Question

成矿流体的性质及物质来源

Answer 1

沙坪沟钼矿流体包裹体发育，以无色透明、浅灰色至黑色为主，包裹体大小不等，类型多样，并且以原生流体包裹体为主，这些包裹体基本上反映了成矿流体的基本特征。包裹体岩相学研究表明，沙坪沟钼矿床以Ⅰ型（水溶液包裹体，L+V）、Ⅱ型（含液相CO₂ 包裹体，L+L_CO2 +V_CO2）和Ⅲ型（含透明子矿物包裹体）为主。其中Ⅱ型（含液相CO₂ 包裹体，L+L_CO2 +V_CO2）发育。石英包裹体气液成分研究显示，沙坪沟钼矿各阶段成矿流体气相成分以H₂O和CO₂ 为主，其次为H₂，N₂，CO和CH₄ ，液相成分阴离子以Cl^-和为主及少量F^-，，阳离子以 Na⁺，Ca²⁺为主及少量 K⁺，Mg²⁺。推测沙坪沟钼矿成矿阶段成矿流体说明成矿阶段成矿流体以盐水溶液形式为主，岩相学显示其包裹体内含有NaCl子晶矿物，与成分测试结果吻合，为CO₂-H₂O-NaCl（CaCl₂）体系。成矿阶段N₂ 含量很低，H₂ 的含量较高，暗示成矿流体属还原性较强的流体。包裹体测温显示，沙坪沟钼矿成矿温度主要集中在193～440℃（图4-6），成矿阶段均一温度集中在203～250℃，290～384℃两个阶段，盐度w%NaCl集中在2.74%～14.15%和31.87%～52.04%，流体密度为0.586～0.952 g/cm³。总体上，沙坪沟钼矿成矿流体为高温、高盐度、中等密度和较高温度、低盐度、中等密度两种成矿流体。在流体包裹体均一温度与盐度关系图解中（图4-10），成矿流体均一温度与盐度未显示明显的相关关系，在均一温度相同时，Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型包裹体的盐度依次升高，对于Ⅲ型包裹体，随着均一温度升高盐度增高，说明沙坪沟成矿流体为正常的岩浆流体（图4-10 a）。从成矿阶段看，在盐度一定时，石英-辉钼矿阶段的Ⅰ型包裹体的均一温度明显高于石英-辉钼矿-黄铁矿阶段，而石英-辉钼矿-黄铁矿阶段Ⅱ型包裹体的均一温度要明显高于石英-辉钼矿阶段；成矿晚期阶段流体在均一温度一定时，盐度要明显偏高（图4-10b）。这暗示了沙坪沟钼矿成矿流体的多期多阶段性。

石英包裹体微量元素分析显示，沙坪沟钼矿成矿流体相对富集Li，Zn，Mo，Sb，Cs，Th，Sn等金属元素，特别是Mo含量最高达651.5×10 ^-9 ，与矿床的主矿种一致。氢氧同位素证据表明，沙坪沟钼矿成矿阶段石英流体包裹体的 δD_V-SMOW值范围为-65.9‰～-54.6‰，δ¹⁸ O_水 值范围为-2.55‰～1.01‰，位于雨水线和岩浆水之间区域（图4-11），靠近岩浆水，相比岩浆水的δ¹⁸ O_水 值低，说明氧同位素发生了漂移，鉴于流体成分分析中N₂ 含量较低和流体具有较高的δCe值（0.97），说明成矿流体受天水混合有限，可能是成矿流体与围岩发生的水岩反应导致了氧同位素漂移。

图4-10 沙坪沟钼矿流体包裹体均一温度-盐度关系图

图4-11 沙坪沟钼矿δD-δ¹⁸O_水 图解

硫同位素研究表明，沙坪沟钼矿床不同金属硫化物的δ³⁴S‰的变化范围为0.4‰～4.1‰，平均值2.05‰，可与芮宗瑶等（1984）统计的中国斑岩型铜钼矿床（-5‰～+5‰）、世界典型的斑岩铜或钼矿床主成矿期硫化物（2.8‰～4.8‰）以及罗铭玖等（1991）统计的中国钼铜矿床（-4‰～+7‰）的δ³⁴S‰值进行对比，园岭寨钼矿δ³⁴S‰更接近于0，表明园岭寨钼矿床中硫的来源可能比较单一，以深源硫为主。矿石铅同位素组成亦反映了地壳与地幔混合铅源的特点，暗示了矿床成矿物质来源的深源性。