大坪金矿成矿流体的特征

2025-04-06 15:27:33

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回答1：

以上分析结果表明，大坪金矿团块状硫化物型含金石英脉中在主成矿和早成矿阶段的流体包裹体基本上只有CO₂-H₂O型包裹体和纯CO₂包裹体两种类型，成矿流体是以CO₂为主（CO₂≥H₂O）的低到中等盐度的CO₂-H₂O-NaCl体系的流体，早期成矿流体中还含有少量的N₂等气体，而只有极少的水溶液包裹体，表明在成矿过程中不存在大量循环地下水或大气降水参与成矿。

如前文所述，本区矿石中同一石英晶体中出现液态CO₂包裹体、气态CO₂包裹体和CO₂-H₂O型包裹体，且CO₂-H₂O型包裹体的充填度呈现较大的变化，这是典型的相分离现象（卢焕章等，2004；Diamond，2001；Xu et al.，1999）。同时CO₂-H₂O型包裹体的盐度虽然有明显的峰值，但整体呈现较大的变化范围，这通常被认为是相分离作用的结果（Wilkinson，2001）。在T-X_CO₂关系图上（图5-3），大坪CO₂-H₂O包裹体的X_CO₂值呈现较大的变化，且T_h-X_CO₂投点多数落在相应的不混溶曲线附近，反映了这些包裹体捕获于不混溶体系中。根据矿脉中基本不出现水溶液包裹体，并且X_CO₂＜0.1的包裹体也很少，相分离作用形成的含水相主体为CO₂-H₂O型流体，而少纯水溶液相流体，这一方面说明母液CO₂含量高，同时说明成矿流体的相分离作用仅发生部分不混溶，相分离作用发生于矿脉形成过程中，而主成矿期的富液相CO₂包裹体比早成矿阶段明显增多可能是成矿流体的相分离作用不断进行的结果。图5-3显示的大坪CO₂-H₂O包裹体的X_CO₂值主体为0.1～0.5，绝大多数均一为CO₂相；如果再将同期形成的大量纯CO₂包裹体的CO₂计入成矿流体组成，则本区两阶段的成矿流体组成应该是X_CO₂大于X_H₂O。一般造山带型金矿（或剪切带金矿、中温热液金矿），其成矿流体的组成中 CO₂＜ H₂O（Mumm et al.，1997），如加拿大太古宙绿岩带中金矿（卢焕章等，2004）、塞拉利昂苏拉绿岩带Yirisen金矿（Barrie et al.，1999）、印度Wynad金矿（Binu-Lal et al.，2003）、山东三山岛金矿（Fan et al.，2003）、小秦岭金矿（王英兰等，1994；范宏瑞等，2000）以及广东河台金矿（翟伟，2003）等，这些矿床均存在相分离作用，但是其流体包裹体都以CO₂-H₂O型包裹体或水溶液包裹体为主，通常富含水溶液包裹体，而纯CO₂包裹体较少。本区成矿流体中CO₂含量明显高于上述矿床，近似但低于加纳Ashanti金矿带金矿（Mumm et al.，1997）和巴西FMP金矿（Xavier et al.，1999）的成矿流体，此二矿流体包裹体中纯CO₂包裹体占绝对优势，即成矿流体的CO₂＞＞H₂O，其气相组分与本矿包裹体类似，基本为纯CO₂，含少量N₂和CH₄。如此，本区存在高CO₂的成矿流体及其相分离作用必然引发以下问题：①它的来源？②矿质在高CO₂的流体中的迁移形式？③金的沉淀机制？

在均一温度与盐度关系图上（图5-4），阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的投点均有一个明显密集区，不同成矿阶段的密集区对应的均一温度和盐度均与各阶段的均一温度峰值、盐度峰值一致，因此它们分别可以代表各阶段的成矿流体的一般特征。对比显示，从早期到晚期成矿流体的温度和盐度呈温和下降的趋势，符合单一成矿流体的演化特征。而那些在成矿期存在流体混合特征的金矿如塞拉利昂苏拉绿岩带Yirisen金矿（Barrie et al.，1999）、西澳大利亚纳沃日金矿（范宏瑞等，2001），或其他类型的金属矿床如华南下寒武统铂多金属矿（Wang et al.，2004），其流体包裹体一般存在双峰式的盐度或均一温度。另外需要考虑的是本区CO₂-H₂O型包裹体和纯CO₂包裹体是否分别来自于参与混合的CO₂-H₂ONaCl体系的流体和CO₂流体？这样的实例见于巴西FMP金矿，其CO₂-H₂O型包裹体的密度（或充填度）具有非常狭窄的变化范围，不显示相分离作用的特征（Xavier et al.，1999），但是大坪流体包裹体显示清晰的相分离特征。因此我们认为大坪金矿初始成矿流体是单一的CO₂-H₂O-NaCl体系的流体，基本不存在流体混合，但是在成矿过程中发生了相分离。与前期研究结论“早期成矿流体是相对均一的体系”一致（熊德信等，2006a）。

图5-3 大坪金矿CO₂-H₂O包裹体的T_h-X_CO₂关系图

Fig.5-3 Diagram of total homogenization temperature vs.calculated mole fraction CO₂of CO₂-H₂O inclusions in Daping gold deposit

底图据Bowers and Helgeson（1983）修改，其中300MPa临界线为作者外推的临界线，以与本区流体包裹体的主体捕获压力相一致。X_CO₂值用Flincor（Brown，1989）软件计算。T_h，CO₂：均一为CO₂相；T_h，H₂O：均一为H₂O相

图5-4 大坪金矿流体包裹体的均一温度与盐度关系图

Fig.5-4 Diagram of homogenization temperature vs.salinity of fluid inclusions in Daping gold deposit

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