门兰静,孙景贵,陈雷,逄伟.2016.延边地区五凤-五星山金矿床成矿流体与成矿作用研究[J].矿床地质,35(2):381~394
MEN LanJing,SUN JingGui,CHEN Lei,PANG Wei.2016.Ore-forming fluid and mineralization of Wufeng-Wuxingshan gold deposit, Yanbian area[J].Mineral Deposits35(2):381~394DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.02.011
延边地区五凤_五星山金矿床成矿流体与成矿作用研究
（1 长春工程学院， 吉林 长春130021； 2 吉林大学地球科学学院， 吉林 长春130 061）
本项研究得到国家自然科学基金（批准号： 40472050； 40772052）、省科技厅项目(批准 号： 20160520083JH)、校青年基金项目(批准号： 320130026)资助
第一作者简介门兰静， 女， 1982年生， 讲师， 矿床地球化学专业。 Email： menjing lan4668872@126.com
**通讯作者孙景贵， 男， 1961年生， 教授， 博士， 主要从事岩浆、热液矿床研究。 Email： sunjinggui@jlu.edu.cn
收稿日期2015_01_29
改回日期2015_01_04
摘要:五凤_五星山金矿床是延边地区重要的金矿床类型之一。五凤金矿床、
五星山金矿床位于石人火山断陷盆地的南北端，相距近3 km。五凤矿体产在金沟岭组火山
岩内，为脉状，五星山矿体产在碱性花岗岩与次粗面安山岩接触带上，为网脉_浸染状。笔
者运用显微测温、激光拉曼探针技术，对矿床中各个矿化阶段石英内的流体包裹体进行研究
。实验结果表明：① 流体包裹体类型主要为气液两相包裹体，纯液相包裹体, 少量含CO2 三相的包裹体；
②
均一温度变化范围在110～440℃之间，与石英脉阶段(Ⅰ)、含硫化物_石英脉阶段(Ⅱ)、方
解石石英脉阶段(Ⅲ)以及方解石_沸石阶段(Ⅳ)4个矿化蚀变阶段相对应的流体包裹体的均一
温度分别为440～3
50℃、340～220℃、220～160℃、160～110℃；③ 盐度w(NaCleq)变化在0
.53%～9.47%之间，Ⅰ
、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿化阶段成矿流体的盐度w(NaCleq)分别为2.23%～4.63%、9
.47%～2.88%、3.85
%～1.21%和0.87%左右；④ 气体成分主要为H2O、CO2，少量H2S、CH4、N2 。
上述结果和硫、
碳、氢氧同位素数据，与成矿有关的岩浆作用研究成果，表明该矿床为低硫化型浅成低温热
液金矿床，初始成矿流体为大气水，有少量岩浆水参与的中低温、低盐度，还原性流体，成
矿物质源于壳幔相互作用的安山质岩浆，成矿机制为流体沸腾作用，可能伴有部分围岩的硫
化作用。
关键词:
球化学；流体包裹体；流体演化；成矿作用；五凤_五星山金矿床；
延边地区
文章编号： 0258_7106 (2016) 02_0381_14 中图分类号： P618.51文 献标志码：A
Ore_forming fluid and mineralization of Wufeng_Wuxingshan gold deposit,
Yanbi an area
Yanbi an area
（1 Changchun Institute of Technology, Changchun 130021, Jilin, China; 2 College of Earth Sciences, Jilin University,
Changchun 130061, Jilin, China)
Abstract:The Wufeng_Wuxingshan deposit is a type of important gold deposit in Yanbian. Th
e genetically related Wufeng and Wuxingshan Au orebodies are located 3 km apart
in the Shiren volcanic fault basin. Wufeng orebodies consist of vein type ones o
ccurring in Jingouling Group volcanic rocks, and Wuxingshan orebodies occur as s
tockwork_disseminated ones hosted in the contact zone between alkali_feldspar gr
anites and sub_trachyandensite. The fluid inclusions in quartz from different mi
neralization stages were investigated using microthermometric measurements and R
aman microprobe. Some conclusions have been reached: ① There are lots of aqueou
s
_biphase (L+V), mono_phase liquid fluid inclusions (L) and a few CO2_bearing t
hr
ee_phase inclusions; ② homogenization temperatures range from 110℃ to 440
℃ an
d those of four successive mineralization stages characterized by quartz_vei
ns s
tage (stage Ⅰ), sulfide_bearing quartz_veins stage (stage Ⅱ), calcite_quartz
stage (stage Ⅲ), and calcite_ zeolite stage (stage IV) are 440℃ to 350℃, 34
0℃ to 220℃, 220℃ to 160℃ , and 110℃ to 160℃, respectively; ③ the saliniti
es w(NaCleq) in the whole mineralization process are between 0.53% an
d 9.47%, and those ofⅠ,Ⅱ,Ⅲ, Ⅳ mineralization stage w(NaCleq) are
2.23%～4.63%, 9.47%～2.88%, 3.85%～1.21% and 0.87%, respectively; ④ the
compositions of the volatile are mainly H2O, CO2 and a small amount of H2S
, CH4, N2. Combined with recent studies of the magmatism associated with th
e mineralization, the authors hold that the
Wufeng_Wuxingshan gold deposit belongs to a low sulfidation type epithermal dep
osit, and the ore_forming fluids are characterized by intermediate_low temperatu
re, low salinity and reductivity, they consist of meteoric water with the addi
tion of a little magmatic water, the metallogenic materials may have been derive
d mainly from andesitic magma induced by crust_mantle interaction, and the metal
logenic mechanism seems to have been boiling of the ore_forming fluids possibly
accompanied by wall_rock sulfidation.
Key words:
geochemistry, fluid inclusion, fluid evolution, mineralizatio
n, Wufeng_Wuxingshan gold deposit, Yanbian area
浅成低温热液金矿床是世界上最重要的金矿床类型之一，也是国际矿床学研究的热点。目前
常将浅成低温热液金矿床分为低硫化型和高硫化型两类。近年来，环太平洋地区发现了大量
的浅成低温热液型金矿床。延边地区位于中国东部陆缘，属于太平洋成矿域的一部分，该区
亦发育浅成热液型、斑岩型金铜矿床(图1a，b)。其中，五凤_五星山金矿床是该地区浅成热
液金矿床之一，已经有大量的学者对该矿床进行过研究，并将其定义为浅成低温
热液低硫化型金矿床（孟庆丽等，1995；陈仁义等，1993；冯守忠，1998；陈雷等，2008；
逄伟，2009；贾大成等，2012；Sun et al., 2013），本文在前人研究的基础上，从矿物学
、流体性质方面提供一些新的浅成热液低硫化型矿床的证据，进而从成矿流体的角度，探讨
该矿床的成矿机理。
五凤_五星山金矿床位于延边地区西部的延吉市境内，地处中生代天宝山_刺猬沟火山断 陷带中央，区域性朝阳川_彩绣岭北西向断裂与老头沟_五凤北东向断裂的交汇部位。矿区出 露的主要是中生代中性火山熔岩和火山碎屑岩，自上至下为金沟岭组、屯田营组；出露的侵 入岩主要为产在矿区东北部的碱长花岗岩岩基(图2a)，碱长花岗岩中后期有呈脉状产出的次 粗安_ 粗面岩、细晶花岗岩。断裂构造主要发育在矿区南部五凤地区，矿区的北东角五星山地区则 为寄生火山口及隐爆角砾岩构造。这一地区由于断裂和爆破作用多次活动，致使矿区内角砾 岩及网状裂隙普遍发育，成为良好的容矿空间。
目前对五凤_五星山矿床的矿石和火山岩进行了大量成岩成矿年代学研究（赵雨君等，2010 ；chen et al., 2008，纪伟强，2004；Sun et al., 2013），作者认为该矿床的成矿作用 发生在108 Ma之后，与延边地区的小西南岔类斑岩型铜矿床和杜荒岭、九三沟高硫化型金矿 床相一致。
五凤金矿床和五星山金矿床相距3 km，分别产在石人火山断陷盆地的南北端（图1c）。五凤 矿段的矿体产在金沟岭组火山岩中，为脉状（图2b），主要分
测试单位： 吉林大学古生物中心， 扫描电镜型号： JSM_6700F。
方解石.沸石阶段（Ⅳ）：普遍分布在各矿脉及其顶底板围岩裂隙中，主要形成方解石、沸 石、萤石和少量的石英，基本不含金。
显微测温实验在吉林大学地球科学院“地质流体实验室"（LINKAMTHMS_600 型冷热台（-19 6 ～600℃)。测定前对流体包裹体的参数采用人造纯H2O及w(NaCleq)为25%的H 2O_NaCl包裹体（ 国际标样）进行了系统校正，误差为±0.1℃；测试时：当温度小于30℃时，升温速率为1 ℃/min；200℃以上，升温速率为10 ℃/min；在相变化及冰点附近，升温速率小于0.2 ℃/min。
单个流体包裹体的拉曼成分测试在北京核工业地质分析测试研究中心完成。显微激光拉曼光 谱仪： Renishaw RM2000型，实验条件为： 514 nm Ar+激光 器 ，光谱计数时间为10 s，每cm-1全波段一次取峰，激光束斑1 μm；LabRAM HR800型 ，波长为532 nm，Yag晶体倍频，固体激光器，激光束斑≥1 μm，扫描时间为10 s，扫描2 次。
液两相包裹体： 该类型包裹体在五凤、五星山矿体前三个矿化阶段广泛发 育，单个包 裹体呈椭圆形、负晶形和不规则形状，沿晶带分布或呈孤立状随机分布。以原生包裹体为主 ，大小在6～10 μm之间，少量为20 μm左右，占流体包裹体总数约80%（图5a～d）。气相 分 数一般为5%～30%，少量可达40%，部分仅出现跳动的小黑点，加热时，均一为液相，为富液 相包裹体（图5j）。气相分数大于50%（富气相包裹体）（图5i），包裹体数量占10%，加热 时多均一为气相。
纯液相包裹体： 发育在Ⅲ、Ⅳ矿化阶段，室温为单相，不规则状，大小在5～8 μm之间，孤立存在，与气液两相包裹体共存（图5i）。
CO2三相的流体包裹体： 室温时为CO2三相，CO2相占整个包裹体面积的35% ～40%，CO2气相 占CO2相90%以上(图5g、h)，均一为气相CO2相， 仅在五凤矿区发现，数量不足总量的1 %。
在五凤矿区还发现了含未知子矿物的包裹体，其数量不足总量的1%，子矿物呈板片状（图5e
、f），加
热时无变化，应不是盐类矿物，可能为捕获的硅酸盐矿物，所以笔者认为不代表成矿流体的
成分，可能反映岩浆的成分，矿物的成分有待于进一步研究。
均一温度频率直方图显示，五星山矿区的均一温度比五凤要高一些，与矿区观察到的五星山 矿体发育在下部、五凤矿体产在上部的现象所反映的成矿温度的规律相一致（图1c），Ⅱ、 Ⅲ阶段为主成矿阶段，均一温度为160～340℃（图6）。盐度频率直方
图显示盐度w(NaCleq)主要集中在2.7%～5.7%（图7a），总体显示低盐度特点
；整个成矿过程盐度随温度降低而降低（
主成矿阶段盐度略有升高，高盐度区间w(NaCleq)为6.7% ～9.5 %）（图7b）
。
估算, 算得矿床Ⅰ、Ⅱ阶段的成矿深度为1.01～1.24 km和0.66～0.97 km，但对于
成矿
中晚期的成矿深度用静水压力换算，结果似乎不太合理，或许成矿中晚期压力的估算偏大，
因此成矿中晚阶
段的压力和深度，有待于进一步研究。但贾大成等（2012）根据目前开采情况，认为五凤矿
体中、浅部矿化的深度为663～482 m和311～295 m。因此该矿床为浅成中低温热液金矿床。
由于五凤_五星山矿床都不含石墨，因而矿床中方解石的平均δ13C值可近似作为矿床 的δ13C值。陈仁义等（1993）获得方解石中的δ13C值为-6.9‰～-9.4‰， 反映出岩浆源或深部来源。
气液两相包裹体、含CO2三相流体包裹体的气体拉曼测试表明，成矿流体中气体成分以H 2O、CO2为 主， 含有一定量的CH4、H2S， 少量N2。陈仁义等 （1993）对群体流体包裹体的液相成分表明：流体成 分阳离子以K+、Na+为主，且K+>Na+， 阴离子以SO2-4、Cl -为主；存在一定量的CH4、H2S，与延边地区其他的浅成热液金铜矿 床一致（门兰静，2011）。五星山成矿流体存在少量N2，说明成矿流体的深源特点。
赵雨君等（2010）获得五星山金矿床的40Ar/39Ar激光探针测年 数据 为（123±7） Ma。作者将获得Ar各个同位素的含量数据进行处理，得到38Ar/ 36Ar比值为0.1853～0.2376，40Ar/36Ar比 值在314～399
之间,均高于饱和大气水（38Ar/36Ar=0.1880，40Ar/ 36Ar=295.5）, 但明显小于地幔流体（40Ar/36Ar>40
000）, 同样说明成矿流体是以大气水为主，并有深源流体参与的特点。
氢、氧同位素结果（陈仁义等1993）也显示成矿流体具有岩浆水与大气降水的混合特征。 贾大成等(2012)，对矿体及不同性质围岩的稀土元素及成矿元素研究表明，成矿与成岩处于 同一岩浆 演化体系中，且同期火山岩是成矿物质的主要来源。笔者获得的五凤_五星山的英安斑岩、 安山玢岩的（87Sr/86Sr）i和εNd(t)的范围分别 为0.7048 ～0.7062和 1.57～2.22（未发表数据）。在图10上，五凤五星山矿区脉岩和 火山岩的 数据沿着地壳混染 的方向演化，说明与成矿有关的岩浆源于地幔和年轻地壳物质的混合，与该地区的高硫化型 和斑岩型金矿的成矿物质来源不同。孟庆丽等（2001）及贾大成等（2012）的硫同位素研究 表明，δ34S值为+0.6～+3.1‰，变化范围较小，均值为1.73‰，接近陨石硫 ，反映成矿物质为地幔或地壳深部大量物 质均一化的结果。石英、方解石中的δ13C的值说明成矿物质具有岩浆源。
因此，五风.五金山金矿床的初始成矿流体为大气水，有少量岩浆水参与的中低温、低盐度 ，成分以H2O、CO2为主的还原性流体，成矿物质源于壳幔相互作用的混合岩浆。
关于浅成低温低硫化金矿的沉淀机制目前有如下几种观点：① 沸腾是导致矿质沉淀的最有
效机制，沸腾的原因是温度升高、压力降低，结果导致金的沉淀及冰长石的形成（Scott
et al., 1998）；② 围岩的硫化作用导致金的沉淀，金以蚀变岩中黄铁矿的包裹金
或
晶格金形式出现(Davies et al., 2003)；③ 还原性流体与含硫酸盐的氧化地下水混合
也可
能导致金的沉淀（一般并非是金沉淀的有效机制，因为混合稀释使金不饱和）（Cooke et a
l., 2000）。
1 成矿地质背景与矿床地质概况
延边地区地处佳木斯、兴凯和龙岗地块之间，是一个经历了古亚洲洋演化、中生代叠加古太
平洋板块俯冲作用为特色的成矿地质背景区（图1a）。该区发育的地层主要是古生界青龙村
群、五道沟群和天宝山组、庙岭组、柯岛组和开山屯组低_中级变质的海相火山_沉积地层，
上三叠统大兴沟群（托盘沟组、马鹿沟组、天桥岭组），早白垩世屯田营组、金沟岭组（李
超文等，2007；纪伟强，2004）、泉水村组、大砬子组、龙井组等；与该区成矿密切的侵入
岩为早白垩世花岗杂岩（130～105 Ma）（张艳斌，2002；孙景贵等，2008）；古生代构造
线呈近东西向展布韧性变形带，中生代叠加之上的断裂呈北北东－近南北向、北北西向展布
。五凤_五星山金矿床位于延边地区西部的延吉市境内，地处中生代天宝山_刺猬沟火山断 陷带中央，区域性朝阳川_彩绣岭北西向断裂与老头沟_五凤北东向断裂的交汇部位。矿区出 露的主要是中生代中性火山熔岩和火山碎屑岩，自上至下为金沟岭组、屯田营组；出露的侵 入岩主要为产在矿区东北部的碱长花岗岩岩基(图2a)，碱长花岗岩中后期有呈脉状产出的次 粗安_ 粗面岩、细晶花岗岩。断裂构造主要发育在矿区南部五凤地区，矿区的北东角五星山地区则 为寄生火山口及隐爆角砾岩构造。这一地区由于断裂和爆破作用多次活动，致使矿区内角砾 岩及网状裂隙普遍发育，成为良好的容矿空间。
目前对五凤_五星山矿床的矿石和火山岩进行了大量成岩成矿年代学研究（赵雨君等，2010 ；chen et al., 2008，纪伟强，2004；Sun et al., 2013），作者认为该矿床的成矿作用 发生在108 Ma之后，与延边地区的小西南岔类斑岩型铜矿床和杜荒岭、九三沟高硫化型金矿 床相一致。
五凤金矿床和五星山金矿床相距3 km，分别产在石人火山断陷盆地的南北端（图1c）。五凤 矿段的矿体产在金沟岭组火山岩中，为脉状（图2b），主要分
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图 1延边地区浅成热液金铜矿床地质图（a）、构造位置图（b）及五凤_五星山金矿床地 质图（c）
1—古生代浅变质岩； 2—晚二叠世辉长岩_闪长岩； 3—晚二叠世—早侏罗世花岗闪长岩_ 二 长花岗岩； 4—中晚侏罗世花岗岩； 5—早白垩世花岗杂岩； 6—中生代火山_沉积岩； 7 —新 生代火山岩； 8—断层及倾向； 9—地质界线； 10—国界线； 11—金铜矿床及大小； 12 —浅成 低温低硫化型金矿床； 13—浅成低温高硫化型金矿床； 14—市县； 15—角闪安山岩； 1 6— 火山碎屑岩及中酸性熔岩； 17—燕山期碱长花岗岩； 18—燕山期次粗面安山岩； 19—金 矿 化_蚀变体； 20—断裂； F1—塔源_营口断裂带； F2—黑河_嫩江断裂带； F3—牡丹江断 裂带 ； F4—敦密
断裂； F5—同江_当埠斯断裂； F6—依兰_沂沭断裂； F7—西拉木伦 河_长春延吉断裂带； F8—华北北缘断裂
Fig. 1Geological map showing the distribution of epithermal gold (copper) depo sits in Yanbian (a), tectonic position (b),
and sketch geological map of the Wufeng_Wuxingshan gold deposit
1—Paleozoic low grade metamorphic rocks; 2—Late Permian gabbro_diorite; 3—Lat e Permian_Early Jurassic granodiorite_monzonitic granite; 4—Middle late Jur assi c granite; 5—Early Cretaceous granitic complex; 6—Mesozoic volcanic_sedimentar y rocks; 7 —Cenozoic volcanic rocks; 8—Fault and dip; 9—Geological boundary; 10—Nationa l boundaries; 11—Gold copper deposit and its size; 12—Low sulfidation epitherm al gold deposit; 13—High sulfidation epithermal gold deposit; 14—City; 15 —And esitic porphyrite; 16—Pyroclasics and intermediate acid lava flow; 17—Y anshani an alkali.feldspar granite; 18—Yanshanian sub_trachyandensite; 19—Gold minera lization_altered rock body; 20—Fault: F1—Tayuan_Yingkou fault belt; F2 —Heih e_Nenjiang fault belt; F3—Mudanjiang fault belt; F4—Dunmi fault; F5—Tongjiang _Dangbusi fault belt; F6—Yilan_Yishu fault; F7—Xilamulun River_Changch un_Yanji fault belt; F8—Northern margin of the North China platform fau lt fdsfds
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为北东向和北西向2组。北东
向脉带由18条矿脉组成，脉宽0.5 ～1 m，局部可达3 ～8 m。矿脉总体较为规则，走向30
～40°，倾向NW，倾角40～50°矿脉带总长近2000 m，宽170 m，延深可达600 m以上（表1
）。北西向脉带由20余条矿脉组成，脉宽变化大，一般为0.1 ～1.8 m，最宽可达5.6 m
，矿脉的长度数十米至二三百米，个别近1000 m，矿脉平均走向300～330°，倾向SW，倾
角50～70°，地表较缓，深部渐陡。五星山矿段矿体产在碱性花岗岩与次粗面安山岩接触带
上（图2a）
，矿体为网脉_浸染状。五星山矿段的细小石英脉宽度小于1 mm或1 mm左右，个别单条脉体
宽3～5 mm，极个别达1 cm。主要形成平行细脉群和交织网脉。由于控制脉体的裂隙小，
甚至达到显微尺度，使得矿体与围岩界线不清。共圈定4条矿体，地表长度85～145 m，平
均厚
度5.5～13.5 m，垂深25～100 m，金平均品位4.00×10-6 ～ 7.87×10-6 。矿体或矿化带总体走向300～320°，倾向SW，倾角70～90°（表1）。
矿石主要为浸染状、细脉_网脉状构造(图3a～d)、角砾状构造，以交代、交代残余、填隙
结构
为主。矿石矿物主要为硫化物，如：黄铁矿（图3e、f、h、i）、闪锌矿（图3e）、方铅矿
（图3f）、银金矿（表2）、碲金矿（图3j）、自然金（图3i）、辉银矿（图4b，表2）、碲
银矿（图4c，表2）、辉铜矿（图4d），少量黄铜矿呈固溶体形式在闪锌矿中产出（图3g）
等；非金属矿物包括石英、方解石、玉髓、冰长石(图4b)等。围岩蚀变主要有青磐岩化、硅
化（图3d）、碳酸盐化，次为绢云母化、冰长石化，以硅化蚀变分布最为广泛。
野外观察表明地表出露的矿床几乎全蚀变，部分蚀变岩被白色石英脉穿插或黄铁矿呈浸染状
分布其中（图3a、b），这代表了早期的成矿阶段。井下采
集的新鲜样品，见有含少量硫化物的灰白色石英脉
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图 2五星山矿体剖面图(a)及五凤矿体剖面图(b)
1—屯田营组砂砾岩； 2—碱长花岗岩； 3—次粗面安山岩； 4—角闪安山岩； 5—无斑安 山岩； 6—安山质凝灰角砾岩； 7—石英安山岩；
8—安山质集块岩； 9—近矿蚀变带； 10—含矿方解石石英脉； 11—断裂破碎带； 12—矿化带及矿体； 13—坑道； 14—钻孔
Fig. 2Geological sections of Wuxingshan orebody(a) and Wufeng orebody(b)
1—Sandy conglomerate of Tuntianying Formation; 2—Alkali feldspar granite; 3—S ub—trachyandensite; 4—Andesitic porphyrite; 5—Andensite; 6—Andensitic tuff b reccia; 7—Quartz—bearing andensite; 8—Andensitic agglomerate; 9—Near_ore al teration zone; 10—Ore_bearing calcite_
quartz veins; 11—Fracture shatte r belt; 12—Mineralization zone and orebody; 13—Tunnel; 14—Drill hole
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表 1五凤、五星山金矿床地质特征对比表
Table 1Contrast of geological characteristic between Wufeng and Wuxingshan gol d deposit
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图 3五凤_五星山金矿床的矿石矿物、组构显微照片
a～d. 流体包裹体的Ⅰ～Ⅳ矿化阶段测试样品，岩性依次为硅化冰长石化蚀变岩、硅化石英 脉、含团块状硫化物的灰色石英脉、石英方解石脉； e. 半自形黄铁矿； f.方铅矿在黄 铁 矿的裂隙中充填； g. 黄铜矿以固溶体形式在闪锌矿中析出； h. 碎裂状黄铁矿； i. 他形 自然金； j. 板条状碲金矿Py—黄铁矿；Sph—闪锌矿；Gn—方铅矿；Ccp—黄铜矿；Gl—自然金；Cav—碲金矿
Fig. 3Photographs showing ore mineral composition and ore fabric of the Wufeng _Wuxingshan gold deposit
a～d. Tested samples for fluid inclusions fromⅠto Ⅳ mineralization stage, thei r lithologies are in order of alterated rocks of silicification and adularization , silicified quartz veins, massive sulfides_bearing gray quartz veins, quartz_ca lcite veins; e. Subhedral pyrite; f. Galena filling fissures from pyrite ; g. Dis seminated chalcopyrites exsoluted from sphalerite; h. Fragmented pyrite; i. Anhe dral gold; j. Tabular calaverite Py—Pyrite; Sph—Sphalerite; Gn—Galena; Ccp—Chalcopyrite; Gl—Gold; Cav—Cala verite
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和乳白色石英方解石脉，代表了主成矿阶段（图3c）。结合矿相学研究，将成矿过程划分为
石英脉阶段（Ⅰ）、含硫化物_石英脉阶段（Ⅱ）、方解石石英脉阶段（
Ⅲ）以及方解石_沸石阶段（Ⅳ）4个阶段，四类脉体间有穿切现象，其中Ⅰ阶段、Ⅲ阶段的
脉规模最大，延长、延深较稳定，各阶段具体特征如下。
石英脉阶段（Ⅰ）： 金矿化普遍且较均匀，但品位低矿段。此阶段主要形成石英、冰
长石、黄铁矿和少量金, 五凤矿段主要为乳白色块状石英脉，五星山矿段为含网脉状硫化物
冰长石石英脉，此时为粗粒石英，见有黄铜矿乳滴（图4a），形成浸染状矿化。
含硫化物_石英脉阶段（Ⅱ）： 此阶段发育暗色石英、板条状冰长石、团块状黄铁矿、黄铜
矿和大量银金矿等矿物（图3a)。
方解石石英脉阶段（Ⅲ）（图3b）：规模大，围岩角砾较多，切穿上两种脉体，此阶段主要
形成微晶石英、粗晶方解石、细小自形冰长石、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉铜矿、辉银矿
和碲银矿等矿物组合。
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表 2五凤_五星山矿床矿物成分扫描电镜分析结果
Table 2Composition of ore minerals in the Wufeng_Wuxingshan gold deposit shown by SEM
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方解石.沸石阶段（Ⅳ）：普遍分布在各矿脉及其顶底板围岩裂隙中，主要形成方解石、沸 石、萤石和少量的石英，基本不含金。
2 流体包裹体研究
2.1 研究样品及方法
分别对五星山矿体的硅化冰长石化蚀变岩（Ⅰ、Ⅱ阶段）（图3d）、硅化石英脉（Ⅱ、Ⅲ阶
段）（
图3c），五凤矿体含团块状硫化物的暗色石英脉（Ⅱ阶段）（图3a）和方解石脉（Ⅲ、Ⅳ阶
段）（图3b）样品进行了流体包裹体显微测温，激光拉曼光谱分析及氢、氧同位素研究。 显微测温实验在吉林大学地球科学院“地质流体实验室"（LINKAMTHMS_600 型冷热台（-19 6 ～600℃)。测定前对流体包裹体的参数采用人造纯H2O及w(NaCleq)为25%的H 2O_NaCl包裹体（ 国际标样）进行了系统校正，误差为±0.1℃；测试时：当温度小于30℃时，升温速率为1 ℃/min；200℃以上，升温速率为10 ℃/min；在相变化及冰点附近，升温速率小于0.2 ℃/min。
单个流体包裹体的拉曼成分测试在北京核工业地质分析测试研究中心完成。显微激光拉曼光 谱仪： Renishaw RM2000型，实验条件为： 514 nm Ar+激光 器 ，光谱计数时间为10 s，每cm-1全波段一次取峰，激光束斑1 μm；LabRAM HR800型 ，波长为532 nm，Yag晶体倍频，固体激光器，激光束斑≥1 μm，扫描时间为10 s，扫描2 次。
2.2 岩相学特征
流体包裹体岩相学观察表明，室温时，该矿床石英内流体包裹体的主要类型为气液两相、次
为纯液相包裹体，此外，在五凤金矿体还发现了少量含CO2三相的流体包裹体、含未知子
晶矿物的包裹体。液两相包裹体： 该类型包裹体在五凤、五星山矿体前三个矿化阶段广泛发 育，单个包 裹体呈椭圆形、负晶形和不规则形状，沿晶带分布或呈孤立状随机分布。以原生包裹体为主 ，大小在6～10 μm之间，少量为20 μm左右，占流体包裹体总数约80%（图5a～d）。气相 分 数一般为5%～30%，少量可达40%，部分仅出现跳动的小黑点，加热时，均一为液相，为富液 相包裹体（图5j）。气相分数大于50%（富气相包裹体）（图5i），包裹体数量占10%，加热 时多均一为气相。
纯液相包裹体： 发育在Ⅲ、Ⅳ矿化阶段，室温为单相，不规则状，大小在5～8 μm之间，孤立存在，与气液两相包裹体共存（图5i）。
CO2三相的流体包裹体： 室温时为CO2三相，CO2相占整个包裹体面积的35% ～40%，CO2气相 占CO2相90%以上(图5g、h)，均一为气相CO2相， 仅在五凤矿区发现，数量不足总量的1 %。
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图 4五凤_五星山金矿床矿石矿物扫描电镜图像及成分图谱红框表示扫描位置，右图显示矿物成分图谱及计算的矿物化学式 Qz—石英； Ccp—黄铜矿； Aul—冰长石； Mag—磁铁矿； Arn—辉银矿； Hes—碲银矿； Cc—辉铜矿； Gn—方铅矿； Py—黄铁矿 Fig. 4SEM photos and energy dispersive spectra image of ore minerals of the Wu feng_Wuxingshan gold deposit Minerals in red squares are measured by SEM, right figures give energy spectra a nd calculated chemical formula of measured minerals Qz—Quartz; Ccp—Chalcopyrite; Aul—Adularia; Mag—agnetite; Arn—Argentite; He s—Hessite; Cc—Chalcocite; Gn—Galena; Py—Pyrite |
2.3 均一温度及盐度
均一温度、冰点由冷热台直接获得，盐度通过Hall（1988）公式获得。气液两相流体包裹体
的显微测温显示五凤矿区Ⅱ～Ⅳ阶段的均一温度为110～340℃，冰点为-4.8～-0.2℃，盐
度w(NaCleq)为0.53%～7.59%；五星山矿区Ⅰ～Ⅲ阶段的均一温度为160～440
℃, 冰点为-6.2～-1.3℃，盐度w(NaCleq)为2.23%～9.47%。五凤_五星
山矿床Ⅰ～Ⅳ阶段的均一温度、盐度w(NaCleq)依次为：350～440℃、2
.23%～4.63%，220～340℃、9.47%～2.88%，160～220℃、3.85%～1.21%，110～16
0℃、0.87%。均一温度频率直方图显示，五星山矿区的均一温度比五凤要高一些，与矿区观察到的五星山 矿体发育在下部、五凤矿体产在上部的现象所反映的成矿温度的规律相一致（图1c），Ⅱ、 Ⅲ阶段为主成矿阶段，均一温度为160～340℃（图6）。盐度频率直方
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图 5五凤_五星山金矿床石英内流体包裹体类型及产状显微照片 a～d.气液两相包裹体； e、f. 含子晶矿物的多相包裹体； g、h. CO2三相包裹体； i. 富气相、富液相包裹体共存，暗含沸腾； j. 富液相包裹体 V—气相； L—液相； S—固相
Fig. 5Micrograph for types and modes of occurrence of fluid inclusions from qu artz in the Wufeng_Wuxingshan gold deposit a～d. Biphase fluid inclusions consisting of vapor phase and liquid one; e～f. D aughter minerals_bearing polyphases fluid inclusions; three phase fluid inclusio ns including CO2 phase and aqueous phase; i. Coexisting vapor_rich fluid inclu sions with liquid_rich ones indicative of boiling conditions; j. Liquid_ rich fluid inclusions V—Vapor; L—Liquid; S—Solid
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图 6五凤_五星山金矿床流体包裹体均一温度频率直方图
Fig. 6Homogenization temperature histogram of fluid inclusions in the Wufeng_W uxingshan gold deposit
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2.4 压力和深度的估算
准确获得成矿的压力和深度是比较困难的，笔者用两种方法来估算成矿的压力。首先，利用
邵洁莲（1983）的经验公式算得五凤_五星山矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ成矿阶段的压力为26.7～32
.8 MPa、17.4～25.7 MPa和16.8～13.3 MPa。利用均一温度和盐度数据在NaCl_
H2O相图上估计（底图据Bouzari et al.，2006）获得的均一温度大于300℃的流体包
裹体压力约为30 MPa（图略），与邵洁莲的结果基本吻合。纯水的静岩和静水压力
下，温度和深度的图解上（John et al., 200
3）显示若流体温度大于260℃，一般为静
岩压力状态。因此，若用静岩压力26.5 MPa/km
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图 7五凤_五星山金矿床流体包裹体盐度频率直方图(a)和均一温度盐度图解（b）
Fig. 7Frequency histogram (a) and salinity versus homogenization temperature ( b) for fluid Inclusions in the Wufeng_Wuxingshan gold deposit
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图 8五凤_五星山金矿床流体包裹体拉曼测试成分图谱
Fig. 8Raman spectrograms of fluid inclusions in quartz in the Wufeng_Wuxingsh an gold deposit
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2.5 激光拉曼测试结果
单个流体包裹体的气体成分的激光拉曼光谱显示流体成分早期主要为H2O和CO2, 部分为
CH4和H2S（
图8a、b、c）, 少量N2（图8d、f）；随着成矿作用的进行，CO2的含量逐渐减少（图8e
），转变为以H2O为主。
3 碳、氢、氧同位素组成
五凤_五星山矿床的石英和方解石的δD值为-87‰～-98‰，平均为-91.91‰，矿物中
的
δ18O值为+4.5‰～+8.8‰，平均为+6.08‰。根据石英_水及方解石_水氧同位
素
的换算公式，利用本次流体包裹体中的均一温度，重新算得水中的δ18O值为-5.03
‰～+1.91‰，均值为-2.95‰。在δ18OH2O_δD图中（图9），反映成
矿流体以大气水为主、混有极少量岩浆水。由于五凤_五星山矿床都不含石墨，因而矿床中方解石的平均δ13C值可近似作为矿床 的δ13C值。陈仁义等（1993）获得方解石中的δ13C值为-6.9‰～-9.4‰， 反映出岩浆源或深部来源。
4 讨论
4.1 成矿流体、物质来源与流体性质
流体包裹体测温显示五凤_五星山金矿床的均一温度为110～440℃，盐度w(NaCl
eq)为0.5
3%～9.47%，显示中低温、低盐度特点。其中，五星山矿段的均一温度高，说明成矿早期阶
段
发育在五星山矿区。与国内外典型的低硫化浅成热液金矿相比（Zhai et al., 2009），
五凤.五星山金矿床的均一温度、盐度略高，笔者认为可能该矿床的岩浆流体参与比例
高一些，导致该矿床的铜
矿物也相对多一些，流体包裹体含未熔化子矿物，可能也间接说明岩浆参与的比例大一些
。气液两相包裹体、含CO2三相流体包裹体的气体拉曼测试表明，成矿流体中气体成分以H 2O、CO2为 主， 含有一定量的CH4、H2S， 少量N2。陈仁义等 （1993）对群体流体包裹体的液相成分表明：流体成 分阳离子以K+、Na+为主，且K+>Na+， 阴离子以SO2-4、Cl -为主；存在一定量的CH4、H2S，与延边地区其他的浅成热液金铜矿 床一致（门兰静，2011）。五星山成矿流体存在少量N2，说明成矿流体的深源特点。
赵雨君等（2010）获得五星山金矿床的40Ar/39Ar激光探针测年 数据 为（123±7） Ma。作者将获得Ar各个同位素的含量数据进行处理，得到38Ar/ 36Ar比值为0.1853～0.2376，40Ar/36Ar比 值在314～399
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图 9五凤_五星山金矿床流体的氢、氧同位素图解
Fig. 9δD_δ18O diagram of ore_fluids from the Wufeng_Wuxingshan gold deposit
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氢、氧同位素结果（陈仁义等1993）也显示成矿流体具有岩浆水与大气降水的混合特征。 贾大成等(2012)，对矿体及不同性质围岩的稀土元素及成矿元素研究表明，成矿与成岩处于 同一岩浆 演化体系中，且同期火山岩是成矿物质的主要来源。笔者获得的五凤_五星山的英安斑岩、 安山玢岩的（87Sr/86Sr）i和εNd(t)的范围分别 为0.7048 ～0.7062和 1.57～2.22（未发表数据）。在图10上，五凤五星山矿区脉岩和 火山岩的 数据沿着地壳混染 的方向演化，说明与成矿有关的岩浆源于地幔和年轻地壳物质的混合，与该地区的高硫化型 和斑岩型金矿的成矿物质来源不同。孟庆丽等（2001）及贾大成等（2012）的硫同位素研究 表明，δ34S值为+0.6～+3.1‰，变化范围较小，均值为1.73‰，接近陨石硫 ，反映成矿物质为地幔或地壳深部大量物 质均一化的结果。石英、方解石中的δ13C的值说明成矿物质具有岩浆源。
因此，五风.五金山金矿床的初始成矿流体为大气水，有少量岩浆水参与的中低温、低盐度 ，成分以H2O、CO2为主的还原性流体，成矿物质源于壳幔相互作用的混合岩浆。
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图 10(87Sr/86Sr)i.εNd（t）图解
1—五星山矿区火山岩； 2—五凤矿区脉岩； 3—九三沟矿区火山岩； 4—小西南 岔矿区脉岩
Fig. 10(87Sr/86Sr)i_εNd（t）diagram 1—Volcanic rocks in Wuxingshan; 2—Dykes in Wufeng; 3—Vol_canic rocks in Jiusangou; 4—Dykes in Xiaoxinancha
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4.2 流体沉淀机制
研究表明五凤_五星山金矿床的沉淀机制为沸腾作用，其证据有三：① 五星山矿区发育隐爆
角砾构造；② 发育板片、叶片状方解石（Simmons et al., 1994） (图3b)；③ 流体包裹
体的岩相学显示，富气相和富液相包裹体共存（图4i）；富液相包裹体中，气相分数范围很
大（5%～40%），相应的均一温度范围为123～337℃；该矿床早期成矿阶段的盐度较低， w(NaCleq)为2.23%～4.63%，在主成矿阶段出现了高盐区间，w(NaCl
eq)为6.7%～9.5%；因此认为
沸腾作用是五凤_五星山金矿沉淀的主要机制。该矿床的金多以晶格金、包裹金形式存在，
说明围岩的硫化作用也是导致金沉淀的原因之一。
4.3 流体演化过程与成矿作用
关于五凤_五星山围岩和矿化体有大量的年代学的研究（赵雨君等，2010；chen et al.，20
08；纪伟强，2004），限定该矿形成于108 Ma之后，为太平洋板块向欧亚大陆俯冲的西太平
洋北段陆缘火山_沉积盆地环境，且与五凤_五星山矿床成矿有关的岩浆为壳幔相互作用产生
的高
钾钙碱性安山质（Sun et al., 2013）。结合本文成矿流体研究，认为五凤_五星山矿床成
矿过程如下。
在矿区深部形成岩浆房，岩浆脱气产生以H2S和CO2为主的高温酸性流体与深循环的大气
降水
混合萃取围岩中的有用元素，形成高金属含量中低盐度的热液。脱气后的岩浆上升形成一系
列安山质火山岩，晚期上升的岩浆发生斜长石的结晶作用在五星山形成碱性花岗岩。随着温
度、压力的降低，含矿热液在五凤的安山质火山岩中的沉淀出乳白色致密块状石英，而少量
乳滴状黄铜矿、黄铁矿、自然金、与粗粒石英密切伴生的冰长石在五星山形成网脉状硫化物
脉。
由于深部高温流体的加入或压力的降低 (Henley et al., 2000)，1.2 km处，沸腾作用开始
，流体的pH升高，形成角砾岩；随着沸腾作用的加强，H2S和CO2气体继续逃逸，成矿流
体酸
性继续减弱，当含矿流体被构造压力带到成矿空间后，随着温度和压力下降，在开放_半开
放体系中，成矿流体和围岩的继续反应，进而转变为近中性，同时Ca、K、Na等成分进入成
矿流体，S2-被活化，并与Zn、Pb、Au、Ag、Fe等元素形成含金属硫化物（方解石）
石英脉。
金属沉淀完毕后，成矿溶液基本不含有金属元素，此时已经接近地表，由于地表水的混入，
成矿热液的盐度降低，随着pH值的升高，发生硅化、绢云母化和绿泥石化等蚀变，形成方解
石、石英、萤石等矿物，矿化结束。
5 结论
（1） 与世界范围内浅成低硫化金矿床相比，五凤_五星山金矿床最为广泛的蚀变为硅化，
还可见绢云母化、冰长石化；矿石矿物中银矿物比较发育，以辉银矿、碲银矿为主，还发育
少量的铜矿物；流体包裹体的均一温度略高。
（2） 五凤_五星山金矿的成矿流体以大气水为主，少量岩浆水；初始含矿流体为以H2O、
CO2为主，含有一定量H2S、CH4的低盐度还原性流体；
（3） 存在流体沸腾的宏观和微观证据：角砾构造发育，叶片状方解石，富液相和富气相
包裹体共存，所以成矿机制为沸腾作用，并存在部分围岩硫化作用。
五风_五星山金矿床为低硫化型浅成中低温热液金矿床，但是相对于世界范围内典
型的低硫化型金矿床，五凤_五星山矿床中玉髓及梳状、条带状构造不很发育。该矿床成矿
早期流体温度略高且铜矿物发育，可能与岩浆参与比例高有关，或可能反映深部存在中_高
硫化型金铜矿床。
志谢笔者在流体包裹体测温和成分测定过程中，得到吉林大学地球科学院地质
流体
实验室王力老师和北京核工业地质研究所张敏老师的大力协助，在此表示衷心的感谢!
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