0 引言

湖南省会同县大叶塘金矿是湘西雪峰山地区重要的金矿床之一，目前已探明黄金资源量约30 t。近年来，在该区已投入大量工作，对矿床地质特征进行了系统性观察和研究，但缺乏对成矿流体特征研究。以明确的地质背景、控矿因素、矿体和围岩特征为基础，辅以流体包裹体研究，已成为深入认识矿床不可或缺的条件之一(卢焕章等，2004；李洪奎等，2012)。笔者通过对成矿期流体包裹体特征的初步研究，估算矿床的成矿压力及成矿深度，并通过对流体包裹体的成分和氢氧同位素特征的分析，初步厘定大叶塘金矿为浅成热液型金矿床。

1 区域地质背景

大叶塘金矿床位于扬子准地台东南缘的江南台隆西南偏北部位，雪峰弧形构造带西南段(图1)。雪峰山地区出露地层以新元古界板溪群为主，其次为中元古界冷家溪群及下古生界震旦系下统，少量寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系和白垩系(陈明辉等，2007)。雪峰山地区为弧形构造隆起带，构造带由SW→NE。构造线由NNE转为NE，在沃溪转为EW向。构造框架由沅陵—安化、新晃—白马山、天柱—会同3个东西向构造带，与武陵弱变形带、桃源—天柱过渡变形带、雪峰山推覆剪切变形带3个北东向构造带组成。在该区的东部，中、酸性侵入岩较为发育，出露的岩体有中华山、崇阳坪、瓦屋塘、五团及苗儿山等岩体；而在该区的西部仅见少量基性脉岩出露，如会同的东育司、沙溪，通道的团头、陇城等地，这些基性脉岩大多沿北东向深大断裂带分布。

地层控制金矿床的产出是区内金矿床一明显特征(曹亮等，2015)。中元古界冷家溪群、新元古界板溪群五强溪组、马底驿组和震旦系下统江口组为该区主要赋矿层位(杨代文，2000)，矿体受层位和岩性控制。区内逆冲—推覆构造具有多期活动特点，是金矿床形成的主控因素，控制了区内金矿床的空间分布(孟宪刚等，1999)。

  

图1 大叶塘金矿区大地构造位置图

  

图2 大叶塘金矿区地质略图1—第四系；2—元古宇板溪群五强溪组第一段第一层；3—元古宇板溪群五强溪组第一段第二层；4—含金矿化石英带；5—实测性质不明断层及编号；6—推测断层；7—勘探线及编号

雪峰山地区金矿床主要有构造热液型和岩浆热液型两种成因类型。由于多期多阶段强烈的构造—岩浆活动，使得金元素活化、迁移并富集，最终形成大量多期次的矿床和矿点(张景荣和罗献林，1989；毛景文和李红艳，1997)。加里东期和印支期是该地区金成矿作用的主要成矿期(彭建堂，1999)。

2 矿床地质特征

大叶塘矿区出露地层属元古宇板溪群五强溪组第一段(图2)。岩性以青灰色、暗灰色条纹条带含粉砂质、细砂质、凝灰质板岩为主，其中含有大量凝灰质碎屑等火山喷发沉积物。岩石具条纹条带状构造(砂质条带与泥质条带相间排列)，长石含量普遍偏高，石英晶屑有溶蚀现象，近矿围岩见有黄铁矿、毒砂、方解石、白云石等蚀变矿物。

上述包裹体长轴直径多数小于4 μm，少量包裹体大小介于5 μm×6 μm～7 μm×8 μm之间。包裹体形态各异，有椭圆状、浑圆状、水滴状、多边形、长条状以及各种不规则形状等，都较发育。气液比5%～15%，最大可达20%。气液比与成矿温度呈正相关关系，温度值200℃以下，气液比5%～10%；温度值200℃～250℃，气液比10%～15%；温度值250℃以上，气液比15%～20%。

矿区断裂构造十分发育，就其发生发展时间以及空间分布上都十分复杂，地表只见到规模较大的断裂及众多的数不胜数的小断裂，其总的特点是无论成矿前还是成矿期断裂，均对成矿十分有利，而成矿后大都有继续活动的痕迹，只不过其活动强弱因断裂处于不同位置产生的位移大小不同而已。就其方向而言，该矿区主要有北东向、北西西向两大体系断裂系统。就其对矿床的控制而言，大的北东向区域性断层为导矿及容矿构造。北西西向剪切裂隙以及屡见不鲜的层间滑动断裂部位为容矿构造，北西西向含金石英细脉在层间常见平移错开了5～10 cm，或有含金石英脉充填在层理之间，也是容矿的理想场所。

矿区内未见有岩浆岩出露，仅在矿区东部有少量基性脉岩出露，但板岩中含有较多的火山凝灰质成分，表明当时沉积环境火山活动频繁，为含金矿床的形成提供了物质来源，深部是否存在岩浆岩体，有待于验证。

大叶塘含金石英脉赋存于元古宇板溪群五强溪组第一段条带状砂质、绢云母、凝灰质条带状板岩中。近矿体出现的围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄铜矿化等类型。矿体的富集与硅化、黄铁矿化、绢云母化、黄铜矿化关系密切，金主要赋存于石英脉体中，存在着蚀变越强金矿越富的规律。

有一群在博物馆参观的年轻人，听了这个故事都笑了起来。原来大文豪鲁迅，也曾这样痴迷爱情。这也正如他本人所言：“无情未必真豪杰，怜子如何不丈夫？知否兴风狂啸者，回眸时看小於菟。”

大叶塘金矿体由含金石英细脉带组成。目前只发现1条大的含金石英细脉带(I号矿带)，沿北西西向次级剪切裂隙构造带密集充填于元古宇板溪群五强溪组第一段条带状砂质板岩、条带状绢云母板岩和凝灰质条带状板岩中。I号矿带含金脉体走向280°～300°，倾向190°～210°，倾角82°～89°。石英单脉宽0.1～30 cm，多数为0.5～1 cm，间距一般几厘米至几十厘米。可达每米含10～20条石英脉，最多达38条。

  

图3 大叶塘金矿床矿石特征a—矿井中石英脉；b—黄铁矿；c—黄铜矿沿毒砂微裂隙充填交代；d—他形闪锌矿；e—实体镜下单体自然金；f—毒砂与黄铁矿共生

  

图4 大叶塘金矿流体包裹体显微照片

硫化物石英脉型(图3a)是该矿床的主要矿石类型。矿石具有浸染状构造、脉状构造、细脉—网脉状构造。矿石中主要金属矿物为黄铁矿(图3b)、黄铜矿(图3c)、闪锌矿(图3d)、自然金(图3e)、毒砂(图3f)，偶见磁黄铁矿等；非金属矿物主要为石英，次为绢云母、绿泥石、长石，少量的方解石、白云石等碳酸盐矿物及石墨、锆石、高岭土等。

3 流体包裹体研究

3.1 流体包裹体类型

根据11件样品包裹体研究，矿区石英脉中石英可分早晚两期，早期石英常伴生方解石及白云石，多因遭受蚀变而透明度差，晚期石英未蚀变而新鲜透明。

早期石英中包裹体密集成群成带或均匀分布，以呈透明无色—灰色的气液两相包裹体和呈透明无色的液相包裹体为主，呈深灰色的气体包裹体极少(图4)；晚期石英(为早期石英的加大)较为新鲜透亮，其中仅见少量成带分布的包裹体，以呈透明无色—灰色的气液两相包裹体和呈透明无色的液相包裹体为主。样品中均未见含子晶的三相包裹体。

通过对大叶塘金矿床矿物流体包裹体成分研究(表2，表3)，气相成分以H2O、CO、N2、CO2为主，含少量H2，部分样品含少量CH4。含量较少的H2和CH4说明成矿介质具有较强的还原特征，有利于载金矿物黄铁矿的形成(曹亮等，2011)。

矿区在区域上处于肖家田背斜的南西中段，基本构造格局为一个被一系列断裂构造所复杂化的背斜中段，属正常背斜，背斜轴面走向北东40°。在大叶塘地段，背斜稍隆起，稍显穹隆构造，沿走向向北、向南均显下伏之态，背斜轴部地层平缓，东翼地层倾向东、东南130°左右，倾角10°～55°。西翼地层倾向西北310°左右，倾角10°～45°，属产状稍平缓的正背斜构造。局部产生穹隆式小褶曲及寄生小褶曲，其规模均较小，出露不全。

在相关设备出现故障的时候，工作人员对该系统进行检查与调试，最终找出出现故障的根源。除了对主机进行检查，对设备外部的辅助性设施同样需要仔细检查。这种方法常用于系统设备出现拒动的情况。

3.2 流体包裹体均一温度、盐度和密度

利用冰点与盐度变化关系，采用公式S=1.78Ti-0.0442Ti2+0.000557Ti3计算(Potter and Clynne,1978)，获得流体盐度为0.18%～18.10% NaCleq，以1.73%～14.63% NaCleq居多，成矿溶液盐度变化范围很宽，说明其成矿热液来源比较复杂。依据均一温度和盐度，采用公式ρ=a+bTh+cTh2(a、b、c均为与盐度有关的无量纲常数)计算(刘斌和谢光贤，1987)，获得成矿溶液密度为0.72～1.05 g·cm-3，主要集中在0.90～1.05 g·cm-3，平均0.93 g·cm-3。属于低盐度、低密度流体。

矿区11个石英样品的流体包裹体测试结果见表1。根据405个包裹体测温结果可以看出：矿区石英脉形成的均一温度介于100～330℃之间，以120～230℃较为集中，以160～200℃最为集中，平均193℃，表明大叶塘金矿的成矿温度介于中低温区间(图5)。

教育项目的评价是教育项目发展的关键，教育项目的评价效果影响着教育项目实施的进程。为了适应当前教育项目发展的需要，教育项目评价理论应运而生，这对促进教育市场的和谐发展，提高教育项目的整体水平，体现教育项目的特色和多元化，有着较大的意义。同时，教育项目评价理论作为一门指导实践的应用理论，在理论上的匮乏，会影响其对实践的指导作用，教育项目的发展也会随之受到影响。因此，进行教育项目评价的研究是非常必要，也是非常重要的。

各样品的ω(F-)/ω(Cl-)值均很小，显示大气降水的特征(张宝琛等，2002)。ω(Na+)/ω(K+)值均很大，平均值26.2，部分达到40。一般认为，ω(Na+)/ω(K+)<1，ω(F-)/ω(Cl-)≥1的流体与岩浆热液有关，ω(Na+)/ω(K+)>2，ω(F-)/ω(Cl-)≥1的流体与沉积和热卤水有关(黄德志等，2000；李杰等，2011；张连昌和赵伦山，2001)。另外，各样品均具有明显的Ca2+或Ca2+含量较高的特征。大叶塘金矿围岩的全岩分析结果表明，围岩中CaO含量极低，较高Ca2+含量不应是热液流经围岩萃取成矿元素的同时萃取围岩中钙质引起的，而是与大气降水转化而成的地热水或热卤水的加入有关(季克俭和王立本，1994)。

 

表1 大叶塘金矿床流体包裹体参数及特征

  

样品号包体类型大小/μm气液比/%Ti/℃Th/℃S/%NaCleqρ/g·cm-3Ps/MPaHs/kmD11038气液两相包裹体2～45～20-4.5～-2.4168～2421.73～14.060.88～0.9712.20～24.201.22～2.42D11045气液两相包裹体液相包裹体2～55～10-4.5～0.9114～2470.53～14.560.92～1.058.13～18.590.81～1.86D11060气液两相包裹体液相包裹体3～75～20-10.4～-0.8130～2491.22～14.630.80～1.0012.37～21.261.24～2.13D11061气液两相包裹体2～45～15-3.2～-1.2158～1871.73～6.720.92～0.998.61～17.000.86～1.70D11062气液两相包裹体2～85～20-3.2～1.7159～2371.73～13.630.83～1.0011.49～23.81.15～2.38D11065气液两相包裹体液相包裹体3～65～15-4.3～-0.4126～1980.87～7.860.86～0.9910.89～20.901.09～2.09D11066气液两相包裹体液相包裹体1～45～10-2.1～-0.1106～1760.18～7.150.88～0.979.71～14.830.97～1.48D11071气液两相包裹体3～75～20-3.6～1.4164～1753.37～6.440.72～0.9612.42～25.701.24～2.57D11079气液两相包裹体液相包裹体2～55～15-3.4～3.9135～2121.39～8.940.85～0.9912.10～20.221.21～2.02D11080液相包裹体1～65～10-2.7～1.3169～1784.17～6.720.92～0.9612.43～16.051.24～1.60D11084气液两相包裹体液相包裹体2～75～20-14.2～1.7138～3221.56～18.100.90～1.018.97～32.570.90～3.26

 

注：全文中Ti-冰点温度；Th-均一温度；s-盐度；ρ-密度；Ps-成矿压力； Hs-成矿深度。

  

图5 大叶塘金矿包裹体样品均一温度频率直方图

3.3 流体包裹体压力及成矿深度的估算

根据流体包裹体的均一温度和流体盐度，利用邵洁连(2004)流体压力的经验公式Ps=P0·Th/T0(式中P0=219+2620S，T0=374+920S)计算，求得成矿压力约为7.61～32.57 Mpa，平均19.00 MPa。据此采用孙丰月等(2000)提出的关系式Hs=Ps/10估算的成矿深度范围为0.76～3.26 km(实际上相当于利用静水压力梯度计算)，平均1.90 km，属于低压浅成成矿。

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3.4 流体包裹体成分特征

赛骆驼是阿拉伯人最喜爱的活动之一，开始于公元前2500年，至今仍兴盛不衰。每逢节日，贝都因人都要举行骆驼赛跑，骑士们头缠纱巾，身穿白色或黑色长袍，腰佩刀剑，骑着骆驼，排成一字形。一声号令，在主人的鞭策下，骆驼飞也似地驰骋在沙场上。1983年，在利雅得城外吉那特里亚赛场进行的骆驼比赛，盛况空前。国王亲临观看，身披阿拉伯式饰物的警卫军在一公里多长的通道两旁站岗。参加比赛的骆驼有586匹，赛程为20公里。有的骆驼中途便掉队了，有的则坚持到了最后。国王亲自给优胜者颁奖，奖品中包括现金、金匕首和一把装大量食用水水箱的钥匙。

由表3中可以看出，石英流体包裹体的液相成分中，阴离子含量高于阳离子。阳离子浓度序列为Na+> Ca2+> Mg2+> K+，阴离子浓度序列为 Cl-> F-，因此估计成矿溶液以和Cl-为主，属于 Cl-- Na+- Ca2+型水化学类型。由于大量碱金属离子的存在，SiO2较容易溶解，促使成矿流体中的金发生迁移，成矿物质与围岩发生渗透和交代作用(张宝琛等，2002)。

 

表2 大叶塘金矿石英流体包裹体的气相组成 mmol·L-1

  

样品H2N2COCH4CO2H2O(气相)D110380.38042.1483.6740.065213.481.764×105D110450.23625.5958.6330.04956.1661.347×105D110600.25247.98011.51-4.9226.175×105D110610.10247.62710.940.03731.1331.412×105D110620.21448.78112.47-5.2631.629×105D110650.13815.1738.001-0.98611.305×105D110660.28605.0217.5120.07763.2261.474×105D110710.21893.0014.6040.06972.6231.456×105D110790.15849.25613.29-3.2367.917×104D110800.14711.1081.9720.02785.1745.597×104D110840.18018.69312.43-4.4642.058×105

 

表3 大叶塘金矿石英流体包裹体的液相组成 ωB/10-6

  

样品编号F-Cl-NO-3SO2-4Na+K+Mg2+Ca2+D110380.0175 9.614 0.2091 5.894 6.651 0.4942 0.8109 3.985 D110450.0071 8.486 0.1385 35.27 5.771 0.3083 6.123 16.74 D110600.0141 16.08 0.2016 10.24 13.13 0.3097 0.6512 5.400 D110610.0254 11.75 0.1086 1.690 8.649 0.1655 0.1390 1.007 D110620.0282 13.61 0.1339 7.456 9.136 0.2620 0.8311 4.572 D110650.0284 10.67 0.2425 32.86 8.725 1.007 0.1465 2.075 D110660.0140 9.985 0.2078 13.49 5.887 0.3663 0.7787 7.876 D110710.0614 20.30 0.1014 18.68 13.89 0.3653 0.7750 8.403 D110790.0766 11.37 0.1134 34.07 7.231 0.2687 2.241 13.19 D110800.0370 9.315 0.1891 3.338 5.828 0.3144 0.6786 4.658 D110840.0681 9.562 0.2269 41.63 6.043 0.3248 1.761 11.31 平均值0.034311.88560.170318.60168.26740.38061.35787.2015

科学先进的质量管理模式和管理手段是保障我国水利工程建设持续发展的必要条件，时代在发展，科技也日新月异，水利工程在技术上也要做到与时俱进，开拓创新，利用科学的方法和科技的力量降低工程的材料成本，提高工程质量。

3.5 流体包裹体氢、氧同位素特征

从表4中可以看出，大叶塘金矿床中石英流体包裹体的δD位于-86‰～-44‰之间，极差为42‰，平均值为-67.25‰，。含矿石英的δ18OSMOW为16.47‰～20.65‰，极差为4.18‰，平均值为18.76‰。

对石英脉包裹体水的氢氧同位素研究，有助于阐明成矿溶液的性质和来源。大叶塘金矿采集矿化早期、中期、晚期样品共8件，氢氧同位素组成测定计算结果列于表4。

 

表4 大叶塘金矿石英氧同位素组成和成矿溶液氢氧同位素组成

  

样品号矿化期测试矿物均一温度/℃δ18OSMOW/‰矿物成矿溶液δDSMOW/‰TJC-1-4早期石英22420.658.92-44TJC-3-1早期石英21820.037.94-50TJC-7-1中期石英17418.983.83-81TJC-2-1中期石英17319.424.19-63TJC-1-1中期石英16019.523.20-62TJC-15中期石英15118.161.03-70TJC-1-3晚期石英14516.87-0.84-82TJC-7-2晚期石英13716.47-2.04-86

  

图5 大叶塘金矿成矿流体δD-δ18O图

从δD-δ18O图解(图5)上看，矿化早期投影点落于变质水区域，中期和晚期投影点则大部分都落于大气降水范围，因此有理由认为早期成矿流体源于变质水，中期和晚期不断有大气降水的加入并占主导。大叶塘金矿床成矿溶液氢氧同位素组成特点与某些沉积盆地中的建造水或同生水相似，这种建造水源于当地的雨水，并与围岩发生过不同程度的同位素交换。

奇怪的是，火苗甫一歇灭，他们头顶的牡丹花就停止了绽放，保持盛开的姿态停滞在离他们前额三五尺远的地方，而花瓣间纷飞而下的花雨，也越来越小，终于停歇下来。火把既灭，但大洞中仍然有一线荧荧的微光，大家定睛去看，原来是上官星雨脖颈上的玉玦，吐出了点点光华。

大叶塘金矿成矿溶液δD值变化达42‰，显示溶液明显具有混合成因特点，δ18O值从矿化早期到晚期随温度降低而有规律减小，也显示出晚期大气降水作用的加强。成矿溶液氧同位素组成变化为4.18‰，显示不是由简单的冷却作用所致，而与大气降水在较大温度范围内与各种围岩发生不同程度的氧同位素交换或两种与围岩交换程度不同的大气降水的混合有关。

4 矿床成因类型

陈衍景等(2007，2010)将热液成矿系统划分为3个端元性类型：岩浆热液矿床，包括斑岩型、爆破角砾岩型、矽卡岩型等矿床；变质热液矿床，又称造山型矿床，包括石英脉型、韧性剪切带型、构造蚀变岩型、绿岩带型等矿床；浅成热液矿床，包括浅成低温热液型(即火山容矿浅成热液型)、沉积容矿浅成热液型(简称SHE)、热水沉积型(即块状硫化物型)。大叶塘矿区含金石英脉的流体特征(中低温、低盐度、低密度、低CO2含量)与浅成热液端元成分极为相似。从流体包裹体液相成分分析，矿区含金石英脉流体具有与大气降水转化而成的地热水或热卤水特征。然而，从流体包裹体氢氧同位素结果分析，早期成矿流体源于变质水，中期和晚期不断有大气降水的加入并占主导。

一般认为，变质流体形成的金矿床属造山型金矿床，与增生型或碰撞型造山作用密切相关的，成矿时间同步于或尾随于造山事件，成矿系统发育在造山带内部或受到造山事件影响强烈的地区(陈衍景等，2007)。大叶塘矿床处于雪峰山弧形隆起带，地处华夏与扬子板块碰撞汇聚部位。据前人分析，大叶塘矿区成矿时间约为400 Ma，属加里东晚期。加里东期是扬子和华夏古地块碰撞汇聚时期，雪峰古陆主要表现为花岗岩的侵入和脆韧性剪切带的形成，这与成矿元素的活化转移及成矿空间的形成密切相关(彭建堂和胡瑞忠，2000)。加里东晚期处于扬子和华夏板块碰撞后期的应力松弛阶段，伸展作用形成了一系列张性的断裂(邱元喜等，1999)。大叶塘金矿床则正是在此时间段形成，早期造山作用形成的变质流体顺层充填并萃取围岩中的成矿物质；造山晚期的一系列张性断裂则为大气降水的渗滤提供了通道，渗入的大气降水继而转变为地热水或热卤水，萃取围岩中的成矿元素而形成成矿热液。变质热液与大气降水形成的含矿热液在某些特定的条件下混合，导致金等成矿元素的沉淀，最终形成矿体。因此，大叶塘矿区的成矿流体既具有变质热液的特征，又显示中低温大气降水形成的热液特征，应为前期有变质热液参与的低温浅成热液矿床。

5 结论

(1) 大叶塘金矿的流体包裹体较发育，以气液两相包裹体和纯液相包裹体为主，含极少纯气相包裹体。流体包裹体均一温度集中在120 ～ 230℃，平均为 193℃，介于中低温区间。盐度为低盐度流体(0.18%～18.10%NaCleq，以1.73%～14.63% NaCleq居多，成矿溶液盐度变化范围很宽)，密度为低等密度(0.72～1.05g·cm-3，主要集中在0.90～1.05 g·cm-3，平均0.93g·cm-3)。计算的压力和成矿深度显示，铲子坪金矿床成矿环境应为低压(7.61～32.57 Mpa，平均19.00 MPa) 浅成(0.76～3.26 km，平均1.90 km)环境。

(2) 大叶塘金矿的流体包裹体成分研究表明，包裹体气相成分以H2O、CO、N2、CO2为主，含少量H2，部分样品含少量CH4，具有较强的还原特征。液相组分中，阴离子含量高于阳离子，以和Cl-为主，属于型水化学类型。

(3) 通过对石英流体包裹体氢氧同位素组成和流体成分研究，显示大叶塘金矿成矿流体早期来源于变质水，中后期有大气降水的参与并占主导，成矿流体具混合流体特征。

(4) 成矿作用阶段，矿区内加里东晚期形成张性断裂为含矿热液集中和金的沉淀提供了良好的容矿构造场所，以大气降水为主形成的含矿热液活动占主导作用。大叶塘金矿的成因类型为低温浅成热液型。

吃早点时，一直打听，早年间，吉和街那家著名锅贴饺的去处，早已不知所踪，唯有天主教堂犹在，雁青色的细砖外围，哥特式尖顶，高高耸立于吉和街。弟弟妹妹上学的吉和街小学也不见了。

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