山西辛庄金矿床成矿流体特征及矿床成因-有色金属在线

辛庄金矿位于山西陆台五台隆起西北侧与燕山沉降带西南缘两大构造单元相互嵌接的中生代构造岩浆活动带上，矿体产状受NNW和NW向断裂控制。根据脉体穿切关系和矿物交代关系，可以将辛庄金矿分为早、中、晚3个成矿阶段。本区流体包裹体主要以气液两相包裹体为主，成矿温度有两个峰值：320~340 ℃和220~260 ℃，分别对应石英-黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段，属于中高温的范围。包裹体气相成分以H₂O和CO₂为主，并含有一定量的CH₄以及极少量的H₂、C₂H₂和C₂H₆；液相成分主要有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、SO₄²^-、Cl^-和F^-。本区氢氧同位素组成表明成矿流体具有大气降水与深部岩浆流体混合特点。总体而言，辛庄金矿的初始流体具有中高温、富CO₂、低盐度的流体特征，晚成矿阶段流体演化为低温、低盐度水溶液流体，流体的不混溶导致了主成矿期矿质的大量沉淀。辛庄金矿为与燕山期岩浆活动有关的热液型金矿床。

关键词：

流体包裹体；成矿流体；矿床成因；辛庄金矿床；

中图分类号：P611.1 　　文献标志码：A

Ore-forming fluid characteristics and ore genesis of Xinzhuang gold deposit, Shanxi province

ZHENG Ming-hong^{1, 2}, SHAO Yong-jun^{1, 2}, ZHAO Xiao-xia^{1, 2}, LIU Zhong-fa^{1, 2}

(1. MOE Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals, Ministry of Education,

School of Geoscience and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China;

2. School of Geoscience and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China)

Abstract: Xinzhuang gold deposit is located in the Mesozoic tectonic-magma activation area which is embedded by the two tectonic units-the northwestern Wutai uplifts of Shanxi platform and the southwestern Yanshanian subsidence belt. The occurrence of the ore body is controlled by NNW and NW faults. The crosscutting relationships and mineral replacement suggest that the ore forming process includes the earlier, middle and later stages. The fluid inclusions of the ore in this deposit are mainly the gas-liquid inclusions. The ore-forming temperatures have two peak values: 320-340 ℃ and 220-260 ℃, corresponding to the quartz-pyrite-chalcopyrite stage and the quartz-polymetallic sulfide stage, respectively, which indicates that the deposit belongs to the hypo-mesothermal gold deposit. The gas compositions in the fluid inclusions mainly include H₂O and CO₂, with trace CH₄ and H₂, C₂H₂ and C₂H₆. The liquid phase mainly contain Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-, SO₄²^-, Cl^- and F^-. The composition of hydrogen and oxygen means the mixing of meteoric water and deep magmatic fluid. In general, the ore fluids in the early and middle stages are characterized by meso-to hypothermal CO₂-rich and low salinity, which are considered as the nature of metamorphic fluids, whereas the late-stage fluids are low temperature, low salinity and CO₂-poor. The fluid immiscibility causes gold precipitation in the middle-stage. The Xinzhuang gold deposit belongs to the quartz vein type related to the Yanshanian mediosilicic-acid magma activities.

Key words: fluid inclusion; ore forming fluid; ore genesis; Xinzhuang gold deposit

辛庄金矿床位于华北克拉通中间带北部，在山西陆台五台隆起西北侧与燕山沉降带西南缘两大构造单元相互嵌接的中生代构造岩浆活动带上，该区是碰撞造山作用或陆内造山带作用较强的地区，属于华北陆块金矿成矿域的五台-吕梁成矿带^[1-2]。研究者们^[3-9]对辛庄金矿进行了矿床地球化学特征、成矿条件、矿物标型特征、控矿因素及矿床成因等方面的研究，研究程度相对较高，但关于成矿流体的研究程度还相对较低。成矿流体是一定地质作用的产物，矿床的形成过程与特定地质构造背景下成矿流体的产生、运移和聚集有着密切联系。因此，研究成矿流体有助于研究矿床的成矿物质来源、性质及成矿作用。基于此，本文作者对主成矿阶段矿物中的流体包裹体岩相学特征、显微测温、群体包裹体成分进行分析，对成矿流体的物理化学条件、来源、性质进行系统研究，为本区矿床成因研究提供依据。

1 区域地质背景

矿区地处恒山东段山西陆台与燕山沉降带两大构造单元相互嵌接的构造岩浆活动带上(见图1)。在漫长地质发展演化过程中，该区经历了多期构造运动，形成了错综复杂的构造系统。

图1 辛庄岩金矿床区域地质略图(据文献[9]修改)

Fig. 1 Regional geological sketch of Xinzhuang gold deposit (modified from Ref.[9]):

1—Quaternary; 2—Tertiary; 3—Cambrian; 4—Changcheng system; 5—Wutai group; 6—Diabase viens; 7—Diorite viens; 8—Hypabyssal acidic rock; 9—Porphyraceous granite; 10—Diorite complex rock mass of Sunjiazhuang; 11—Skarnization cryptoexplosion; 12—Epidiabase; 13—Metabasic rock; 14—Granite; 15—Epidiorite of Yixingzhai; 16—Composite pluton of Qianzhuangwang; 17—Crypto-explosionbreccia pipe; 18—Unconformity line; 19—Normal fault; 20—Reverse fault; 21—Gold occurrence

区域出露盖层主要有中元古界蓟县系雾迷山组、长城系高于于庄组和古生界寒武系以及新生界古近系和第四系。新太古界地层主要为黑云角闪斜长片麻岩，局部夹薄层浅粒岩；新元古界地层岩性主要为灰岩、石英砂岩夹燧石条带；古生界地层岩性以灰-深灰色薄板状灰岩为主；新生界地层中古近系岩性主要为玄武熔岩，第四系为现代冲、洪积砂及砂粒松散堆积物。义兴寨断裂、龙山断裂这两条北西向大断裂构成本区断裂的基本格架，它们控制着与其伴生的北北东(NNE)、北北西(NNW)两组断裂的分布，也控制了中生代岩体的产出和义兴寨—辛庄金矿带的展布。区内岩浆活动较为强烈，前五台期、五台期、吕梁期、燕山期到喜山期岩浆岩均有出露，其中燕山期中酸性岩浆岩分布较广。岩性从超基性、基性到中酸性－酸性均有产出。与矿化有关的岩体为酸性次火山岩和以闪长岩为主体的浅成侵入杂岩体。

2 矿床地质特征

辛庄金矿床产于孙家庄闪长杂岩体的东南部，与产于孙家庄闪长杂岩体东北部的义兴寨金矿床同受北西(NW)向义兴寨断裂和龙山断裂控制(见图2)。

图2 辛庄金矿地质简图(据文献[6]修改)

Fig. 2 Simplified geological map of Xinzhuang gold deposit (modified from Ref.[6]):

1—Quaternary alluvium; 2—Wutai group gneiss; 3—Metadiabase; 4—Quartz monzonite; 5—Diorite porphyrite; 6—Granite porphyry; 7—Auriferous quartz vein; 8—Secondary feldspar quartz porphyry; 9—Fracture

矿区内地层主要为太古代老变质岩系、元古代碳酸盐岩和中生代火山岩系地层。太古界岩性以片麻岩、麻粒岩、斜长角闪岩等为主；中-上元古界主要以白云质碳酸盐岩为主；中生界主要由陆源碎屑岩及中酸性火山岩组成，与金(银)成矿关系密切^[10]。矿区内构造以NNW向和NW向断裂为主，NNW向断裂为本区的主要容矿构造，该组断裂在矿区南部呈隐伏状态，NW向断裂在地表出露规模较大，倾向北东，倾角较陡，断裂带内可见含金硫化物石英脉及热液活动迹象。矿区内岩浆岩主要为燕山期活动的产物，其岩性主要为石英闪长岩和其他脉岩。石英闪长岩属孙家庄闪长岩杂岩体的一部分。脉岩有霏细斑岩、闪长玢岩、变质辉绿(玢)岩等。脉岩多呈北西-北北西(NW-NNW)方向产出、倾向北东，倾角大于75°或近直立，宽度小于1 m，个别可达3 m。

目前，在矿区及近地表共圈定含金石英脉带12条，其矿体形态主要呈现脉状或脉带状，分别受NNW向和NW向两组断裂构造控制，分为NNW及NW向矿脉。NNW矿脉分布于NNW向压扭性断裂破碎带中，多呈近平行破碎带分布的复脉，具尖灭再现、局部膨大收缩以及分支复合等现象(见图3)。

图3 1-Ⅰ号矿脉16号线勘探线剖面图

Fig. 3 Prospecting line profile map of 16 line of No.1-Ⅰvein:

1—Quaternary alluvium; 2—Metadiabase; 3—Wutai group gneiss; 4—Ore body

矿脉规模较大，长度一般为600 m，最长可达 1500 m，宽度变化较大，最宽可达13 m左右。倾向80°~87°，倾角78°~81°。脉体沿走向、倾向产状变化不大，整体呈舒缓波状，脉壁常见斜擦痕。NW向矿脉受NW向区域性断裂的控制，充填特征明显，含金硫化物石英脉呈不规则状分布。断层破碎带内可见粒径大小不等的构造角砾，呈次圆状、棱角状，排列不具定向性。断层破碎带规模变化较大，长度在200 m左右，最长可达800 m，宽度变化较大，最宽可达10 m左右。矿脉倾向25°~50°，倾角70°~85°。

原生矿石类型主要包括黄铁矿型矿石、多金属硫化物型矿石以及蚀变岩型矿石。矿石结构主要有自形晶粒状结构、半自形-他形晶粒状结构、充填结构、包含结构、脉状结构以及固溶体分离结构、交代筛状结构、交代溶蚀结构、镶边结构(见图4)。矿石构造主要有块状构造、条带状构造、脉状构造、网脉状、细脉浸染状构造。矿石中金属矿物主要为自然金、银金矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿以及微量砷黝铜矿和毒砂等。非金属矿物主要有石英、方解石、高岭石、绢云母、绿帘石、绿泥石等，同时，还有少量的电气石、重晶石、磷灰石、榍石等。

图4 辛庄金矿床矿床典型矿石结构(Py—黄铁矿；Cp—黄铜矿；Bn—斑铜矿；Gn—方铅矿；Sph—闪锌矿)

Fig. 4 Typical ore textures of Xinzhuang Gold Deposit (Py—Pyrite; Cp—Chalcopyrite; Bn—Bornite; Gn—Galena; Sph—Sphalerite):

(a) Idiomorphic crystal granular texture(-); (b) Chalcopyrite metasomatism occurring along edge of pyrite presented rimmed texture(-); (c) Bornite metasomatism occurring along edge of chalcopyrite presented rimmed texture(-); (d) Galena metasomatism occurring along edge of pyrite presented metasomatic texture (-); (e) Galena metasomatism occurring along edge of chalcopyrite presented metasomatic texture (-); (f) Galena and blende replaced chalcopyrite presented metasomatic texture (-)

结合野外地质调查，镜下矿物共生组合以及前人研究^[8]，将本区的成矿作用划分为3个阶段：1) 石英-黄铁矿阶段，主要表现为含金黄铁矿石英脉，矿石矿物以自然金、黄铁矿为主，脉石矿物以石英为主，黄铁矿呈黄白色，具自形-半自形粒状结构，黄铁矿呈他形片状、粒状，在黄铁矿以及脉石矿物的粒间及裂隙中产出；2) 石英-多金属硫化物阶段，主要表现为含金多金属硫化物石英脉，矿石矿物以自然金、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿及方铅矿为主，该阶段金属硫化物充填交代早期生成的黄铁矿，形成交代溶蚀结构、交代残余结构、交代筛状结构以及网脉状结构，脉石矿物以石英为主，其次为绢云母、绿泥石、高岭石等其他矿物生成；3) 碳酸盐阶段，具体表现为含金黄铁矿方解石石英脉，该阶段生成少量石英，金属矿化减弱，形成少量的黄铁矿，呈零星浸染状分布，而方解石及石英呈细脉或网脉状分布于早期的矿石中。矿区围岩蚀变主要有黄铁绢英岩化、硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭石化、钾化-赤铁矿化、碳酸盐化等。其中，黄铁绢英岩化、硅化与金矿化关系最为密切。

2 流体包裹体特征

2.1 样品采集及研究方法

本研究样品来自山西辛庄矿区坑道及钻孔等(见表1)，以石英和方解石等矿物作为研究对象，首先磨制测温片，在显微镜下进行岩相学观察，从中选择部分有代表性的流体包裹体，进行冷冻法及均一法测温。本次测温工作主要在中南大学地球科学与信息物理学院流体包裹体实验室进行，显微测温研究采用英国产Linkam THMSG600型地质用冷热台。本研究主要通过显微冷热台测定了水溶液包裹体的冻结温度、部分冰点初始熔化温度、冰点最终熔化温度、完全均一温度以及子矿物融化温度。同时利用BROWN等^[11]的FLINCOR计算机程序，计算出流体的盐度、密度同时采用邵洁涟等^[12]提出的公式计算成矿压力。

2.2 流体包裹体类型及特征

辛庄金矿床包裹体以原生包裹体为主，也观察到少量的次生及假次生包裹体。包裹体大小不一，主要处于2~10 μm之间，本次研究工作观测到最小原生包裹体为2 μm，最大的约13.2 μm(见图5)。外形多为椭圆状、长条状、不规则，分布无规律，大部分呈孤立状分布。依据流体包裹体在室温下的相态特征，本区原生流体包裹体均为气液两相水溶液包裹体，大部分包裹体的充填度大于70%。本次测试所有包裹体加热过程中都均一为水溶液相。

2.3 流体包裹体显微测温

对各个阶段石英及方解石中包裹体进行冷冻法及均一法测温，并将测温结果以及利用FLINCOR软件计算所得的物理化学参数列于表2，根据所测样品的均一温度及盐度绘制了温度、盐度直方图(见图6和7)。

表1 辛庄金矿流体包裹体样品采样位置及特征

Table 1 Sampling position and characteristics of samples of fluid inclusions from Xinzhuang gold deposit

图5 辛庄金矿床中包裹体的显微照片(V—气相；L—液相)

Fig. 5 Microphotos of fluid inclusions from Xinzhuang gold deposit (V—Gaseous phase; L—Liquid phase):

(a) Fluid inclusions in quartz of XZ19; (b) Fluid inclusions in quartz of XZ33; (c) Fluid inclusions in quartz of XZ33; (d) Fluid inclusions in quartz of XZ27; (e) Fluid inclusions in quartz of XZ103; (f) Fluid inclusions in calcite of XZ19

从图6(a)中可以看出，石英-黄铜-黄铁阶段成矿流体温度最高，碳酸盐阶段成矿流体温度最低，即样品XZ19、D008-4→XZ103→XZ33→XZ27→Y002流体温度逐渐降低。石英-黄铁矿-黄铜矿阶段成矿温度平均值为251.6 ℃，石英-多金属硫化物阶段成矿温度平均值为244.9 ℃，碳酸盐阶段成矿温度平均值为185.3 ℃。随着成矿作用的进行，成矿温度呈下降趋势，但成矿温度到石英-多金属硫化物阶段开始升高，可能是由于后期成矿流体注入所致。在温度直方图(见图6(a))中可以看出，成矿流体的温度有两个峰值，分别为320~340 ℃和220~260 ℃。

石英-黄铁矿-黄铜矿阶段石英中的包裹体，均一温度介于166.6~360.3℃，主要是在成矿的早期被捕获的，代表了早期成矿阶段流体的活动情况。石英多金属硫化物阶段石英中的包裹体，均一温度介于176.4~334.2℃，温度与上一成矿阶段相比，先上升后下降，表明了成矿中期有外来流体的加入。方解石中的包裹体均一温度为152.6~265.2 ℃，代表晚期成矿流体(石英-碳酸盐阶段)的活动情况。总体上看，在整个成矿过程中，从早期到晚期，成矿流体温度呈下降趋势，从深部到浅部，同一成矿阶段的流体温度逐渐降低，表明成矿流体源于深部。

表2 辛庄金矿流体包裹体特征及参数

Table 2 Characteristics and parameters of fluid inclusions from Xinzhuang gold deposit

图6 辛庄金矿床流体包裹体均一温度和盐度统计直方图

Fig. 6 Histogram showing homogenization temperatures(a) and salinities(b) of fluid inclusions from Xinzhuang gold deposit

样品XZ103、D008-4→XZ27、XZ33、XZ27→Y002流体盐度逐渐降低。在盐度直方图(图6(b))中可看到两个峰值：6%~10%和11%~13%(质量分数)。本区域各成矿阶段的石英包裹体的盐度呈现先增长后降低的趋势，可能是由于流体沸腾导致的残留相盐度升高；到多金属硫化物阶段时盐度略有增高，说明后期成矿流体具有中高温、低盐度的特征。同时成矿流体的密度介于0.66~0.96 g/cm³，均小于1 g/cm³，说明在成矿流体演化过程中，岩浆热液流体起着主导作^[13]。

由图7可知，各样品点的盐度与均一温度总体呈正相关关系，即随着温度的降低，盐度也随之降低。通过对流体包裹体盐度-温度关系图的分析可以大致推测流体的演化过程：高温低盐度的流体经过一次沸腾后，流体盐度升高，随着成矿作用的进行，大气降水不断混入，流体盐度降低，到多金属硫化物阶段由于后期中高温、低盐度流体的混入温度升幅较大，但盐度略微升高。

2.4 成矿压力和成矿深度

在测试过程中只发现气液两相的包裹体，未见多种类型包裹体共生的现象，因此，不利用包裹体测温直接测定成矿压力。采用经验式(1)^[13]计算成矿压力及成矿深度。

，，

， (1)

式中：p₁为成矿压力，10⁵ Pa；p₀为初始压力，10⁵ Pa；t₁为实测温度，℃；t₀为初始温度，℃；w为盐度，%；H₁为成矿深度。

通过计算，石英-黄铜矿-黄铁矿阶段成矿压力介于45.7~98.0 MPa，平均值为68.7 MPa，石英-多金属硫化物阶段成矿压介于48.1~93.4 MPa，平均值为78.5 MPa，碳酸盐阶段成矿压介于41.0~73.5 MPa，平均值为65.5 MPa。石英-黄铜矿-黄铁矿阶段及石英-多金属硫化物阶段为金矿主要形成阶段，其成矿压力介于45.7~98.0 MPa，而辛庄金矿床的成矿深度应该为1.52~3.27 km。

图7 辛庄金矿床包裹体均一温度与盐度关系图

Fig. 7 Salinity of homogenization temperature plot of fluid inclusions from the Xinzhuang gold deposit

2.5 群体包裹体成分分析

包裹体被喻为成矿溶液的原始样品，它可以作为译解成矿作用的密码^[14], 其数据被用来确定流体系统演化的特征^[15]。通过破碎、分离和选纯成矿过程中与金矿物伴生的石英、黄铁矿及方解石单矿物(纯度＞98%)，对其进行包裹体气液相成分分析以反演成矿溶液性状。由于矿物中的流体包裹体主要为原生包裹体，因而其包裹体流体的液相和气相成分基本反映成矿流体的化学组成。辛庄金矿的包裹体群体成分分析结果见表3。

表3 流体包裹体液相成分分析结果

Table 3 Composition of liquid phase in fluid inclusions

从表3中可以看出，辛庄矿区流体包裹体中液相成分主要为Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、、Cl^-和F^-。总体上看，本区热液体系相对富含Ca²⁺和Na⁺，表明金元素在流体中属于中度富集^[16]；阴离子以、Cl^-、F^-为主，高含量说明成矿体系中富硫，Cl^-远大于F^-含量，表明热液体系为一富氯体系，成矿液体中含量低于检测线，反映热液处于偏碱性的介质环境中^[17]。成矿流体的w(Na⁺)/w(K⁺)可以作为判别流体来源的标志^[13]，一般情况下，岩浆热液w(Na⁺)/w(K⁺)小于1.00^[18]，经计算，本区各成矿阶段石英-黄铜-黄铁阶段以及石英-多金属硫化物阶段成矿流体中的w(Na⁺)/w(K⁺)介于0.40~0.61，平均值为0.51，均小于1.00，具岩浆热液特征，说明成矿流体主要来源于岩浆水；碳酸盐阶段成矿流体中的w(Na⁺)/w(K⁺)=1.31，大于1.00，说明成矿后期有外来水混入成矿流体，后期为混合水。

包裹体气相成分中以H₂O为主，其次为CO₂、CH₄和少量的H₂。C₂H₂和C₂H₆在样品XZ201、XZ203和XZ204中含量相对较高，而在其他样品中含量低于检测线。相对于石英，黄铁矿中CO₂、H₂和CH₄含量较低，而方解石中H₂O含量明显较低。

3 氢氧同位素特征

热液成矿流体水的来源不同^[19]，且具体矿床应有其主要来源，而氢氧同位素用于推断热液流体来源及路径被证明是极有用的^[20]。石英氧同位素采用常规BrF₅法制备，氢同位素则使用真空热爆裂法和锌还原法提取，结果用MAT251EM 质谱计测定。本次测试在核工业北京地质研究院分析测试中心完成，其中，氧同位素测试精度为±0. 2‰，氢同位素精度为±2‰，测试结果列于表4。

表4中δD为石英中包裹体直接测定的水值，δ¹⁸O_w是根据CLAYTON等^[20]有关石英-水体系中氧同位素分馏方程：1000 ln=3.38×10^-6 T^-2－3.4以及对应成矿阶段的包裹体均一温度计算而来。由表4可见，石英的δ¹⁸O_w值介于0.02×10^-3~6.84×10^-3之间，与SHEPPARD^[21]界定的岩浆水(5.5×10^-3~9.5×10^-3)有较大偏离。在δD-δ¹⁸O_w图解中(见图8^[22])中，样品的投影点都位于岩浆水与大气降水之间，靠近岩浆水，但有向大气降水线的“漂移”趋势，表明成矿流体在成矿晚期阶段可能与大气水发生了混合。因此，本区氢氧同位素组成具有大气降水与深部岩浆流体混合特点，反映在成矿晚阶段成矿流体来源的复杂性。

图8 辛庄金矿床石英氢氧同位素图解(据文献[22]修改)

Fig. 8 Hydrogen and oxygen isotope diagram of Xinzhuang gold deposit (modified from Ref.[22])

4 成矿过程

表4 辛庄金矿床氢氧同位素特征

Table 4 Composition of Hydrogen and oxygen isotope of Xinzhuang gold deposit

本区经历了吕梁期以及燕山期等多期构造运动，原始高温高压成矿流体遭受构造活动，特别是断裂构造活动，使压力骤然释放，而形成流体的减压沸腾作用，致使成矿流体中二氧化碳相分离。液相成分 Na⁺/K⁺＜1，说明成矿流体中富含K⁺，表明成矿流体具有岩浆特征；本区阴离子含量较高，导致含量较高的原因可能是由于早期高温岩浆水混入了硫酸盐型热卤水所引起的。本区成矿流体气相成分富含CO₂，本区成矿流体气相成分富含CO₂，KERRICH等^[23]认为CO₂可能起到与Au络合的作用，PHILLIPS等^[24]认为Au的有效搬运离不开H₂S和CO₂，其中H₂S主要是与Au形成金硫络合物，CO₂则在金的运移过程中起着至关重要的作用。

本区成矿过程大致可分为如下3个阶段，第一阶段：成矿流体具有高温、中等盐度、富含CO₂的特征，随着成矿作用的进行，成矿流体在断裂了裂隙内运移的过程中与围岩发生热能的传递，随着温度的降低，成矿物质开始在断裂内沉淀，主要以石英和黄铁矿为主；第二阶段：该阶段成矿温度下降，但盐度具有先升高后降低的趋势，可能是由于流体沸腾所致，该阶段CO₂的挥发、逸失，产生流体的不混溶现象，导致成矿元素在有利的部位卸载并富集成矿，此阶段以生成石英、大量的金属硫化物为主；第三阶段：随着成矿过程的进行，成矿流体的温度、盐度进一步降低，外界流体混入成分显著增加，金属矿物络合程度较低，以生成大量方解石为主，次有少量的金属硫化物。由此可见，第一、二阶段是本区最主要的成矿阶段，第三阶段只是对前期矿物的富集起到了一定的叠加作用。

5 矿床成因

综合矿床地质特征和流体包裹体特征，辛庄金矿具有如下基本特征：

1) 矿体形态以含金硫化物石英脉的形式为主，且严格受NNW向次级断裂控制产出，与围岩有明显界限；

2) 本区主成矿阶段(石英-黄铜矿-黄铁矿阶段和石英-硫化物阶段)以及其所形成的主要矿物组合(石英-黄铜矿-黄铁矿；石英-多金属硫化物)和典型结构构造(自形粒状结构、半自形-他形粒状结构、裂隙充填结构、包含结构、交代溶蚀结构、脉状交叉以及固溶体分离结构；块状、条带状、网脉状、梳状构造)充分显示了热液成矿的特征。

3) 主要围岩蚀变为钾长石化(赤铁矿化)—硅化、黄铁绢云岩化—高岭石化组合及绿泥石化、碳酸盐化，属于热液活动的结果，显现了岩浆热液成矿流体从早期到晚期，从高温到低温的演化规律，反映了矿床的热液成因。

4) 成矿流体属H₂O-CO₂-Na⁺-Cl^--体系，含少量CH₄、N₂、H₂S等；成矿流体温度有两个温度峰值：320~340 ℃和220~260 ℃，成矿压力范围为45.7~98.0 MPa，成矿深度为1.52~3.27 km，属于典型的中温浅成热液矿床，且随着时间推移，成矿流体的温度和压力逐渐降低。

5) 矿区内石英脉的H、O同位素特征以及流体包裹体特征可知，本区成矿与燕山期岩浆侵入活动关系密切，岩浆活动带来了大量的成矿物质、成矿流体以及热能，为矿床的形成提供了物质基础和热动力，是矿床形成的决定性因素。

综合以上分析可以看出，辛庄金矿床的形成与燕山期中酸性岩浆的侵位有密切的成因联系，岩浆活动为本区矿体的形成带来了大量的成矿物质，各级断裂为矿体的定位提供了有利的空间，具有明显的充填交代特征，其成因为与燕山期岩浆活动有关的热液型金矿床。

6 结论

1) 辛庄金矿床中流体包裹体主要以气液两相包裹体为主，本次测试的包裹体都属于NaCl-H₂O体系，未见含CO₂的包裹体。本区流体包裹体均一温度可见两个峰值：320~340 ℃和220~260 ℃；成矿流体的盐度可以分为6%~10%和11%~13%(质量分数)两个区间。成矿流体的密度介于0.66~0.96 g/cm³，均小于1 g/cm³，属于中高温低盐度流体。

2) 本区流体包裹体气相成分以H₂O和CO₂为主，并含有一定量的CH₄以及极少量的C₂H₂、H₂和C₂H₆；液相成分主要有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、Cl^-、，成矿流体来源于岩浆水，后期有外来水的加入。成矿流体组合类型为H₂O-CO₂-Na⁺-Cl^--型。

3) 流体包裹体及氢氧同位素研究表明，与本区金矿化有关的成矿溶液主要是一种中高温、低盐度、富含CO₂的流体，该流体主要来源岩浆水，但是后期有外来水的加入。

4) 辛庄金矿是与燕山期岩浆活动有关的热液型金矿床。

REFERENCES

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(编辑李艳红)

基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB411405)；国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BA01B07)；国土资源部公益性行业科研专项经费资助项目(200911007-04)；国家危机办项目(20109901)；中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室发展基金资助项目

收稿日期：2014-03-11；修订日期：2014-07-22

通信作者：邵拥军，教授，博士；电话：13973149482；E-mail: shaoyongjun@126.com

摘要：辛庄金矿位于山西陆台五台隆起西北侧与燕山沉降带西南缘两大构造单元相互嵌接的中生代构造岩浆活动带上，矿体产状受NNW和NW向断裂控制。根据脉体穿切关系和矿物交代关系，可以将辛庄金矿分为早、中、晚3个成矿阶段。本区流体包裹体主要以气液两相包裹体为主，成矿温度有两个峰值：320~340 ℃和220~260 ℃，分别对应石英-黄铁矿阶段和石英-多金属硫化物阶段，属于中高温的范围。包裹体气相成分以H₂O和CO₂为主，并含有一定量的CH₄以及极少量的H₂、C₂H₂和C₂H₆；液相成分主要有Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、SO₄²^-、Cl^-和F^-。本区氢氧同位素组成表明成矿流体具有大气降水与深部岩浆流体混合特点。总体而言，辛庄金矿的初始流体具有中高温、富CO₂、低盐度的流体特征，晚成矿阶段流体演化为低温、低盐度水溶液流体，流体的不混溶导致了主成矿期矿质的大量沉淀。辛庄金矿为与燕山期岩浆活动有关的热液型金矿床。