塔里木陆块西北缘伽师铜矿成矿流体特征与成矿作用

伽师铜矿是柯坪盆地砂岩型铜矿的典型代表，多位学者曾对其成因进行研究，但均缺乏详细地球化学证据。本次研究认为该矿床成矿期分为成岩成矿期与改造成矿期，以成岩成矿期为主。本文通过对伽师铜矿不同成矿期包裹体显微测温，成分分析以及氢、氧、碳、硫同位素的研究，探讨了该矿床成矿流体形成演化与成矿作用的关系。结果表明，该矿床成矿流体成岩期均一温度为131~206℃，盐度0.35%~9.86%（NaCleq，质量分数，下同），流体密度0.90~0.99 g/cm3，流体压力为227~464 MPa；改造期均一温度为131~285℃，盐度0.53%~9.34%，流体密度0.78~1.00 g/cm3，流体压力为231~448 MPa，总体表现为中低温、中压、中低盐度、中等密度特征，具有典型地下热卤水特点。其δ34S值范围为-34.5‰~-22.7‰，表明该矿床的硫主要源自硫酸盐细菌还原和有机质还原；成岩期包裹体水的δD值为-105.4‰~-79.2‰、δ18OH2O为-3.13‰~0.87‰，改造期δD值为-108.5‰~-81.3‰，δ18OH2O为-4.21‰~4.04‰，表明成矿流体为大气降水、盆地卤水二者混合来源，并有有机水加入；其成岩期δ13C值为-28.4‰~-24.2‰，改造期δ13C值为-28.5‰~-23.0‰，与自然界有机碳δ13C的负值范围特征吻合，激光拉曼探针成分分析显示该矿床成矿流体成岩期、改造期成分主要为CH4、H2S、H2O等，指示油田卤水中有机质参与了矿床成岩期、改造期成矿作用过程，在伽师铜矿成矿过程中起重要还原作用。综合分析认为，有机质与伽师铜矿成矿作用关系密切，该矿床是油田卤水参与成矿作用的沉积-改造成因砂岩型铜矿