流体包裹体与成矿

巴西北部Gurupi地区Serrinha金矿的流体包裹体及稳定同位素（O,H,C,S）对于成矿的制约因素

摘要Serrinha金矿位于巴西北部Gurupi地区，其属于造山金矿类别。该矿床发育于古元古代（?2160 Ma）火山岩沉积序列高度变形的石墨片岩。矿区达到11米厚，NW-SE向区域片理平行，以石英碳酸盐硫化物细脉和轻微的浸染为特点。纹理和结构的数据表明矿化同步后期构造和后期变质。流体包裹体研究早期发现二氧化碳（甲烷，氮气）和CO2（甲烷，氮气）- 水- 盐包裹显示高度气液相的比值，二氧化碳均一时，和总以液体和均一温度蒸汽，流体混溶产品解释脉动压力条件下，或多或少阿索ciated与postentrapment修改。含矿液体通常有18-33mol％的二氧化碳，4mol％N2和不足为2mol％的甲烷和显示中度至4.5wt％氯化钠当量左右的高密度与盐度。矿化发生约310至335°C和1.33.0千巴，根据流体包裹体均一温度和氧同位素测温与估计氧逸度相对减少条件。石英，碳酸盐，稳定同位素数据流体包裹体表明，静脉液体形成与δ18OH2O和δDH2O （310-335℃）值+6.2到+8.4‰和-19至-80‰，这可能是岩浆和/或变质和/或幔源。碳同位素组成（δ13c）的变化范围从-14.2为-15.7‰碳酸盐;它是在流体包裹体-17.6‰CO2和-23.6‰，在从围岩石墨。“δ34黄铁矿的S值是-2.6至-7.9‰。在强烈中度负碳同位素组成碳酸盐和包容性CO2流体反映变量原本较重的有机碳的贡献在流体（岩浆活动，变质，或幔源）网站沉积和硫同位素表明一些原来减少流体的氧化。沉积黄金被解释为反应主要发生在如CO2的相分离和流体- 岩石相互作用拆除和脱硫反应，挑起变化tions流体中的pH值和氧化还原条件。

关键词：流体包裹体，稳定同位素，金，gurupi矿带，古元古代

引言

Serrinha矿床位于在巴西北部的（图1）。它是由不同的矿业公司间歇性开发了的一组金矿矿床和矿点（Cachoeira, Chega Tudo, Cipoeiro,and Montes áu reos）以及次要产状的一部分。地质和遗传信息是由Cachoeira（Klein et al. 2005a），Chega Tudo-Cipoeiro(Torresini 2000), 和Montes áureos (Yamaguti and Villas2003) 提供的。Gurupi带的地质框架和构造演化过程也得到了合理的论述（Klein等，2005C，以及参考文献）。然而，无论是Serrinha矿床的地质还是遗传信息方面被描述的日期以及对于这两方面的讨论都是本文的主旨。本文将提出对于Gurupi地带金矿成矿地质背景和特点的总结，同时对于Serrinha 矿床我们提供了基于岩芯岩相信息，流体包裹体，稳定同位素（H，O，C，和S）的勘察的数据地质在研究热液矿物上。从结果中，我们能限定温度，压力，成分，含矿流体的氧化还原条件和讨论成矿流体和溶质的可能来源。

图1 圣路易斯克拉通Serrinha Gurupi带金矿地质图

地质背景

Gurupi地区接壤南部-西南部部分圣路易斯地块（图1）。克拉通地区组成有主要集中2,240和2,149Ma之间的原生钙碱性花岗岩和变火山岩沉积序列（Klein and Moura 2001, 2003; Klein 2005b等）和约2,090Ma前更加新的S型花岗岩（Palheta2001）。在K-Ar冷却时间的观点下，克拉通化估计发生在约1,900Ma （见2003年Klein和Moura的初始参考文献）。

Gurupi带由西北偏北-西南偏南向火山- 沉积岩和沉积序列，片麻岩，以及不同世代的酸性侵入岩组成。火山- 沉积序列（Chega TUDO构造）包含基性火山岩交替派生的片言和在更低的闪岩相条件下，次绿片岩变形后的碎屑沉积岩组成。这些片岩显示出了一个西北偏北-西南偏南向显著面理往西南地区以缓慢至高度角度显著地下沉。酸性火山岩的年龄为2,148和2160 Ma的锆石年龄（Klein 和Moura 2001）。变质序列归因于Gurupi组（图1），其地层年龄仍是未知数，但初步定位在古元古代（最低年龄2,159 Ma）。由英云闪长岩，花岗闪长岩组成的火成片麻岩（Itapeva Complex）和过铝质花岗岩被表面岩层穿插。片麻岩成带状，中上层的角闪岩相岩石进行了早期混合岩化。片麻岩的一个闪长岩原岩经U-Pb ID-TIMS锆石法年龄测定为2,167±2.5 Ma（Klein 2005C等）。变量化学亲和力和

年代侵入的花岗岩与表壳相互层构成片麻岩序列。一个钙碱性花岗岩体为2,159±13Ma的锆石年龄（Palheta2001年）。过铝质花岗岩是比较普遍的，并显示出变量变形的影响取决于它们的相对位置剪切带。这些过铝质花岗岩的锆石年龄在2061Ma和2100Ma有所不同，而一些继承性锆石颗粒和Nd同位素资料表明，无论古元古代和太古代的地壳原岩都是来源于岩浆（Palheta2001年;Klein 2005C 等）。Gurupi地带的以上单位以及S?o Luis Craton被解释为古元古代造山带在2,240和2,060Ma之间长期进化的一部分。两座山峰的地质活动被记录在关于2,160-2,150Ma俯冲相关的钙碱性岩（增生期）以及在2,100-2,080Ma（相撞阶段）的过铝质花岗岩的大量著作中（Palheta 2001年；Klein 2005b,c等）。这古元古代的场景，包括岩石组合，构造环境，年代事记，与西非克拉通古元古代Eburnean 造山运动影响的Birimian的岩层相关（Klein.2005b,c等参考文献）。

新元古代造山带在该地区南部的部分发育。但由于地质和同位素年代学信息的匮乏，这一幕没有得到充分说明。现有的数据表明，这两次入侵可能标志着一个造山带盆地的开启和关闭，这可能是一个海洋或大陆裂谷盆地。这些入侵分别是博卡新星霞石正长岩（732Ma Klein 2005C等。）和构造后奈伊培肖特过铝花岗岩549Ma（Palheta2001）。此外，矿物Rb-Sr和K-Ar测年龄法测出Gurupi地带的大部分岩石单位的的年龄在520-670Ma变化（Hurley等1968; Almeida 等1968; Villas 1982; Klein and Moura 2003），加强影响新元活动。

小型沉积盆地形成了S?o Luis Craton和Gurupi地带的岩石（图1）。这些盆地都充满欧陆碎屑沉积岩（长石砂岩，泥质岩和砾岩），显示了微弱的面理和大型开放式褶皱和经历了局部的浅层变质作用。

在Gurupi地带的黄金矿化作用

Gurupi地带的金矿矿床和表象（图1）主要由属于Chega TUDO地层和次剪切钙碱性英闪岩中的次火山沉积岩组成，，两者的年龄在2,150和2,170 Ma之间。这些序列被（Klein等2005C）解释为增生组合同时涉及到古元古代造山带。此外，该矿床靠近的解释边界区之间的增生和碰撞组合造山带（Klein等2005C），即在大陆边缘。

所有矿床，显示出强劲的结构性控制，主要与Tentugal剪切带有关（图1），这是一个左旋走滑构造以一条15 - 30公里宽的变形岩石为特征，其位于S?o Luis Craton和Gurupi带之间边界内的走廊区域。含炭片岩，泥质岩，酸性变质火山岩集中的应变由于其流变对比度方面的粗纹片岩和片麻岩的岩石，作物西南偏南和英云，作物北（Ribeiro 2002年）。大多数矿床位于剪切岩石平行的Tentugal NW-SE向区域趋势剪切带和少数（例如，Cipoeiro）位于分叉几何有关的剪切带（图1和2）。在Serrinha地区，是西北 - 东南走向的走廊广义线性和有限的南北向断裂（Ribeiro 2002年）。

结构和质地的关系表明，水文热金矿成矿晚元区域变质高峰期和合成后期构造晚于Tentugal剪切带的发展。在Gurupi带的金矿矿化并未受到绝对时间的

限制。地质和初步的铅同位素数据强有力地说明了矿化发生在2,000和2,060，Ma之间，至少在Cachoeira矿床是这样的（Klein等人，2005a年）。这个年龄段的间隔大约是重合随着年龄的范围内接受金矿成矿与the West非洲Birimian 序列克拉通（马库斯1993年和Milesi;欧贝特等1998），这显示了构造背景下提出的类似的Gurupi皮带/圣路易斯克拉通古元古代。这些西非古元古代金矿被认为是类的造山型金矿的例子存款（格罗夫斯等，1998）。在Gurupi带，至少，蒙

特斯áureos（Yamaguti，2003）和卡舒埃拉（克莱因等人，2005年a）被解释为属于这一类。

Gurupi带独立矿床的储量和历史生产量仍是未知数。从早期的评估中（A. S. Almeida未出版的报告）可知在Serrinha和Chega Tudo的金矿总计有15.1吨，其中原金、表生的以及冲积的分布有7.2、3.3、4.6吨。此外，估计从1965年到1996年在这两个矿点的手工官方生产量达到了15.5吨（Araujo Neto 1998)。最近，Torresini（2000）估计Cipoeiro Au和chega Tudo矿点中1.4 g/t 等级的金含量有60吨，而Cachoeira矿点生产的金约1.2吨，并拥有地质资源储量20吨金（Klein 等，2005a ）。

图2 Serrinha地区Gurupi带中部地质图（里贝罗，2002）

图3 Serrinha矿床的纵切面。矿化带被限制在钻孔的石墨轴承层横切

Serrinha矿床的地质学与金矿成矿

由几个矿工开采的几个露天矿坑呈现出主要的表层氧化矿化作用，4个深达210米的钻头显示了Serrinha矿床的主要地质特征（见图2图3）。在浅层覆盖

层50米以下，矿床的地层是属于古元古代Chega Tudo Formation包含了火山岩和火山碎屑岩的石墨片岩组成。这些岩石发生直立和平行的层（图3）显示一个普遍的NW-SE向片理在西南地区的高角度，骤降和平行区域结构的Gurupi带粮食。一部分以外的矿化带的片岩组成绢云母，绿泥石变量的比例在一些地方的主要矿产withchlorite发生。它们含有丰富的层次和火山碎屑岩贫瘠的石英轴承石墨片岩，是横切静脉。石墨片岩是最常见的岩石类型在存款，由细至中粒黑彩色面理化岩（图4A，B）。火山岩是面理化英安斑岩层之间发生石墨轴承片岩。弱蚀变英安岩层窄厘米厚的组成乐队碳质硅质物质（石墨），石英，碳酸盐岩，绢云母，硫化物矿物。作为一个整体，火山 - 沉积序列进行下韧 - 脆性变形条件。

图4a 抛光板在水平206中号矿化带的含石墨片岩，叶理一致的石英- 碳酸盐细脉（上），和石英碳酸盐（下）的不规则斑点。b显微摄影剪切主机片岩显示一个旋转的石英斑。暗区有丰富的石墨和白色区域是富含碳酸盐。?简图之间的石英（QTZ）碳酸盐（CARB）的关系- 硫化物细脉（PY）和主机片岩。注意碳酸盐细脉的利润分配。e照片的含金的石英脉，白色虚线，横切轴承石墨片岩（浅灰色），显示无金颗粒（箭头）概述

在Serrinha矿化带是不连续的，boudinaged沿走向和深度，延伸于至少2公里的长度和深度210中号。两个矿化区相交钻孔SD56（水平175206）这两个区域被限制在石墨发生在最深的部分存款的片岩（图3）。这些区域是高达11米厚，主要是相适应的片理。矿带内，热液改建的特点是硅化，碳酸盐，和硫化和矿化的风格是很简单的组成毫米至厘米厚的石英车此外，无论是在发生的硫化物碳酸盐岩脉，围岩中脉和浸染。乳白色的石英 - 碳酸盐细脉也连续长度在一般情况下，他们表现出尖锐的接触与主机片岩。此外，这些细脉平行略在倾斜的片理（图4a，C）。这表明他们充满面理面开口他们postmetamorphic。一些细脉有由薄的薄片局部夹层外观围岩（图4a），这表明，他们开发的内一个活跃的结构。尽管这个角色，细脉是小于直接围岩变形（图4b），表明他们尊重已故的时机到了高峰变形。仅在地方，石英和碳酸盐形式厘米宽的不规则斑点，对面的schis tosity（图4a）切割，也表明postmetamorphic时机它们的发展。较粗的静脉往往是巨大的（图4d）。

图5显微照片显示的热液蚀变矿物和纹理方面。石英（左）和碳酸盐（中心）之间的尖锐接触的级别175米的细脉。b细脉石英和碳酸盐共沉淀的证据水平206米。?非常细粒黄铁矿，碳酸盐总水平206中号（CARB）（PY）的传播。e一个不规则的黄铁矿颗粒的背散射图像（PY）毒砂坐落在一个水平206中号石英碳酸盐脉的小晶体（箭头）。?拉长黄铁矿内石墨轴承片岩，矿化带的面理。f不规则的水平206中号石英碳酸盐脉金颗粒

大部分的细脉石英内核和碳酸盐利润。质地的关系表明，明显的证据定时石英和碳酸盐沉淀在水平175（上层）和206级的共沉淀（低级）（图5A，B）。此外，该组成碳酸盐阶段也不同，在两个层次，方解石和白云石在上层和方解石和白云石较低的水平。这些碳酸盐以自形半自形发生在10至50vol不同的比例。％细脉。在一般情况下，方解石白云石比是4:1，方解石，白云石的比例是1:1脉石英一般细晶，他形，并没有表现出任何择优取向或增长区。它显示的效果根据变量强度，如适度变形强undulose灭绝，一些变形lamel莱城，脆性断裂。一些较大的晶体显示在发展自己的边界，由于动态的亚晶再结晶。

黄铁矿是主要的硫化物矿物。它大多发生细粒半自形他形晶体填充在石英 - 碳酸盐细脉微裂缝（图4C和5c），次在墙上的浸染岩石。附近较大的孤立颗粒毒砂发生黄铁矿晶体（图5D）和方铅矿发生点以上黄铁矿是非常精细，只在扫描电镜检测分析。磁黄铁矿，毒砂，钛铁矿发生外矿带黄铁矿是下属。黄铁矿一直是他形和粗粒，发生一般连续submillimetric层或伊隆内面理飞机在门水晶聚集协会与碳酸盐（图5E）。毒砂是在一般来说，细粒和地方，它显示了黄铁矿在小骨折增生。钛铁矿，黄铁矿非常精细。

黄金发生在上，在一个较低的矿石区0.5到1.3 ppm的金级。黄金大多发生在游离状态，形成聚集在骨折及间质在石英碳酸盐脉和中粮毛孔静脉围岩接触。

金颗粒一般未变形和不规则形（图5F）微观尺寸，但也可见（图4D）。这些质地的关系表明，黄金形成于晚而且在流体围岩的变形演化反应。此外还发现，下属黄金作为一种微量元素，半定量扫描（?0.6wt％）电子显微镜和能谱仪从石英 - 碳酸盐细脉黄铁矿晶体分析并从围岩。

过程分析

石英流体包裹体研究进行了狭窄的石英 - 碳酸盐细脉的代表上部和低矿化带。样品制备和分析之后牧羊犬等中所述的程序等。（1985年）和Roedder（1984年）。后岩石学评价TION，microthermometric的分析是与chaixmeca加热冷冻阶段的Universidade联邦做帕拉，在巴西贝伦。校准完成包括纯CO2（-56.6°C）和合成标准水（0.0℃）。据估计精度是±0.3°C的运行低于30°C和±5°C 的运行超过100°C。拉曼microspectroscopic进行了分析，在联邦大学在贝洛奥里藏特，米纳斯吉拉斯，巴西，使用多声道Dilor XY谱仪。“令人兴奋的来源是氩激光的波长514.53 nm和700毫瓦的激光功率输出源。整合时间为10小号十个藏每个谱线。摩尔比例计算使用相对拉曼散射截面2.5二氧化碳，甲烷，氮气1.07.5伯克建议（2001年）。

碳，氧，氢同位素分析1微团Isoprime，气源质量进行在马厩的LABORATOIRE DES 同位素光谱仪让?莫内大学，圣埃蒂安，法国。硫同位素分析在Finnigan MAT 252质谱仪谱仪在稳定同位素和ICP / MS分析实验室皇后大学，金斯顿，加拿大。所有矿产分离估计为95％的纯。碳酸盐5-10毫克矿物质，干粉进行了分析。“样品在真空反应过夜2毫升100％的磷酸产生CO2。方解石反应在25°C（McRea 1950年），而白云石，白云石反应在50°C（AL-阿萨姆等，1990）。提取的二氧化碳是低温纯化。分析重复生产结果在0.2‰同意都δ13C和δ18O。使用碳酸磷酸数据进行修正方解石（弗里德曼和1.01025分馏因素奥尼尔1977年），白云石，1.01065 1.01057白云石（罗森鲍姆和Sheppard，1986）。对氧石英同位素分析，激光氟化系统（Harris等，2000）。氧气生产通常重达2至4毫克，与40瓦的加热谷物CO2激光BrF5气氛，这是当时与石墨反应，转化为CO2和低温纯化。一个内部标准（MONGT的，δ18

?= 5.55‰）进行了分析，校准数据标准平均海洋水（SMOW）的规模。快速加热使用离焦光束（Spicuzza等，1998）被用来在反应过程中尽量减少材料的样品损失和产量分别平均预期的金额的92％石英。在所有情况下缺少的材料似乎是期间与反应前的初始加热弹出BrF5。虽然三重复分析选择样品给在0.2‰，多分析协议在这项工作的过程中分析的两个样本给传播1.2和0.6‰（N = 4）。这种变化δ18但O必须是由于分析相结合精度和样品中氧同位素的不均匀性。列入流体（水，二氧化碳）提取?2gof在热爆裂脱气石英（70-200℃）感应加热在真空石英管> 800°C。水纯化低温，然后减少到氢气通过“印第安纳锌”在450°C的反应，根据科尔曼等人的适应过程。（1982年），估计精度在±4‰。任何二氧化碳目前是除去低温和碳同位素组成被确定。还分析了石墨碳同位素组成，使用标准的脱线减少方法。对于硫分析，二氧化硫产生3至装入锡胶囊10毫克的硫化矿在他使用流与CuO的反应，在1,400°C热转换/元素分析仪 - 同位素比值质谱光谱技术。的δ34分析的不确定性小号是0.5‰。报告的所有数据都在三角洲符号相对以箭石（C）SMOW（O和H），峡谷PeeDee，暗黑Triolite（）。

液体包裹体

进行较大和流体包裹体研究保存较好的石英 - 碳酸盐细脉石英颗粒从上（175级）和低（级别206）矿化带。再结晶晶粒或颗粒悬浮pected避免被重结晶microthermometric工作。约170夹杂物调查并发现没有可行的流体包裹体在碳酸盐晶体。下列缩写关于相变化的温度中使用文本，表格和数字：

岩石学，分布和类型

流体包裹体小（<10微米），大多分布在石英颗粒alongintragranular的三维平面阵列内的部分（图6）垂直和平行的静脉壁。一些夹杂物也显示随机的三维分布发生在隔离TION（图6），在离散集群，或在在短径石英的内在部分。这条古道-约束和随机分布的流体包裹体显示显性负晶体形状（图6）。这些夹杂物不被视为主要的，但他们被困早期的进化过程中渗出的液体黄金轴承细脉和热液系统。这些早期的夹杂物是含CO2和两种区分相比例的基础上，在室温冻结状态下加热温度和行为。 1型包括一个两阶段的碳夹杂。他们一般都是深可见水在室温下没有脾气在与2型密切相关的温升和发生夹杂物。 2型组成的两相（有时三相）水，碳酸包裹。这些类型2夹杂有气体（碳）相占30至80％（主要是40-60％），总列入体积（图6）。第三类包括水夹杂物。这是罕见的，限制上层在锋利的小径，穿越地雷，它们发生在哪里其他两个类型，也就是说，它们是texturally晚次生包裹。

图6显微照片显示的碳和aqueouscarbonic的流体包裹体分布在上层（A和B）和较低的矿化带（C和D）。注意在上部和低区167在一个单一的微观领域非常多变CO2/H2O比例

显微测温和激光拉曼光谱数据

microthermometric结果表明，碳酸碳和碳水相流体夹杂物熔化之间-59.9和-56.8°C间最值在-58.0到紧密集群-57.5℃区间（图7）。温度分布值是在两个层面上的相似，但值低于-58.5°C被限制在较低水平（图7和8）。选择包裹体的拉曼分析（见表1）重vealed碳酸阶段为主组成二氧化碳（91?100mol％），以及少量的氮气（2-9mol％）和CH4（最多为2mol％）。

同质化的碳酸阶段的液体涵盖了从-11.8到28.1°C的宽温度范围内水平206和更从11.5°到29°C的范围限制175级（图7），这意味着非常可变的二

氧化碳和散装密度。 2型夹杂显示相同的二氧化碳（L），TEM-在所有的值是两个层次的温度分布高于8°C。相反，所有的温度低于8°C的限制，键入1夹杂物级别206。“整体频率分布是峰多式联运9日，17日和23°C和直方图的偏斜不对称权（图7）。变化超过15°C被发现在一个单一的微观域（图8a）和规模之间ThCO2和没有明确的关系非水相组成（TmCO2）（图8C）。

图7频率直方图显示流体包裹体microthermometric属性分配。碳相熔。 b同质化的碳酸阶段。?解散的包合物。e最终同质化到液体和蒸气

最终解散包合物2型流体夹杂总是发生之前的部分均一TION的碳相。绝大多数夹杂有6.8和11°C之间Tmclat值的80％聚集在7至8°C（图7）。这定义了4.5wt％氯化钠盐度当量。八，出89研究流体包裹体有在-1.7 Tmclat之间和-0.7℃，这意味着更高的盐度（19-21wt％的NaCl当量）。一个包容表明，包合物解散12.5°C，这可以归结为存在的甲烷（柯林斯1979年）。

最后的同质化也发生在广泛的范围内250和430℃之间的温度，既液体气态（图7D和9）。为模式调查夹杂一整套观察310°C间最值在280至340°C范围内（平均332±41℃）。值得注意的是指出与频率直方图明显偏模式接近均一温度较低地区（图7，见下面的解释）。

主要研究样本缺乏或pseudosecondary在平衡的水溶液包裹体与1型和2夹杂物。只有几个texturally后期夹杂记录在上层。这些夹杂物homog-enized 之间的176和205℃变成液体，确认其晚定时方面的碳包裹。

图8图显示流体包裹体性能之间的关系。同质化的碳相和b熔融碳酸阶段分布。每个水平的字段表示一个群集或线索。?图显示之间ThCO2和TmCO2的相关性的情况下。eThCO2与量的碳相图。箭头显示的可能趋势。

流体包裹体数据的释义（1）

流体包裹体群

fonarev等人在1998年所提出的概念组同步夹杂物（GSI）的，这基本上是一个流体列入组合（FIA）的戈尔茨坦和Reynolds（1994）感。 GSI的/国际汽联一个代表组（一条小道或包含在一个单一的晶体或集群相关的包裹）在单个域的晶体领域内发生的查看显微镜。这样一个小组由同时代和同源包裹被困相同的流体。因此，每个GSI的microthermometric结果应绘制图相比二氧化碳的同质化和熔融温度。

使用这种方法的流体包裹体serrinha矿床（图8a，B），两种行为可以是观察。首先，无论矿化水平，最夹杂在同一领域的ThCO2情节和TmCO2，说明他们被困在相同的流体。这些是占主导地位的水，碳酸（2型）流体包裹体sions。第二，减少夹杂物情节，在不同领域，具有较低TmCO2，尤其是低ThCO2（高密度）。这些夹杂物被限制的低矿化水平，主要是富CO2（1型），为辅的碳水（类型2）夹杂物，既包含N2±CH4的下属金额。

成分和密度

散装成分，密度，isochores（图10）计算使用数据从microthermometric 和拉曼Flincor方案（布朗1989年）和方程鲍尔斯和Helgeson（1983年），这代表最好的含矿流体的碳水夹杂。“散装流体的组成是XCO2:8-75mol％（通常

为18-33mol％）; XH2O：24-91mol％（通常66-80mol％）; XN2：<4mol％; XCH4：<<为2mol％;XNaCl：1，为2mol％。二氧化碳的密度变化0.660.88公克╱立方公分主要0.81-0.87公克╱立方公分容重范围在0.75到0.98公克╱立方公分，主要是0.89-0.94公克╱立方公分和盐度为4.5wt％氯化钠当量。

表1选定的碳碳阶段（1型）和（2）型水碳成分的Serrinha金矿床的流体包裹体估计联合microthermometric 和拉曼光谱的分析

图9手绘草图显示含CO2流体包裹体的不同类型之间的分布和质地的关系。旁边的包裹中的数字表示最终均一温度（升液体和V蒸气）

CH4和N2的作用

它被称为（柯林斯1979塞茨和Pasteris1990;1994年钻石;哈格曼和布朗1996年，范登kerkhof和Thiéry2001年），存在甲烷和/或N2在CO2-H2O盐系统可能会影响一些微测温的性能和可导致misestimation流体盐度，密度，和捕获压力。在Serrinha这些挥发物的下属，但一般的关系之间的CH4+ N2的量和熔化碳酸阶段的部分同质化观察这些化合物的含量较高有关降低二氧化碳熔化和均一温度（见表1）。这些变化是很好的约束，他们也可以解释整个范围的密度变化。“盐度数据的一致性，排除重大甲烷和N2含量的影响，除了单一tmclat

值12.5°C的存在可能与CH4的。正因为如此，盐度在很大程度上决定夹杂物的主要组被视为好估计为成矿流体的组成serrinha。

图10磅图阴影框）Serrinha（矿化黄金估计条件。的点画框限制的的托管火山沉积序列的变质峰（从Yamaguti数据和别墅2003）的条件。粗虚线solvi盐的CO2-H2O系统。附近的solvi数字表明mol％的二氧化碳和wt％的NaCl当量。solvi打成10/6，20-35/2.6从鲍尔斯和Helgeson的（1983）和亨德尔和霍利斯特（1981）

关于CH4和N2，污染的来源含CO2流体与岩石含有反应有机物被广泛用来解释存在CH4和N2流体包裹体中剪切带托管金矿床，基于常用观察存在含碳的岩石，要么托管金矿成矿或矿石中的环境（例如，1989年Naden和牧羊人;Shepherd等人。 1991年）。这可能发生在提升流体通过的metavolcano沉积序列现场附近的沉积。另一方面，在连续相分离二氧化碳，甲烷，氮气 - 水 - 氯化钠液，甲烷和氮气的比例趋于减少向该进程的结束，因为甲烷和N2具有较高的波动或比二氧化碳气体分配系数（亨雷等人1984年。德拉蒙德和Ohmoto1985;naden和Shepherd1989）。因此，混溶也可以解释观测到的相对变化二氧化碳，甲烷，比例和流体中的氮气。然而，所示将“稳定同位素”一节中，至少有一部分在流体包裹体CO2的碳礼物可能来自围岩。

流体混溶和postentrapment的改造

在岩石学和microthermometric特点石英样品的流体包裹体的Serrinha矿床，即相比差异很大，同质化的碳酸阶段的温度（密度变化），并在最终均一温度和共存包裹成液体蒸气，是典型的异构状态。这可能是通过生产混溶流体滞留（机械混合物的两个端，安德森等等。 1992年），最初均匀的流体进行欢腾（劳克斯2000;2001年钻石;范登kerkhof和Hein2001）。同时代的情况下，空间相关的水夹杂物及相关最终均一温度和盐度（Cathelineau和Marignac1994年的达格代尔和哈格曼2001）排除混合。此外，在2型水碳夹杂物，总均一温度发生在相同的温度范围，液体和气态（图7D和9），满足另一个流体混溶标准（Ramboz 等。1982年，2001年钻石）。此外，不对称频率分布部分，总homogenization 温度（图7B，D）也兼容混溶（劳克斯2000年，2001年钻石; Touret2001年）。

异构状态和观测到的变化也可能会产生postentrapment修改（克劳福德和Hollister1986年;1999年休伊曾加和Touret;劳克斯2000）。夹杂清楚地显示出纹理postentrapment改造，如缩颈下来，爆碎集群，和微裂缝，避免了在microthermometric工作。不过，有再结晶和晶粒的微观证据边界迁移的主机石英和分析microthermometric数据表明，postentrapment可能发生变化。必须

注意以下几点考虑：

1）之间ThCO2（即密度）和相关相比。据休伊曾加和Touret（1999年），碳水夹杂在其中选择发生漏水，应该有丰富的水包裹体sions（下VCO2）密度更高（或更低ThCO2）以上的贫水夹杂物的密度（高VCO2）。这是可能206级，但不175级（图8D）相反的趋势表示粗略显示相分离。因为甚至在一个不断发展的结构的应变分布在一个单一的静脉通常是异构（Sibson1990年），并给出了微观证据，从在Serrinha的细脉石英是可变由变形的影响，一些选择性去除水中可能发生在较低的区域。

2）密度最高的集中在1型液夹杂物。这些包裹体没有产生水泄漏，因为这将导致密度在余下的流体减少。

3）同质化的多式联运分布碳酸阶段（图7B）。这可能反映的P-T路径后列入的形成，源于由于波动reequilibration的流体包裹体在捕获压力，缩颈，或泄漏（威尔金斯和Barkas1978; Dubessy1994 Vityk和博德纳尔1995年;休伊曾加和Touret1999年）。 isochores使用的最低和最高的密度计算水碳流体包裹体（图10）显示对于一个给定的脾气，广泛的捕获压力的温升。据罗伯特等。（1995年），尽管事实上，这样的压力值，必须考虑谨慎，这种压力范围过大（约2千巴310°C级206）将仅占由postentrapment修改和暗示显著静脉的发展过程中的压力变化。进一步的多，如图所示。 8B，ThCO2（即密度）超过15℃的变化记录在许多单个集群或创新同步夹杂物。这很可能是由压力产生变化。

4）在一些类型的2包合物熔融包裹体，在负温度（即，具有最高的盐度ities），他们没有明确的解释发生。除了大量（>15mol％）二氧化碳的氮气，以降低包合物的温度解离（钻石1994）。然而，量N2是在Serrinha小和熔融温度在这些高盐度包裹体的碳相不不同于主导低盐组。盐度的升高，也可能会出现通过清除由水的选择性postentrapment扩散机制（1991年Hall等。弗朗兹等。1992年）和在相混溶，当盐分割成H2O丰富的阶段（Ramboz等。1982年）。然而，这些高盐度发生在这两个二氧化碳和水丰富的夹杂物（VCO230-90％）。在除了更高的盐度，这几个包裹没有任何空间关系发生在隔离2型流体包裹的主要群体，他们都均质高于366℃，液态和气态。因为混合被丢弃，它们可能代表更早，更热，更生理盐水的液体或文物夹杂在发生漏水通过扩散锡安。后者的假说似乎更有可能。5）缺席小学或pseudosecondary的水夹杂在1型和2夹杂物的平衡，这是不常见的情况下的流体混溶。一这一事实可能的解释是发生前捕获的混合像元分解夹杂物。正因为如此，密度和润湿对比CO2和H2O之间，将有利于捕获富CO2夹杂物和水沿着裂纹的去除和晶界（1986年克劳福德和Hollister）。即使在这种情况下，无论是作为诱捕一些水二氧化碳为主的混合水碳包裹或纯净水沿晶界夹杂物或骨折应预期（克劳福德和Hollister1986年）。然而，混合CO2-H2O体系的优势（2型）的包裹，有可变VCO2，从水丰富的富CO2包裹体表明，CO2和H2O 没有物理上相互隔离。这是也加强了，事实上，水是必要的二氧化硅和金复合物，从而将运输最终形成含金的石英脉。

总之，几个标准相互矛盾的证据为的流体混溶和postentrapment的改造同一样品和两个进程不能单独解释所观察到的流体包裹体特征。因此，我们解释的Serrinha矿床流体包裹体反映一个effervescing诱捕（混溶）aque“项，碳酸流体脉动压力条件下，其次和/或由postentrapment陪同修饰由主机的塑性变形产生的阳离子石英。在结束任何比例混溶，成员可以被困，这是可能的，很少或没有被困水作为纯水溶液包裹体。虽然不明朗，结合流体混溶posttrapping选

择性去除水占在缺乏平衡与水溶液包裹体碳和水的碳夹杂物。

表2测量同位素热液矿物，列入流体和石墨

稳定同位素

侦察稳定同位素研究进行之热液石英，碳酸盐和黄铁矿，以及在从围岩的石墨样本。结果列于表2。在δ13C值的石墨碳为-23.5和-23.6‰，在上部（175级）和较低的（206级）区，分别为。其中碳酸盐矿物质，在δ13C值在方解石和白云石上部区域几乎是相同的（-14.2和-14.3‰），分别，而在δ18O值是+19.2‰方解石和17.5‰，白云石。在低区，在δ13C值方解石和白云石也类似，为-15.7

和-15.0‰，分别与δ18O值是+12.3‰;方解石和+13.8‰白云石。类似的δ13C

值的在个别细脉独特的碳酸盐阶段由于小幅度的碳同位素下水电并存的碳酸盐岩之间的分馏（例如，Kyser 1987年）的温度条件。另一方面，碳酸盐的氧同位素比值有显着在两个矿化水平不同，可能表明一些同位素不平衡，与流体reequilibration的随着时间的推移，不影响碳同位素或沉积从不同的流体。石英石英碳酸盐细脉显示δ18O值在13.7和12.7‰高区和低区在+13.4‰。这些近相同的值表明，从石英的沉淀相同的流体，在相同温度下，在两个不同的水平。然而，只有在氧同位素石英均衡水平较低的碳酸盐，这同意与岩石学证据。水提取从流体包裹了δD值的-21和-19‰上层和下级样品了的δD值-80‰。ACO2分

数也恢复此示例在较低的水平给予δ13C值需要二氧化碳碳为-17.6‰。从黄铁

矿硫有δ34小号值-2.6和-7.9‰的上限和下限区，分别。

P–T–?O

作为最有可能的过程中接受相分离看到产生的流体包裹体特征serrinha，

它更可能流体的整个范围包裹体均一温度反映变化在温度变化的捕获压力?100℃，在一个单一的静脉。此外，由于流体包裹被困系统的固溶上或附近，均一温度的需要没有压力校正TION。结果，310℃的模态值作为为主导的俘获条件很好的近似在Serrinha。从计算的平衡温度石英 - 方解石之间的氧同位素分馏一双较低的使用千叶等的校准水平。（1989年），郑（1999）315和335℃，分别为。此外，白云石，方解石对下级返回的碳同位素平衡温度310℃根据Sheppard

和施瓦茨方程（1970年）。所有这些结果都与良好的协议流体包裹体均一温度数据。有 - 因此，范围为310至335°C的建议更矿沉积的可能温度区间在Serrinha。

isochores计算密度全方位XCO2（图10）。由估计的捕获压力结合的温度范围内的isochores310至335°C间范围在1.3至3.0千巴（图10）。这是与结构信息是一致的，这显示脆 - 韧性行为和mesozonal深处（8-10公里）的的矿石托管结构的发展。图10还显示，这些估计的条件一致的一系列XCO2and盐度值代表两种盐的CO2-H2O系统solvi。此外，相当一部分的isochores传递通过变质峰条件的领域估计主机由Yamaguti和别墅（2003）metavolcano沉积序列。

为全方位，氧逸度计算在假定的T-P的范围XCO2应用方程平衡常数的Ohmoto 和Kerrick（1977）和逸度系数Ryzhenko和沃尔科夫（1971年）。为日志?O2的获得值之间-31.0和-28.5。这些值介于黄铁矿+磁铁矿/磁黄铁矿和赤铁矿/磁铁矿缓冲区以上二氧化碳，甲烷缓冲和下面的SO2/H2S的缓冲区（图11），表明相对减少的条件成矿流体。然而，?O2潜在的多变量，可能是由于压力变化的证明磁黄铁矿的局部存在。此外，在混溶被困在流体包裹体和CO2分离消费的二氧化碳，形成碳酸盐导致流体的逐步氧化。

图11的T-?O2图显示估计有关的成矿流体在Serrinha在氧化还原条件，一些固体和液体的缓冲区（在Ohmoto和Goldhaber1997引用）

流体的同位素组成和潜在来源

同位素组成的热液在温度范围从矿物分析计算310至335°C，采用适当的分馏因素。计算值的摘要表3。流体的氧同位素组成与石英平衡计算应用松寿等人的石英水的分馏系数。（1979年）。计算δ18H2O O值在流体因+6.2和+8.0‰之间，几乎在同一两个层次。在δ18流体OH2O值在平衡与计算出的方解石和白云石弗里德曼和奥尼尔的方程（1977）。在较低的水平，δ18得到的值OH2O是在范围内+7.0到+8.4‰，并提出类似流体与石英平衡。然而，在上级别的δ18OH2O，价值观有很大的不同，从不同13.9到14.6‰。这加强了描述岩相较低水平的不平衡，在平衡上层。这些计算δ18OH2O平衡值岩浆元兼容变质的来源。流体的氢同位素组成水碳酸流体的测量δDH2O值从夹杂物。得到的值是相当不同两个级别上和在-80‰-19‰-21低区。合并后的氧和氢。在该领域的流体地块的同位素组成在上部区域，并在较低的δD变质水域岩浆水场限制在较低的区域（领域1986年由谢泼德定义）。变化中的氢在超过25‰的同位素组成，可观察到一个单一的矿床。这些变化可以产生期间流体混溶（Kerrich1987年至1997

年，泰勒）和在液体中的氧逸度的变化由于氢同位素分馏的沉积网站之间的水和物种减少，如甲烷和/或H2（Colvine1988年）等。然而，不同的观察serrinha 出现太大考虑到这些流程。另外，也可能是低δD值生产在区域大气水涌入隆起（戈德法布等，1993）和H2扩散到列入变形过程中腔（例如，Hall等，1991）。潮大气降水是不可能的，因为伴随降低的δ18O值预计在这种情况下，基于流体的混合液体，可以被丢弃纳入研究。另一方面，可能性postentrapment改造（选择性漏水）讨论的矿化水平较低，这可能低氢同位素组成的“岩浆”仍然是一个有效的投机值。此外，致病的岩浆事件，可能是负责岩浆的贡献不知道该地区。此外，值得注意的是，“变质的价值观”内发现Serrinha秋天范围内的价值估计为成矿流体在卡舒埃拉矿床，被解释为来自（Klein等人，2005年a）变质的来源。总之，有没有简单的解释所观察到的大氢同位素组成的差异流体在上限和下限在Serrinha的矿化水平和值都可以先验丢弃，也不假设作为唯一有效的值。然而，深坐在变质和/或岩浆和/或地幔来源似乎是一个合理的推断矿石在Serrinha轴承流体。

表3计算流体的同位素平衡与热液矿物和石墨

CO2流体的碳同位素组成估计从碳酸盐和使用石墨的分析方解石，白云石，石墨二氧化碳分馏Ohmoto和黑麦的因素（1979年）。流体δ13C值方解石和白云石的几乎是相同的，在较低的水平，-13.3和-13.6‰之间变化，而在上层的方解石值略少负（-11.9到-12.1‰）。在δ13C值在平衡二氧化碳与石墨围岩范围在-10.6至-11.0‰。在δ13C值直接测量纳入二氧化碳是-17.6‰。估计碳同位素组成CO2流体tions是截然不同的碳酸盐岩，石墨，和流体包裹体。这些差异可能意味着流体不同的温度，这是不可能的，由前面的讨论，或碳酸盐沉淀从流体具有不同组成比被困在流体包裹体的流体。然而，考虑到强烈的负δ13C值在石墨样品和同位素平衡（石英碳酸盐，碳酸盐碳酸盐）至少为下级，它是更可能的δ13C值的二氧化碳与碳酸盐岩和流体包裹体CO2的平衡反映了变量贡献13C - 枯竭碳目前在主机上的岩石。因此，原CO2流体中的碳同位素值可能已经不太比这些计算值（> -11‰）阴性。一个可能假设的δ13C值在平衡二氧化碳石墨会代表的碳同位素组成流体。然而，石墨是处于平衡状态，不CO2流体与碳酸盐，因为测量同位素组成之间将意味着温度380?550℃（1979年Ohmoto和黑麦; Chacko等。1991年）。因此，它是难以评估原成分流体和碳最终来源。强烈的负值石墨碳清楚地反映一个有机的起源，而原来的碳同位素组成兼容地幔岩浆，或变质的碳（或他们的混合物），即一种根深蒂固的源头。

在δ34流体计算的δ34S值小号价值观和黄铁矿，黄铁矿，硫化氢的分馏系数ohmoto和黑麦（1979）为-3.8和-9.1‰上和较低的区域，分别假设为主要H2S 在流体的硫物种，这是与兼容计算氧化还原条件。最有存款类似的地质，矿物学，流体的特性在这项研究中提出的那些显示δ34S值范围内-1至+10‰。这一点，在一般情况下，解释，以反映地壳平均或岩浆成因（泰勒1987;McCuaig和Kerrich1998年，参考文献）。一些存款呈现负δ34S值，被归因于氧化液的参与，或经过激烈的热液氧化互动与寄主岩有硫酸盐矿物和/或赤铁矿目前在改建（1984年Lambert等。;Phillips等人。 1986年，卡梅伦与服部，1987）或在主机沉积成岩硫化物的影响提出岩（欧贝特等，1996年）。没有这些功能在这项研究确定。显著流体混溶和消费的二氧化碳，形成碳酸钙或被困在流体夹杂物，其中所有在Serrinha记录的，可也导致氧化残余液（德拉蒙德ohmoto1985）。

Serrinha矿床的地质 - 遗传模型

主办Serrinha在Gurupi带金矿发达国家在高度紧张的石墨轴承片岩Tentugal剪切带。片岩属于古元古代造山带沉积metavolcano SE-序列形成岛弧/陆缘设置。矿区间断和boudinaged，与寄主岩的面理CONCOR dant，特点是石英碳酸盐脉和弱的浓度黄铁矿trations静脉和围岩。“石英碳酸盐脉局部夹层和秀异构变形的微观证据以脆性破裂的重结晶。总的来说，纹理和结构的数据表明，矿化是合成后期构造和postmetamorphic和面理面开放中发挥了基础性作用集中矿化。

遗传关系可以推断从mineralo-gical，流体包裹体和稳定同位素数据。流体纳入研究发现早期二氧化碳（±的CH4-N2）和二氧化碳（±的CH4-N2），水 - 盐夹杂物和下属postore水 - 盐包裹。碳轴承包括sions显示高度可变相位比率，二氧化碳homogenization，既总均一温度液体和蒸气，解释为流体产品混溶脉动压力条件下，AC-旅游公司和/或由当地reequilibration其次挑起主机石英变形。低盐度和适度密集的成矿流体大多被困之间的310和335°C间介于1.3和3.0千巴根据流体包裹体均一温度和氧同位素测温。考虑发生在短短的小径，早期流体包裹体的一部分主机内的石英，黄金的发生模式，由不同温度的一致性温度计，这是合理的假设，早期含CO2流体包裹体代表的含矿流体。

碳，氧，氢同位素数据有没有定义为流体的最终来源，但它们的起源然而仅限于变质岩，岩浆岩，或地幔源区。正因为如此，深层次的来源是不言而喻的。石墨强负碳同位素显示在网站沉积有机的贡献，硫同位素数据表明，一些可能的氧化流体。

考虑到估计T-P条件下，黄铁矿在主要硫化物矿物，蚀变组合缺席的氧化矿物，富CO2的低盐液，石墨轴承的寄主岩，并计算出?O2相对减少的条件的暗示热液Serrinha。在这种情况下，AuHS2- 可能是黄金运送复杂（例如，本宁堡和苏厄德1996年）。这种不稳定的复杂，随之而来的黄金降水在运送流体中的化学变化沉积网站。这些变化在理化为Serrinha估计的条件，可能产生流体 - 岩石相互作用和相分离，一般诱发血压波动（如1995年，罗伯特等。;mikucki1998）伴随着一些氧化流体。丰富的CO2-H2O体系相分离（混溶）流体被记录在流体包裹体研究和可能是主进程负责的浓度免费黄金静脉。此外，二氧化碳的去除从解决方案增加了溶液的pH值和碳酸根离子的活性，导致在此解决方案碳酸盐矿物的沉淀（Rimstidt1997年）。含矿流体的脱硫反应在围岩（磁铁矿和小铁矿物绿

泥石）引起的氧化还原条件的变化液，可能已经为下属负责降水的黄铁矿，黄金组合。虽然水/岩比不能量化在这项研究中，在流体控制系统和下发生反应近等温条件作为最小推断在流体的同位素组成的变化。

Serrinha金矿床地质特征，结构，围岩（类型，变质程度），蚀变矿物，矿化风格，矿化方面的变形和变质作用，以及构造背景，流体和稳定同位素数据表明，Serrinha属于造山带金矿类（Groves，1998年），Gurupi带的其它矿床也是类似的。

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