 g/cm3、21.08～27.70 MPa。

FV型包裹体共测得24组数据。包裹体冰点温度为-3.40～-0.90 ℃，盐度为1.60%～5.60%，峰值为2.00%～4.00%；均一到气相，完全均一温度为264.40～355.40 ℃，峰值为275.00～300.00 ℃(图4a，b)；计算得出流体密度为0.60～0.81 g/cm3，静水压力为18.90～27.21 MPa。

LV型包裹体本阶段最为发育，共测得314组数据。其冰点温度为-14.00～-8.50 ℃，盐度为2.57%～12.30%，峰值为6.00%～8.00%；包裹体均一至液相，均一温度为200.20～355.50 ℃，峰值为225.00～275.00 ℃(图4a、b)；计算得出密度和压力依次为0.68～0.93 g/cm3、15.95～31.62 MPa。

多金属硫化物-石英(Ⅱ)阶段该阶段(主成矿期)主要发育有HCO2型和LV型包裹体。

HCO2型包裹体共测得6组数据，与Ⅰ阶段相比，数据明显减少。冷冻升温过程中，测得固体CO2融化温度为-57.40～-56.80 ℃，CO2笼形物消失温度为7.10～8.10 ℃，计算得出盐度为3.76%～5.59%，峰值为4.00%～6.00%；包裹体均一至液相，均一温度为229.80～276.40 ℃，峰值为250.00～275.00 ℃(图4c，d)；密度和压力依次为0.80～0.86 g/cm3、18.83～23.74 MPa。

LV型包裹体，在石英中测得124组数据、闪锌矿中测得7组数据，两者均一温度与盐度等参数几乎没有差距。测得石英中包裹体冰点温度跨度大，为-7.70～-2.80 ℃，闪锌矿中冰点温度较为集中，为-4.30～-4.20 ℃，盐度分别为4.60%～11.30%和6.74%～6.88%，峰值为6.00%～8.00%；包裹体均一至液相，均一温度分别为185.00～315.00 ℃和220.00～249.00 ℃，总体峰值为225.00～250.00 ℃(图4c，d)；密度和压力依次为0.75～0.94 g/cm3、17.06～32.65 MPa。

该阶段盐度与均一温度略低于成矿早期，总体Ⅰ、Ⅱ阶段包裹体上均一温度峰值为225.00～300.00 ℃，盐度为2.00%～10.00%。

少硫化物-碳酸盐(Ⅲ)阶段该阶段(成矿晚期)包裹体较为简单，仅为LV型包裹体，在石英颗粒中测得30组数据、方解石测得25组数据。测得石英中包裹体冰点温度为-6.40～-2.40 ℃，方解石中冰点温度为-5.60～-1.00 ℃，计算盐度分别为4.30%～9.70 %和1.74%～8.68%，峰值分别为4.00%～8.00%和2.00%～4.00%；包裹体均一至液相，均一温度分别为109.00～235.00 ℃和121.00～243.00 ℃，峰值分别为200.00～225.00 ℃和175.00～200.00 ℃(图4e，f)；密度分别为0.88～0.98 g/cm3、0.88～1.00 g/cm3，压力依次为10.20～24.04 MPa、9.64～23.90 MPa。

晚阶段盐度与均一温度明显低于主成矿阶段，均一温度峰值集中于175.00～225.00 ℃，盐度为4.00%～8.00%。

4 稳定同位素特征

4.1 氢氧同位素

挑选6件流体包裹体样品中石英进行氢、氧同位素测试分析，其中成矿期第Ⅰ阶段2件，第Ⅱ阶段3件，成矿晚期第Ⅲ阶段1件(表3)。根据石英-水同位素分馏方程[20]并结合每个样品的流体包裹体均一温度测试结果，计算各样品δ18OSMOW值。结果表明：第Ⅰ、Ⅱ阶段差异不明显，δ18O为10.20‰～13.20‰，δDSMOW为-131.00‰～-114.00‰，计算得出δ18OSMOW为1.00‰～4.00‰；第Ⅲ阶段δ18O为11.70‰，δDSMOW为-108.00‰，δ18OSMOW为-1.89‰。氢氧同位素关系图解(图5)显示：第Ⅰ、Ⅱ阶段样品较为集中，位于岩浆水和大气降水线之间，偏向于岩浆水一方，说明成矿中早期成矿流体以岩浆水为主，有少量的大气降水或地层水加入；第Ⅲ阶段更偏向大气降水，说明有更多的大气降水加入。

图5 宝兴沟金矿床成矿流体氢氧组成投点图Fig.5 Diagram of δDSMOW versus- δ18OSMOW of the fluid in Baoxinggou gold deposit

序号成矿阶段样号δ18O/‰δDSMOW/‰包裹体均一温度/℃ δ18OSMOW/‰1ⅠBXG-910.20-122.00245.001.002BXG-2311.20-114.00250.002.243ⅡBXB-1713.20-118.00245.004.004BXB-1811.40-123.00242.002.055BXB-1911.80-131.00234.002.056ⅢBXB-3511.70-108.00173.00-1.89

注：测试单位为中国地质科学院矿产资源研究所，2013。

4.2 硫同位素

本次对宝兴沟金矿床矿石中的黄铁矿与毒砂进行了硫同位素测试。黄铁矿共测得15件样品(表4)，δ34SV-CDT为1.50‰～4.10‰，平均值为2.84‰；毒砂测得2件样品，分别是3.00‰和4.20‰，比黄铁矿稍高，但总体相当。矿石中的黄铁矿及毒砂的δ34SV-CDT为1.50～4.20‰，主要集中于2.50‰～3.00‰，算术平均值为2.77‰，变化范围较窄，且总体具有一定的塔式效应(图6)，全是正值，属偏重硫同位素，说明硫同位素均一化程度高，硫来源比较单一[21]。

图6 宝兴沟金矿床硫同位素分布直方图Fig.6 Histogram of the sulfur isotope in Baoxinggou gold deposit

表4 宝兴沟金矿床硫稳定同位素分析结果

注：样品由中国地质科学院矿产资源研究所测试，2013年。*为砂宝斯金矿床样品，由中国地质科学院矿床所实验室测定，2002年。

5 矿床成因

5.1 区域地质演化

早侏罗世-晚侏罗世，因古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲作用，蒙古鄂霍茨克洋由西向东迅速闭合，洋壳向中国东北拼贴板块俯冲，期间形成漠河盆地，其被众多学者认为是与蒙古-鄂霍茨克造山有关的前陆盆地[22]。晚侏罗世，盆地开始接受沉积，形成了绣峰组，以巨砾、粗砾为主的砾岩，含砾砂岩等。晚侏罗世中晚期，盆地逐渐萎缩，水体经历由加深、扩大到逐渐变浅、湖面缩小，形成二十二站组和漠河组河湖相各粒级的陆源碎屑岩，同时夹有湖沼相煤层[23]。盆地物源主要为含金丰度值较高的兴华渡口岩群中级变质岩及古生代中-低级变质岩及古生代花岗岩类。

白垩纪，由于中--晚侏罗世碰撞造山增厚地壳性拆沉，蒙古-鄂霍茨克构造带及邻区产生强烈的区域引张作用，包括大兴安岭北部，由挤压环境向伸展环境转换，盆地由前陆盆地转换为火山断陷盆地[14,23-26]，期间发生了广泛而强烈的火山作用和岩浆活动，导致深部熔融的地幔物质沿已形成的断裂带强烈上涌，形成下白垩统塔木兰沟组、龙江组、光华组、甘河组等火山岩地层和闪长岩、闪长玢岩等浅成侵入体。岩浆在上涌过程中为成矿提供了大量的热源和部分成矿物质，与地层发生的广泛成矿流体交换最终在成矿有利部位富集，即在盆地基底及盖层内形成了一系列金及多金属矿床(点)[15]，宝兴沟金矿床亦为其中之一。

5.2 成矿流体演化及来源

随着闪长岩-闪长玢岩的上侵，其与围岩二十二站组发生水岩反应，早期(Ⅰ阶段)发育的富气相包裹体、含CO2包裹体流体均一温度略高于气液两相包裹体(平均值由250.00～300.00 ℃降至240.00～250.00 ℃)，前两种包裹体盐度又明显低于气液两相包裹体，说明该阶段是由岩浆水与少量大气降水混合作用造成的[27-28]；随着大气降水的加入，成矿期(Ⅱ阶段)含CO2三相包裹体明显减少，未见有富气相包裹体，均一温度峰值为225.00～250.00 ℃，盐度峰值总体为6.00%～8.00%，与成矿早期(Ⅰ阶段)相比，均稍有降低；而到了成矿晚期(Ⅲ阶段)，仅发育气液两相包裹体，其均一温度明显低于前两个阶段，盐度略有减小。由温度-盐度-密度关系图(图7)可知，包裹体分布可划分为两部分，大部分为气液两相流体包裹体，其均一温度、盐度投于相对集中的区域，相互重叠，且包裹体均一温度值总体相近；另一小部分为含CO2三相包裹体和富气相包裹体，数据相对集中。综上表明，区内成矿期流体为简单含CO2中低温、低盐度的NaCl-H2O热液体系[16]，成矿早期以岩浆水为主，到晚期逐渐演化成混合水，均一温度和盐度总体具有逐渐降低的特征。

图7 流体包裹体均一温度-盐度-密度图Fig.7 The figure of homogeneous temperature-salinity-density of fluid inclusions

主成矿阶段(Ⅱ阶段)石英与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等多金属矿化共生，因此判定所测石英、闪锌矿内流体代表了形成金矿化的成矿流体，所测得的气液两相包裹体的均一温度基本代表主成矿阶段的成矿温度，或略低成矿温度[29-30]，即其峰值为225.00～250.00 ℃，平均值242.60 ℃。进而求得流体捕获时压力为17.06～32.65 MPa，推算成矿深度[31]为1.71～3.26 km。

5.3 成矿物质来源

硫同位素是矿床成因和成矿物理化学条件的指示剂，混合岩浆硫的δ34S值范围一般为-2.90‰～4.90‰，并且由于地壳物质的混入使得该范围值有所提高[32-34]。宝兴沟金矿床δ34S为1.50‰～4.20‰，显示黄铁矿、毒砂等硫具备混合硫特征，即以幔源为主，成矿物质在上移过程中混入了围岩硫。宝兴沟金矿床金矿物主要赋存于黄铁矿、毒砂中，因此从硫同位特征上看，可以判定宝兴沟金矿物质来源以深源岩浆为主。区域上与宝兴沟金矿床具有相似成矿地质条件的砂宝斯金矿床围岩硫同位素结果[2]与本次硫同位素相接近，反映围岩中的硫来源与矿石基本一致，亦进一步说明可能有地层硫的混入。

表5 宝兴沟矿区及外围成矿元素分析结果

注：Au质量分数单位为10-9，其他元素质量分数单位为10-6。样品由武警黄金第一总队中心实验室测试，2016。

本次对矿区及外围相关地质单元选取相对新鲜、矿化蚀变较弱的岩石进行了成矿元素分析。分析结果(表5)显示，元素丰度各地质单元有一定的差异，区内龙江组安山岩Au、Ag、Cu、Pb、Zn等丰度值高于其他地质单元，Au元素尤为明显，其丰度值为9.45×10-9；其次早白垩世闪长(玢)岩，金丰度值为(2.98～3.11)×10-9；二十二站组明显高于其他沉积岩地质单元，平均值为(2.20～2.51)×10-9，开库康组各元素丰度普遍较低，金元素平均为0.94×10-9。从元素丰度值可知，区内龙江组安山岩、早白垩世闪长(玢)岩为最为含矿有利地质单元，次为二十二站组、漠河组，开库康组含矿性最差。区域上砂宝斯、三十二站组等金矿床主要赋存于二十二站组砂岩地层内，其他地层目前未发现有一定规模的金矿床(点)[2,7,14]，结合区域上硫同位素特征，可以推测二十二站组亦可能为宝兴沟金矿床提供部分成矿物质。

综上所述，宝兴沟金矿床的成矿物质主要来源于深部岩浆，亦可能有二十二站组砂岩参与。

5.4 成矿机制

大兴安岭北段晚侏罗世至早白垩世火山活动最为强烈，为有色、贵金属矿床的主成矿期，闪长岩、闪长玢岩的侵入是宝兴沟金矿床成矿作用的主导因素。闪长岩或闪长玢岩等上侵过程中结晶分异出高温、氧化岩浆流体携带成矿物质，侵位到地壳浅部，与二十二站组砂岩进行复杂的水岩反应，活化萃取其中的金等成矿物质，形成硅化砂岩，流体演变为中低温、低盐度富含Au等成矿元素的NaCl-H2O-CO2体系热液，随着少量的较冷的中低盐度的地层水或大气降水开始混入，沉淀少量的黄铁矿等硫化物；流体混合后，温度快速下降，密度升高，流体平衡受到破坏，金元素伴随着黄铁矿、毒砂等硫化物的沉淀而卸载，并在240.00 ℃左右达到顶峰；随着大气降水进一步加入，流体温度逐渐降低到200.00 ℃以下，密度接近大气降水，流体中的成矿物质消耗殆尽，矿化作用结束。

6 结论

1)宝兴沟金矿床主要发育气液两相包裹体及少量富气相包裹体和含CO2三相包裹体，成矿流体由成矿早期至晚期均一温度、盐度总体表现为逐渐降低，为简单的含CO2中低温、低盐度的NaCl-H2O热液体系；成矿温度峰值集中于225.00～300.00 ℃，盐度峰值集中于2.00%～10.00 %，压力为17.06～32.65 MPa，成矿深度推算为1.71～3.26 km。

2)氢、氧同位素分析结果表明，成矿早期以岩浆水为主，晚期逐渐演化为与大气降水混合热液；硫同位素显示，成矿物质来源以深源岩浆为主，亦可能有少量围岩二十二站组砂岩参与。

3)区内金成矿作用与早白垩世(石英)闪长岩、闪长玢岩侵入活动有直接关系，综合分析认为矿床属中低温岩浆热液成因类型。

致谢：武警警种学院刘桂阁教授，吉林大学地球科学学院张元厚教授，武警黄金第三支队王献忠总工程师、宋贵斌高级工程师、陈卓工程师等在样品采集和测试过程中给予了诸多帮助；吉林大学硕士研究生李顺达绘制了部分图件。在此一并表示衷心感谢。