Question

成矿流体的性质及来源

Answer 1

从两个方面探讨成矿流体的性质及来源：底盘强蚀变岩石的氧同位素组成及矿石中石英的氧同位素组成。

Beaty（1982）等总结了世界范围内6个VHMS型矿床蚀变火山岩和未蚀变火山熔岩δ¹⁸O组成的资料，结果表明引起VHMS型矿床底盘蚀变的流体不可能是岩浆热液，它们的δ¹⁸O值应该较低，形成Cyprus和Amulet矿床底盘蚀变岩流体的δ¹⁸O分别为0±1‰、0.5‰±1‰（Beaty，et al.，1982），系演化了的海水。在萨落依矿床，强蚀变岩石δ¹⁸O值为5.8‰，弱蚀变岩石δ¹⁸O值为7.9‰，新鲜基性火山熔岩δ¹⁸O值为12.3‰。萨落依矿床强蚀变岩石→弱蚀变岩石→新鲜岩石氧同位素组成的变化情况与Amulet矿山的相应变化情况很相似，说明了形成该矿床底盘蚀变岩的流体不是岩浆热液，其δ¹⁸O值应该较低。

为了进一步查明成矿流体的性质，我们用石英中流体包裹体均一温度及石英的氧同位素组成，计算了成矿流体δ¹⁸O值（见表 4-20）。从表 4-20 可见，计算的成矿流体值变化于-8‰～-1‰，并且与温度间存在着正相关关系，成矿温度越低，值越具有较大的负值。这些资料与日本黑矿型矿床成矿流体氧同位素组成很相似。Pisutha-Arnond等（1983）研究证明，在早期矿化阶段，当 t=150℃时，成矿流体的为-6‰，最低可达-7.8‰。负值是成岩期间含水矿物（如沸石、蒙脱石）形成引起的。在此过程中，不是简单的氧同位素交换作用，因为在低温下氧同位素交换速度很慢。岩石在低温水解期间，由于含水矿物形成，孔隙溶液中部分水消耗导致岩石δ¹⁸ O值增高，残余流体δ¹⁸ O值降低。因此，尽管日本黑矿型矿床第Ⅰ、Ⅴ矿化阶段成矿流体的值为负值，但流体仍然是来自演化了的海水。根据萨落依矿床地质特征、矿化类型、成矿温度等资料，结合成矿流体的值，可以认为，形成该矿床的成矿流体是来自演化了的海水。另外，从表4-19可见，成矿流体的盐度十分低，这也为成矿流体来自海水提供了佐证。

表4-20 萨落依矿床矿石中石英的δ¹⁸ O、成矿温度及计算的成矿流体的

总之，根据矿床地质-地球化学特征，成矿温度、成矿流体的性质及盐度资料，阿克塔什-萨落依矿床是在海底火山热液成矿系统中形成的。上部条带状矿石或块状矿石都是在成矿作用早期形成的低温矿化，其矿石矿物均以黄铁矿为主，只含少量黄铜矿和闪锌矿。下部蚀变围岩中的脉状矿石或者是在成矿作用早期或者是在成矿作用衰弱期形成的低温矿化，黄铁矿中Se的含量较低，成矿流体仍以海水为主。因此，在研究区内，真正的蚀变岩筒型矿化和块状透镜体中高温富铜型矿化尚未见到，这是今后找矿特别值得注意的。