DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.05.16
甘肃李坝金矿床流体包裹体特征与矿床成因
谢友良1, 2, 3，邵拥军1, 2，冯雨周1, 2，张宇1, 2，刘忠法1, 2，刘清泉1, 2，郑明泓1, 2，谭华杰1, 2
(1. 中南大学 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，长沙 410083；
2. 中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083；
3. 湖南华中矿业有限公司，长沙 410003)
摘 要：李坝金矿床是礼岷金矿带东段一个大型金矿床，矿体产于近NW向、EW向韧脆性剪切带中。通过详细的野外调研和室内鉴定，李坝成矿过程可以划分为热液期和表生期，其中热液期可细分为黄铁矿阶段(A1)和黄铁矿-绢云母-石英阶段(A2)、多金属硫化物阶段(A3)等主成矿阶段。包裹体岩相学分析和显微测温分析表明，A1阶段流体包裹体以水溶液包裹体为主，还有少量的CO2包裹体(II型)、含CO2三相水溶液包裹体(III型)，均一温度集中于380~400 ℃，盐度集中于5%~8% NaCleq之间。A2阶段流体包裹体以CO2包裹体(II型)、含CO2三相水溶液包裹体(III型)为主，水溶液包裹体较少，均一温度集中于320~340 ℃之间，盐度集中于8%~11% NaCleq之间。A3阶段流体包裹体以CO2包裹体(II型)、含CO2三相水溶液包裹体(III型)为主，水溶液包裹体较少，均一温度集中于280~300 ℃之间，盐度集中于2%~6% NaCleq之间。通过H2O和CO2体系联合p-t图解估算成矿压力为95~150 MPa，估算最大成矿深度为5.6 km。对比研究表明：李坝金矿床矿体呈似层状、透镜状赋存于浅变质沉积岩中，且矿体与围岩边界模糊；金属矿物主要为细粒黄铁矿，上述矿床地质特征总体与卡林型金矿床一致，而流体包裹体特征指示该矿床成矿流体具有富CO2、中高温、低盐度的特征，这与造山型金矿床一致。综合地质和流体包裹体特征，李坝金矿床成因类型为广义的类卡林型。
关键词：流体包裹体；成矿流体；类卡林型金矿；李坝金矿床；礼岷金矿带
文章编号：1004-0609(2018)-05-0994-14 中图分类号：P611 文献标志码：A
研究表明，造山型、浆控高温热液型、浅成低温热液型、卡林型、热水沉积型等热液金矿床是成矿流体的固体沉淀物或成矿流体与围岩相互作用的产物。因此，成矿流体的性质和活动规律是判别金矿床成因的重要依据，而成矿流体活动信息很好地保存在流体包裹体中，这使得流体包裹体成为金矿床成因研究中最基础和最准确的方法[1]。如李晶等[2]对甘肃阳山金矿床流体包裹体岩相学和显微测温分析结果表明，该矿床具有CO2包裹体较发育，均一温度为中高温的特征，不同于卡林型金矿床，而与造山型金矿床特征相似，结合矿床地质特征，对其成因提出了新的认识，认为该矿床为卡林型与造山型金矿床之间的过渡类型。邓轲等[3]对黑龙江省黑河市争光金矿床流体包裹体岩相学和显微测温进行了分析，结果表明其流体包裹体特征与浅成低温热液型金矿床相符，明显不同于构造蚀变岩型金矿床，从而确定了其成因类型为浅成低温热液型。鞠培姣等[4]借助于流体包裹体岩相学、显微测温及群体包裹体气液相成分分析等方法以包金山金矿床流体包裹体为研究对象进行了研究，在此基础上厘定其成因类型为变质热液叠加中温岩浆热液充填交代型矿床(造山型)。研究发现，造山型和微细粒浸染型金矿床是两类最为常见的金矿床，同时也是研究程度较为成熟的两类矿床。对比研究这两类金矿床流体包裹体特征表明，其流体包裹体特征存在明显差异[1]，主要表现为：1) 富CO2的包裹体是造山型金矿床典型特征，而卡林型金矿床不发育。2) 造山型金矿床包裹体具有中高温(265~460 ℃)、低盐度(＜12.63% NaCleq)、成矿压力(50~400 MPa)变化范围大的特征；而卡林型金矿床包裹体具有中低温(160~250 ℃)、盐度变化范围较大、成矿压力(25~65 MPa)较低的特征。因此，通过与造山型、微细粒浸染型金矿床流体包裹体特征对比分析可以为厘定矿床成因提供依据。
礼岷金矿带是甘肃礼县-岷县北部地区呈东西向展布的金矿带，发育有李坝、金山、赵沟、杜沟、三人沟、周家沟、付家坪、锁龙、马泉等多个产于古生界浅变质岩中的金矿床(点)[5-7]。李坝金矿床是礼岷金矿带东段开采较早的一大型金矿床，其中Au总资源量为115.8 t，平均品位1.89×10-6[8]。截止目前，前人对该矿床区域地质背景、矿床地质特征、成岩成矿年龄、矿床成因、成矿规律及找矿标志等多方面进行了研究，并积累了丰富的研究成果[9-18]。但在成矿流体特征方面的研究尚存在争议，张作衡等[13]对李坝金矿床流体包裹体的研究指示该矿床均一温度为208~475 ℃，主要在300~420 ℃之间，属于中高温，这与卢宗柳等[9]和黄杰等[19]对该矿床流体包裹体研究结果指示其主成矿阶段成矿温度属中低温的认识明显不同。对比前人研究成果，未把成矿作用过程、富CO2包裹体都考虑进去是造成认识不同的根源，这也制约了李坝金矿床成矿流体特征与演化及成矿机制的系统研究。另外，前人对李坝金矿床成因提出了不同的观点。任新红[7]和黄杰等[19]通过对李坝金矿床流体包裹体特征及S、Pb、H、O、Rb和Sr同位素特征的研究，从成矿物质来源、成矿温度、成矿流体介质成分、成矿年龄等方面对该矿床成因类型进行了探讨，认为其成因类型为岩浆-变质混合成矿流体的热液充填-交代型(造山型)；张姚代等[11]、周科慧等[5]对李坝金矿床矿床地质特征研究表明，矿体主要呈似层状、透镜状赋存于断裂破碎带内，且与围岩边界模糊；矿区内主要金属矿物为细粒黄铁矿。另外，矿区内可见明金，但粒度细，且主要赋存于细粒黄铁矿中。其地质特征总体上与微细粒浸染状金矿床相符合，因此，认为其成因类型为微细粒浸染型(卡林型)。对比前人研究成果发现，李坝金矿床非常复杂，片面地以矿床地质特征或地球化学特征为矿床成因研究的依据是导致矿床成因认识不同的根源。因此，本文作者在李坝金矿床地质特征研究的基础上，对该矿床流体包裹体开展了岩相学、显微测温方面的系统研究，揭示了成矿流体特征与演化规律，探讨了流体成矿机制，并通过与卡林型、造山型金矿床在矿床地质和流体包裹体特征等方面的对比研究，以期用这种最基础和最准确的研究手段为厘定矿床成因提供依据。
1 区域地质背景
前期研究工作已对李坝金矿床“区域地质背景”和“矿区地质特征”做了细致的描述，本文不再对这两方面进行详细表述，详细内容可参考邵拥军等[20]。
图1 李坝金矿大地构造位置图及区域地质简图(据文献[11]修改)
Fig. 1 Geotectonic location map (a) and regional geological map (b) of LiBa gold deposit (modified after Ref. [11])
李坝金矿床位于甘肃省李坝县境内，大地构造位置上位于华北古陆板块与扬子古陆板块碰撞接触带的中秦岭华力西褶皱带北亚带中(见图1(a))。区域内出露的地层主要有泥盆统李坝群和西汉水组细碎屑岩为主的类复理石建造，中石炭统下加岭组滨-浅海相的泥质砂质建造，中下侏罗统、第三系碎屑岩建造及第四系残积物、坡积物。其中中泥盆统李坝群类复理石建造是区内金矿床的重要含矿层(见图1(b))。区域构造由一系列褶皱与断裂组成。区域内主要构造包括石家河坝复式向斜、礼县—洮坪—苇子坝断裂和礼县—罗坝—锁龙口断裂。区域内岩浆活动强烈，在海西期、印支期和燕山期均有出露，具有多旋回、多期次特征。与李坝金矿床成矿关系密切的中川复式岩体位于矿区西南向距矿区2~3 km的区域内，岩性主要为黑云母二长花岗斑岩和黑云母二长花岗岩 [11, 15-17]。区域内金属矿产主要以金为主，次为铀，南部有少量的铜铅锌。
2 矿区地质特征
李坝金矿区内出露地层以中泥盆统李坝群浅变质碎屑岩为主，在矿区内分布最为广泛。矿区构造以褶皱和断裂为主。酒店—李坝复式背斜的次级褶皱和赵沟—申家山倒转向斜为矿区内主要的褶皱构造。断裂构造按走向可划分为近EW、NW和NNW，主要断裂构造包括F1、F3、F29、F2-1、F2-2和F8。其中F1断裂为矿区内最主要的断裂构造，属罗坝—锁龙口断裂的次级断裂，分布于矿区东部，沿走向贯穿了整个矿区，走向NW，总体南倾，倾向220°~230°，倾角75°~85°，沿走向长度＞6 km，宽50~200 m，F1断裂中仅发现有弱矿化现象，未发现具有工业价值的矿体。矿区内出露的岩体主要为中川复式岩体。另外，矿区内还发育有云斜煌斑岩和闪长岩岩脉。
截止目前，在李坝金矿区内共圈定69条金矿体，其中规模较大的矿体有26号、26-3号、26-5号、26-7号、7-4号、7-9号、6号、6-1号、6-34号和6-35号，且已查明的矿体均赋存于矿区内次级断裂破碎带内，严格受断裂构造破碎带控制。26号矿体是本区内正在开采的金属量最大的单个矿体，关于矿体特征的详细描述可以参考邵拥军等[20]。
图2 李坝金矿床矿区地质图(据文献[8]修改)
Fig. 2 Geological map of Liba gold deposit(modified after Ref. [8])
图3 李坝金矿床矿石类型及显微照片
Fig. 3 Ore types and microphotographs in Liba gold deposit
根据前期研究成果[20]，李坝金矿床矿石类型包括原生硫化物矿石和氧化矿矿石。原生硫化物矿石包括石英-黄铁矿矿石(见图3(a))、石英-绢云母-黄铁矿矿石(见图3(b))和石英-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石(见图3(c))；氧化矿矿石为褐铁矿矿石(见图3(d))。矿区内金属矿物有黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和褐铁矿；非金属矿物包括石英、绢云母、绿泥石、方解石和石膏。矿石结构有晶粒结构(见图3(e))、交代结构(见图3(f)和(g))、固溶体分离结构(见图3(h))和压碎结构(见图3(i))；矿石构造包括稀疏浸染状、细脉浸染状、稠密浸染状、条带状、块状和角砾状构造。
根据前期研究成果[20]，李坝金矿床蚀变十分发育，蚀变类型包括硅化(见图4(a))、绢云母化(见图4(a)和4(b))、绿泥石化(见图4(c))和碳酸盐化(见图4(d))。
前期研究发现[20]，李坝金矿床成矿作用过程包括热液期(A)和表生期(B)。热液期可分为黄铁矿阶段(A1)、黄铁矿-绢云母-石英阶段(A2)和多金属硫化物阶段(A3)(见表1)，其中A2和A3阶段为主成矿阶段。
热液期：石英-黄铁矿阶段金属矿物以黄铁矿为主，还有少量的毒砂，非金属矿物以石英为主，还有少量的方解石。黄铁矿呈浸染状产出，晶形为立方体，粒径＞0.1 mm，为后生成的各种矿物交代溶蚀现象显著，呈骸晶、孤岛状、骨架状等交代结构。毒砂呈自形-半自形粒状，粒径大小为0.06~0.3 mm，较为破碎。
黄铁矿-绢云母-石英阶段矿物主要有黄铁矿、石英、绢云母。黄铁矿呈浸染状、团块状及细脉状产出；以微细粒状自形-半自形立方体为主(见图3(e))，粒径不等。
多金属硫化物阶段矿物成分包括黄铁矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、石英、绢云母、绿泥石和少量的方解石。黄铁矿晶形为自形-半自形立方体、五角十二面体或他形粒状晶，粒径＞0.1 mm。毒砂自形程度高，横切面呈板状、菱形，粒径大小为0.2~3.0 mm。闪锌矿呈半自形-他形粒状，粒径不等，部分样品闪锌矿遭受后期压力作用较为破碎(见图3(i))。黄铜矿呈他形不规则粒状，粒径＜0.1 mm；方铅矿呈他形不规则粒状，粒径不等。
图4 李坝金矿床典型地质现象照片
Fig. 4 Graphs showing typical geological phenomena in Liba gold deposit
表1 李坝金矿床矿物生成顺序简表
Table 1 Simplified paragenetic sequence of minerals from Liba Au deposit
表生期金属矿物以褐铁矿为主。褐铁矿呈红褐色，在矿区内广泛发育，显微镜下特征表现为呈半自形-他形针状、不规则状，粒径＜0.1 mm。
3 流体包裹体特征
3.1 包裹体岩相学特征
本次研究所涉及的样品均采自矿区内6号、7号和26号矿体(见图2)。选取黄铁矿阶段(D011-2、D026-1、D053-1)、黄铁矿-绢云母-石英阶段(D015-1、D021-1、D039-1、D039-2、D043-1)、多金属硫化物阶段(D009-3、D011-1)的代表性样品进行包裹体特征研究(见表2)。
系统的包裹体岩相学特征研究表明，李坝金矿床各成矿阶段石英中原生包裹体发育，根据其在室温(20 ℃)下的相态特征可划分为3种类型。
I型包裹体：室温下呈气液两相产出，由液相盐水溶液和气相气泡组成。I型包裹体气相体积分数＜50%(见图4(a)和(b))。该类包裹体直径为5~15 μm，多呈椭圆状、负晶形、不规则状分布于石英中。
II型包裹体：室温下呈液相CO2、气相CO2两相产出(见图4(b)~(d))，包裹体直径为6~15 μm，形态多为负晶形、椭圆状、不规则状，可见其与I型、III型包裹体共生。
III型包裹体：室温下呈盐水溶液相、液相CO2、气相CO2三相产出，具有典型的“双眼皮”特征，CO2相占包裹体体积分数＞50 %(见图4(c)和(d))，CO2部分均一为液相，最终以碳质相膨胀达到完全均一。该类包裹体直径为7~20 μm，形态多呈椭圆状、负晶形，可见其与I型、II型包裹体共生。
3.2 包裹体显微测温方法
包裹体显微测温工作在中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室完成，测试所用仪器为Linkam THMS-600型地质用冷热台，测温范围为-196~600 ℃，-196~30 ℃内测试精度为±0.1 ℃，30~600 ℃内测试精度为±1 ℃。温度变化速率设置为10~30 ℃/min，当接近相变点时，设置为0.1~1 ℃/min。
通过冷热台测得了包裹体的二氧化碳熔化温度、初始熔化温度Ti、冰的最终熔化温度、部分均一温度和气液均一温度。利用BROWN[21]的Flincor程序，通过BROWN和LAMB[22]等式计算出包裹体的盐度、密度等参数。
3.3 包裹体显微测温结果
本次研究对李坝金矿床10件样品进行冷冻法和均一法测温，共测得213个包裹体，测试结果列于表3。不同成矿阶段(A1、A2和A3)的均一温度、盐度如图5所示。
1) A1阶段包裹体显微测温结果
本阶段包裹体较为发育，类型以Ia型水溶液包裹体为主，还有少量的II型纯CO2包裹体和III型水溶液CO2三相包裹体，可见3种类型包裹体共生。
I型包裹体共测得47个数据，冰的最终融化温度变化范围为-7.1~-1.8 ℃，均一温度介于330~440 ℃之间，平均温度389 ℃(见图5(a))，最终均一为液相；盐度为3.76~9.45% NaCleq(见图5(b))，平均值为6.49% NaCleq。II型包裹体测得4个数据，固态CO2熔化温度范围为-58.0~-57.6 ℃；均一温度为30.3~30.6 ℃，平均温度30.4 ℃，最终均一为碳质液相。III型包裹体测得9个数据，固态CO2熔化温度范围为-58.1~-57.7 ℃，CO2笼合物熔化温度为8.2~8.8 ℃，CO2相部分均一温度介于30.2~30.7 ℃，平均温度30.5 ℃，均一为碳质液相；最终均一温度为444~460 ℃，平均温度456 ℃(见图5(a))，碳质相膨胀充满整个包裹体达到均一；盐度为2.42%~3.57% NaCleq，平均值为2.93% NaCleq(见图5(b))。
表2 样品类型及采样位置
Table 2 Sample types and localities
图5 流体包裹体镜下显微特征(Aq—水溶液相；V—气相；Cl—液相CO2；Cv—气相CO2)
Fig. 5 Microphotographs of fluid inclusions in Liba gold deposit (Aq—Aqueous solution; V—Vapor; Cl—CO2 liquid；Cv—CO2 vapor)
2) A2阶段包裹体显微测温结果
本阶段包裹体较为发育，类型以Ia型水溶液包裹体为主，其次为III型水溶液CO2三相包裹体，II型纯CO2包裹体最少，可见3种类型包裹体共生。
I型包裹体共测得69个数据，冰的最终融化温度变化范围为-8.8~-0.6 ℃，均一温度为290~330 ℃，平均温度330 ℃(见图5(c))，最终均一为液相；盐度为0.99%~12.63% NaCleq，平均值为8.67% NaCleq(见图5(d))。II型包裹体测得9个数据，固态CO2熔化温度范围为-59.1~-58.3 ℃；均一温度为27.3~30.5 ℃，平均温度30.4 ℃，最终均一为碳质液相。III型包裹体测得15个数据，固态CO2熔化温度范围为-59.3~ -56.7 ℃，CO2笼合物熔化温度为7.7~8.2 ℃，CO2相部分均一温度介于27.8~30.4 ℃，平均温度30.5 ℃，均一为碳质液相；最终均一温度为345~359 ℃，平均温度353 ℃(见图5(c))，碳质相膨胀充满整个包裹体达到均一；盐度为3.57%~4.51% NaCleq，平均值为4.07% NaCleq (见图5(d))。
3) A3阶段包裹体显微测温结果
本阶段包裹体较为发育，类型以I型水溶液包裹体为主，还有少量的II型纯CO2包裹体和III型水溶液CO2三相包裹体，可见3种类型包裹体共生。
I型包裹体共测得36个数据，冰的最终融化温度变化范围为-6.2~-1.2 ℃，均一温度为265~315 ℃，平均温度292 ℃(见图5(e))，最终均一为液相；盐度为1.98%~9.45% NaCleq，平均值为4.32% NaCleq(见图5(f))。II型包裹体测得14个数据，固态CO2熔化温度范围为-62.5~-57.1 ℃；均一温度为29.1~30.6 ℃(平均温度30.0 ℃)，最终均一为碳质液相。III型包裹体测得10个数据，固态CO2熔化温度范围为-62.5~ -57.1 ℃，CO2笼合物熔化温度为7.9~8.7 ℃，CO2相部分均一温度介于29.1~30.5 ℃(平均温度30.0 ℃)，均一为碳质液相；最终均一温度为290~320 ℃，平均温度303 ℃(见图5(e))，碳质相膨胀充满整个包裹体达到均一；盐度为2.22%~3.57% NaCleq，平均值为2.86% NaCleq (见图5(f))。
表3 李坝金矿床流体包裹体显微测温结果
Table 3 Microthermometric data of fluid inclusions in Liba gold deposit
4 讨论
4.1 成矿流体特征及其演化
包裹体岩相学特征研究表明，李坝金矿床热液期不同成矿阶段与金属矿物共生的石英内均发育有I型、II型和III型三类包裹体，反映了李坝金矿床成矿期成矿流体具有富CO2的特征[4, 23]，且成矿作用与NaCl-H2O-CO2流体的不混溶关系密切[24-25]。另外，显微镜下观察发现，I型、II型和III型原生包裹体在同一视域中共生，表明包裹体被捕获时处于一种不均匀的热液体系状态[26-27]。
包裹体显微测温结果显示：
1) 李坝金矿床主成矿期A1阶段的成矿流体为高温、低盐度的NaCl-H2O-CO2流体体系；A2阶段的成矿流体为中高温、低盐度的NaCl-H2O-CO2流体体系；A3阶段的成矿流体为中高温、低盐度的NaCl-H2O-CO2流体体系，盐度变化范围较大。从A1阶段到A3阶段，随着成矿过程的进行，流体的温度呈逐渐降低的变化趋势，盐度在A2阶段有小幅度的升高，而后逐渐降低(见图6)。
图6 李坝金矿床包裹体均一温度和盐度直方图
Fig. 6 Histograms of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in different phases in Liba gold deposit
2) A1阶段I型包裹体密度范围为0.48~0.75 g/cm3；A2阶段I型包裹体密度范围为0.64~0.85 g/cm3；A2阶段I型包裹体密度范围为0.71~0.94 g/cm3。可以看出，从A1阶段至A3阶段，流体的密度呈逐渐增大的变化趋势。
3) 不同成矿阶段固相CO2熔化温度范围为-62.5~-55.6 ℃，低于CO2三相点温度，反映了II型和III型包裹体的气相成分除CO2外，可能还含有N2、CH4、H2和CO等成分。
综上所述，李坝金矿床热液期成矿流体属于富CO2、中高温和中低盐度体系，具有多数金矿床成矿流体的典型特征，可能为岩浆期后热液。NaCl-H2O-CO2流体来源于矿区内酸性岩浆热液，在运移过程中由于压力突然降低流体发生不混溶相分离作用，分离为富CO2和富NaCl-H2O(少量CO2)两种独立的流体。
图7 包裹体均一温度-盐度关系图
Fig. 7 Relationship between homogenization temperature and salinity of fluid inclusions
4.2 成矿压力与成矿深度
卢焕章等[28]认为若在测温片同一视域内同时看到纯H2O包裹体和纯CO2包裹体，表明两者是同时被捕获的，可以通过测得纯H2O包裹体和纯CO2包裹体的均一温度，在H2O和CO2体系联合P-T图解上获得包裹体的捕获压力。本文选择热液期捕获的流体包裹体的两个端元组分进行等容线相交法估算压力，其中纯H2O包裹体密度由Ia型包裹体(盐度＜5 %)计算得出，为0.71~0.81 g/cm3；纯CO2包裹体密度由II型包裹体计算得出，为0.66~0.70 g/cm3。将两端元包裹体密度投影在H2O-CO2体系联合P-T图解上(见图7)。从图7中可以看出，成矿压力范围为95~150 MPa。高压部分按照静岩压力估算成矿深度(ρ取用大陆岩石平均密度，为2.70 g/cm3，g取9.8 m/s2)，计算公式为：H=P/(ρg)。采用最高压力150 MPa计算获得成矿深度5.6 km，为深度的上限。
4.3 矿床成因
李坝金矿床为礼岷金矿带东段一大型金矿床，关于其成因类型的认识仍存在分歧[5, 7, 11]，包括卡林型、造山型两种观点。通过综合对比研究李坝金矿床与卡林型、造山型金矿床的地质特征与流体包裹体特征[30-32]，可以为厘定李坝金矿床成因类型提供依据(见表4)。
图8 H2O和CO2体系联合P-T图解(图中数据为密度，g/cm3，据文献[29]修改)
Fig. 8 P-T diagram of H2O-CO2 system (Data on line is density, g/cm3, modified after Ref. [29])
1) 地质特征方面
基于前人研究成果结合系统的野外调研，李坝金矿床赋矿围岩为一套浅变质碎屑岩，岩性包括粉砂质绢云母板岩、变细砂岩及斑点状板岩等；矿体受韧脆性剪切带或正断层控制明显；矿区内相关蚀变包括硅化、绢云母化、碳酸盐化等，并具有从矿化中心向边缘呈带状分布的特征，依次为黄铁绢英岩化带、绢云母化带、绿泥石化带，兼有卡林型、造山型金矿床特征；但矿体形态主要为似层状、透镜状，与围岩界线模糊，金属矿物以黄铁矿、毒砂为主；且矿相学结合电子探针分析发现，矿区内自然金是以纳米级显微显微-超显微自然金的形式存在[20]，与卡林型金矿床的特征相符。
2) 流体包裹体特征方面
包裹体岩相学观察发现，李坝金矿床包裹体类型包括水溶液包裹体、纯CO2包裹体、含CO2-水溶液三相包裹体，反映了流体在运移过程中发生过不混溶作用，这与造山型金矿床一致。包裹体显微测温结果表明，李坝金矿床成矿温度变化范围为265~460 ℃，盐度＜12.63% NaCleq，估算得成矿压力为95~150 MPa，与造山型金矿床特征(主成矿温度：200~500 ℃；低盐度；成矿压力：50~400 MPa)相符，明显不同于卡林型金矿床(主成矿温度：160~250 ℃；成矿压力：25~65 MPa)。
表4 李坝金矿与造山型和卡林型金矿的地质和成矿流体特征对比
Table 4 Geological and fluid features of Liba deposit and comparison with orogenic and Carlin gold deposits
3) 成矿流体来源方面
李坝金矿床H、O同位素研究结果表明其成矿流体为变质水与岩浆水混合而成[11]，不同于起始流体为“建造水或大气降水”的卡林型金矿床，而与造山型金矿床流体主要来源于“变质流体”的特征相符。
综上所述，李坝金矿床地质特征复杂，部分特征与造山型金矿床特征一致，但总体上与卡林型金矿一致，突出表现在矿体特征、矿石矿物组合、金的赋存状态等方面。而流体包裹体特征研究结果表明，李坝金矿床成矿流体在富CO2、低盐度、成矿温度、成矿压力等方面具有造山型金矿床特征。对比研究发现，李坝金矿床地质和包裹体特征不同于典型的卡林型或造山型金矿床，而与滇黔桂地区的水银洞、烂泥沟以及甘肃阳山金矿床相似[2, 33]，此类矿床被视为卡林型与造山型之间的过渡类型。综合地质和流体包裹体特征，认为李坝金矿床为广义的类卡林型金矿床。
5 结论
1) 李坝金矿床是礼岷金成矿带上的一个重要矿床，矿体主要产于F1断层的次级断层中，矿床成矿作用过程经历了热液期和表生期两期成矿作用，其中热液期可细分为黄铁矿阶段、黄铁绢英岩阶段、多金属硫化物阶段。
2) 李坝金矿床不同成矿阶段石英中，广泛发育有水溶液包裹体(I型)、CO2包裹体(II型)、含CO2水溶液三相包裹体(III型)，并观察到3种类型包裹体在同一视域中共存。
3) 黄铁矿阶段，包裹体均一温度为，盐度为，为高温、低盐度流体；黄铁绢英岩阶段，包裹体均一温度为，盐度为，为中高温、低盐度流体。从黄铁矿阶段至多金属硫化物阶段，流体的温度呈逐渐降低的变化趋势，盐度盐度经历了小幅度升高又明显降低的变化趋势，密度则表现出升高的变化趋势。李坝金矿床成矿压力为95~150 MPa，成矿深度最大为5.6 km。
4) 对比研究表明，李坝金矿床在矿体特征、矿石矿物组合、金的赋存状态等地质特征方面与卡林型金矿床一致；在富CO2、低盐度、成矿温度、成矿压力等包裹体特征方面符合造山型金矿床。地质和包裹体特征指示李坝金矿床成因类型为类卡林型。
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Characteristic of fluid inclusions and genesis of Liba gold deposit, Gansu Province, China
XIE You-liang1, 2, 3, SHAO Yong-jun1, 2, FENG Yu-zhou1, 2, ZHANG Yu1, 2, LIU Zhong-fa1, 2, LIU Qing-quan1, 2, ZHENG Ming-hong1, 2, TAN Hua-jie1, 2
(1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring, Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China;
2. School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China;
3. Hunan Huazhong Mining Co., Ltd, Changsha 410083, China)
Abstract: Liba gold deposit is a large deposit, which is located in the east area of Lixian-Minxian metallogenic belt and ore bodies of which are hosted in NW, EW directional dutile-brittle shear zones. Based on detailed field investigation and indoor identification, mineralization in Liba gold deposit can be divided into hydrothermal period and exogenous period. The hydrothermal stage can be subdivided into pyrite stage(A1) and main stages of mineralization including pyrite-sericite-quart stage(A2) and polymetallic stage(A3). A comprehensive study, including petrography and microthermometry shows that A1 stage fluid inclusions are dominated by H2O-solution and minor of CO2-bearing, pure CO2 in compositions, with homogenization temperature clustering concentrated in the range from 380 ℃ to 400 ℃, and the salinities concentrated in the range from 5% to 8% NaCleq. The A2 stage fluid inclusions are dominated by pure CO2, CO2-bearing and minor H2O-solution in composition, with homogenization temperature clustering concentrated in the range from 320 ℃ to 340 ℃, and the salinities concentrated in the range from 8% to 11% NaCleq. The A3 stage fluid inclusions are dominated by pure CO2, CO2-bearing and minor H2O-solution in composition, with homogenization temperature clustering concentrated in the range from 280 ℃ to 300 ℃, and the salinities concentrated in the range from 2% to 6% NaCleq. The fluid inclusions are deduced to be trapped at pressure of the range from 95 MPa to 150 MPa, with the largest metallogenic depth is estimated 5.6 km. Comparative analysis shows that Liba gold deposit accord with carlin type gold deposit in stratoid and lenticular orebody hosted in low metamorphic sedimentary rock, fuzzy boundary between orebody and surrounding rock and fine pyrites, while it accord with orogenic gold deposit, because the fluid inclusion analysis shows that the mineralization fluid is characteristic by CO2-bearing, medium-high temperature and low salinity. Based on geological and fluid inclusions characteristics, Liba gold deposit is regarded as carlin-like gold deposit.
Key words: fluid inclusion; ore-forming fluid; carlin-like gold deposit; Liba gold deposit; Lixian-Minxian metallogenic belt
Foundation item: Project(2015CX008) supported by the Project of Innovation-driven Plan of Central South University, China
Received date: 2017-08-24; Accepted date: 2018-03-02
Corresponding author: SHAO Yong-jun; Tel: +86-13973149482; E-mail: shaoyongjun126.com
(编辑 何学锋)
基金项目：中南大学“创新驱动计划”项目(2015CX008)
收稿日期：2017-08-24；修订日期：2018-03-02
通信作者：邵拥军，教授，博士；电话：13973149482；E-mail：shaoyongjun@126.com
