李晶,许英霞,申萍,潘鸿迪,钟世华,李昌昊,郭勃巍.2016.西准噶尔哈图成矿带主要金矿床流体包裹体特征及其意义[J].矿床地质,35(4):775~794LI Jing,XU YingXia,SHEN Ping,PAN HongDi,ZHONG ShiHua,LI ChangHao,GUO BoWei.2016.Significance and characteristics of fluid inclusions in main gold deposits of Hatu metallogenic belt in western Junggar[J].Mineral Deposits35(4):775~794
DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.04.010
西准噶尔哈图成矿带主要金矿床流体包裹体特征及其意义
（1 华北理工大学地质系， 河北 唐山063000； 2 中国科学院地质与地球物理研究所， 北京100029； 3 长安大学地球科学与资源学院， 陕西 西安710054）
通讯作者：许英霞
投稿时间：2015_07_25
录用时间：2016_05_15
本文得到国家自然科学基金项目(编号：U1303293、41390442、41272109)、中国科学院重 点部署项目（编号：KJZD_EW_TZ_G07)、国际科技交流与合作专项(编号：2010DFB23390)和 国家305项目（编号：2011BAB06B01）联合资助
摘要:哈图成矿带位于西准噶尔地区达拉布特大断裂的西北侧，是新疆北部 最重要的金成 矿带之一。哈图成矿带从西南至北东依次分布着哈图、齐Ⅱ、齐Ⅲ、齐Ⅳ以及齐Ⅴ等金矿床 ，这些金矿床均受NEE向的安齐断裂及其次级断裂控制，矿体工业类型分石英脉型和蚀变岩 型。笔者重点研究了哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ金矿床。根据脉体穿切关系和矿物交代关系，将哈图 、齐Ⅱ和齐Ⅴ金矿床分为早、中、晚3个成矿阶段。流体包裹体研究表明，哈图金矿床流体 包裹体主要有3种类型：富液相包裹体、富气相包裹体、CO2_H2O包裹体，齐Ⅱ、齐Ⅴ金 矿床 发育富液相包裹体和富气相包裹体。从早阶段至晚阶段，哈图、齐Ⅱ、齐Ⅴ金矿床主成矿阶 段均一温度分别集中在213～285℃、240～306℃、225～319℃；w(NaCleq)分别 为0.53%～4.14 %、1.91%～7.99%、0.88%～3.23%；密度分别为0.574～0.948 g/cm3、0.730～0. 934 g/cm3、0. 536～0.918 g/cm3，成矿压力分别为52.1～69.5 MPa、62.9～68.8 MPa、49.9～80 .7 MPa，均属 中_低温、低盐度、低密度流体，三者的成矿深度平均值均为2 km左右。哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ 金矿床成矿流体分别属于NaCl_H2O±CH4±CO2±N2、NaCl_H2O±CH4、NaCl_H 2 O±CH4±CO2体系。水_岩反应作用及流体的不混溶作用是导致金沉淀成矿的主要因素。
关键词:
地球化学；流体包裹体；成矿流体；热液型金矿床；哈图成矿带；新 疆
文章编号：0258_7106 (2016) 04_0775_20 中图分类号：P618.51 文献标志码：A
Significance and characteristics of fluid inclusions in main gold deposits of Hatu metallogenic belt in western Junggar
1 Department of Geology, North China University of Science and Technology, Tang shan 063000，Hebei，China; 2 Institute of Geology and Geophysics, Chinese Acad emy of Sciences, Beijing 100029， China; 3 College of Earth Sciences and Resourc es, Chang’an University, Xi’an 710054， Shaanxi， China
Abstract:Located on the northwest side of Dalabute fault in West Junggar, the Hatu metall ogenic belt is one of the most significant gold metallogenic belts in northern X injiang. The Hatu, QⅡ, QⅢ, QⅣ and QⅤgold deposits are distributed in turn in the Hatu metallogenic belt from the southwest to the northeast, controlled by t he Anqi fault and its secondary fractures. The industrial types of orebodies are quartz vein type and alteration type. The authors mainly studied the Hatu, QⅡ, QⅤgold deposits. According to the mineral metasomatic relations and vein body relations, Hatu, QⅡand QⅤ gold deposits are divided into three ore_forming sta ges. The study of fluid inclusions shows that the fluid inclusions of the Hatu g old deposit can be classified into three types, i.e., liquid_rich two phases, va por_rich two phases and CO2_H2O three phases, with the fluid inclusions of Q Ⅱ, QⅤdeposits belonging mainly to the first two types. From the early to late stag e, the uniform temperatures of the main ore_forming stage of the Hatu, QⅡ and Q Ⅴ gold deposits are 213～285℃, 240～306℃, 225～319℃; the salinities are 0.5 3%～4.14%, 1.91%～7.99%, 0.88%～3.23%; the densities are 0.574～0.948 g/c m3 , 0.730～0.93 4 g/cm3, 0.536～0.918 g/cm3, and the mineralization pressures are 52.1～6 9.5 MPa, 62.9～68.8 MPa, 49.9～80.7 MPa, respectively. The ore_forming fluids of Hat u, QⅡ and QⅤ deposits are characterized by middle_low temperature, low salinity and l o w density, with the average metallogenic depth being about 2 km. The ore_fo rming fluids belong to NaCl_H2O±CH4±CO2±N2, NaCl_H2O±CH4, NaCl_H2O ±CH4±CO2 syst em, respectively. The water_rock interaction and fluid immiscibility seem to ha ve been the main factors for gold deposition.
Key words:
geochemistry，fluid inclusion, ore_forming fluid, hydrotherma l gold deposits, Hatu metallogenic belt, Xinjiang
新疆哈图成矿带位于西准噶尔南部，面积约75 km2，是区内最重要的金矿床聚集区（图1 ） 。该成矿带沿NEE向的安齐断裂展布，自西南至北东依次分布有齐Ⅰ（哈图）、齐Ⅱ、齐Ⅲ 、齐Ⅳ以及齐Ⅴ金矿床。西准噶尔地区发育一系列金矿床（点）和矿化点，累计可达188处 ，具成群成带的分布特点（申萍等，2008）。其中，哈图金矿床为西准噶尔地区的第一大金 矿床 ，已开采和探明金资源量累计56 t（肖飞等，2010a）。国内学者对哈图金矿床进行了大量 详细的工作（沈远超等，1993a；范宏瑞等，1998；Wang et al.，2004；王莉娟，2005；20 06；安芳等，2007；申萍等，2010；朱永峰，2010；2013；Wang et al.，2015），而其他 矿点相对规模较小，投入生产量及研究程度相对较低（王玉山，1984；阎士俊，1988；王磊 等，2013）。近十年的勘探工作集中于哈图金矿床深部（400～1200 m），金资源量新增28 t，实现了深部找矿勘探的重大突破（肖飞等，2010b）。同时，将找矿工作重心转向哈图成 矿带乃至整个西准噶尔地区同类型金矿床上。
前人对哈图金矿床的成矿流体进行了一定的研究（范宏瑞等，1998；王莉娟，2005；20 06），但目前对哈图成矿带中其他矿床的相关研究较少。本文在详细的野外观察和显微镜观 察基础上，从流体包裹体的显微测温和成分分析入手，对哈图金矿带中的哈图金矿床、齐Ⅱ 及齐Ⅴ金矿床进行了研究，探讨并对比其成矿流体的地球化学特征，探寻该成矿带成矿流体 的规律性特征，希望能为该区进一步的勘探及研究工作提供借鉴。
区域出露地层比较简单，以上古生界石炭系为主，中生界次之。由上而下主要为下石炭系希 贝库拉斯组、中_上石炭系包古图组和太勒古拉组，为一套火山_沉积建造（吴浩若等，1991 ；沈远超等，1993b）。其中，希贝库拉斯组及包古图组均以凝灰质粉砂岩和凝灰岩为主， 太勒古拉组由凝灰岩_凝灰质泥岩_玄武岩_硅质岩组成。区内构造活动强烈，自西向东近平 行依次分布有NEE向的哈图断裂、安齐断裂和达拉布特断裂带，构成区域基本构造骨架。区 内岩浆活动频繁，侵入岩颇为发育。如晚石炭世—二叠纪期间由后碰撞深成岩浆活动形 成铁 厂沟、阿克巴斯套、克拉玛依等岩体（沈远超等，1993b；韩宝福等，2006；高山林等，200 6；苏玉平等，2006；王京彬等，2006；潘鸿迪等；2014）。
哈图金矿床赋矿围岩为火山碎屑岩和太勒古拉组玄武岩（图4a、b），主要控矿断裂方向呈N EE_EW向、NNE向和NE向。矿区内可见初糜棱岩化构造角砾岩，显示受韧性剪切带的构造挤 压（图4c、d）。哈图金矿床产出石英脉型（浅部0～400 m）和蚀变岩型（深部及石英脉型 矿 体两侧）2类工业矿体，并以前者为主。金以包裹金、粒间金和裂隙金赋存于石英、黄铁矿 及毒砂中。围岩蚀变主要为硅化（图4e、f）、绢云母化、黄铁矿化和毒砂化等（图4g、h） ，矿化与硅化、黄铁矿化相关。矿物组合主要为自然金_黄铁矿_毒砂_石英。目前已控制的 金矿体近30条，品位较高的矿脉主要分布在矿区中部，最深孔达1264 m，见矿深度930 m，平均品位3.77 g/t（肖飞等，2010a）。如L8、L5、L7等脉体品位较高，倾向南，L27、 L 27_8等L27脉群为隐伏脉群，总体走向为EW向，倾向北。其中，L27_8脉为目前探明的最大 工业矿体，平均品位4.99 g/t，最高品位300.00 g/t，主矿脉最后与L7脉交汇向上展布（ 肖 飞等，2010a）。本次研究样品采自L7脉体600 m中段和L10脉体400 m中段，L7和L10脉体倾 向SW，走向NW，均呈脉状、分支脉状分布，且前者品位相对较高。L7矿体长300 m，含脉体3 0余条，矿石类型有石英脉型和蚀变岩型，而L10矿体长200 m，含脉体20余条，矿石类型以 蚀变岩型为主。
齐Ⅱ金矿床主要出露地层为包古图组凝灰质粉砂岩，为主要的含矿层。矿区总体为不完整复 背斜，两翼发育次级褶曲，区内主断裂为安齐断裂及规模较大的F3，多呈NEE向和EW_SEE向 （朱永峰等，2013）。矿石主要分3种类型，从脉体中心至外侧逐渐过渡，依次为石英脉型 →构造蚀变岩型→蚀变岩型。金属矿物为黄铁矿、毒砂、黄铜矿、黝铜矿及 黄
铜矿等（图4i 、j），脉石矿物为石英、钠长石、铁白云石、绢云母及绿泥石等。金赋存形式主要为游离 金或包裹金。矿区以F3断裂为界(图3)，分南、北两个含矿带，剖面上呈“多"字形分布。其 中北矿 带含矿脉20余条，呈透镜体状、小脉状、串珠状等，向深部矿化减弱，矿体断续分布、数量 减少。南矿带含矿脉50余条，呈大透镜体状、平行脉状分布，向深部出现多层厚大矿体，矿 化明显加强。本次所采样品来自南矿带0中段，矿体与构造破碎带关系密切，带宽约0.1～2 .0 m，走向NWW向和NW向，倾向为NE向。
齐Ⅴ金矿床在七十年代后期开展了详查工作，近年基本未开展工作。地表仅可见4条呈210 °平行展布的老硐，即呈SW向的构造破碎带，宽约2 m，深度可达十余米。矿区赋矿围岩为 凝灰质粉砂岩、凝灰岩、构造角砾岩和少量玄武岩。矿石类型为石英脉型和蚀变岩型。矿石 矿物为黄铁矿、毒砂、赤铁矿、黄铜矿等（图4k、l），脉石矿物为石英、方解石、磷灰石 、铁白云石等（Wang et al., 2015）。
根据矿物共生组合和脉体穿插关系，并结合前人相关资料（范宏瑞等，1998；王莉娟，2005 ），将哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床成矿阶段均划分为早、中、晚3个阶段，其中，中阶段即为 成矿主阶段。各成矿阶段脉体手标本及镜下特征见图5， 脉体描述特征见表1。哈图金矿床分为 石英_钠长石、石英_黄铁矿_毒砂_自然金和石英_碳酸盐3个阶段；齐Ⅱ金矿床分为石英 _黄 铁矿、石英_毒砂_黄铁矿_自然金和石英_碳酸盐3个阶段；齐Ⅴ金矿床分为石英_黄铁矿、石 英_毒砂_黄铁矿_自然金和石英_碳酸盐3个阶段。哈图和齐Ⅴ金矿床早阶段均主要发育钠长 石石英脉，而齐Ⅱ金矿床早阶段以纯净石英脉为主，3个金矿床中阶段主要发育烟灰色石英 脉、多金属硫化物石英脉等，而晚阶段主要发育有石英方解石脉和方解石脉体等。
首先，将石英脉样品磨制为厚0.3 mm双面抛光的包裹体片，显微镜下观察各成矿阶段石英 脉中 流体包裹体的大小、形态、气相分数等岩相学特征，划分不同流体包裹体类型，然后进行包 裹体的显微测温。实验使用Linkam THMSG 600型冷热台，使用美国FLUIDINC公司的人工 合成流体包裹体标样进行温度标定，温度控制范围为-196～600℃，均一温度和冰点的重现 误差分别为±2℃和±0.2℃。
激光拉曼光谱分析使用的是法国HORIBA Scientific公司的LabRam HR800激光共焦显微拉曼 光谱仪。该仪器利用Ar＋离子激光器，输出功率44 mV，波长532 nm，所测光谱的计数时 间 为3 s，每1 cm-1（波数）计数一次，100～4000 cm-1全波段一次取峰，激光 束斑大小约为1 μm，光谱分辨率≤0.65 cm-1。该仪器为目前焦长最长的单级拉曼光谱仪，具最高 光谱分辨率。
其中，哈图金矿床包裹体十分发育，发育Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型3种类型包裹体（图6a～c），见 沸腾包裹体群（图6d）。齐Ⅱ金矿床包裹体较为发育，主要为 Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体（图6e～g），可见沸腾包裹体群（图6h）。齐Ⅴ金矿床包裹体极其发育，同样发育Ⅰ型和Ⅱ型两类包裹体（图 6i～k），同样可见沸腾包裹体群（图6l）。各矿床包裹体类型和岩相学特征见表2。
Ⅰ型包裹体： 富液相包裹体，室温条件下为两相（V+L），含液体和少量气体，气相分数介 于5%～40%，形态多样，主要呈负晶形、椭圆形及不规则状，大小介于3～8 μm之间。此类 包 裹体是升温后均一为液相，是哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ矿床中各个成矿阶段最主要和最常见的包裹 体类型，但各矿床中此类包裹体岩相学特征又具细微不同，详见表2。值得一提的是，齐Ⅴ 金矿床成矿从早到晚，Ⅰ型包裹体气相分数呈现逐渐减小的趋势，气相分数值依次为30%～4 0%、10%～40%和10%～20%。
Ⅱ型包裹体： 富气相包裹体，室温条件下为两相（V+L），含气体和少量液体，气相分数介 于50%～70%，形态以负晶形、椭圆形和近圆形为主，大小介于2～8 μm。此类包裹体升温后 均一为气相，赋存于哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ矿床早、中阶段成矿流体中。
Ⅲ型包裹体： 富CO2包裹体，室温条件下呈三相（VCO2（CO2气相）+LCO 2（CO2液相）+LH2O（H2O液相）），VCO2+LCO2占包裹 体体积的20%左右。在CO2相中，气相CO2占CO2相50%左右，包裹体形态较简单，呈负 晶形或椭圆形，大小介于6～8 μm。但C型包裹体仅发现于哈图金矿床，主要出现在哈图金 矿床的成矿早阶段和中阶段，晚期不发育。
哈图金矿床成矿早阶段至晚阶段包裹体均一温度直方图见图7a～c，盐度直方图见图8a ～c。 早阶段发育钠长石_石英脉（图5h）或石英脉，包裹体的主矿物为石英。早阶段脉体发育Ⅰ 型、Ⅱ型、Ⅲ型3类包裹体，但主要为Ⅰ型包裹体。Ⅰ型包裹体的均一温度为295～381℃， w (NaCleq)为0.88%～3.39%，密度为0.574～0.720 g/cm3。Ⅱ型包裹体的均一温 度为298～339℃，w(NaCleq) 为1.40%～3.55%，密度为0.669～0.721 g/cm3。Ⅲ型包裹体完全被冷冻并回温， 笼 合物融化温度为7.9℃，进一步回温，包裹体在24.5℃部分均一，最终完全均一温度为345 ℃ （表3，图6c），经计算获得包裹体总密度为0.702 g/cm3，水溶液相w(NaCl eq)为4.14%。
哈图成矿中阶段同样发育3类包裹体，来自石英脉或多金属硫化物石英脉中（图5i、i´apos;）， 主矿物为石英和方解石，仅在石英中见少量Ⅲ型包裹体。Ⅰ 型包裹体的均一温度为213～285℃，w(NaCleq)为
0.53%～3.39%，平均值1.94%，密度为0.753～0.874 g/cm3。Ⅱ型包裹体的 均一温度为215～277℃，w(NaCleq)为3.06%～3.71%，密度为0.784～0.870 g/cm3； Ⅲ型包裹 体笼合物的融化温度为8.2～9.0℃，继续回温后，包裹体于22.3～23.9℃部分均一，最 终完全 均一温度为222～245℃，经计算所得包裹体总密度为0.850～0.890 g/cm3，水溶液相 w(NaCleq)为2.03%～3.57%，平均值2.87%。
哈图成矿晚阶段仅发育Ⅰ型包裹体，来自晚阶 段石英方解石脉或方解石脉（图5j），主矿物为石英和方解石，均一温度介于125～209℃，w(NaCleq)介于1.05%～3.71%， 密度为0.865～0.948 g/cm3。
齐Ⅱ金矿床发育Ⅰ型和Ⅱ型两类包裹体，各阶段包裹体均一温度直方图见图7d～f， 盐度直方图见图8d～f。早阶段纯净石英脉中赋存Ⅰ型和Ⅱ型包裹体。Ⅰ型包裹体均一温度 为32 2～348℃，w(NaCleq)为6.88%～7.73%，密度为0.732～0.756 g/cm3 ；Ⅱ型包裹体均一温度为 333～341℃，w(NaCleq)为7.17%～7.99%，密度为0.730 g/cm3。 中阶段主要发育石英脉和多 金属硫化物石英脉（图5k、k´apos;），赋存Ⅰ型和Ⅱ型包裹体。Ⅰ型包裹体均一温度为240～306 ℃ ，w(NaCleq)为3.71%，密度为0.840 g/cm3；Ⅱ型包裹体均一温度为254～26 6℃，w(NaCleq)为2.74%～3.23%，密度0.797～0.811 g/cm3。晚阶段 石英方解石脉和方解石脉中仅发 育Ⅰ型包裹体，主矿物为石英和方解石，其均一温度为153～227℃，w(NaCleq) 为1. 91%～2.90%，密度为0.928～0.934 g/cm3。
齐Ⅴ金矿床发育Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体，从早阶段至晚阶段，包裹体均一温度直方图见图7g ～i，盐度 直方图见图8g～i。齐Ⅴ早阶段多发育石英脉和钠长石石英脉（图5l），此阶段仅发育Ⅰ型 包裹体，均一温度为335～406℃，w(NaCleq)为1.91%～2.90%，密度为0.536 ～0.647 g/cm3。中阶段石英脉和多金属硫化物石英脉中发育Ⅰ型和Ⅱ型包裹体。其中， Ⅰ型包裹体均一温度介于 225～319℃，w(NaCleq)为0.88%～3.23%，密度为0.692～0.855 g/cm 3。Ⅱ型包裹体均一温度 为228～306℃，w(NaCleq)为1.22%～2.74%，密度为0.722～0.837 g/cm 3。晚阶段石英方解石 脉中仅发育Ⅰ型包裹体，主矿物为石英，其均一温度为147～218℃，w(NaCleq) 为1.40%～2.90%，密度为0.862～0.918 g/cm3。
哈图金矿床中流体包裹体显示出宽泛的H2O峰，峰值为3534 cm-1和3593 cm-1 ，表明流体包裹体成分主要为H2O。并且，早阶段脉体中流体包裹
体显示出显著的CO2峰（峰值为1285 cm-1和1388 cm-1，图9a）， 而中阶段流体包裹体含有一定的CH4（峰值为2917 cm- 1，图9b）及N2成分（2331 cm-1，图9b）。
齐Ⅱ金矿床中流体包裹体同样显示H2O峰（图9c）。早阶段流体包裹体气相成分含有一定 的CO2（图9c），中阶段流体包裹体显示CH4成分（图9d）。
齐Ⅴ金矿床中早阶段部分包裹体显示出一定的CO2的峰值（1285 cm-1和1388 cm -1，图9e），中阶段流体包裹体中见CH4峰（图9f）。
H1=p1/(300×105)； H0=p0/(300×105)
其中，t0为初始温度（℃）； t1为实测温度（℃）； p0为初始压力 （Pa）； p1为成矿压力（Pa）； H1为成矿深度（km）； H0为初始深 度（km）； N为盐度（%）。将流体包裹体的实测温度t1值、盐度值(N)分别 带入 公式，得出以下结果：
哈图金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分别为74.6～98.9 MPa、52.1～69.5 MPa、 35.6～48.9 MPa。齐Ⅱ金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分别为88～91.3 MP a、62 .9～68.8 MPa、37.5～42.4 MPa。齐Ⅴ金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分 别为88.7～96.1 MPa、49.9～80.7 MPa、38.6～55.4 MPa。
哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床均受安齐断裂及其伴生的断裂系统控制，而对于断裂控制的脉状热 液矿床来说，成矿流体受静岩压力、静水压力或二者交替，其中成矿深度小于5 km的系统为 静水压力（Sibson, 1987; Sibson et al., 1988; Cox, 1995）。利用深度_压力的计算关 系式（Sibson, 1994）计算成矿深度，公式为：
y=x/10，x<40 MPa（1）
y=0.0868/(1/x+0.00388)+2，
40 MPa≤x≤220 MPa（2）
y=11+e(x-221.95)/79.075，
220 MPa≤x≤370 MPa（3）
y=0.0331385x+4.19898，x>370 MPa(4）
公式中，x、y分别代表流体压力（MPa）和成矿深度（km）。
根据上述公式，计算结果如下：哈图金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿深度分别为2 . 49～3.3 km、1.74～2.32 km、1.19～1.63 km；齐Ⅱ金矿床成矿阶段从早至晚阶段成 矿深度分 别为2.94～3.04 km、2.1～2.3 km、1.25～1.41 km。齐Ⅴ金矿床成矿阶段从早至晚 阶段成矿深度分别为2.96～3.2 km、1.66.0～2.68 km、1.29～1.85 km。
总体来看，3个金矿床成矿过程从早到晚，成矿深度逐渐变浅。同时，哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金 矿 床的成矿中阶段成矿压力平均值分别为52.5 MPa、66.0 MPa、61.2 MPa，由此推算出相 应的成 矿深度分别为1.91 km、2.20 km、2.04 km，可见齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床与哈图金矿床相比， 主成矿阶段成矿压力偏高，成矿深度偏深，但总体上三者均形成于浅层深度。
齐Ⅱ金矿床流体成矿过程分3个阶段，包裹体较丰富，发育型Ⅰ和Ⅱ型2类包裹体。流体包裹 体结果表明，早、中、晚阶段流体均一温度范围分别是322～348℃、240～306℃、153～227 ℃ ，成矿中阶段均一温度较哈图金矿床成矿中阶段温度明显偏高。 激光拉曼成分结果显示，齐Ⅱ金矿床流体成分以
H2O为主，含少量CO2和CH4成分，未显示其他特殊成分。 流体包裹体w(NaCleq) 随成矿过程逐渐降低（图10）， 变化范围为7.99%～1.91%。由于齐Ⅱ金矿床流体包裹 体冰点较难观察，因此盐度数据较少，仍需进一步实验测试进行验证。总体来说，齐Ⅱ金矿 床流体具有NaCl_H2O±CO2±CH4体系特征，属中温、低盐度、低密度热液。
齐Ⅴ金矿床流体成矿过程分3个阶段，包裹体十分丰富，发育Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体。流体包 裹 体结果表明，早、中、晚阶段流体均一温度范围分别是335～406℃、225～319℃、147～218 ℃ ，具中高温特征。并且，齐Ⅴ成矿中阶段均一温度较哈图金矿床和齐Ⅱ金矿床成矿中阶段 温 度明显偏高。激光拉曼成分结果显示，齐Ⅴ金矿床流体成分以H2O为主，并含有少量CH4 和CO2 。包裹体盐度结果显示，从早至晚流体w(NaCleq)变化范围不大，为 3.23%～0.88%，同样 具逐渐降低的微弱趋势（图10）。总体来说，齐Ⅴ金矿床流体具有NaCl_H2O±CO2±CH 4体系特征，属中温、低盐度和低密度热液。
由3个金矿床分别的流体包裹体实验测试结果来看，沿哈图成矿带成矿流体性质具一定规律 性。哈图成矿带上从西南向至北东向，即哈图金矿床至齐Ⅴ金矿床，成矿中阶段温度呈现 出逐渐升高的趋势，由中_低温向中温热液型金矿床转变；再者，3个金矿床的成矿流体的盐 度及密度相对比较一致，成矿流体盐度值均低于10%，属低盐度流体；流体密度值均低于1 g /cm3，属低密度流体。哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床成矿过程流体成分具相似的变化过程，从 早 阶段至中阶段，流体成分由富CO2向富CH4演变，中阶段CH4流体加入，而晚阶段流体 均以H2O为 主。这种现象可能表明H2进入到包裹体内，经过了CO2的还原作用，在包裹体逐渐冷却 的过 程中发生了再平衡作用（Hall et al., 1990; 1995; Sterner et al., 1995; Ridley et al., 1999; Norman et al., 2002），反应式为CO2+4H2=CH4+2H2O。这个过程 表明可能发生 了以CO2逸失为特征的流体不混溶或水_岩反应（Ramboz et al., 1982; Fan et al., 2 003 ; Phillips et al., 2004; Chen et al., 2006）。同时，通过流体包裹体岩相学及测温 等 工作，哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床存在大量不混溶包裹体群（图6d、h、l），其中，哈图金矿 床 中存在CO2_H2O包裹体与富液相包裹体、富气相包裹体共存或富液相、富气相包裹体共 存的 现象，而在齐Ⅱ、齐Ⅴ金矿床中同样观察到富液相和富气相包裹体共存的沸腾包裹体群。前 人研 究表明，流体的不混溶现象在热液矿床成矿过程中起着极其重要的作用（Ramboz et al., 1 982; Heinrich, 2005）。
李华芹等（2000）对哈图金矿床流体包裹体进行了Rb_Sr同位素研究，获得等时线年龄为（2 89±4）Ma，即哈图金矿化的时代，明显晚于区内火山活动年代(～328 Ma； 王瑞等，2007 ）， 表明哈图金矿化与火山活动关系不大（朱永峰等，2013）。晚石炭世—早二叠世，新疆西准 地区处于碰撞后地壳垂向增生阶段，花岗质岩浆侵位于石炭纪火山_沉积地层内（朱永峰等 ，2013），沿断裂体系迁移过程中与围岩发生一系列水_岩反应，导致强烈的硅化、黄铁绢 英岩化等围岩蚀变。而水_岩反应和上述流体的不混溶作用等使成矿流体的温度、压力、氧 逸度及pH值发生变化（Phillips et al., 2004），进而导致金硫络合物的溶解度降低，随 着其溶解度的降低，金迅速的发生沉淀。
综上所述，水_岩反应及温度、压力的降低，伴随古大气水不断混入，从而引起流体不混溶 ，导致大量CO2出溶，最终促使金等金属元素沉淀。伴随着成矿流体物化条件的变化，金 的 溶解度随之降低，这可能是哈图成矿带中哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床控制金沉淀成矿的主要原 因。成矿晚期大量大气水的参与导致成矿流体的性质进一步改变，加之金含量降低，导致成 矿晚期矿化减弱。
（2） 哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体包裹体测温及拉曼光谱研究显示，三者具相似的流体特 征。哈图金矿床流体包裹体发育3种类型：富液相包裹体、富气相包裹体和CO2_H2O包裹 体， 齐Ⅱ和齐Ⅴ金矿床仅发育富液相包裹体、富气相包裹体。哈图流体包裹体气相成分为NaCl_H 2O±CO2±CH4±N2，齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体包裹体气相成分为NaCl_H2O±CH4 ±CO2。
（3）哈图金矿床流体属中_低温、低盐度、低密度体系，成矿温度介于213～285℃，成 矿压力为52.1～69.5 MPa；齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体均为中温、低盐度、低密度体系，成矿 温 度分别在240～306℃和225～319℃之间，成矿压力分别为62.9～68.8 MPa和49.9～80.7 MPa。三 者的成矿深度平均值均为2 km左右。成矿流体的温度、压力随流体的演化而降低。哈图成矿 带上从南至北即哈图金矿床至齐Ⅴ金矿床，成矿温度显示逐渐升高的趋势。
（4） 哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床中金搬运形式以金硫络合物为主，水_岩反应及温度、压力 的降低，伴随古大气水不断混入，引起流体不混溶，从而导致金沉淀成矿。
前人对哈图金矿床的成矿流体进行了一定的研究（范宏瑞等，1998；王莉娟，2005；20 06），但目前对哈图成矿带中其他矿床的相关研究较少。本文在详细的野外观察和显微镜观 察基础上，从流体包裹体的显微测温和成分分析入手，对哈图金矿带中的哈图金矿床、齐Ⅱ 及齐Ⅴ金矿床进行了研究，探讨并对比其成矿流体的地球化学特征，探寻该成矿带成矿流体 的规律性特征，希望能为该区进一步的勘探及研究工作提供借鉴。
1区域地质特征
新疆西准噶尔地区指的是新疆北部准噶尔盆地西缘部分，是中亚成矿域的重要组成部分（沈 远超等，1993b；Jahn et al.,2004；Wang et al.，2004；李光明等，2008；肖文交等，20 08）。晚古生代该区发育大规模频繁的构造_岩浆活动，发生强烈的金成矿作用（沈远超等 ，1993b；Tang et al.，2010；Ma et al.，2012），形成包括哈图、齐Ⅱ至齐Ⅴ、宝贝、 鸽子沟、包古图、萨尔托海等百余个金矿床。区域出露地层比较简单，以上古生界石炭系为主，中生界次之。由上而下主要为下石炭系希 贝库拉斯组、中_上石炭系包古图组和太勒古拉组，为一套火山_沉积建造（吴浩若等，1991 ；沈远超等，1993b）。其中，希贝库拉斯组及包古图组均以凝灰质粉砂岩和凝灰岩为主， 太勒古拉组由凝灰岩_凝灰质泥岩_玄武岩_硅质岩组成。区内构造活动强烈，自西向东近平 行依次分布有NEE向的哈图断裂、安齐断裂和达拉布特断裂带，构成区域基本构造骨架。区 内岩浆活动频繁，侵入岩颇为发育。如晚石炭世—二叠纪期间由后碰撞深成岩浆活动形 成铁 厂沟、阿克巴斯套、克拉玛依等岩体（沈远超等，1993b；韩宝福等，2006；高山林等，200 6；苏玉平等，2006；王京彬等，2006；潘鸿迪等；2014）。
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图 1新疆西准噶尔地区哈图成矿带区域地质图（朱永峰等，2013） 1—第四系； 2—希贝库拉斯组凝灰质砂岩； 3—包古图组凝灰质粉砂岩； 4—太勒古拉组 凝灰岩、硅质岩、玄武岩； 5—泥盆系凝灰质粉砂岩、砂岩； 6—花岗岩； 7—花 岗闪长岩； 8—超基性岩； 9—断裂； 10—金矿床Fig. 1Reginoal geological map of the Hatu metallogenic belt in West Junggar, X injiang （modified after Zhu et al.，2013）1—Quaternary; 2—Xibeikulasi Formation tuff sandstone; 3—Baogutu Formation tuf faceous siltstone; 4—Tailegula Formation tuff, siliceous rock and basal t; 5—Devonian tuffaceous siltstone and sandstone; 6—Granite; 7—Granodiorite; 8—Ultrabasic rocks; 9—Fracture; 10—Gold deposit |
2矿床和矿体地质特征
哈图成矿带沿安齐断裂展布，除齐Ⅱ金矿床位于断裂下盘外，哈图金矿床及其他3个矿床均 位于断裂上盘，且安齐断裂为矿区主干断裂构造。矿区地层比较简单，主要为包古图组和太 勒古拉组。哈图成矿带中各矿床具有相似的地质特征。其中，哈图金矿床位于哈图成矿带西 南 端（图2）。齐Ⅱ金矿床位于哈图金矿床NE向约4 km处，面积约0.24 km2（图3），近年 加大 了对该区的勘探工作，并显现出巨大的找矿潜力。齐Ⅴ金矿床在哈图金矿床NE向约17 km处 ，规模相对较小。哈图金矿床赋矿围岩为火山碎屑岩和太勒古拉组玄武岩（图4a、b），主要控矿断裂方向呈N EE_EW向、NNE向和NE向。矿区内可见初糜棱岩化构造角砾岩，显示受韧性剪切带的构造挤 压（图4c、d）。哈图金矿床产出石英脉型（浅部0～400 m）和蚀变岩型（深部及石英脉型 矿 体两侧）2类工业矿体，并以前者为主。金以包裹金、粒间金和裂隙金赋存于石英、黄铁矿 及毒砂中。围岩蚀变主要为硅化（图4e、f）、绢云母化、黄铁矿化和毒砂化等（图4g、h） ，矿化与硅化、黄铁矿化相关。矿物组合主要为自然金_黄铁矿_毒砂_石英。目前已控制的 金矿体近30条，品位较高的矿脉主要分布在矿区中部，最深孔达1264 m，见矿深度930 m，平均品位3.77 g/t（肖飞等，2010a）。如L8、L5、L7等脉体品位较高，倾向南，L27、 L 27_8等L27脉群为隐伏脉群，总体走向为EW向，倾向北。其中，L27_8脉为目前探明的最大 工业矿体，平均品位4.99 g/t，最高品位300.00 g/t，主矿脉最后与L7脉交汇向上展布（ 肖 飞等，2010a）。本次研究样品采自L7脉体600 m中段和L10脉体400 m中段，L7和L10脉体倾 向SW，走向NW，均呈脉状、分支脉状分布，且前者品位相对较高。L7矿体长300 m，含脉体3 0余条，矿石类型有石英脉型和蚀变岩型，而L10矿体长200 m，含脉体20余条，矿石类型以 蚀变岩型为主。
齐Ⅱ金矿床主要出露地层为包古图组凝灰质粉砂岩，为主要的含矿层。矿区总体为不完整复 背斜，两翼发育次级褶曲，区内主断裂为安齐断裂及规模较大的F3，多呈NEE向和EW_SEE向 （朱永峰等，2013）。矿石主要分3种类型，从脉体中心至外侧逐渐过渡，依次为石英脉型 →构造蚀变岩型→蚀变岩型。金属矿物为黄铁矿、毒砂、黄铜矿、黝铜矿及 黄
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图 2哈图金矿床矿区地质图（沈远超等，1993b；肖飞等，2010a；朱永峰等，2013；Shen et al., 2016） 1—第四系； 2—凝灰岩； 3—凝灰质泥岩、砂岩； 4—硅质岩； 5—玄武岩； 6—辉绿岩 、辉长岩； 7—火山角砾岩； 8—构造角砾岩； 9—断裂； 10—矿体及编号 Fig. 2Schematic geological map of the Hatu Au deposit, Xinjiang (modified afte r Shen et al., 1993b; Xiao et al., 2010a; Zhu et al., 2013; Shen et al., 2016) 1—Quaternary; 2—Tuff; 3—Tuffaceous shale and sandstone; 4—Siliceous rock; 5 —Basalt; 6—Diabase and gabbro; 7—Volcanic breccia; 8—Tectonic breccia; 9— Fracture; 10—Orebody and its serial number |
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图 3齐Ⅱ金矿矿区地质图（据阎士俊，1988） 1—第一层： 凝灰质粉砂岩与凝灰质细砂岩呈薄层不均匀互层； 2—第二层： 凝灰质中细 粒砂岩； 3—第三层： 凝灰质粉砂岩； 4—第四层： 含砾、含生物碎屑粗中粒凝灰质砂岩 ； 5—太勒古拉组凝灰岩夹含砾凝灰质砂岩； 6—灰绿色细粒玄武岩； 7—构造破碎 带； 8—断裂； 9—矿体Fig. 3Schematic geological map of the QⅡAu deposit, Xinjiang（modified after Yan, 1988） 1—The first floor: unevenly interbedded tuffaceous siltstone and tuffsandston e; 2—The second floor: mediumfine tuff sandstone; 3—The third floor: tufface ous siltstone; 4—The fourth floor: mediumcoarse tuff sandstone with gravel an d biodetritus; 5—Tailegula Formation tuff with tuff sandstone; 6—Grayi sh green fine basalt; 7—Structural fracture belt; 8—Fracture; 9—Orebody |
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图 4新疆哈图成矿带金矿床矿物及矿化镜下特征 a. 玄武岩； b. 初糜棱岩化构造角砾岩； c. 受构造挤压的构造角砾岩； d. 强硅化； e. 晶 屑玻屑凝灰岩； f. 石英加大边； g. 黄铜矿交代毒砂、黄铁矿； h. 黄铁矿及毒砂呈细脉 状 定向分布； i. 毒砂及少量赤铁矿； j. 磁黄铁矿交代黄铁矿； k. 赤铁矿与毒砂 ； l. 黄铁矿被毒砂和赤铁矿交代Apy—毒砂； Cpy—黄铜矿； Hem—赤铁矿； Pl—斜长石； Po—磁黄铁矿； Py—黄铁矿； Thr—黝铜矿； Qtz—石英Fig. 4Microcharacteristics of minerals and mineralization from the gold depo sits in Hatu metallogenic belt in Xinjiang a. Basalt; b. Tectonic breccia with protomylonitization; c. Tectonic breccia by tectonic compression; d. Silicification; e. Crystalvitric tuff; f. The seconda r y concrescence of quartz edge; g. Chalcopyrite replacing arsenopyrite and pyrite ; h. Pyrite and arsenopyrite distributed as a vein; i. Ar_senopyrite w ith a little hematite; j. Pyrrhotite replacing pyrite; k. Hematite and arseno pyrite; l. Pyrite replaced by arsenopyrite and hematiteApy—Arsenopyrite； Cpy—Chalcopyrite； Hem—Hematite； Pl—Plagioclase； Po—P yrrhotite； Py—Pyrite； Thr—Tetrahedrite； Qtz—Quartz |
齐Ⅴ金矿床在七十年代后期开展了详查工作，近年基本未开展工作。地表仅可见4条呈210 °平行展布的老硐，即呈SW向的构造破碎带，宽约2 m，深度可达十余米。矿区赋矿围岩为 凝灰质粉砂岩、凝灰岩、构造角砾岩和少量玄武岩。矿石类型为石英脉型和蚀变岩型。矿石 矿物为黄铁矿、毒砂、赤铁矿、黄铜矿等（图4k、l），脉石矿物为石英、方解石、磷灰石 、铁白云石等（Wang et al., 2015）。
根据矿物共生组合和脉体穿插关系，并结合前人相关资料（范宏瑞等，1998；王莉娟，2005 ），将哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床成矿阶段均划分为早、中、晚3个阶段，其中，中阶段即为 成矿主阶段。各成矿阶段脉体手标本及镜下特征见图5， 脉体描述特征见表1。哈图金矿床分为 石英_钠长石、石英_黄铁矿_毒砂_自然金和石英_碳酸盐3个阶段；齐Ⅱ金矿床分为石英 _黄 铁矿、石英_毒砂_黄铁矿_自然金和石英_碳酸盐3个阶段；齐Ⅴ金矿床分为石英_黄铁矿、石 英_毒砂_黄铁矿_自然金和石英_碳酸盐3个阶段。哈图和齐Ⅴ金矿床早阶段均主要发育钠长 石石英脉，而齐Ⅱ金矿床早阶段以纯净石英脉为主，3个金矿床中阶段主要发育烟灰色石英 脉、多金属硫化物石英脉等，而晚阶段主要发育有石英方解石脉和方解石脉体等。
3样品及分析方法
3.1样品选择
本文研究样品中，哈图金矿床样品为L10矿体400 m中段及L7矿体600 m中段的石英脉及蚀变 岩型矿石，齐Ⅱ金矿床样品均采自南矿带0 m中段，齐Ⅴ金矿床样品来自地表古老硐中。选 取其中具代表性的石英脉样品，进行流体包裹体显微测温工作及激光拉曼光谱测试。
3.2流体包裹体分析
选取其中32件含石英脉样品（哈图15件、齐Ⅱ7件、齐Ⅴ10件）进行显微测温研究，11件样 品（哈图4件、齐Ⅱ3件、齐Ⅴ4件）进行激光拉曼光谱测试，实验在中国科学院地质与地球 物理研究所流体包裹体实验室完成。首先，将石英脉样品磨制为厚0.3 mm双面抛光的包裹体片，显微镜下观察各成矿阶段石英 脉中 流体包裹体的大小、形态、气相分数等岩相学特征，划分不同流体包裹体类型，然后进行包 裹体的显微测温。实验使用Linkam THMSG 600型冷热台，使用美国FLUIDINC公司的人工 合成流体包裹体标样进行温度标定，温度控制范围为-196～600℃，均一温度和冰点的重现 误差分别为±2℃和±0.2℃。
激光拉曼光谱分析使用的是法国HORIBA Scientific公司的LabRam HR800激光共焦显微拉曼 光谱仪。该仪器利用Ar＋离子激光器，输出功率44 mV，波长532 nm，所测光谱的计数时 间 为3 s，每1 cm-1（波数）计数一次，100～4000 cm-1全波段一次取峰，激光 束斑大小约为1 μm，光谱分辨率≤0.65 cm-1。该仪器为目前焦长最长的单级拉曼光谱仪，具最高 光谱分辨率。
4研究结果
4.1包裹体岩相学特征
哈图成矿带矿床中各成矿阶段脉体石英与方解石中发育大量流体包裹体，但类型较单一。流 体包裹体多为原生或假次生，呈孤立或成群状分布，另外次生包裹体也较为发育，沿 穿切石英颗粒的裂隙呈线性分布。结合流体包裹体的岩相学特征，显微测温数据以及激光拉 曼光谱测试结果，将原生包裹体分为3种类型，即富液相包裹体（Ⅰ型）、富气相包裹体（ Ⅱ型）和含CO2包裹体（Ⅲ型）。主要以Ⅰ型、Ⅱ型包裹体为主，Ⅲ型包裹体极少，仅见 于哈 图金矿床近地表及富矿矿石的石英脉样品中（范宏瑞等，1998；王莉娟，2006），因此，本 次实验仅观察并测得少量Ⅲ型包裹体。其中，哈图金矿床包裹体十分发育，发育Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型3种类型包裹体（图6a～c），见 沸腾包裹体群（图6d）。齐Ⅱ金矿床包裹体较为发育，主要为 Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体（图6e～g），可见沸腾包裹体群（图6h）。齐Ⅴ金矿床包裹体极其发育，同样发育Ⅰ型和Ⅱ型两类包裹体（图 6i～k），同样可见沸腾包裹体群（图6l）。各矿床包裹体类型和岩相学特征见表2。
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图 5新疆哈图成矿带金矿床各成矿阶段脉体手标本及镜下照片 a. 哈图金矿床早阶段钠长石_石英脉； b. 哈图金矿床中阶段黄铁矿_石英脉； c. 哈图晚 阶段方解石脉切穿中阶段石英脉； d. 齐Ⅱ金矿床中阶段碳酸盐_石英脉； e. 齐Ⅱ金矿床 中阶段多金属硫化物_石英脉； f. 齐Ⅴ金矿床中阶段烟灰色石英脉； g. 中阶段碳酸盐_石 英脉穿切早阶段石英脉； h. 钠长石呈自形短板状交代石英； i～i´apos;. 黄铁矿呈立 方体状， 较破碎，并见少量浸染状黄铜矿； j. 方解石具菱形解理，呈格架状； k～k´apos;. 半 自形_他形黄铁矿呈细脉状沿石英脉分布； l. 早阶段石英呈自形_半自形粒状Ab—钠长石； Cal—方解石； Cpy—黄铜矿； Py—黄铁矿； Qtz—石英Fig. 5Photographs and microphotographs of the veins in various metallogenic st ages of the gold deposits in the Hatu metallogenic belt in Xinjiang a. Early_stage albite_quartz veins of the Hatu gold deposit; b. Middle_stage pyr ite_quartz veins of the Hatu gold deposit; c. Quartz vein of the middle_stage cu t by calcite vein of the late stage from the Hatu gold deposit; d. Middle_stage calcite_quartz veins of QⅡ gold deposit; e. Polymetallic sulfide_quartz vein of middle_stage from QⅡ gold deposit; f. Smoky gray quartz veins of middle_stage of QⅤ gold deposit; g. Quartz vein of early_stage cut by calcite_quartz vein of middle_stage; h. Quartz replaced by albite assuming tabular structure; i～i´apos;. C ubic crystal pyrite with some chalcopyrites; j. Calcite with dodecahedral cleava ge; k～k´apos;. Pyrite exhibiting fine veins in the quartz veins; l. Early quartz ex hibiting idiomorphic or hypidiomorphic granular structure with coarser part icleAb—Albite; Cal—Calcite; Cpy—Chalcopyrite; Py—Pyrite; Qtz—Quartz表 2哈图成矿带金矿床流体包裹体类型及岩相学特征 Table 2Petrographic characteristics of different types of fluid inclusions of the gold deposits in the Hatu metallogenic belt |
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Ⅰ型包裹体： 富液相包裹体，室温条件下为两相（V+L），含液体和少量气体，气相分数介 于5%～40%，形态多样，主要呈负晶形、椭圆形及不规则状，大小介于3～8 μm之间。此类 包 裹体是升温后均一为液相，是哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ矿床中各个成矿阶段最主要和最常见的包裹 体类型，但各矿床中此类包裹体岩相学特征又具细微不同，详见表2。值得一提的是，齐Ⅴ 金矿床成矿从早到晚，Ⅰ型包裹体气相分数呈现逐渐减小的趋势，气相分数值依次为30%～4 0%、10%～40%和10%～20%。
Ⅱ型包裹体： 富气相包裹体，室温条件下为两相（V+L），含气体和少量液体，气相分数介 于50%～70%，形态以负晶形、椭圆形和近圆形为主，大小介于2～8 μm。此类包裹体升温后 均一为气相，赋存于哈图、齐Ⅱ和齐Ⅴ矿床早、中阶段成矿流体中。
Ⅲ型包裹体： 富CO2包裹体，室温条件下呈三相（VCO2（CO2气相）+LCO 2（CO2液相）+LH2O（H2O液相）），VCO2+LCO2占包裹 体体积的20%左右。在CO2相中，气相CO2占CO2相50%左右，包裹体形态较简单，呈负 晶形或椭圆形，大小介于6～8 μm。但C型包裹体仅发现于哈图金矿床，主要出现在哈图金 矿床的成矿早阶段和中阶段，晚期不发育。
4.2包裹体显微测温
分别对哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床各成矿阶段石英脉样品中流体包裹体进行显微测温，测温所 得均一温度、盐度及密度见表3、图7、图8。其中，Ⅰ型包裹体盐度由流体包裹体冷冻法冰 点与盐度经验公式所得（Hall et al., 1988），Ⅲ型包裹体的盐度是根据刘斌等（1999） 富CO2型包裹体中水溶液含盐度计算公式所得。Ⅰ型和Ⅱ型包裹体的密度由刘斌等（1987 ） 的经验公式所得，Ⅲ型包裹体的密度由MacFlincor程序所得（Brown et al., 1995）。共对 211个流体包裹体进行了显微测温，其中，哈图114个，齐Ⅱ32个，齐Ⅴ65个。显微测温结果 现分述如下。哈图金矿床成矿早阶段至晚阶段包裹体均一温度直方图见图7a～c，盐度直方图见图8a ～c。 早阶段发育钠长石_石英脉（图5h）或石英脉，包裹体的主矿物为石英。早阶段脉体发育Ⅰ 型、Ⅱ型、Ⅲ型3类包裹体，但主要为Ⅰ型包裹体。Ⅰ型包裹体的均一温度为295～381℃， w (NaCleq)为0.88%～3.39%，密度为0.574～0.720 g/cm3。Ⅱ型包裹体的均一温 度为298～339℃，w(NaCleq) 为1.40%～3.55%，密度为0.669～0.721 g/cm3。Ⅲ型包裹体完全被冷冻并回温， 笼 合物融化温度为7.9℃，进一步回温，包裹体在24.5℃部分均一，最终完全均一温度为345 ℃ （表3，图6c），经计算获得包裹体总密度为0.702 g/cm3，水溶液相w(NaCl eq)为4.14%。
哈图成矿中阶段同样发育3类包裹体，来自石英脉或多金属硫化物石英脉中（图5i、i´apos;）， 主矿物为石英和方解石，仅在石英中见少量Ⅲ型包裹体。Ⅰ 型包裹体的均一温度为213～285℃，w(NaCleq)为
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图 6哈图成矿带金矿床流体包裹体显微特征 a. 哈图早阶段Ⅰ型流体包裹体； b. 哈图中阶段Ⅱ型流体包裹体； c. 哈图中阶段Ⅲ型流 体包裹体； d. 哈图金矿床沸腾包裹体群； e. 齐Ⅱ中阶段气相分数为5%的Ⅰ型包裹体； f. 齐Ⅱ中阶段气相分数为40%的Ⅰ型包裹体； g. 齐Ⅱ中阶段Ⅱ型包裹体； h. 齐Ⅱ金矿 床沸腾包裹体 群； i. 齐Ⅴ早阶段气相分数为5%的Ⅰ型包裹体； j. 齐Ⅴ中阶段气相分数为40%的Ⅰ 型包裹体； k. 齐Ⅴ中阶段Ⅱ型包裹体 ； l. 齐Ⅴ金矿床沸腾包裹体群V—气相； L—液相 Fig. 6Microscopic features of fluid inclusions of quartz veins from the gold d eposits in the Hatu metallogenic belt in Xinjiang a. Ⅰ_type inclusion in early stage of the Hatu deposit; b. Ⅱ_type inclusion in middle stage of the Hatu deposit； c. Ⅲ_type inclusion in late stage of the Ha tu deposit; d. Boiling inclusions in the Hatu deposit; e. Ⅰ_type inclusion in m iddle stage of QⅡdeposit with 5% vapor_liq uid ratio; f. Ⅰ_type inclusion in middle stage of QⅡdeposit with 40% vapor_liq uid ratio; g. Ⅱ_type inclusion in middle stage of QⅡ deposit; h. Boiling inclu sions in QⅡdeposit; i. Ⅰ_type inclusion in early stage of QⅤdeposit with 5% v apor_liquid ratio; j. Ⅰ_type inclusi on in middle stage of QⅤ deposit with 40% va_ porliquid ratio; k. Ⅱ_typ e inclus ion in middle stage of QⅤ deposit; l. Boiling inclusions in QⅤdepositV—Vapour； L—Liquid |
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图 7哈图成矿带金矿床各成矿阶段流体包裹体均一温度直方图 a～c. 分别代表哈图金矿床早、中、晚阶段流体包裹体的均一温度； d～f. 分别代表齐Ⅱ 金矿床早、中、晚阶段流体包裹体的均一温度； g～l. 分别代表齐Ⅴ金矿床早、中、晚 阶段流体包裹体的均一温度 Fig. 7Histograms of homogenization temperature for fluid inclusions of differe nt ore_forming stages of the gold deposits in the Hatu metallogenic belt a～c. Showing the Hatu gold deposit homogenization temperatures of early, middle and late stages, respectively; d～f. Showing the QⅡ gold deposit homogenizat ion temperatures of early, middle and late stages, respectively; g～l. Showing t he QⅤgold deposit homogenization temperatures of early, middle and late stage s, respectively |
哈图成矿晚阶段仅发育Ⅰ型包裹体，来自晚阶 段石英方解石脉或方解石脉（图5j），主矿物为石英和方解石，均一温度介于125～209℃，w(NaCleq)介于1.05%～3.71%， 密度为0.865～0.948 g/cm3。
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图 8哈图成矿带金矿床各成矿阶段流体包裹体盐度直方图 a～c. 分别代表哈图金矿床早、中、晚阶段流体包裹体的盐度； d～f. 分别代表齐Ⅱ金矿 床早、中、晚阶段流体包裹体的盐度； g～i. 分别 代表齐Ⅴ金矿床早、中、晚阶段流体 包裹体的盐度 Fig. 8Histograms of salinity for fluid inclusions of different ore_forming sta ges of the gold deposits in the Hatu metallogenic belt a～c. Showing the Hatu gold deposit salinity of early, middle and late stages, r espectively; d～f. Showing the QⅡ gold deposit salinity of early, middle and la te stages, respectively; g～i. Showing the QⅤgold deposit salinity of early, mi ddle and late stages, respectively |
齐Ⅴ金矿床发育Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体，从早阶段至晚阶段，包裹体均一温度直方图见图7g ～i，盐度 直方图见图8g～i。齐Ⅴ早阶段多发育石英脉和钠长石石英脉（图5l），此阶段仅发育Ⅰ型 包裹体，均一温度为335～406℃，w(NaCleq)为1.91%～2.90%，密度为0.536 ～0.647 g/cm3。中阶段石英脉和多金属硫化物石英脉中发育Ⅰ型和Ⅱ型包裹体。其中， Ⅰ型包裹体均一温度介于 225～319℃，w(NaCleq)为0.88%～3.23%，密度为0.692～0.855 g/cm 3。Ⅱ型包裹体均一温度 为228～306℃，w(NaCleq)为1.22%～2.74%，密度为0.722～0.837 g/cm 3。晚阶段石英方解石 脉中仅发育Ⅰ型包裹体，主矿物为石英，其均一温度为147～218℃，w(NaCleq) 为1.40%～2.90%，密度为0.862～0.918 g/cm3。
4.3激光拉曼成分分析
本次研究开展了流体包裹体激光拉曼测试工作，分析结果见图9。 结果表明，哈图、齐Ⅱ、 齐Ⅴ金矿床中流体包裹体成分从成矿早阶段至晚阶段具有相似的演变特征。哈图金矿床中流体包裹体显示出宽泛的H2O峰，峰值为3534 cm-1和3593 cm-1 ，表明流体包裹体成分主要为H2O。并且，早阶段脉体中流体包裹
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图 9哈图成矿带金矿床流体包裹体激光拉曼图谱 a. 哈图早阶段Ⅰ型包裹体，气相成分显示强烈的CO2峰； b. 哈图中阶段Ⅰ型包裹体，气 相成分，具强烈的水峰，含CH4和N2； c. 齐Ⅱ早阶段Ⅰ型包裹体，气相成分，含CO2 ； d. 齐Ⅱ中阶段Ⅰ型包裹体，气相成分，含CH4； e. 齐Ⅴ早阶段Ⅰ型包裹体，气相成 分为CO2； f. 齐Ⅴ中阶段Ⅰ型包裹体，气相成分，含CH4 Fig. 9Laser Raman spectra of the fluid inclusions of quartz veins from the gol d deposits in the Hatu metallogenic belt in Xinjiang a. Vapor phase composition of Ⅰ type fluid inclusion in the early ore_forming s tage from the Hatu deposit with intense peak of CO2; b. Vapor phase compositio n of Ⅰ type fluid inclusion in the middle ore_forming stage from Hatu deposit wit h intense peak of water, CH4 and N2; c. Vapor phase composition of Ⅰ type f luid inclusion in the early ore_forming stage from QⅡdeposit with peak of CO2; d. V apor phase composition of Ⅰ type fluid inclusion in the middle ore_forming stag e from QⅡdeposit with peak of CH4; e. Vapor phase composition of Ⅰ type flui d inclusion in the early ore_forming stage from QⅤdeposit with peak of CO2; f. Va por phase composition of Ⅰ type fluid inclusion in the middle ore_forming stage from QⅤ deposit with peak of CH4 |
齐Ⅱ金矿床中流体包裹体同样显示H2O峰（图9c）。早阶段流体包裹体气相成分含有一定 的CO2（图9c），中阶段流体包裹体显示CH4成分（图9d）。
齐Ⅴ金矿床中早阶段部分包裹体显示出一定的CO2的峰值（1285 cm-1和1388 cm -1，图9e），中阶段流体包裹体中见CH4峰（图9f）。
4.4矿床成矿压力及深度
根据邵洁琏的经验公式（邵洁莲等，1986）计算得到哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床成矿压力，计 算公式为： p1=p0×t1/t0=374+920N； p0=219+2620NH1=p1/(300×105)； H0=p0/(300×105)
其中，t0为初始温度（℃）； t1为实测温度（℃）； p0为初始压力 （Pa）； p1为成矿压力（Pa）； H1为成矿深度（km）； H0为初始深 度（km）； N为盐度（%）。将流体包裹体的实测温度t1值、盐度值(N)分别 带入 公式，得出以下结果：
哈图金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分别为74.6～98.9 MPa、52.1～69.5 MPa、 35.6～48.9 MPa。齐Ⅱ金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分别为88～91.3 MP a、62 .9～68.8 MPa、37.5～42.4 MPa。齐Ⅴ金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿压力分 别为88.7～96.1 MPa、49.9～80.7 MPa、38.6～55.4 MPa。
哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床均受安齐断裂及其伴生的断裂系统控制，而对于断裂控制的脉状热 液矿床来说，成矿流体受静岩压力、静水压力或二者交替，其中成矿深度小于5 km的系统为 静水压力（Sibson, 1987; Sibson et al., 1988; Cox, 1995）。利用深度_压力的计算关 系式（Sibson, 1994）计算成矿深度，公式为：
y=x/10，x<40 MPa（1）
y=0.0868/(1/x+0.00388)+2，
40 MPa≤x≤220 MPa（2）
y=11+e(x-221.95)/79.075，
220 MPa≤x≤370 MPa（3）
y=0.0331385x+4.19898，x>370 MPa(4）
公式中，x、y分别代表流体压力（MPa）和成矿深度（km）。
根据上述公式，计算结果如下：哈图金矿床成矿早阶段、中阶段、晚阶段成矿深度分别为2 . 49～3.3 km、1.74～2.32 km、1.19～1.63 km；齐Ⅱ金矿床成矿阶段从早至晚阶段成 矿深度分 别为2.94～3.04 km、2.1～2.3 km、1.25～1.41 km。齐Ⅴ金矿床成矿阶段从早至晚 阶段成矿深度分别为2.96～3.2 km、1.66.0～2.68 km、1.29～1.85 km。
总体来看，3个金矿床成矿过程从早到晚，成矿深度逐渐变浅。同时，哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金 矿 床的成矿中阶段成矿压力平均值分别为52.5 MPa、66.0 MPa、61.2 MPa，由此推算出相 应的成 矿深度分别为1.91 km、2.20 km、2.04 km，可见齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床与哈图金矿床相比， 主成矿阶段成矿压力偏高，成矿深度偏深，但总体上三者均形成于浅层深度。
5讨论
5.1成矿流体特征及演化
哈图金矿床流体成矿过程分3个阶段，哈图金矿床流体包裹体丰富，包括富液相包裹体（Ⅰ 型）、富气相包裹体（Ⅱ型）和CO2_H2O包裹体（Ⅲ型）3类包裹体，从早到晚，包裹体 类型由多样趋向单一，晚阶段主要为富液相包裹体。从成矿早期到晚期流体温度逐渐降低， 早、中 、晚阶段流体均一温度范围分别是295～381℃、213～285℃、125～209℃。此外，213～285 ℃代 表了主成矿阶段的流体温度，与前人数据对比发现测温结果吻合较好。激光拉曼成分结果表 明，哈图成矿早阶段流体含少量CO2及CH4，随着流体的演化，CO2逐渐减少，流体成 分基本 以H2O为主。不同类型包裹体的盐度结果显示，从早阶段至晚阶段，流体w(NaCle q)变化不大 ，介于0.53%～4.14%之间，属低盐度流体，均一温度_盐度关系图（图10）中显示出逐 渐降 低的微弱趋势。因此，哈图金矿床流体具有H2O_NaCl±CH4±CO2±N2体系特征，从 早阶段富CO2流体逐渐向晚阶段富H2O流体演化，属中_低温、低盐度和低密度热液。齐Ⅱ金矿床流体成矿过程分3个阶段，包裹体较丰富，发育型Ⅰ和Ⅱ型2类包裹体。流体包裹 体结果表明，早、中、晚阶段流体均一温度范围分别是322～348℃、240～306℃、153～227 ℃ ，成矿中阶段均一温度较哈图金矿床成矿中阶段温度明显偏高。 激光拉曼成分结果显示，齐Ⅱ金矿床流体成分以
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图 10哈图成矿带金矿床流体包裹体均一温度_盐度 散点图 Fig.10Salinity_temperature diagram of the fluid inclusions of quartz veins fr om the gold deposits in the Hatu metallo_ genic belt in Xinjiang |
齐Ⅴ金矿床流体成矿过程分3个阶段，包裹体十分丰富，发育Ⅰ型和Ⅱ型2类包裹体。流体包 裹 体结果表明，早、中、晚阶段流体均一温度范围分别是335～406℃、225～319℃、147～218 ℃ ，具中高温特征。并且，齐Ⅴ成矿中阶段均一温度较哈图金矿床和齐Ⅱ金矿床成矿中阶段 温 度明显偏高。激光拉曼成分结果显示，齐Ⅴ金矿床流体成分以H2O为主，并含有少量CH4 和CO2 。包裹体盐度结果显示，从早至晚流体w(NaCleq)变化范围不大，为 3.23%～0.88%，同样 具逐渐降低的微弱趋势（图10）。总体来说，齐Ⅴ金矿床流体具有NaCl_H2O±CO2±CH 4体系特征，属中温、低盐度和低密度热液。
由3个金矿床分别的流体包裹体实验测试结果来看，沿哈图成矿带成矿流体性质具一定规律 性。哈图成矿带上从西南向至北东向，即哈图金矿床至齐Ⅴ金矿床，成矿中阶段温度呈现 出逐渐升高的趋势，由中_低温向中温热液型金矿床转变；再者，3个金矿床的成矿流体的盐 度及密度相对比较一致，成矿流体盐度值均低于10%，属低盐度流体；流体密度值均低于1 g /cm3，属低密度流体。哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床成矿过程流体成分具相似的变化过程，从 早 阶段至中阶段，流体成分由富CO2向富CH4演变，中阶段CH4流体加入，而晚阶段流体 均以H2O为 主。这种现象可能表明H2进入到包裹体内，经过了CO2的还原作用，在包裹体逐渐冷却 的过 程中发生了再平衡作用（Hall et al., 1990; 1995; Sterner et al., 1995; Ridley et al., 1999; Norman et al., 2002），反应式为CO2+4H2=CH4+2H2O。这个过程 表明可能发生 了以CO2逸失为特征的流体不混溶或水_岩反应（Ramboz et al., 1982; Fan et al., 2 003 ; Phillips et al., 2004; Chen et al., 2006）。同时，通过流体包裹体岩相学及测温 等 工作，哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床存在大量不混溶包裹体群（图6d、h、l），其中，哈图金矿 床 中存在CO2_H2O包裹体与富液相包裹体、富气相包裹体共存或富液相、富气相包裹体共 存的 现象，而在齐Ⅱ、齐Ⅴ金矿床中同样观察到富液相和富气相包裹体共存的沸腾包裹体群。前 人研 究表明，流体的不混溶现象在热液矿床成矿过程中起着极其重要的作用（Ramboz et al., 1 982; Heinrich, 2005）。
5.2金成矿机理
上述流体包裹体研究显示出哈图成矿带上哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体包裹体特征相似，即 成矿流体性质为中温、低盐度、低密度NaCl_H2O±CH4±CO2热液。早阶段流体含CO 2组分， 中阶段流体富CH4组分，成矿深度约2 km，属热液型金矿床。前人认为，哈图金矿床成矿 热液 来源属受古大气水混入的火山晚期热液，并非典型的岩浆热液（范宏瑞等，1998；王莉娟等 ，2006）。热液金矿床成矿流体中，金的搬运形式以金硫络合物和金氯络合物为主（Hayash i et al.，1991；Seward，1991；Zotov et al.，1991；Yardley et al.，1993；Gammons et al.，1994；1996；Benning et al.，1996）。哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床围岩蚀变强烈， 蚀变岩型矿石中主要载金矿物为黄铁矿和毒砂，并且金与黄铁绢英岩化等蚀变紧密相关，表 明3个金矿床中金的运移与金硫络合物有关（范宏瑞等，1998）。同时，CO2在金的搬运过 程中可调节流体的pH值。pH值对金的溶解度具一定程度的影响（Seward, 1984），进而保 证 金硫络合物的稳定存在，从而为之后金的溶解创造了良好的条件（Phillips et al., 2004 ），而在成矿中阶 段CH4的产生表明了成矿流体逐渐转变为还原条件，这一点有利于络合物中金的溶解（S eward, 1984）。李华芹等（2000）对哈图金矿床流体包裹体进行了Rb_Sr同位素研究，获得等时线年龄为（2 89±4）Ma，即哈图金矿化的时代，明显晚于区内火山活动年代(～328 Ma； 王瑞等，2007 ）， 表明哈图金矿化与火山活动关系不大（朱永峰等，2013）。晚石炭世—早二叠世，新疆西准 地区处于碰撞后地壳垂向增生阶段，花岗质岩浆侵位于石炭纪火山_沉积地层内（朱永峰等 ，2013），沿断裂体系迁移过程中与围岩发生一系列水_岩反应，导致强烈的硅化、黄铁绢 英岩化等围岩蚀变。而水_岩反应和上述流体的不混溶作用等使成矿流体的温度、压力、氧 逸度及pH值发生变化（Phillips et al., 2004），进而导致金硫络合物的溶解度降低，随 着其溶解度的降低，金迅速的发生沉淀。
综上所述，水_岩反应及温度、压力的降低，伴随古大气水不断混入，从而引起流体不混溶 ，导致大量CO2出溶，最终促使金等金属元素沉淀。伴随着成矿流体物化条件的变化，金 的 溶解度随之降低，这可能是哈图成矿带中哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床控制金沉淀成矿的主要原 因。成矿晚期大量大气水的参与导致成矿流体的性质进一步改变，加之金含量降低，导致成 矿晚期矿化减弱。
6结论
（1） 哈图成矿带中，哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床均为断裂构造控制的石英脉型和蚀变岩型金 矿 床。3个金矿床的成矿过程均分至3个阶段。哈图金矿床从早至晚阶段分别为石英_钠长石阶 段、石英_黄铁矿_毒砂_自然金阶段、石英_碳酸盐阶段；齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床从早至晚阶 段分别为石英_黄铁矿阶段、石英_毒砂_黄铁矿_自然金阶段、石英_碳酸盐阶段。（2） 哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体包裹体测温及拉曼光谱研究显示，三者具相似的流体特 征。哈图金矿床流体包裹体发育3种类型：富液相包裹体、富气相包裹体和CO2_H2O包裹 体， 齐Ⅱ和齐Ⅴ金矿床仅发育富液相包裹体、富气相包裹体。哈图流体包裹体气相成分为NaCl_H 2O±CO2±CH4±N2，齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体包裹体气相成分为NaCl_H2O±CH4 ±CO2。
（3）哈图金矿床流体属中_低温、低盐度、低密度体系，成矿温度介于213～285℃，成 矿压力为52.1～69.5 MPa；齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床流体均为中温、低盐度、低密度体系，成矿 温 度分别在240～306℃和225～319℃之间，成矿压力分别为62.9～68.8 MPa和49.9～80.7 MPa。三 者的成矿深度平均值均为2 km左右。成矿流体的温度、压力随流体的演化而降低。哈图成矿 带上从南至北即哈图金矿床至齐Ⅴ金矿床，成矿温度显示逐渐升高的趋势。
（4） 哈图、齐Ⅱ及齐Ⅴ金矿床中金搬运形式以金硫络合物为主，水_岩反应及温度、压力 的降低，伴随古大气水不断混入，引起流体不混溶，从而导致金沉淀成矿。
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