贛中大王山鎢多金屬礦床流體包裹體及H-O-S同位素特征 探討

王和平，王濤濤

（1.江西省地礦局901地質(zhì)大隊(duì)，江西 萍鄉(xiāng) 337000；2.鷹潭市自然資源局，江西 鷹潭 335000）

鎢作為我國優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，對于工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展具有重要影響。贛中大王山黑鎢礦產(chǎn)位于中粒黑云母花崗巖及中粒斑狀黑云母花崗巖的接觸帶附近，為高溫?zé)嵋菏⒚}型礦床。該地區(qū)的主要金屬礦物為黑鎢礦，其次有白鎢礦、輝鉍礦、輝鉬礦、黃銅礦等。礦石以半自形、自形晶粒結(jié)構(gòu)；塊狀構(gòu)造為主。針對贛中大王山鎢多金屬礦床的實(shí)際流體包裹體狀況進(jìn)行分析和研究，探討其H-O-S同位素特征，將能夠?yàn)楦瞄_展找礦工作提供支持。

1 贛中大王山鎢多金屬礦床

圖1 大王山礦區(qū)地質(zhì)特征圖

大王山礦區(qū)位于宜黃縣城南西220°方向、直距約21km，地處宜黃、樂安、崇仁三縣交界處，行政區(qū)劃屬宜黃縣二都鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)地理坐標(biāo)（北京54坐標(biāo)系）東經(jīng)：116°04′25″～116°04′55″；北緯 ：27°25′ 00″～ 27°25′ 26″。礦區(qū)位于華南褶皺系（Ⅰ2），贛中南褶?。á?），贛州—吉安拗陷（Ⅲ7），大湖山—芙蓉山隆斷束（Ⅳ18）的中部。區(qū)域內(nèi)出露地層為震旦系尚源群淺變質(zhì)巖系，厚達(dá)2000m。巖漿巖主要為加里東期粗粒片麻狀花崗巖和燕山早期第三階段第二次侵入黑云母花崗巖。構(gòu)造以斷裂為主，有數(shù)條走向北北東的斷裂橫貫黑云母花崗巖體內(nèi)外接觸帶，組成走向北北東的斷裂帶。區(qū)域地質(zhì)特征見圖1。

礦區(qū)地層以震旦系尚源群淺變質(zhì)巖系（Zsh）為主，屬于一套淺變質(zhì)砂巖，部分變質(zhì)砂巖遭受不同程度角巖化。巖漿巖包含中粒黑云母花崗巖（γ52-3(2)b）、中粒斑狀黑云母花崗巖（πγ52-3(2)b）、細(xì)粒黑云母花崗巖（γ52-3(1)b）、細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖（πγ52-3(1)b）。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，可分為成礦前、成礦期和成礦后三組斷裂。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，可分為成礦前、成礦期和成礦后三組斷裂。從礦床特征方面來看，礦床處在燕山早期中～細(xì)粒黑云母花崗巖的接觸帶附近，屬于高溫?zé)嵋汉阪u礦石英脈型礦床。

2 流體包裹體及H-O-S同位素測試

2.1 測試環(huán)節(jié)

從大王山礦區(qū)的地表探槽之中的鉬鎢礦化點(diǎn)內(nèi)石英脈型選取12件樣品，作為礦區(qū)流體包裹體及H-O-S同位素測試工作的重要基礎(chǔ)。

首先，實(shí)施流體包裹體顯微測溫實(shí)驗(yàn)工作，這其中主要選用4件樣品，這些樣品都屬于該礦區(qū)礦物和石英脈共生[1]。測溫工作進(jìn)行中，選擇Linkam MDS600型冷熱臺儀器作為測試條件，將測量的溫度控制在-195℃～600℃之間[2]。在升溫過程中，速率控制在0.2℃/min～5.0℃/min范圍內(nèi)，對于相轉(zhuǎn)變溫度方面，H2O-CO2包裹體的升溫速率要加以降低，使其控制在0.2℃/min水平。在確定包裹體的流體鹽度方面，需要以不同礦物的熔化溫度為基礎(chǔ)，借助于相應(yīng)的方程可以得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，具體情況如下表1所示。

表1 包裹體流體鹽度測量方式表

其次，開展H-O同位素測試工作，所選取的樣品為8件，主要來源于石英-黑鎢礦-黃銅礦脈、石英-輝鉬礦脈、石英-輝鉬礦-黑鎢礦脈方面的脈石礦物石英。具體測試過程中，采用了Finnigan MAT253型質(zhì)譜儀[3]。在測試石英O同位素的過程中，主要采用BrF5方法；在測試流體包裹體中水的H同位素時(shí)，通過爆裂法進(jìn)行取水可以起到良好效果，在制H的過程中使用鋅法，將爆裂溫度控制在550℃。經(jīng)過同位素分析工作，O同位素的精度要高于±0.2‰，而H同位素的精度則高于±2‰。

再者，在分析礦石礦物S同位素的過程中，本文共選取了15件成礦期的金屬硫化物樣品開展測試作業(yè)，包含5件黃鐵礦樣品、5件黃銅礦樣品和5件輝鉬礦樣品。測試活動(dòng)價(jià)進(jìn)行中，需要事先做好硫化礦的氧化工作，使其轉(zhuǎn)化為二氧化硫，其中需要處在1020℃環(huán)境下才能夠完成氧化目標(biāo)[4]。在獲取測試結(jié)果的過程中，需要積極使用Flash-EA1112型元素分析儀和MAT-253氣體同位素比值質(zhì)譜儀這兩樣設(shè)備，實(shí)施聯(lián)機(jī)測試活動(dòng)，精度要求保持在0.2‰之內(nèi)。

2.2 測試結(jié)果分析

第一，流體包裹體測試結(jié)果分析。本次研究測試活動(dòng)進(jìn)行中，重點(diǎn)測試了大王山鎢礦床中的流體包裹體溫度，這是因?yàn)槠涞V石英脈之中有大量流體包裹體發(fā)育[5]。從Roedder和盧煥章等提出的理論，可以將劃分流體包裹體為四種類型，該理論提出的室溫下相態(tài)分類準(zhǔn)則以及冷卻回溫環(huán)節(jié)中流體包裹體相態(tài)變化情況，能夠看出研究過程中的流體包裹體樣品屬于富液相兩相水溶液包裹體[6]。

第二，H-O同位素結(jié)果分析。經(jīng)過同位素測試工作，能夠發(fā)現(xiàn)檢測樣品石英包裹體水的D值處在-93.2‰～-72.4‰范圍內(nèi)，極差為20.8‰，均值則為-82.6‰。在18O值方面的檢測工作之中，石英保持在8.4‰～12.2‰范圍內(nèi)，極差為3.8‰，均值則為10.6‰。在實(shí)際測算18OH2O值的過程中，需要積極開展均一溫度計(jì)算活動(dòng)。18OH2O值擁有一定變化范圍，主要是保持在0.8‰～3.3‰范圍內(nèi)，極差為2.5‰。

第三，S同位素特征分析。在針對15件樣品進(jìn)行全面細(xì)致測試活動(dòng)之后，可以得到5件黃銅礦樣品的34S大致處在-0.8‰～+0.5‰范圍之內(nèi)，平均值為0.05‰；5件黃鐵礦樣品的平均值結(jié)果為0.65‰；而5件輝鉬礦樣品的34S平均值為-1.12‰。從這些檢測結(jié)果情況來看，能夠發(fā)現(xiàn)在不同種類的礦物之間，集中分布著34S值，且圍繞著零值附近為集中。

3 結(jié)語

贛中大王山鎢多金屬礦床在礦物開采方面占據(jù)重要比重，本文積極開展礦區(qū)流體包裹體及H-O-S同位素測試作業(yè)。經(jīng)過測試能夠發(fā)現(xiàn)不論是均一溫度，還是鹽度方面，黑鎢礦都要比石英高，而在鹽度值的跨度方面，黑鎢礦是要低于石英的，從這一點(diǎn)來看，可以認(rèn)為礦區(qū)及周邊區(qū)域的黑鎢礦要結(jié)晶時(shí)期要早于石英，結(jié)晶溫度比石英要高，同時(shí)在實(shí)際結(jié)晶過程中黑鎢礦的成礦流體表現(xiàn)出更為穩(wěn)定的狀態(tài)。而對于同位素測試工作來說，H-O同位素可以在很大程度上表現(xiàn)出成礦流體的性質(zhì)和具體來源，這對于找礦活動(dòng)的有效開展具有積極意義。