一、样品和分析方法
本次研究的含金石英脉样品采集于大坪金矿6号和8号等主要含金石英脉的采矿坑道中，其近矿围岩是蚀变闪长岩，围岩蚀变强烈，主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化，除石英外，原岩造岩矿物仅余少量已绢云母化的斜长石，而石英中发育明显的波状消光和核幔构造，长石类矿物主要出现膝折等构造，显示矿脉周围的岩体已经过较强烈糜棱岩化。这些金矿脉在矿物组成上具有明显的分带性，从矿脉中心到边部分别是团块状含金多金属硫化物带（矿石带）→少量硫化物（主要为黄铁矿）含金石英脉带→含白钨矿石英脉带，另外有晚期方解石细脉穿插于含金多硫化物带中。整体脉宽一般在0.5 m左右，其中矿石带在延伸方向上宽窄不一，一般在0.3 m左右。多硫化物带中除了黄铁矿还大量出现黄铜矿、方铅矿；早期形成的大颗粒的黄铁矿呈压碎结构，沿碎裂面常被黄铜矿、方铅矿交代，而同期形成的黄铁矿多呈细小他形粒状嵌布在石英颗粒中（图版Ⅳ-3～6）。在白钨矿石英脉中基本未见碳酸盐，黄铁矿等硫化物很少，有时见白钨矿晶体的微裂隙中充填有黄铁矿、黄铜矿和碳酸盐矿物。因此这些金矿脉的矿物生成顺序从早到晚依次为：白钨矿+石英组合→石英+少量黄铁矿组合（含金）→自然金+多金属硫化物+石英组合（富金）→碳酸盐+（石英）组合。
根据野外和显微镜下观察，本书将该矿的成矿划分为3个阶段：白钨矿石英脉阶段（Ⅰ）、硫化物石英脉阶段（Ⅱ）和碳酸盐阶段（Ⅲ）。鉴于在黄铁矿石英脉样品中亦常见早期形成的黄铁矿被后形成的黄铜矿等硫化物交代，故将其与多硫化物带归并入硫化物石英脉阶段（Ⅱ），且本书选择的阶段Ⅱ的样品主要为团块状多金属硫化物型金矿石。
流体包裹体显微测温在中山大学地球科学系流体包裹体实验室的Linkam THMSG600型冷热台上完成，测温范围为-196.0～600.0℃，测温精度为0.1℃。一般升降温速率不超过15℃/min，临近相变点时降为1℃/min。测温前经人工合成CO2包裹体、纯水包裹体和重铬酸钾进行了校正测定。此次流体包裹体测定的矿物包括石英、白钨矿和方解石。以测定CO2-H2O型包裹体为例说明本次显微测温需要测定的相变点：在室温下开始降温，在温度低于Th，CO2时会发现VCO2相在LCO2相中移动，并且逐渐变大，到-85℃以下时VCO2相突然变形或消失，记下全结冰温度Tf，CO2；回温到-56.6℃以下三相点Tm，CO2时VCO2相突然出现；升温到-10℃以上即Tm，cla时，突然出现VCO2相回位或LCO2相扩大，此时CO2水合物分解；继续升温到Th，CO2时LCO2和VCO2相均一；再升温到包裹体完全均一温度Th。测温过程中估算31℃时包裹体中CO2相的体积分数，用于计算包裹体的物化参数。最后，利用Flincor软件（Brown，1989）计算成矿流体的各项物化参数。
石英的单个流体包裹体和固体包裹体成分分析主要在中科院广州地球化学研究所的Ranishaw RM2000型拉曼光谱仪上完成，室温下测定，氩离子激光器（514 nm），对流体包裹体成分分析的扫描功率为10mW，对固体包裹体的扫描功率为5～20mW，光谱计数时间20s，在0～4000cm-1范围内进行初次扫描，再根据出现的特征谱峰缩小频率范围进行第2和第3次扫描。部分石英样品的固体包裹体成分分析在中山大学测试中心的Ran⁃ishaw RM2000型拉曼光谱仪上完成，室温下测定，氩离子激光器（514 nm），采用的扫描功率为5mW，其他的测定程序同前。
二、流体包裹体特征
1.白钨矿石英脉（阶段Ⅰ）
石英主要是乳白色半自形-自形晶（切面为六边形），粒度一般大于1mm；白钨矿多为黄褐色到褐红色四方双锥状自形晶，粒度一般大于5mm。镜下它们的透光性不强，可能的原因有：①晶体内大量发育较暗的CO2包裹体和细小石墨等固体包裹体。②晶体内发育较多的微裂隙，后期构造作用引起晶体内部产生大量晶格位错。
该类石英脉中的原生流体包裹体非常发育，多呈面状分布或沿石英生长环带分布，少数呈孤立状；多呈负晶形（自形）或椭圆形；大小不一，一般为5～12μm（图版Ⅴ）。包裹体类型主要有两种：CO2-H2O型包裹体和纯CO2包裹体，仅有极个别的原生水溶液包裹体被发现；偶见包裹体内有子晶。
石英中CO2-H2O型包裹体总量稍占优势，常温下其相态组成主要为LCO2+LH
白钨矿中广泛出现不能透视的自形（负晶形）的包裹体，常见它们沿着生长环带均匀分布（图版Ⅴ-6）。考虑到白钨矿是矿脉中最早形成的矿物，形成于流体初步进入断裂系统的阶段，流体可能因压力骤降发生了强烈的沸腾作用，因此这些暗黑的包裹体可能主要是纯气相包裹体。仅有小部分原生包裹体具有一定的透视性，冷热台实验结果表明它们以CO2-H2O型包裹体为主，其中CO2相体积百分数一般＞40%；次为两相纯CO2包裹体（多数均一为气相），因此比较而言，白钨矿比石英含有较多的纯气相CO2包裹体。
部分矿物晶体中假次生包裹体较发育，常呈平行的线状分布于单个石英或白钨矿晶体内部（图版Ⅴ-7），相比原生包裹体其外形很不规则，个体细小，但其包裹体类型与原生包裹体基本一致。这反映了成矿过程中本区受到了较强的剪切作用。另外，无论石英还是白钨矿中均出现少量“卡脖子”状包裹体，其两端分别赋存有独立的CO2相或CO2+H2O相（图版Ⅴ-8），表明此阶段形成的矿物曾发生过一定的重结晶作用；在阶段Ⅱ形成的矿物中仅见极个别此类包裹体，因此阶段Ⅰ的这类包裹体可能形成于主矿物结晶晚期或硫化物阶段，其组成已不能代表成矿流体，但能说明主矿物在结晶后曾遭受过应力作用（卢焕章等，2004）。
2.硫化物石英脉（阶段Ⅱ）
本阶段的石英多呈烟灰色，结晶程度较差，不规则粒状，粒度约在0.25mm左右。其中石英可分为两类：一类是不含或仅含少量硫化物的块状石英；另一类是与团块状硫化物嵌生的石英。镜下观察，该阶段的石英中流体包裹体非常发育，多为椭圆形，次为负晶形，在矿物中多呈面状密集分布；在块状石英中的流体包裹体一般小于10μm，但是与硫化物嵌生的石英，其流体包裹体较大，最大可达20μm（图版Ⅵ-1～4）。
阶段Ⅱ石英中流体包裹体主要是富液相CO2和CO2-H2O型包裹体，仅发现很少的富气相CO2包裹体和水溶液包裹体。整体来看，这两类包裹体的数量大致相当，但二者分布明显不均匀。富液相CO2包裹体在硫化物附近的石英颗粒中较为集中，这些石英中的包裹体大多以富液相 CO2包裹体为主，有的几乎全部是富液相 CO2包裹体，其相态组成为LCO2±VCO2，在单个石英晶体中可见到它们沿石英生长环带定向排列（图版Ⅵ-3～4）。但在块状石英中一般以CO2-H2O型包裹体为主（次为液态CO2包裹体），其相态组成为LCO2+LH
将阶段Ⅱ与阶段I的流体包裹体对比可见：前者富液相CO2包裹体明显比后者增多，表明在主成矿阶段成矿流体发生了明显的液态不混溶作用，即从相对均一的原始成矿流体中分异出两种不相混溶的流体：富水的CO2-H2O型流体和富CO2流体；CO2包裹体的分布与硫化物的分布有一定的关联性。
3.碳酸盐（石英）脉（阶段Ⅲ）
该类脉体宽数厘米至数毫米左右，主要以微脉或网脉形式穿切团块状硫化物带，局部呈团块状。主要组成矿物为方解石，少量石英和黄铁矿，方解石发育明显的菱形解理。此阶段流体包裹体很稀少，以 CO2-H2O 型包裹体为主，其 CO2相体积一般小于50%，CO2/H2O比变化范围很小；次为水溶液包裹体，可有CO2小气泡；形态多为柱状或不规则状；其长轴一般在8μm以下（图版Ⅵ-6）；但在同世代的黄铁矿周围的方解石中，其流体包裹基本为CO2-H2O型包裹体，且CO2体积可达到50%（图版Ⅵ-5）。
以上观察表明，本区含金石英脉中的早成矿阶段和主成矿阶段形成的包裹体均以CO2-H2O型包裹体和纯CO2包裹体为主，而很少发现水溶液包裹体，即便是晚期碳酸盐阶段仍存在大量的 CO2-H2O 型包裹体，这些均表明本区成矿流体是一种富含 CO2的流体。
三、显微测温结果
1.白钨矿石英脉（阶段Ⅰ）
本阶段的CO2-H2O型包裹体和液态CO2包裹体的CO2相在-82.5～-105.0℃之间凝固（全结冰温度）；回温时CO2固相的最后熔化温度（三相点）位于-56.6～-58.5℃之间，多数为-56.6～-57℃；其中白钨矿中的包裹体全结冰温度位于-95.2～-105.0℃，其CO2的三相点位于-56.6～-58.5℃；石英中的包裹体全结冰温度位于-82.5～-98.9℃，其CO2的三相点位于-56.6～-58.4℃（图5-1a）。但有少数包裹体的气相在降温到-192℃以下时仍不能转化为干冰。上述结果表明这些包裹体中的气相组成基本为纯CO2，少数包裹体可能含有一定量的N2等低三相点的气体。值得注意的是，白钨矿中的包裹体全结冰温度和三相点整体略低于石英中的包裹体，并且相对石英白钨矿中有较大比例的CO2-H2O型包裹体，其气相在实验条件下不能转化为干冰，这些反映了在最早形成的矿物——白钨矿中的包裹体气相组成较复杂，可能含有相对多的挥发分。另外，本次实验也尝试测定了大量纯气相包裹体，但在升降温过程中很难观察到相变，不能获取可靠的相变数据。
本阶段的两相纯CO2包裹体的均一温度在17.6～30.2℃之间，绝大部分在25℃以上，一般均一到液相，少数均一到气相（接近临界温度）。限于包裹体的透视性，本书只测出了两例白钨矿中的两相纯CO2包裹体的均一温度，它们分别均一到气相和液相（图5-1b）。CO2-H2O型包裹体的CO2均一温度21.7～31.0℃，一般均一到液相，其中白钨矿26.1～31.0℃（有三例均一到气相），石英21.7～29.6℃（图5-1 c）。本阶段大部分CO2-H2O型包裹体在约300℃以上时未均一就已爆裂，它们主要是直径较大的包裹体和CO2体积百分数较大（一般大于60%）的包裹体；而能够测得全均一温度的包裹体主要是直径较小的包裹体和CO2体积百分数较小的包裹体（阶段Ⅱ类似），测得全均一温度在299.4～423.7℃之间，峰值320～380℃，其中340～360℃出现频率最高（图5-1e），绝大部分包裹体均一到CO2相，只有少数包裹体均一到H2O相。
CO2-H2O型包裹体在降温过程中均形成CO2水合物，测得其分解温度在0.8～6.6℃之间，峰值4.0～5.0℃（图5-1d）；相应的包裹体的盐度 w（NaCleq）在6.37%～14.64%之间，峰值w（NaCleq）为9%～10.5%。
图5-1 大坪金矿流体包裹体测温结果
Fig.5-1 Histograms showing the microthermometry data of the fluid inclusions in Daping gold deposit
a—各阶段流体包裹体的三相点；b—阶段ⅠCO2包裹体的均一温度；c—阶段ⅠCO2-H2O型包裹体的CO2部分均一温度；d—阶段ⅠCO2-H2O型包裹体的CO2水合物分解温度；e—阶段ⅠCO2-H2O型包裹体的全均一温度；f—阶段ⅡCO2包裹体的均一温度；g—阶段ⅡCO2-H2O型包裹体的CO2部分均一温度；h—阶段ⅡCO2-H2O型包裹体的CO2水合物分解温度；i—阶段ⅡCO2-H2O型包裹体的全均一温度
测试中仅发现个别原生水溶液包裹体，测得其冰的初熔温度在-19℃左右，表明成矿流体属CO2-NaCl-H2O 体系；测得两个冰点值分别为-3.5 和-8.0℃，对应盐度值w（NaCleq）为5.71%和11.70%，均在CO2-H2O型包裹体的盐度范围内；测得三个全均一温度318.6℃，346.8℃，408.7℃，均在CO2-H2O型包裹体的均一温度范围内。
由以上测定数据（Th，C
2.硫化物石英脉（阶段Ⅱ）
此阶段包裹体的CO2相的三相点为-56.5～-57.7℃，大多数为-57℃以下（图51a），未发现包裹体不能进入冷冻状态的情形，表明本阶段包裹体之气相组分基本上为纯CO2。所有包裹体的CO2相均一成液相，其中CO2包裹体的均一温度在12.4～30.1℃之间，密度0.591～0.843g/cm3；均一温度峰值13～17℃（图5-1f），即多数包裹体密度大于0.8g/cm3。
CO2-H2O型包裹体的CO2均一温度7.9～31.0℃，范围较宽，但绝大多数接近于临界温度（图5-1g）；CO2水合物融化温度0.8～8.1℃，峰值5.0～6.0℃（图5-1h），对应包裹体的盐度w（NaCleq）在3.70%～14.64%之间，盐度峰值7.2%～9.0%之间；计算其体系密度为0.562～1.028g/cm3。
CO2-H2O型包裹体的全均一温度在279.0～406.5℃之间（绝大多数均一到CO2相），峰值320～360℃，其中340～360℃出现频率最高，与阶段I的包裹体类似（图5-1 i）。但所测包裹体中有约1/2数量的包裹体未均一就已爆裂，不能得到其全均一温度。
实验过程中仅发现个别原生的水溶液包裹体，其初熔温度为-20.5℃左右，表明其内流体为NaCl-H2O体系；测得一个冰点值为-1.3℃，对应盐度w（NaCleq）为2.24%；两个均一温度值分别为293.5℃和342.1℃，均在CO2-H2O型包裹体的均一温度范围内。
按以上 CO2-H2O 型包裹体测定数据，若取峰值均一温度350℃，用 Flincor 软件（Brown，1989）计算本阶段成矿压力为133.5～497.4MPa（n=36），其中大于340MPa数据仅有4个，其他数据大小呈连续变化，建议参考值133.5～340.0MPa，均值250MPa，相当于成矿深度5.1～12.9km，平均9.4km。
3.碳酸盐（石英）脉（阶段Ⅲ）
本阶段的包裹体普遍较小，冷台实验时不易观察到相变现象，只测得很少的CO2H2O型包裹体的完整的相变数据。测得13个包裹体三相点数据在56.6～-57.3℃之间，表明这些包裹体中气相组分为纯CO2；7个CO2水合物融化温度数据在6.5～7.5℃之间，对应盐度w（NaCleq）4.80%～6.54%，均低于阶段Ⅱ的盐度值，且数值非常平均，表明此阶段流体成分较均一。9个包裹体全均一温度数据（含水溶液包裹体）在287.6～337.1℃之间，峰值在300℃左右，与阶段Ⅱ的峰值温度差为50℃左右，远大于前两个阶段的峰值温度差，表明晚期碳酸盐阶段可能经历了稍长的降温过程。
4.拉曼光谱测定结果
本次研究主要选择了阶段Ⅰ的石英中的纯气相包裹体和低冷冻点或三相点的CO2H2O型包裹体的气相成分进行了大量拉曼光谱分析，而阶段Ⅱ的包裹体的三相点均接近纯CO2的三相点，因此对阶段Ⅱ的包裹体只作了少量分析。分析结果表明，阶段Ⅰ包裹体的激光拉曼光谱多在1283cm-1和1387cm-1出现明显谱峰，显示其气相组分基本为纯CO2（图5-2a），部分包裹体在2327cm-1处出现明显谱峰，显示其中含少量的N2（图5-2b）。大量测试均未在大坪金矿样品中检测出CH4，H2，CO等气体；阶段Ⅱ的包裹体中气相组分基本为纯CO2，未检测出其他气体。这些结果均与冷台实验结果相一致。
图5-2 大坪金矿含金石英脉中流体包裹体气相组分激光拉曼光谱图
Fig.5-2 Laser Raman spectra of gases in fluid inclusions in the auriferous veins from Daping gold deposit
a—阶段Ⅰ纯气相包裹体（样品04130j）；b—阶段Ⅰ含N2的CO2包裹体（样品04130d）