黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究（武广,刘军,钟伟,朱明田,糜梅,万秋《岩石学报》2009.11）.pdf

书书书 黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究  武广１ ， ２ 刘军１ ， ３ 钟伟１ 朱明田１ ， ３ 糜梅１ 万秋４ ＷＵＧ ｕ ａ ｎ ｇ １ ， ２ ，Ｌ Ｉ ＵＪ ｕ ｎ １ ， ３ ，Ｚ Ｈ Ｏ Ｎ ＧＷｅ ｉ １ ，Ｚ Ｈ ＵＭｉ ｎ ｇ Ｔ ｉ ａ ｎ １ ， ３ ，ＭＥ Ｉ Ｍｅ ｉ １ａ ｎ ｄＷＡ ＮＱ ｉ ｕ４ １ ．中国科学院广州地球化学研究所 成矿动力学重点实验室，广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ２ ．中国地质科学院矿产资源研究所，北京 １ ０ ０ ０ ３ ７ ３ ．中国科学院研究生院，北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ４ ．合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ １ ．Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙｏ ｆ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｓ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕＩ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ４ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ ．Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ３ ．Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ４ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄＥ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ０ ０ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ ０ ０ ９  ０ ９  １ ６收稿， ２ ０ ０ ９  １ ０  １ ５改回． ＷｕＧ，Ｌ ｉ ｕＪ ，Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇＷ，Ｚ ｈ ｕＭＴ ，Ｍｅ ｉ Ｍ ａ ｎ ｄＷａ ｎＱ．２ ０ ０ ９ ．Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｆｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ，Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ．Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ， ２ ５ （ １ １ ） ２ ９ ９ ５－ ３ ０ ０ ６ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ  ｓ ｉ ｚ ｅ ｄＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｓ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄｉ ｎｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎｐ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ Ｌ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ Ｈ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｎＲ ａ ｎ ｇ ｅ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈｉ ｓ ｏ ｎ ｅｏ ｆ ｔ ｈ ｅｍ ｏ ｓ ｔ ｆ ａ ｍ ｏ ｕ ｓ ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ａ ｓ ｉ ａ ｎ  Ｍ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ｎ  Ｈ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｎｏ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｂ ｅ ｌ ｔ ．Ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｏ ｒ ｅ ｂ ｏ ｄ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅｍ ａ ｉ ｎ ｌ ｙｈ ｏ ｓ ｔ ｅ ｄｉ ｎＣ ａ ｌ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ａ ｎｇ ｒ ａ ｎ ｏ ｄ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｅａ ｎ ｄＭ ｉ ｄ ｄ ｌ ｅＯ ｒ ｄ ｏ ｖ ｉ ｃ ｉ ａ ｎＤ ｕ ｂ ａ ｏ ｓ ｈ ａ ｎＦ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅａ ｎ ｄｔ ｕ ｆ ｆ ．Ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｌ ｙ 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流体盐度介于 ２ ． ９ ６ｗ ｔ ％ ～ １ ４ ． ０ ４ｗ ｔ ％ Ｎ ａ Ｃ ｌ ｅ ｑ ｖ 之间， 主成矿期成矿流体总体上属 Ｈ ２Ｏ  Ｃ Ｏ２ Ｎ ａ Ｃ ｌ 体系； １ ０ ０ ０  ０ ５ ６ ９ ／ ２ ０ ０ ９ ／ ０ ２ ５ （ １ １ ）  ２ ９ ９ ５  ０ ６Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ 岩石学报 本文得到国家９ ７ ３ 计划项目２ ０ ０ ６ Ｃ Ｂ ４ ０ ３ ５ ０ ８ 课题、 国家自然科学基金项目４ ０ ７ ７ ２ ０ ５ ５ 、 国家科技支撑计划项目２ ０ ０ ７ Ｂ Ａ Ｂ ２ ５ Ｂ ０ ３ 课题的资助。 第一作者简介武广，男， １ ９ ６ ５年生，博士，研究员，矿床学和地球化学专业，Ｅ  ｍ ａ ｉ ｌ ｗ ｕ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ＠ｇ ｉ ｇ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ 晚阶段仅发育气液两相水溶液包裹体， 均一温度为 １ ２ ２ ℃ ～ ２ １ ８ ℃， 盐度介于 ３ ． ７ １ｗ ｔ ％ ～ １ ５ ． ９ ６ｗ ｔ ％ Ｎ ａ Ｃ ｌ ｅ ｑ ｖ 之间， 表明晚阶 段有大气降水的混入。成矿早、 中阶段的流体均为不混溶流体， 流体沸腾作用是金属硫化物大量沉淀的主要机制。铜山矿床 形成于陆缘弧环境。 关键词 流体包裹体；沸腾作用；铜山斑岩铜矿床；黑龙江省；小兴安岭 中图法分类号 Ｐ ６ １ ８ ． ４ １ 黑龙江省多宝山矿田位于小兴安岭西北部， 是中亚 兴 蒙造山带东段最重要的斑岩型和热液脉型铜（ 钼） 矿床产出 地区（ 杜琦等， １ ９ ８ ８ ；赵一鸣和张德全， １ ９ ９ ７ ；韩振新等， ２ ０ ０ ４ ；葛文春等， ２ ０ ０ ７ ） 。已发现多宝山、 铜山 ２个大型斑岩 铜（ 钼） 矿床， 小多宝山小型热液脉型铜（ 钼） 矿床及鸡冠山、 跃进、 小孤山等众多铜（ 钼） 矿点（ 图 １ ） 。多宝山矿田的总体 研究程度较低， 前人的工作主要侧重于多宝山矿床的矿床地 质特征、 成矿年代学、 同位素地球化学等方面的研究（ 杜琦 等， １ ９ ８ ８ ；赵元艺等， １ ９ ９ ５ ；赵一鸣等， １ ９ ９ ７ ；王喜臣， ２ ０ ０ ６ ； 葛文春等， ２ ０ ０ ７ ） ， 而对成矿流体性质、 演化及与成矿关系的 研究显得非常薄弱。铜山斑岩铜矿床是东北地区仅次于多 宝山斑岩铜（ 钼） 矿床的又一大型斑岩铜矿床， 已探明铜金属 储量 ９ ０ ． ６万吨， 铜平均品位 ０ ． ４ ４ ％；近年来， 王喜臣等 （ １ ９ ９ ８ ， ２ ０ ０ ７ ） 通过对铜山断裂和已发现矿体地质特征的研 究， 预测铜山矿床深部存在巨大的隐伏铜矿体。因此， 有必 要对其进行系统的矿床解剖及矿床地球化学方面的研究。 本文在详实的野外地质调查基础上， 通过对铜山矿床含矿石 英脉中的流体包裹体岩相学、 显微测温及单个包裹体的激光 拉曼光谱分析， 探讨了与矿化有关的成矿流体特征、 演化规 律、 矿质沉淀机制和矿床产出的构造背景， 以期为研究古亚 洲洋北东段斑岩型铜（ 钼） 矿床的成矿流体与成矿作用的关 系提供证据， 同时， 对铜山矿床深部找矿及在区域上寻找同 类矿床提供借鉴和参考。 １ 区域地质背景 铜山斑岩铜矿床位于中亚 兴蒙造山带北东段， 区域上 具有多块体拼合的属性。根据塔源 喜桂图断裂、 嫩江断裂 和牡丹江断裂可以将中亚 兴蒙造山带北东段自北西向南东 划分为额尔古纳地块、 兴安褶皱带、 松嫩和佳木斯地块 （ 图 １ ａ ） 。其中额尔古纳地块在早古生代早期已经转为稳定 （ 葛文春等， ２ ０ ０ ５ ；武广等， ２ ０ ０ ５ ） ， 兴安褶皱带在早古生代中 期沿塔源 喜桂图断裂增生到额尔古纳地块之上， 而松嫩地 块在古生代晚期沿贺根山 嫩江断裂与上述联合块体拼贴， 中生代初期， 佳木斯地块沿牡丹江断裂与兴蒙造山带内已经 联合的块体拼合（ 葛文春等， ２ ０ ０ ７ ） 。铜山矿床就位于嫩江断 裂带北西侧的兴安褶皱带内。 图 １ 铜山斑岩铜矿床大地构造位置（ ａ ） 和区域地质简图（ ｂ ） （ 图 １ ａ 据葛文春等， ２ ０ ０ ７资料改编；图 １ ｂ 据韩振新等， ２ ０ ０ ４资料修改） Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ａ ｌｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌｍ ａ ｐｏ ｆｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔｉ ｎＮ Ｗ Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ，ｓ ｈ ｏ ｗ ｉ ｎ ｇ ｇ ｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃｕ ｎ ｉ ｔ ｓ （ ａ ）ａ ｎ ｄｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｓ （ ｂ ） （ ｇ ｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃｍ ａ ｐｍ ｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄｆ ｒ ｏ ｍＧ ｅｅ ｔ ａ ｌ ． ， ２ ０ ０ ７ ；ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｍ ａ ｐｍ ｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄｆ ｒ ｏ ｍＨ ａ ｎｅ ｔ ａ ｌ ． ， ２ ０ ０ ４ ） ６９９２Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ 岩石学报２ ０ ０ ９ ， ２ ５ （ １ １ ） 区域上出露的地层主要是奥陶系和志留系， 另有少量的 泥盆系和白垩系（ 图 １ ｂ ） 。奥陶系主要为铜山组和多宝山 组， 前者为凝灰砂岩、 粉砂岩、 砂砾岩、 凝灰岩及结晶灰岩； 后者为安山岩、 英安岩及其火山碎屑岩， 夹大理岩、 板岩（ 杜 琦等， １ ９ ８ ８ ；韩振新等， ２ ０ ０ ４ ） 。其中， 多宝山组铜元素含量 高， 被认为是区内铜矿的矿源层（ 赵一鸣和张德全， １ ９ ９ ７ ；王 喜臣等， １ ９ ９ ８ ） 。志留系主要是砂岩、 粉砂岩、 砂砾岩、 板岩， 局部夹中基性火山岩。泥盆系主要出露下、 中统， 岩性变化 较大， 有砂岩、 粉砂岩、 泥质板岩、 板岩夹灰岩透镜体、 安山 岩、 英安岩及凝灰熔岩和细碧岩等。白垩系九峰山组陆相含 煤建造分布于多宝山矿田南部。 区内岩浆岩非常发育， 包括加里东期、 华力西期和燕山 期花岗岩类（ 图 １ ｂ ） 。其中， 加里东期为黑云母花岗闪长岩 和花岗斑岩， 其黑云母花岗闪长岩的 Ｓ Ｈ Ｒ Ｉ Ｍ Ｐ锆石 Ｕ  Ｐ ｂ年 龄为 ４ ８ ５ ８Ｍ ａ （ 葛文春等， ２ ０ ０ ７ ） 。华力西晚期花岗岩类包 括花岗闪长岩、 花岗闪长斑岩、 石英闪长岩和斜长花岗岩， 其 全岩 Ｒ ｂ  Ｓ ｒ 等时线年龄为 ２ ９ ２Ｍ ａ 和 ２ ８ ３Ｍ ａ （ 杜琦等， １ ９ ８ ８ ） ； 花岗闪长岩的角闪石、 黑云母和全岩同位素年龄（ Ｋ  Ａ ｒ 法、 Ｒ ｂ  Ｓ ｒ 等时线法） 为 ２ ２ ６～ ３ １ ０Ｍ ａ （ 赵一鸣和张德全， １ ９ ９ ７ ） 。 燕山期花岗岩类主要为角闪花岗闪长岩和黑云母花岗闪长 岩， 另有少量钾长花岗岩和细晶闪长岩， 其中花岗闪长岩的 Ｓ Ｈ Ｒ Ｉ Ｍ Ｐ锆石 Ｕ  Ｐ ｂ 年龄为 １ ７ ７ ３Ｍ ａ 和 １ ７ ６ ３Ｍ ａ （ 葛文春 等， ２ ０ ０ ７ ） 。 北西西向的三矿沟 多宝山 裸河构造带控制了多宝山矿 田内的矿床形成与分布。该构造带由北西向南东呈反“ Ｓ ” 型 弯曲， 由一系列的褶皱和断裂组成， 长约 ２ ５ｋ ｍ（ 韩振新等， ２ ０ ０ ４ ；李之彤等， ２ ０ ０ ８ ） 。 ２ 矿床地质 铜山斑岩铜矿床位于黑龙江省嫩江县， 南距嫩江县城 １ ５ ５ｋ ｍ 。矿区出露地层为中奥陶统铜山组和多宝山组， 其中 多宝山组与成矿关系最为密切， 是区域铜矿化的矿源层， 铜 山斑岩铜矿床的Ⅰ、 Ⅱ号矿体均赋存于该组的安山岩及凝灰 岩中（ 图 ２ ） 。加里东期花岗闪长岩少量出露， 该岩体向北西 延伸， 经多宝山到跃进和小多宝山一带， 断续延长约６ｋ ｍ ， 宽 约 ３ｋ ｍ ， 岩体向南西倾伏， 倾角 ６ ０ 。岩体向下有膨大的趋 势。北西向反“ Ｓ ” 型弧形构造带控制了蚀变和矿化的分布， 近东西向的铜山断裂横切矿区， 属成矿后断裂， 为逆冲断层， 控制长度大于 １ ０ｋ ｍ ， 延伸到矿区外部， 两侧岩性变化较大， 切断岩体和地层。铜山断裂作为成矿期后的一种“ 控矿” 构 造， 对铜山斑岩铜矿床矿体的保存与改造乃至矿床的规模起 到了至关重要的控制作用（ 王喜臣， ２ ０ ０ ６ ） 。 矿床内已发现 ４个主矿体及其从属矿体群， 其中以Ⅲ号 矿体（ 群） 规模最大。以铜矿体为主， 偶见钼矿体和锌铅矿 体， 锌铅矿体多出现于主矿体上下盘。全矿区 Ｃ ｕ平均品位 为 ０ ． ４ ４ ％， Ｍ ｏ 为 ０ ． ０ ２ ３ ％。Ⅰ号主矿体赋存在铜山断层上 盘， 出露地表， 长 １ ４ ０ ０ｍ ， 水平厚度 ７ １ｍ ， 延深 ２ ４ ０ｍ ， 向下呈 尖灭趋势， 并被铜山断层切断， 矿体倾向 ２ １ ８ ， 倾角 ７ ５ 。 Ⅱ号主矿体直接伏于断层之上， 矿体下部大半断失， 现存矿 图 ２ 铜山斑岩铜矿床地质（ ａ ） 和剖面图（ ｂ ） （ 据王喜臣， ２ ０ ０ ６资料修改） Ｆ ｉ ｇ ． ２ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ ａ ）ａ ｎ ｄｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ（ ｂ ）ｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ （ ｍ ｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍＷａ ｎ ｇ ， ２ ０ ０ ６ ） ７９９２武广等黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究 体长 ２ ０ ０ ０ｍ ， 延深 ２ ４～ ５ ９ ４ｍ ， 最大厚度 １ １ ６ｍ ， 倾向 ２ １ ０ ， 倾角６ ０ 。Ⅲ号主矿体位于铜山断裂下盘， 矿体上部被断层 切断， 长 １ １ ４ ０ｍ ， 延深 ＞ ８ ０ ０ｍ ， 向下仍有膨大的趋势， 目前没 有工程穿透矿体， 矿体倾向１ ８ ０ ， 倾角８ ０ 。Ⅳ号主矿体位于 Ⅲ号矿体上盘附近， 长２ ５ ５ｍ ， 宽９ｍ ， 延深１ ４ ４ｍ ， 倾向１ ８ ０ ， 倾角 ７ ９ （ 图 ２ ｂ ） 。 矿石中金属矿物总量介于 ３ ％ ～ ７ ％。主要金属矿物为 黄铁矿和黄铜矿， 其次为辉钼矿、 斑铜矿、 方铅矿、 闪锌矿等； 脉石矿物以石英、 绢云母、 绿泥石和碳酸盐为主， 其次为绿帘 石、 黑云母、 钾长石和钠长石等。矿石构造主要有浸染状构 造、 细脉浸染状构造和细脉状构造（ 图 ３ Ａ和 ３ Ｂ ） 。矿石结构 复杂， 主要有斑状结构、 粒状结构、 各种交代结构（ 图 ３ Ｃ ） 、 固溶体分离结构（ 图 ３ Ｄ ） 、 受压力结构和再结晶结构等。 铜山矿床围岩蚀变发育， 从南西向北东依次发育钾 硅 化、 硅化 绢云母化和青磐岩化 ３个蚀变带（ 王喜臣等， ２ ０ ０ ７ ） 。青磐岩化带主要发育于远离矿体或侵入接触带的围 岩和岩体中， 矿物组合为绿帘石、 绿泥石、 钠长石、 石英、 绢云 母、 方解石和黄铁矿；硅化 绢云母化带发育于矿体两侧数百 米范围内， 与铜矿化关系密切；钾 硅化蚀变发育于紧邻矿体 的南西侧， 主要表现为钾长石 石英细脉和石英细网脉。上 述 ３个蚀变带呈不对称分布， 向南西呈开放状态（ 图 ２ ｂ ） 。 根据脉体穿插关系、 矿石组构和矿物共生组合特征， 将 铜山矿床划分为 ３个成矿阶段（ １ ） 早阶段主要矿物组合 为石英、 钾长石、 黑云母、 磁铁矿、 黄铜矿、 斑铜矿、 辉钼矿和 微量的黄铁矿等， 金属硫化物和氧化物主要呈浸染状分布， 黄铁矿主要呈自形、 半自形粒状产出， 该阶段岩石发生强烈 破碎， 伴随钾长石化、 硅化、 黑云母化。（ ２ ） 中阶段形成大 量石英、 绢云母、 白云母、 绿帘石及大量黄铜矿、 斑铜矿、 黄铁 矿及少量方铅矿和闪锌矿等， 是铜矿化的主要阶段， 硫化物 多呈细脉浸染状和浸染状产出， 多为半自形 他形粒状， 见矿 石角砾被后期热液胶结现象， 主要蚀变类型为黄铁绢英岩 化。（ ３ ） 晚阶段主要发育石英 碳酸盐脉， 主要矿物为石 英、 方解石和黄铁矿等。 ３ 样品特征及分析方法 用于流体包裹体研究的 ９件样品取自铜山矿床Ⅰ号矿 体的露天采坑。 其中样品Ｈ Ｔ ３ 和Ｈ Ｔ １ ０ 为成矿早阶段的含 图 ３ 铜山斑岩型铜矿床矿石和蚀变岩石野外和镜下照片 Ａ ． 石英 金属硫化物脉；Ｂ  金属硫化物脉；Ｃ  黄铜矿被后期辉铜矿交代；Ｄ  闪锌矿中出溶乳滴状黄铜矿 Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｓ ｏ ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｎ ｄａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙＣ ｕｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ８９９２Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ 岩石学报２ ０ ０ ９ ， ２ ５ （ １ １ ） Ａ  Ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｓ ｕ ｌ ｆ ｉ ｄ ｅ ｖ ｅ ｉ ｎ ；Ｂ  Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｓ ｕ ｌ ｆ ｉ ｄ ｅｖ ｅ ｉ ｎ ；Ｃ  Ｃ ｈ ａ ｌ ｃ ｏ ｐ ｙ ｒ ｉ ｔ ｅｐ ａ ｒ ｔ ｌ ｙｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｄｂ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｈ ａ ｌ ｃ ｏ ｃ ｉ ｔ ｅ ；Ｄ  Ｃ ｈ ａ ｌ ｃ ｏ ｐ ｙ ｒ ｉ ｔ ｅ ｅ ｘ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄｆ ｒ ｏ ｍｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｅ ｒ ｉ ｔ ｅ 铜石英细网脉；样品 Ｈ Ｔ ３  １ 、 Ｈ Ｔ ７ 、 Ｈ Ｔ １ ５和 Ｈ Ｔ １ ６为主成矿阶 段的石英细脉和网脉型铜矿石， 局部可见钾长石细脉， 表明 存在不同阶段蚀变矿物的叠加；样品 Ｈ Ｔ ９ 、 Ｈ Ｔ １ ３和 Ｈ Ｔ １ ９为 成矿晚阶段的石英 碳酸盐脉， 仅有少量黄铁矿化。 包裹体显微测温在中国科学院广州地球化学研究所流 体包裹体实验室完成， 流体包裹体研究方法参考卢焕章等 （ ２ ０ ０ ４ ） 。测试仪器为 Ｌ ｉ ｎ ｋ ａ ｍＭ Ｄ Ｓ６ ０ ０型冷热台， 仪器测定 温度范围为 － １ ９ ６ ℃ ～ ５ ５ ０ ℃， 测量精度在 － １ ０ ０ ℃ ～ ２ ５ ℃之 间为 ０ ． １ ℃， ２ ５ ℃ ～４ ０ ０ ℃ 之间为 １ ℃， ４ ０ ０ ℃ 以上为 ２ ℃。 测试升温速率一般为０ ． ２ ℃ ～ ５ ℃／ ｍ ｉ ｎ ， 含 Ｃ Ｏ ２包裹体 在其相转变温度（ 如固态 Ｃ Ｏ ２和笼合物熔化温度） 附近升温 速率降低为 ０ ． ２ ℃／ ｍ ｉ ｎ 。 对于水溶液包裹体， 根据测得的冰点温度， 利用 Ｂ ｏ ｄ ｎ ａ ｒ （ １ ９ ９ ３ ） 提供的方程， 获得流体的盐度；对于含 Ｃ Ｏ ２包裹体， 由笼合物熔化温度， 利用 Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｓ （ １ ９ ７ ９ ） 所提供的方法， 获得 水溶液相的盐度；对于含子矿物多相包裹体， 其盐度由子矿 物熔化温度， 利用 Ｈ ａ ｌ ｌ ｅ ｔ ａ ｌ ． （ １ ９ ８ ８ ） 提供的方程获得。利用 刘斌和段光贤（ １ ９ ８ ７ ） 公式获得气液两相包裹体的流体密度； 按照刘斌（ ２ ０ ０ １ ） 经验公式， 计算出含子矿物多相包裹体的流 体密度；根据 Ｓ ｈ ｅ ｐ ｈ ｅ ｒ ｄｅ ｔ ａ ｌ ． （ １ ９ ８ ５ ） 提供的相图获得含 Ｃ Ｏ ２ 包裹体的密度。由于富气两相包裹体和含子矿物多相包裹 体的显微测温较为困难， 因此， 频率直方图上的频数并不代 表其在矿床中的丰度。 流体包裹体成分的激光拉曼光谱分析在中山大学测试 中心完成， 仪器为 Ｒ ｅ ｎ ｉ ｓ ｈ ａ ｗｉ ｎ Ｖ ｉ ａ 型显微共焦拉曼光谱仪， 光源为 ５ １ ４ｎ ｍ氩激光器， 计数时间为 １ ０～ ３ ０ｓ ， 每 １ｃ ｍ－ １ （ 波数） 计数 １次， １ ０ ０～ ４ ０ ０ ０ｃ ｍ－ １全波段一次取峰， 激光束 斑约 １μ ｍ 。 ４ 流体包裹体岩相学及显微测温 ４ ． １ 流体包裹体类型及组合 根据包裹体在室温下的相态特征、 包裹体加热过程中的 相变和激光拉曼光谱分析结果， 将其分为四个类型（ 图 ４ ） 。 图 ４ 铜山斑岩铜矿床代表性流体包裹体照片 Ａ  Ｈ Ｔ １ ０样品中Ⅰ １亚型包裹体；Ｂ  Ｈ Ｔ ３  １样品中Ⅰ １亚型和Ⅳ型包裹体；Ｃ  Ｈ Ｔ ７样品中Ⅰ １亚型、 Ⅰ ２亚型、 Ⅱ型和Ⅳ型包裹体； Ｄ  Ｈ Ｔ ３ 样品中Ⅰ １亚型和Ⅲ型包裹体 图中缩写ＶＨ２Ｏ 气相水；Ｌ Ｈ２Ｏ 液相水；ＬＣ Ｏ２ 液相 Ｃ Ｏ２；Ｉ ｈ  石盐 Ｆ ｉ ｇ ． ４ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ Ａ  Ⅰ １  ｔ ｙ ｐ ｅｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅＨ Ｔ １ ０ ；Ｂ  Ⅰ １  ａ ｎ ｄⅣ ｔ ｙ ｐ ｅ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅ Ｈ Ｔ ３  １ ；Ｃ  Ⅰ １  ， Ⅰ ２  ， Ⅱ ａ ｎ ｄⅣ ｔ ｙ ｐ ｅｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅＨ Ｔ ７ ；Ｄ  Ⅰ １  ａ ｎ ｄⅢ ｔ ｙ ｐ ｅｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅＨ Ｔ ３ Ａ ｂ ｂ ｒ ｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ ＶＨ２Ｏ Ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ａ ｓ ｅＨ２Ｏ ；Ｌ Ｈ２Ｏ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｈ２Ｏ ；ＬＣ Ｏ２ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎｄ ｉ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ ；Ｉ ｈ  Ｈ ａ ｌ ｉ ｔ ｅ ９９９２武广等黑龙江省铜山斑岩铜矿床流体包裹体研究 （ １ ） Ⅰ型为气液两相包裹体。在含矿石英脉中大量发 育， 由气相和液相盐水溶液组成， 加热后均一为液相或气相。 根据其气液比大小和均一方式又可进一步分为 ２个亚型 Ⅰ １亚型富液两相包裹体（ 图 ４ Ａ ， Ｂ ， Ｃ和 Ｄ ） 呈椭圆 形、 多边形或不规则形， 存在于各阶段的石英中， 占包裹体总 数的 ８ ０ ％左右， 大小一般 ４～１ ７ μ ｍ ， 气液比变化于 ３ ％ ～ ４ ０ ％之间， 加热时均一到液相。 Ⅰ ２亚型富气两相包裹体（ 图 ４ Ｃ ） 呈椭圆形或多边 形， 存在于早、 中阶段石英中， 占包裹体总数的 ５ ％左右， 大小 介于５～ ７ μ ｍ ， 气液比变化于５ ０ ％ ～ ８ ５ ％之间， 加热时均一到 气相。液相成分主要为 Ｈ ２Ｏ ， 气相成分除 Ｈ２Ｏ外， 还有部分 Ｃ Ｏ ２。该类型包裹体与Ⅰ １亚型或Ⅱ型包裹体共存。 （ ２ ）Ⅱ型为含 Ｃ Ｏ ２包裹体（ 图 ４ Ｃ ） 。多呈椭圆形和不规 则形， 存在于中阶段石英中， 约占包裹体总数的 １ ０ ％， 大小一 般 ５～ ９μ ｍ 。大多数该型包裹体室温下为两相， 即液相盐水 溶液 ＋ 液相 Ｃ Ｏ ２， 在冷冻过程中出现 Ｃ Ｏ２气泡， 液相 Ｃ Ｏ２占 包裹体总体积的 １ ０ ％ ～ ８ ０ ％之间；部分该型包裹体在室温 下为液相盐水溶液 ＋液相 Ｃ Ｏ ２＋气相 Ｃ Ｏ２， 液相 Ｃ Ｏ２＋气相 Ｃ Ｏ ２占包裹体总体积的 ２ ５ ％ ～ ９ ０ ％， 气相 Ｃ Ｏ２占 Ｃ Ｏ２相总 体积的 ５ ％ ～ １ ５ ％， 加热时均一到液相 Ｃ Ｏ ２。该类型包裹体 呈孤立产出或与Ⅰ型和Ⅳ型包裹体共存。 （ ３ ）Ⅲ型为含子矿物多相包裹体（ 图 ４ Ｄ ） 。呈不规则 形， 存在于早阶段石英中， 占包裹体总数的 ３ ％， 大小一般 ６ ～ ８μ ｍ 。主要由气相 ＋ 液相 ＋ 子矿物组成， 液相成分主要为 盐水溶液， 气相成分除 Ｈ ２Ｏ外， 还有部分 Ｃ Ｈ４等成分， 气液 比变化于 ２ ％ ～ １ ０ ％， 子矿物以立方体石盐为主， 偶见浑圆状 钾盐和不透明子矿物， 加热时气泡先消失， 最后石盐消失均 一到液相。该类型包裹体与Ⅰ １亚型包裹体共存。 （ ４ ）Ⅳ型为纯气相包裹体（ 图 ４ Ｂ和 Ｃ ） 。包裹体呈暗 灰 黑色， 多为圆形或椭圆形， 存在于中阶段石英中， 占包裹 体总数的２ ％， 大小一般２～ ５ μ ｍ 。该类型包裹体与Ⅰ和Ⅱ型 包裹体共存。 ４ ． ２ 流体包裹体测温结果 流体包裹体显微测温结果及参数见表 １和图 ５ 。 表 １ 流体包裹体显微测温及相关参数 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ｏ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙｄ ａ ｔ ａａ ｎ ｄｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙＣ ｕｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ 成矿阶段 包裹体 类型 笼合物熔化 温度（ ℃） 冰点温度 （ ℃） Ｃ Ｏ ２部分均 一温度（ ℃） 子晶熔化 温度（ ℃） 完全均一 温度（ ℃） 盐度 （ ｗ ｔ ％Ｎ ａ Ｃ ｌ ｅ ｑ ｖ） 密度 （ ｇ ／ ｃ ｍ ３） 早阶段 Ⅰ １ － １ ４ ． ３～－ ９ ． ８ （ １ ５ ） ４ ２ ０～ ４ ９ １ （ ２ ２ ） １ ３ ． ７ ２～ １ ８ ． ４ ００ ． ６ ０～ ０ ． ７ ２ Ⅰ ２４ ２ ７～ ４ ６ ９ （ ５ ） Ⅲ ４ ４ ０～ ５ ０ ０ （ ２ ） ４ ４ ０～ ５ ０ ０ （ ２ ） ５ ２ ． ０ ４～ ５ ９ ． ７ ６１ ． １ ０～ １ ． １ ８ 中阶段 Ⅰ １ － １ ０ ． １～－ ３ ． ６ （ ３ ４ ） ２ ４ ５～ ４ １ ７ （ ３ ８ ） ５ ． ８ ６～ １ ４ ． ０ ４０ ． ７ ７～ ０ ． ９ １ Ⅰ ２２ ４ １～ ３ ５ ８ （ ３ ） Ⅱ ５ ． １～ ８ ． ５ （ ６ ） ９ ． ８～ ３ ０ ． １ （ １ ０ ） ２ ４ ５～ ３ ９ ９ （ １ ０ ） ２ ． ９ ６～ ８ ． ８ ２０ ． ５ ５～ ０ ． ８ ７ 晚阶段Ⅰ １ － １ ２～－ ２ ． ２ （ ４ ６ ） １ ２ ２～ ２ １ ８ （ ５ ６ ） ３ ． ７ １～ １ ５ ． ９ ６０ ． ８ ８～ １ ． ０ ３ 早阶段主要为Ⅰ １亚型、 Ⅰ ２亚型和Ⅲ型流体包裹体 （ 图 ５ Ａ ） 。Ⅰ １亚型包裹体均一温度介于 ４ ２ ０ ℃ ～ ４ ９ １ ℃之 间， 少量 ＞ ５ ５ ０ ℃， 冰点在 －１ ４ ． ３ ℃ ～－９ ． ８ ℃， 盐度介于 １ ３ ． ７ ２ｗ ｔ ％ ～１ ８ ． ４ ０ｗ ｔ ％ Ｎ ａ Ｃ ｌ ｅ ｑ ｖ ， 流体密度介于０ ． ６ ０ ～ ０ ． ７ ２ ｇ ／ ｃ ｍ ３；Ⅰ ２