阿尔泰铁木尔特铅锌矿床的碳质流体组合及其地质意义

铁木尔特铅锌矿是阿尔泰克兰盆地内最主要的 VMS 型矿床。矿床受控于阿巴宫—库尔提断裂,铅锌矿体分布于该断裂 NE 逆冲盘的下泥盆统康布铁堡组地层绿泥石英片岩、大理岩或层状矽卡岩中。矿体形态多呈透镜状、似层状,并整合产于变质岩系中,发育多个矿化层。金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等。铁木尔特铅锌矿床晚期发育多金属硫化物石英脉,至少可识别出3个流体包裹体组合(FIA)。FI0为高盐度流体包裹体组合,主要为含子矿物的多相包裹体(L-V-S 型),部分为气液两相包裹体(L-V 型),局限于单个石英颗粒内,包裹体呈无序分布,或呈孤立的单个包裹体分布, 包裹体的最终均一温度322～422.5℃。FI1为次生的CO_2-H_2O 流体包裹体组合,主要由单相(L_(CO_2))和两相(L_(CO_2)-L_(H_2O))的富CO_2包裹体组成,呈线性分布,穿透石英颗粒边界,明显属于次生包裹体范畴、FI2为碳质(CO_2-CH_4)流体包裹体组合,广泛发育,包裹体主要由单相(L_(CO_2)、L_(CO_2-CH_4)或 L_(CO_2-N_2))、少量两相(LCO,-LH'O)富CO。包裹体组成,大小5μm～20μm,成群定向分布,穿透石英颗粒边界并切断 FI1,是晚于 FI1的次生包裹体组合,反映晚期较大的构造—流体活动。对 FI2的详细研究表明,L_(CO_2)型包裹体的 T_(mCO_2)=-63.3～-57.7℃,T_(hCO_2)=-27.5～+29.7℃;L_(CO_2-CH_4)型或 L_(CO_2-N_2)型包裹体的 T_(mCO_2)=-80.5～-65.5℃,T_(hCO_2)=-56.0～-25.0℃;L_(CO_2)-L_(H_2O)型包裹体 CO_2相的 T_(mCO_2)=-66.9～-60.9℃,T_(hCO_2)=-13.3～+2.3℃,包裹体的最终均一温度 T_(h,total)=243.1～361.1℃。铁木尔特次生碳质流体组合,萨热阔布金矿主成矿阶段、赛都—多拉纳含金剪切带中早期透镜状石英脉碳质流体组合,以及阿舍勒等矿床的次生碳质流体组合,都具有相似的流体性质,均为高密度的CO_2-CH_2-N_2流体,其来源与石炭—二叠造山作用主期的区域动力热流变质作用有关。

阿尔泰大东沟铅锌矿的碳质流体及其成因

大东沟铅锌矿是阿尔泰南缘泥盆纪克朗火山-沉积盆地的块状硫化物矿床之一,在石炭—二叠纪同造山的区域变质过程中,受到热液叠加改造作用,层状铅锌矿体发育脉状石英和矿化。本文对阿勒泰大东沟铅锌矿区石英脉中的包裹体进行了详细的岩相学和显微测温研究,估算出包裹体形成时的物理化学条件,并采用激光拉曼、同步辐射X射线荧光(SRXRF)对流体包裹体进行了成分测试。结果显示,石英脉中的包裹体主要为碳质流体包裹体,多以面状、带状分布,最低捕获温度在209～459℃之间,密度为0.75～1.15g/cm3,最低捕获压力在110～540MPa之间。初步研究表明碳质流体的来源与同造山的变质作用有关,而与海底喷流沉积无关。激光拉曼测试结果表明包裹体气液主要成分为CO2和N2。SRXRF测试碳质包裹体中金属微量元素显示低Cu、Zn、Pb,而富集Au。

极富CO_2流体的造山型金矿:苏丹哈马迪金矿

哈马迪金矿位于苏丹东北部,矿床产于阿拉伯-努比亚地盾新元古界变质岩系中,属于受剪切带控制的造山型金矿床。金矿体赋存在角闪片岩内近南北向的片理化蚀变带中,围岩蚀变主要为黄铁绢英岩化,以及绿泥石化和碳酸盐化等。在含矿石英细脉中赋存有大量的极富CO2的碳质流体包裹体。这些包裹体几乎不含水,含有少量CH4(XCH4=0~0.10)。脉石英中碳质流体包裹体既有孤立或随机分布的原生包裹体,也有呈线性分布的次生包裹体,最晚期还有次生水溶液包裹体的分布。碳质流体包裹体的三相点(Tm,CO2)范围变化不大(-58.4^-57.0℃),但均一温度(Th,CO2)范围变化较大(-19℃^+29℃)。捕获的P-T条件可由LCO2包裹体的ρ值或Th,CO2值,以及与其伴生的CO2-H2O包裹体最终均一温度Th,TOT值,从有关相图中估算。早期碳质流体包裹体的捕获P-T条件范围为280~360℃、80~320MPa。金矿化发生在变质峰期之后的退变质作用晚期。广泛发育的热液蚀变说明碳质流体并非来自单一的流体源,寄主石英变形很弱也不能解释水从H2O-CO2-盐流体包裹体中优先淋失、残留大量的CO2±CH4包裹体。碳质流体包裹体可能的成因是:在金成矿的退变质时期,来自深部的H2O-CO2-盐流体,由于P-T下降而发生不混溶,H2O在热液蚀变中被大量消耗,而CO2则以碳质流体包裹体的形式被得捕获在脉石英中。