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摘要：内蒙古的乌努格吐山斑岩铜钼矿床是我国东北地区的大型矿床之一，位于中亚造山带，是碰撞造山体制的斑岩矿床。乌努格吐山斑岩铜钼矿床的石英中发育水溶液、含子晶和富CO2三相包裹体，但晚阶段石英中只含水溶液包裹体。早、中、晚各阶段包裹体均一温度分别为>490℃、240℃～490℃、100℃～240℃；早阶段流体包裹体有捕获盐度很高的过饱和溶液，中阶段介于6.9～53 wt%Naeqv，而晚阶段则不高于12.4 wt%Naeqv。矿化主要发生于中阶段，钼矿化温度为320℃～480℃，铜矿化温度为240℃～330℃。研究认为，成矿流体在早阶段高温、富CO2，有深部含矿流体的加入，经中阶段沸腾、CO2逸失、温度和盐度降低等过程演化为导致大量金属硫化物沉淀的还原性流体，继而由于大气降水的混入和降温等过程，演化为晚阶段低温、低盐度、贫CO2的热液。流体沸腾是成矿物质快速沉淀的重要机制。

关键词：成矿流体；流体包裹体；斑岩铜钼矿；乌努格吐山

乌努格吐山斑岩铜钼矿位于内蒙古自治区呼伦贝尔盟新巴尔虎右旗北部，是我国东北地区的大型矿床，属于碰撞造山体制的斑岩型矿床。通过研究乌努格吐山矿床的成因和成矿背景，可进一步加深对碰撞造山体制斑岩铜钼矿床的认识，而成矿流体一直是矿床学研究的重要对象，对流体包裹体的研究是一种有效的途径。

1  区域地质背景与矿床地质特征

乌努格吐山铜钼矿区位于中生代陆相火山盆地边缘的古隆起部位，区域性北东向额尔古纳一呼伦深断裂在矿区东侧约25公里处通过，受深断裂影响，旁侧次一级断裂构造十分发育，矿区主要断裂系统为北东和北西向两组，但以北东向断裂为主体。北西与北东向两组断裂交叉复合部位，当形成贯通性构造，与深部岩浆房相通时，往往形成中心式火山管道，并控制了火山—次火山喷发侵入及其热液成矿活动（图1）。

该矿床铜钼矿体分布严格受蚀变带控制，以斜长花岗斑岩为中心形成环状蚀变和环状矿体，矿体东南部被晚期侵入角砾熔岩破坏，具有典型的斑岩铜钼矿床蚀变特征。中心式面型环状蚀变广泛发育，规模巨大，蚀变分带明显，与矿化关系十分密切，南北矿段是一个统一的环形蚀变带，但被晚期平移正断层所破坏。

乌努格吐山铜钼矿床矿化分带明显受热液蚀变分带制约，是成矿温度梯度变化特征造成的。根据金属矿物组合发育特征，从蚀变中心向外，依次可大致划分为四个金属矿化带：黄铁矿—辉钼矿带、（辉钼矿）—黄铁矿—黄铜矿带、黄铁矿—黄铜矿带、黄铁矿—方铅矿—闪锌矿带。

根据透岩浆流体成矿理论，岩浆体实际上只是含矿流体的通道而不是提供者。因此，成矿作用主要取决于含矿流体体系上升的方式及其与熔浆体系的解耦过程。从岩浆固结过程来说，随着温度的下降和硅酸盐矿物的结晶，熔浆的渗透率越来越低，最终将会有一部分含矿流体被圈闭在造岩矿物的颗粒之间形成浸染状矿化。因此，浸染状矿化是判别成矿物质来源的可靠证据。脉状或细脉状矿化既可以出现在岩浆体内，也可以出现在围岩中，不是判别物质来源的可靠证据。所谓火成岩与成矿作用有关，实际上系指该火成岩是含矿流体的溢出通道。因此，如果哪一种火成岩是成矿母岩，必然可以观察到浸染状结构特征。

Q4-第四系，Clm-古生代安山岩、结晶灰岩，ξiπ-次英安质角砾熔岩，γiπ-二长花岗斑岩，λiπ-次流纹质晶屑凝灰熔岩，γβ-黑云母花岗岩，αμ/δμ-安山玢岩、闪长玢岩，λπ-刘雯斑岩，I-H-水云母化带，Q-S-H-石英绢云母化带，Q-Kf-石英钾长石化带，1-断层，2-环形断裂系统，3-火山管道构造，4-爆发角砾岩筒，5-地质界线，6-蚀变带界线，7-铜矿化，8-钼矿化

图1  乌奴格吐山斑岩铜钼矿床地质简图

2  流体包裹体测温

将用于研究的样品磨制成包裹体测温片，测温工作主要在中国地质大学（北京）流体包裹体实验室完成。冷热台为Linkam600型，可测温度范围为-180-550℃，冷冻数据和加热数据精度分别为士0.1℃和士2℃。冷冻测温时，利用液氮对包裹体降温，在温度下降过程中观察包裹体的变化，包裹体冷冻后，缓慢升温，观察冰点、三相点、笼合物及气泡和石盐子晶消失等，当温度接近相变点时，控制升温速度，使之为1℃/min或者更低。对于气液包裹体，根据所测的冰点温度查冰点与盐度的换算表或者根据公式直接计算，得到流体包裹体的盐度值；对于含盐子矿物包裹体首先利用冷热台测得石盐子矿物的消失温度，然后利用公式计算得到盐度（Hall et al.1988），而对于二氧化碳三相包裹体则通过冷冻法测得其笼合物融化温度然后同样根据公式可计算其盐度（Roedder，1984）。对各类包裹体进行均一温度测定时根据不同的包裹体特征可分为多种情况。首先，气液两相包裹体，升温速度一般为10℃或20℃/min，在升温过程中观察气液两相的变化，当一相（通常是气相，少数情况下是液相）接近消失时，将升温速度控制到1℃/min，以便准确记录均一温度。含子晶的多相包裹体，在升温过程中观察气、液、固三相的变化。先测部分均一温度，部分均一时，通常是均一到液相，当子晶或气相快消失时，降低升温速度，准确记录它们的消失温度。然后再测完全均一温度，完全均一有三种情况：一是，子晶先消失，最后从气相均一到液相；第二种情况是子晶和气相同时消失而均一到液相；最后一种情况是气相先消失，最后由子晶均一到液相。

本次试验的样品主要采自矿区出露岩石，包括石英斑晶和石英脉（由于没有观察到成矿晚期岩石，故以下成矿晚期包裹体资料来源于文献）。通过对测温片的镜下观察发现：各种石英网脉及斑岩的石英斑晶中发育了大量流体包裹体，石英斑晶中少见熔融包裹体，其中沿矿物的生长面分布或者孤立分布为原生包裹体，沿主矿物内部愈合裂隙定向排列但并不切穿主矿物的为假次生包裹体，以及沿切穿矿物颗粒的裂隙分布的次生包裹体。包裹体形态一般为长条形、椭圆形、不规则圆形、三角形、其它多边形及负晶形状，大小从＜1μm到二十几μm不等，集中于6～12μm范围内。

3  数据分析

根据测温数据显示热液石英脉中流体包裹体的均一温度集中于三个区间内：＞490℃，240℃～490℃和100℃～240℃，表明成矿过程具有三个阶段。石英斑晶中的流体包裹体显示岩浆-热液过渡期流体特征。包裹体类型以富气包裹体为主，少见三相包裹体。富气包裹体的气液比高，均一温度较高。

属于热液早期阶段包裹体的主要为富气相包裹体和多相包裹体，富液相包裹体罕见。它们个体普遍较大，一般10～25μm，主要呈负晶形、近圆形。富气相包裹体的气液比一般＞75%，均一温度＞490℃，盐度为8.0～12.0wt%Naeqv。多相包裹体在升温均一过程中气泡先消失，石盐后消失，还见个别包裹体加温500℃以上子矿物不熔化，表明所捕获的流体是过饱和溶液。CO2包裹体含量极少，且个体较小，仅可见一个包裹体，但加热至500℃以上发生爆裂，仍未均一。

中阶段早期是钼矿化的主要时期，均一温度集中于320℃～480℃之间。包裹体个体为8～14μm，以圆形、近圆形为主，富气包裹体占含量的75%左右，富液包裹体占10%左右，多相包裹体占5%左右。多相包裹体可见为石盐和黄铜矿子矿物。含石盐子矿物的多相包裹体均一方式很多，包括气泡先于子矿物消失、气泡与子矿物同时消失和子矿物先于气泡消失，充分证明所捕获的流体为饱和或过饱和的沸腾流体。同一矿物内3类包裹体共存，均一方式多样，均一温度相近，盐度差别非常大，应属于流体沸腾的有利证据。

中阶段晚期为铜矿化的阶段，均一温度介于240℃～330℃之间。以富液相包裹体和多相包裹体为主，富液包裹体占70%以上。富液相包裹体气液比集中在10%左右，多相包裹体均一方式为石盐子晶先于气泡消失。与钼矿化阶段相比，流体盐度下降，由饱和-过饱和热液向不饱和热液演化。

晚期阶段包裹体个体较小，一般为5～8μm，类型单一，主要为富液相包裹体，均一温度介于100℃～240℃之间，集中于100℃～150℃，盐度为3.4～12.4wt%Naeqv，代表了大量成矿物质沉淀之后 的中低温-低盐度热液活动。

据李诺等的测试表明，乌山矿床的成矿流体属Na-H2O体系。根据Na-H2O体系包裹体密度公式，计算流体密度集中于0.62-1.18g/cm3。其中，富气相包裹体和富液相包裹体通常小于1g/cm3，多相包裹体密度大于1g/cm3。

4  结论

1.乌努格吐山斑岩铜钼矿床的石英中发育水溶液、含子晶和富CO2三相包裹体，但晚阶段石英中只含水溶液包裹体。早、中、晚各阶段包裹体均一温度分别为>490℃、240℃～490℃、100℃～240℃；早阶段流体包裹体有捕获盐度很高的过饱和溶液，中阶段介于6.9～53 wt%Naeqv，而晚阶段则不高于12.4 wt%Naeqv。矿化主要发生于中阶段，钼矿化温度为320℃～480℃，铜矿化温度为240℃～330℃。

2.早阶段和中阶段包裹体含多种子矿物，晚阶段包裹体不含子晶。

3.早阶段成矿流体为高温、富CO2的流体，有深部含矿流体的加入；中阶段成矿流体发生沸腾，CO2逸失；晚阶段流体低温、低盐度、贫CO2。

4.成矿过程中流体发生沸腾，流体沸腾是成矿物质快速沉淀的重要机制。

参考文献：

[1]北京金有地质勘查有限公司. 内蒙古自治区新巴尔虎右旗乌努格吐山矿区铜钼矿勘探报告. 2006

[2]秦克章，李惠民，李伟实. 内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿床成岩成矿时代. 地质论评. 1999，45（2）：180-185.

[3]中国有色金属工业总公司地质勘查总局. 满洲里——新右旗铜银多金属矿带大型矿床地质特征. 矿产地质系列丛书.

[4]罗照华，卢欣祥，陈必河. 透岩浆流体成矿作用导论. 北京：地质出版社，2009.

[5]罗照华，莫宣学，卢欣祥，陈必河，柯珊，侯增谦，江万. 透岩浆流体成矿作用——理论分析与野外证据. 地学前缘. 2007，14（3）：165-182

[6]卢焕章，范宏瑞，倪培，欧光习，沈昆，张文淮. 流体包裹体. 北京：地质出版社，2004.

[7]李诺，陈衍景，赖勇，李文博. 内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床流体包裹体研究. 岩石学报. 2007，23（9）：2177-2188.

[8]张德会.流体的沸腾和混合在热液成矿中的意义. 地球科学进展，. 1997，12（6）：546 - 552.

[9]张振亮，吕新彪，饶冰. 均匀流体和不均匀流体的形成机制：来自合成流体包裹体的证据. 地球科学——中国地质大学学报. 2008，33（2）：259-265.

[10]刘斌，沈昆. 流体包裹体热力学. 北京：地质出版社，1998，1-288.

[11]尹煜春. 内蒙古乌奴格吐山次火山斑岩型铜-钼矿床控矿因素分析及找矿方向. 矿产与地质. 2007，21（3）：298-303.

作者简介：吕建录（1988年-），男，本科，地质工程师，主要从事地质矿产勘查工作。