流體包裹體基本研究方法及矽卡巖
——斑巖型金屬礦床包裹體研究現(xiàn)狀

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

一、流體包裹體基本研究方法

(一)流體包裹體的光學(xué)研究

顯微鏡是流體包裹體研究的最基本的手段，顯微巖石學(xué)研究是流體包裹體所有測(cè)試數(shù)據(jù)解釋的基礎(chǔ)。因流體包裹體復(fù)雜性，主要針對(duì)成巖和成藏期形成的流體包裹體研究。成巖包裹體形成于沉積巖的成巖作用過(guò)程，而成巖作用是一個(gè)十分漫長(zhǎng)的過(guò)程，在各階段都可能有包裹體形成。

光學(xué)研究應(yīng)將雙面拋光的包裹體薄片在透射光和熒光下對(duì)照研究，有助于流體包裹體的成因歸類。

1.透射光法。在透射光下，就液相烴的成分而言，可見(jiàn)到三種情況：1.中低碳數(shù)烴類，普通透射光顯微鏡下與一般的液相包裹體不易區(qū)分，部分略顯淡褐黃色，利用熒光顯微鏡，發(fā)現(xiàn)在藍(lán)光激發(fā)下發(fā)很強(qiáng)的黃綠色熒光；2.中高碳數(shù)烴類，透射光下即呈淡黃色，熒光下呈明亮的黃色熒光；3.重?zé)N包裹體，透射光下呈黑色，熒光下發(fā)褐黃色。

2.熒光法。根據(jù)顯微鏡下觀察，分布在膠結(jié)物和次生加大邊中的鹽水包裹體無(wú)熒光，而有機(jī)包裹體的熒光變化較大，一般有強(qiáng)黃綠色熒光、黃色熒光、褐黃—褐紅色熒光。

(二)熱力學(xué)研究方法——顯微測(cè)溫術(shù)

顯微測(cè)溫術(shù)是在特制的顯微鏡載物臺(tái)——冷—熱臺(tái)上，將流體包裹體冷卻和加熱，對(duì)其內(nèi)部流體相態(tài)變化溫度進(jìn)行觀測(cè)。對(duì)于氣液兩相流體包裹體而言，氣泡消失的溫度是包裹體被捕獲時(shí)溫度的最低值，即均一化溫度。

流體包裹體所包含的豐富的地球化學(xué)信息并不是一種分析方法所能解析出來(lái)的，各種分析方法都有一定的適用范圍，因此流體包裹體分析應(yīng)使用多種方法進(jìn)行研究，并結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)背景才能作出正確評(píng)價(jià)。

二、矽卡巖—斑巖型金屬礦床包裹體特征

(一)矽卡巖巖礦床

矽卡巖型礦床是一種重要的礦床類型，已知礦種有鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、鉍、鈹、金、鈾、釷、稀土、硼等，也是我國(guó)富鐵、富銅、鎢和錫等礦產(chǎn)的主要來(lái)源(趙一鳴，2002)。與該類礦床有關(guān)的花崗質(zhì)巖漿具有明顯的過(guò)渡巖漿特征，亦即中高侵位花崗質(zhì)巖漿通過(guò)巖漿二次沸騰分離出揮發(fā)相，形成巖漿結(jié)晶相、硅酸鹽熔融相和揮發(fā)相三相共存的局面。通過(guò)詳細(xì)的流體包裹體研究可以實(shí)際圈定巖漿二次沸騰面的空間范圍，亦即氣體包裹體、氣液比相差懸殊的氣液包裹體和多相包裹體共存的范圍，有時(shí)這一范圍與工業(yè)礦床的部位十分吻合。就流體包裹體的這些特征而言，矽卡巖型與斑巖型礦床是非常相似的。

與矽卡巖型和斑巖型礦床構(gòu)成鮮明對(duì)比的是，偉晶巖型和大脈型鎢礦床可能產(chǎn)于較深的部位，成礦是在相對(duì)封閉的條件下進(jìn)行的，因此花崗質(zhì)巖漿中分離出揮發(fā)相的過(guò)程可能是漸進(jìn)的。

雖然可以從花崗質(zhì)巖體頂部、偉晶巖的某些相帶(如阿爾3號(hào)脈的鋰輝石帶)或黑鎢礦大脈上部發(fā)現(xiàn)相對(duì)富氣相的包裹體和富CO2的包裹體，但是巖漿二次沸騰的標(biāo)志始終不如矽卡巖型和斑巖型礦床那樣明顯。

(1)矽卡巖型礦床中普遍存在5類流體包裹體：氣液型包裹體(均一為液相)、氣體包裹體(均一為氣相)、多相包裹體(含石鹽、鉀石鹽等子晶)、含CO2包裹體、熔融包裹體(氣相和玻璃質(zhì)，均一為熔融體)。(2)與矽卡巖有關(guān)的礦物的流體包裹體均一溫度分別為：鋁透輝石905～1005℃，鎂橄欖石651～702℃，硅灰石530～730℃，方柱石580～650℃，單斜輝石400～650℃，石榴石00～642℃，符山石260～460℃，薔薇輝石280～400℃，閃石200～520℃，螢石120～440℃，錫石260～540℃，白鎢礦180～320℃，閃鋅礦240～400℃。由此說(shuō)明，從鎂矽卡巖→鈣矽卡巖→錳矽卡巖形成溫度依次降低。矽卡巖型鐵銅礦床的成礦溫度主要集中于180～400℃。(3)成礦流體的鹽度w(NaCleq)可劃分出3個(gè)范圍：低鹽度區(qū)1%～10%；中鹽度區(qū)10%～24%；高鹽度區(qū)30%～60%。除揮發(fā)相外，成礦流體的鹽度與溫度呈正相關(guān)關(guān)系，鹽度在NaCl-H2O體系臨界線與NaCl飽和線之間變化。(4)成礦流體中的主要陰離子，亦即Cl—F—SO42-系統(tǒng)與花崗質(zhì)巖漿類型關(guān)系密切。(5)大多數(shù)礦床中都可以見(jiàn)到巖漿二次沸騰的現(xiàn)象。

(二)斑巖型礦床

20世紀(jì)初，斑巖型礦床僅指與花崗質(zhì)高侵位巖體有關(guān)的細(xì)脈浸染狀銅和鉬礦床，現(xiàn)在已擴(kuò)及到金、錫、鎢、鉛鋅、稀有、稀土和鈾等礦種。實(shí)際上，斑巖型礦床可以作為花崗質(zhì)巖漿高侵位體成礦的代表，其成礦流體演化和流體包裹體的許多特征都與矽卡巖型礦床非常相似。芮宗瑤等(1984)總結(jié)了斑巖銅(鉬)礦床的流體包裹體研究成果，可以歸結(jié)為：

(1)根據(jù)流體包裹體在垂直剖面上的分布，將流體包裹體組合分成4種，①頂部圍巖組合：氣體包裹體和氣液包裹體；②斑巖體上部組合：以氣體包裹體、氣液包裹體和多相包裹體為主，有時(shí)亦能見(jiàn)到含CO2包裹體；③斑巖體中部組合：以氣液包裹體和多相包裹體為主，氣相包裹體和含CO2包裹體大大減少；④斑巖體下部組合：以氣液包裹體和多相包裹體為主。(2)流體包裹體均一溫度的上限隨著侵位高度的降低而下降。(3)氣液包裹體的鹽度w(NaCleq)為2%～23%，多相包裹體為30%～64%。(4)流體包裹體的沸騰特征特別明顯，許多情況下沸騰包裹體分布空間與工業(yè)礦體部位十分吻合。(5)根據(jù)穩(wěn)定同位素研究結(jié)果，早期成礦流體以巖漿水為主，晚期流體以天水為主。

從花崗質(zhì)高侵位巖漿房分餾出來(lái)的揮發(fā)相具有很強(qiáng)的交代能力，它們與已固結(jié)的斑巖或已結(jié)晶的斑晶反應(yīng)，形成鉀硅酸鹽交代巖(黑云母化和鉀長(zhǎng)石化)，有時(shí)也形成鈉硅酸鹽交代巖(例如新疆土屋的鈉長(zhǎng)石化)；它們與冷卻的圍巖反應(yīng)，則形成鉀硅酸鹽角巖(交代巖)。揮發(fā)相中HCl，HF等酸性組分與鉀鈉硅酸鹽礦物反應(yīng)則有大量的NaCl，KCl等溶于成礦流體，從而形成高鹽度流體。在天水的摻和下，成礦流體的鹽度逐漸降低。在斑巖型礦床成礦體系中，硅酸鹽結(jié)晶相、硅酸鹽熔融相和揮發(fā)相三相并存，礦質(zhì)優(yōu)先分配于揮發(fā)相中(芮宗瑤等，1984)，礦化和蝕變均隨揮發(fā)相的演化而形成，這就是斑巖礦床的礦化體總是與蝕變體相伴隨的原因。

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