2. 河北地质大学资源学院, 石家庄 050000;
3. 新疆大学地质与矿业工程学院, 乌鲁木齐 830000
2. College of Resources, Hebei Geoscience University, Shijiazhuang 050000, China;
3. College of Geology and Mining Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830000, China
0 引言
在华北克拉通北缘，沿近EW向西拉木伦缝合带南北两侧发育一系列大—中型钼矿床，构成了我国北方重要的钼矿成矿带之一[1-4]。带内钼矿床类型以斑岩型(敖仑花、鸡冠山、车户沟及劳家沟等)为主，次为石英脉型(碾子沟及羊场等)。目前，对带内斑岩型钼矿床已开展了较多研究工作, 前人通过研究提出：车户沟钼矿床形成于西拉木伦缝合带闭合期间，属于碰撞造山条件下岩浆活动产物，形成时代为(250.2±7.2) Ma[5]；劳家沟钼矿床与晚侏罗世二长花岗岩及花岗斑岩侵入活动有关，成矿时代为(238.6±1.8)~(241.3±1.5) Ma[6]；鸡冠山钼矿床形成时代为(154.3±3.6) Ma，成矿作用与该区燕山期岩石圈迅速减薄有关[7-8]；敖仑花钼矿床成矿作用发生在早白垩世，成矿流体主要来自岩浆分异热液[9-11]。而对石英脉型钼矿床，因其规模相对较小且发现相对较晚，研究程度普遍较低。碾子沟钼矿床是其中石英脉型钼矿床代表性矿床之一，它发现于2001年，地处西拉木伦钼成矿带西段，西拉木伦缝合带南侧，探明储量已达中型规模。
该矿床的发现及开发利用，为带内脉型钼矿床成矿作用理论研究提供了重要矿例。前人对区内与成矿有关的岩体进行了全岩Rb-Sr等时线定年，认为其形成时代为(167.0±1.5) Ma[12]；矿区辉钼矿Re-Os等时线定年研究结果表明其成矿时代为(154.3±3.6) Ma，矿床形成于晚侏罗世[13-14]。已有的研究工作虽然确定了该矿床成岩成矿时代, 并分析了其成矿构造背景，但有关该矿床流体包裹体特征和成矿流体来源、性质、演化及成矿作用机理等问题尚缺乏系统分析和总结。本次工作在矿床地质特征研究基础上，重点开展了矿床不同成矿阶段流体包裹体岩相学、包裹体组分析、包裹体显微测温及氢、氧同位素测试分析工作，据此分析了辗子沟钼矿床成矿流体来源、演化及成矿作用机理，为总结带内脉型钼矿床成因及开展与斑岩型钼矿床成矿作用对比提供了重要依据。
1 区域地质背景西拉木伦钼成矿带地处华北克拉通北缘，中亚—蒙古造山带东段，华北板块、西伯利亚板块与库拉—太平洋板块三者结合部位[15]。以西拉木伦断裂带为界成矿带分为南、北两部分，南矿带位于加里东期增生带内，产有鸡冠山、车户沟及碾子沟等钼矿床；北矿带位于海西期增生带内，产有敖仑花、劳家沟、羊场等钼矿床(图 1)。
碾子沟钼矿床所在的南矿带区域范围内出露地层由老至新主要有古生代变质杂岩、二叠纪火山沉积岩、中生代火山沉积岩及新生界。古生代变质杂岩由下古生界中志留统晒勿苏组(S2s)结晶灰岩、大理岩、角岩、硅质岩及上古生界上石炭统局子组(C3j)变质砂砾岩、蚀变安山岩、火山角砾岩、沉凝灰岩组成，分布较为零散；二叠纪火山沉积岩主要为下二叠统于家北沟组(P1y)砾岩、泥岩、凝灰岩及青凤山组(P1q)砂板岩、砾岩夹流纹质火山碎屑岩、熔岩等，多出露于区域西北部，呈北东向带状展布；中生代火山沉积岩主要由侏罗系—白垩系的满克头鄂博组(J3mk)、玛尼吐组(J3mn)、白音高老祖(J3b)、梅勒图组(J3ml)、九佛堂组(K1jf)、阜新组(K1f)和孙家湾组(K2s)等中基-中酸性火山岩、火山碎屑岩组成，分布广泛，为区内主要地层单元，也是多数钼矿床产出的重要围岩；第三系玄武岩及第四系黄土、黏土等新生代地层则多分布于区域东、西部中生代地层外围地段。
区内褶皱及断裂构造发育。主要褶皱构造为多伦复背斜与敖汉复向斜；断裂构造依走向可分为NE、NW及近EW向3组，对区内不同地层单元展布起着一定程度的控制作用。区内岩浆活动强烈，除大面积分布的不同时代火山岩之外，岩浆侵入作用主要分为印支期及燕山期两期。其中：以燕山早期花岗质侵入体规模最大，与区内钼成矿作用关系密切；而印支期及燕山晚期侵入体规模相对较小，多与同时期火山活动伴生。
2 矿床地质特征 2.1 矿区地质矿区出露地层较少，大面积分布燕山早期二长-钾长花岗岩(图 2)。岩体东西长约20 km，南北宽约15 km，呈椭圆形岩基状产出，其岩石地球化学以高SiO2, 富Al2O3、K2O、Na2O, 低MgO、CaO、Fe2O3为特征，属亚碱性—碱性过渡、准铝质花岗岩类型[13-14]，为矿区主要容矿围岩。此外，区内尚发育有闪长玢岩及煌斑岩等类脉岩，多沿NNW向断裂构造产出，为成矿后岩浆活动产物。
区内断裂构造发育，依走向分为NNW和NW向2组，控制了区内钼矿脉(体)的产出。其中：NNW向断裂主要分布在矿区东部，走向约为345°，倾向SW，倾角较陡，该组断裂规模较大，长度可达2 450 m，宽度几米至数十米；NW向断裂多发育于矿区西部，走向约为320°，倾向SW，倾角一般为60°~75°，该组断裂规模相对较小，长度一般为1 000 m，宽度6~14 m。两组断裂均具有多期活动特征：早期以压扭性活动为主，在走向和倾向上形成舒缓波状断裂面; 晚期则以张性活动为主，先后充填有闪长玢岩脉和煌斑岩脉等。
2.2 矿体及矿石特征碾子沟钼矿床属热液石英脉型，同时伴有蚀变岩型矿化。矿脉(体)的产出主要受NNW及NW向断裂构造控制，与围岩界线清楚。矿区范围内目前已圈定出多条石英脉-蚀变岩型钼矿体, 其中V1和V3为区内规模较大的两条主要工业矿脉。V1号矿脉断续延长约2 500 m，宽1.37~18.85 m，钼平均品位0.084%~1.392%；V3号脉长约2 000 m，厚度0.50~2.00 m，钼平均品位为0.141%~0.844%[13]。矿石中金属矿物主要为辉钼矿、黄铁矿及少量黄铜矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为石英，并含少量绢云母、萤石、方解石及绿泥石等。矿石结构为自形—半自形粒状、板状结构及微弯曲磷片状结构(图 3a)、揉皱结构(图 3b)、交代结构(图 3c，d)；矿石构造主要为碎裂状(图 3e，f)、细脉状(图 3g，h，i)和浸染状构造(图 3j)等。依据矿物组合及矿脉穿切关系，可将矿区热液成矿作用划分为:黄铁矿±辉钼矿+石英(Ⅰ)(图 3g)；辉钼矿+黄铁矿±黄铜矿+石英(Ⅱ)(图 3h)；黄铜矿+黄铁矿±闪锌矿+石英(Ⅲ)(图 3i)及石英±方解石(Ⅳ)4个阶段，其中Ⅱ为主要钼矿化阶段。矿区围岩蚀变较强, 以线性蚀变为特征, 蚀变分带现象不明显，蚀变组合与围岩岩性有关。主要蚀变类型有硅化、绢云母化、钾化、高岭土化和绿泥石化等，其中硅化、绢云母化、钾化等与钼矿化空间关系密切。
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| a.石英脉中板片状辉钼矿；b.石英脉中鳞片状辉钼矿揉皱弯曲；c，d.矿石中闪锌矿交代黄铁矿；e, f.矿石中黄铁矿的碎裂状构造；g.黄铁矿±辉钼矿+石英细脉矿化；h.辉钼矿+黄铁矿±黄铜矿+石英细脉矿化; i.黄铜矿+黄铁矿±闪锌矿+石英细脉矿化；j.浸染型辉钼矿化。Mo.辉钼矿；Py.黄铁矿；Sp.闪锌矿。 图 3 碾子沟钼矿床矿石显微特征及各阶段矿化 Fig. 3 Microscopic features of ores and different mineralization stages of Nianzigou ore deposit |
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本次工作从地表及钻孔岩心中分别采集Ⅰ—Ⅳ成矿阶段矿石样品26件，室内磨制成厚度0.2~0.3 mm的包裹体测温片，用丙酮浸泡3~4 h后清水洗净晾干用以包裹体研究。流体包裹体岩相学及测温工作在吉林大学地球科学学院地质流体实验室完成。包裹体岩相学观察使用仪器为德国Carl Zeiss Axiolab型显微镜(10×50)，原生及次生包裹体的划分主要依据Rodder等[18]提出的原则；同时，为了更好地查明各类型包裹体产状关系及成矿流体特征和演化过程，岩相学研究中也采用包裹体组的研究方法[19]进行了流体包裹体组(FIA)的系统划分。流体包裹体测温主要针对所划分的不同原生流体包裹体组进行，使用仪器为英国Linkam THMSG-600型冷热两用台，测温小于31 ℃时精度为±0.1 ℃，大于300 ℃时为±2 ℃。包裹体测温数据处理利用MacFlincor计算程序完成[20]。
挑选Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ 3个成矿阶段6件矿石样品，并挑取石英单矿物进行了流体包裹体氢、氧同位素分析，石英单矿物样品粒度40~60目，纯度≥98%；氢、氧同位素测试工作在核工业北京地质研究所测试中心使用MAT-253型质谱仪完成。氢同位素分析采用锌还原法，低温烘干去除吸附水和次生包裹体，加热至600 ℃提取原生流体包裹体的水，之后用锌置换出水中的氢并对H2进行质谱分析；氧同位素分析则采用传统的BrF5分析方法，用BrF5与含氧矿物在真空和高温条件下反应提取矿物氧，并与灼热电阻——石墨棒燃烧转化成CO2气体后进行质谱分析。氢、氧同位素测试结果均以标准平均大洋水(standard mean ocean water, SMOW)为标准，分析精度分别为±1%、±0.2%。
4 结果分析 4.1 流体包裹体岩相学特征对矿区Ⅰ一Ⅳ 4个成矿阶段26件样品开展的流体包裹体岩相学观察表明，依据室温下的相态特征，区内不同矿化阶段矿石中主要发育4种类型的流体包裹体, 各类包裹体岩相学特征如下：
VL1型包裹体：该类包裹体相当于国外学者所划分的ID型包裹体[21-24]。室温下由气泡及液相两相构成，大小一般为5~15 μm，气液比多数为40%~60%；该类包裹体形态规则，多呈椭圆形及长条状，在石英颗粒中随机分布或成群产出，显示原生成因包裹体特征(图 4a)。
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| a.气液两相VL1型包裹体；b.气液两相VL2型包裹体；c.含NaCl子矿物SL型包裹体；d.富气相LV型包裹体；e.Ⅰ阶段石英发育的3类包裹体组(对应图f、g、h)；f.Ⅰ阶段石英中发育的SL型包裹体组；g. Ⅰ阶段石英中发育的VL1型包裹体组；h.Ⅰ阶段石英中发育的LV型包裹体组；i, j.Ⅰ阶段石英中发育的SL+LV包裹体组；k.Ⅱ阶段石英中发育的2类包裹体组(对应图l、m)；l.Ⅱ阶段石英中发育的LV型包裹体组；m.Ⅱ阶段石英中发育的LS型包裹体组；n.Ⅲ阶段石英中发育的VL2型包裹体组及次生VL2型包裹体组；o.Ⅲ阶段石英中发育的LS型包裹体组及VL2型包裹体组；p. Ⅳ阶段石英中发育的VL2型包裹体组及次生VL2型包裹体组。 图 4 碾子沟钼矿床主要类型包裹体及各矿化阶段石英中发育的包裹体组特征 Fig. 4 Main types of fluid inclusions and fluid inclusion assemblages(FIA) in quartz from different mineralization stages of Nianzigou ore deposit |
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VL2型包裹体：室温下由气泡及液相两相构成，大小一般为4~22 μm，气液比明显较VL1型低，一般为10%~30%；该类包裹体形态规则，多呈椭圆形及长条状，在石英颗粒中既有随机成群分布的原生成因包裹体，又见有沿裂隙线性展布的次生成因包裹体(图 4b)。
SL型包裹体：室温下由气泡、液相及固体子矿物三相构成，大小一般为8~25 μm，气液比一般为10%~15%，子矿物所占比例一般也为10%~15%；子矿物形态多呈明显的立方体，表明固体子矿物主要为NaCl晶体；该类包裹体形态一般呈菱形、椭圆形及长条状，在石英颗粒中随机分布或成群产出，显示其原生成因特征(图 4c)。
LV型包裹体：室温下由气泡及液相两相构成，大小为7~12 μm，气液比一般大于70%；该类包裹体形态一般呈菱形、次圆形及椭圆形，在石英颗粒中随机分布或成群产出，多属原生成因包裹体(图 4d)。
4.2 流体包裹体组及其发育特征流体包裹体组即指矿物结晶生长过程中同时捕获的一群包裹体[19], 在岩相学观察中，空间可辨识最小范围内相同成因的一群包裹体即为一个包裹体组。运用包裹体组的原理与方法研究包裹体是近年来国际包裹体研究领域取得的重要进展之一[19]。但目前国内开展此类研究尚少，本次工作对碾子沟钼矿床不同成矿阶段矿石中发育的流体包裹体组进行了研究，结果如下：
黄铁矿±辉钼矿+石英阶段(Ⅰ)：该阶段石英中发育VL1、LV、SL 3种类型流体包裹体，按照包裹体组划分原则[19]，将其划分为FIA-VL1、FIA-LV、FIA-SL及FIA-LV-SL 4种包裹体组(图 4e—j)。这4类包裹体组中的包裹体均具有原生包裹体特征，反映了该成矿阶段流体的不均匀属性。
辉钼矿+黄铁矿±黄铜矿+石英阶段(Ⅱ): Ⅱ阶段石英中发育FIA-LV、FIA-SL及FIA-LV-SL 3种包裹体组(图 4k—m)。这3类包裹体组中的流体包裹体也均具原生成因特征，同样反映该阶段成矿流体也处于不均匀状态。
黄铜矿+黄铁矿+石英阶段(Ⅲ)：该阶段石英中主要发育FIA-SL、FIA-VL2及次生的FIA-VL2 3类包裹体组(图 4n，o)。FIA-VL2及次生的FIA-VL2发育数量明显多于原生成因的FIA-LS包裹体组，反映该阶段成矿流体已开始向低盐度均匀热液体系转变。
石英±方解石阶段(Ⅳ)：该阶段石英中仅发育FIA-VL2及次生的FIA-VL2两类包裹体组, 以前者为主(图 4p)，表明此阶段成矿流体已演变为均匀体系热液。
4.3 流体包裹体显微测温对4个成矿阶段石英中发育的原生流体包裹体组进行了显微测温分析，结果如图 5。
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| 图 5 碾子沟钼矿床各成矿阶段流体包裹体均一温度、盐度直方图 Fig. 5 Histograms of homogeneous temperature and salinity of fluid inclusions in quartz from different mineralization stages of Nianzigou ore deposit |
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升温过程中，Ⅰ阶段石英中FIA-VL1型包裹体均一至液相或表现出临界均一特征，也有部分均一至气相，均一温度变化范围为490~550 ℃，均一温度峰值区间为490~530 ℃，包裹体盐度为2%~10%，盐度峰值区间为4%~8%；FIA-LV型包裹体以均一至气相方式为主，均一温度变化范围为380~460 ℃，均一温度峰值区间为400~440 ℃，包裹体盐度为2%~8%, 盐度峰值为2%~6%；FIA-SL型包裹体以子矿物和气相近于同时均一至液相方式为主，少量包裹体子矿物晚于气相均一，包裹体均一温度为400~460 ℃，均一温度峰值为420~440 ℃，包裹体盐度为36%~44%，盐度峰值为38%~42%。
Ⅱ阶段石英中FIA-LV型包裹体以均一至气相方式为主，均一温度变化范围为350~420 ℃，均一温度峰值区间为400~420 ℃，包裹体盐度为2%~6%, 盐度峰值为2%~4%；FIA-SL型包裹体以子矿物和气相近于同时均一至液相方式为主，少量包裹体子矿物晚于气相均一，包裹体均一温度为360~440 ℃，均一温度峰值为375~410 ℃，包裹体盐度为33%~47%，盐度峰值为36%~43%。
Ⅲ阶段石英中FIA-SL型包裹体升温过程以子矿物多晚于气相消失、最终均一至液相方式为主，包裹体均一温度为280~400 ℃，均一温度峰值为340~370 ℃，包裹体盐度为30%~44%, 盐度峰值为34%~40%；FIA-VL2型包裹体以均一至液相方式为主，均一温度变化范围为320~420 ℃，均一温度峰值区间为360~400 ℃，包裹体盐度变化范围为10%~24%，盐度峰值区间为12%~16%。
Ⅳ阶段石英中主要发育原生FIA-VL2型包裹体组，该类包裹体以均一至液相方式为主，均一温度变化范围为120~300 ℃，均一温度峰值区间为150~240 ℃，包裹体盐度变化范围为2%~16%，盐度峰值区间分别为2%~4%、8%~12%和14%~16%。
4.4 流体包裹体氢、氧同位素分析本次工作对取自Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ 3个成矿阶段6件矿石样品石英中的流体包裹体进行了氢、氧稳定同位素分析，结果见表 1。
| 样品编号 | 成矿阶段 | 样品 | δDH2O-SMOW/‰ | δ18O石英-SMOW/‰ | δ18OH2O-SMOW/‰ |
| NZ-1 | Ⅰ | 石英 | -68.9 | 9.1 | 2.21 |
| NZ-2 | Ⅱ | 石英 | -108.8 | 9.4 | 2.51 |
| NZ-3 | Ⅱ | 石英 | -105.5 | 9.6 | 1.10 |
| NZ-4 | Ⅱ | 石英 | -105.7 | 9.0 | 0.50 |
| NZ-5 | Ⅳ | 石英 | -110.1 | 9.3 | -2.41 |
| NZ-6 | Ⅳ | 石英 | -109.6 | 9.9 | -1.81 |
Ⅰ阶段1件石英样品其δ18O石英-SMOW为9.1‰，包裹体水δDH2O-SMOW值为-69.8‰；主成矿Ⅱ阶段3件石英样品其δ18O石英-SMOW为9.0‰~9.6‰，包裹体水δDH2O-SMOW值为-108.8‰~-105.5‰；Ⅳ阶段2件石英样品其δ18O石英-SMOW为9.3‰和9.9‰，包裹体水δDH2O-SMOW值为-110.1‰和-109.6‰。总体而言，由Ⅰ至Ⅳ成矿阶段，矿物石英δ18O石英-SMOW值变化不大，而包裹体水δDH2O-SMOW值则呈逐渐降低趋势，暗示成矿流体来源发生了一定程度的变化。
5 结果分析与讨论 5.1 成矿流体来源碾子沟钼矿床为典型的石英脉型矿床，成矿流体来源研究是正确认识矿床成因的关键因素之一。本次对Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ 3个成矿阶段石英流体包裹体进行的氢、氧同位素分析结果表明：Ⅰ成矿阶段石英δ18O石英-SMOW为9.1‰，δDH2O-SMOW值为-69.8‰；由于该阶段石英中发育VL1、LV及SL等类型包裹体，LV型包裹体均一温度最低值应最接近成矿温度真实值，本次测得该阶段LV型包裹体均一温度低值为380 ℃(图 5)，故选380 ℃温度参数，据石英-水氧同位素交换公式[25]计算包裹体水δ18OH2O-SMOW值为2.21‰；在反映流体来源的δDH2O-SMOW-δ18OH2O-SMOW图解(图 6)中，Ⅰ阶段成矿流体基本位于岩浆水范围左侧边缘，暗示该阶段成矿流体以岩浆来源为主。
Ⅱ成矿阶段石英δ18O石英-SMOW为9.0‰~9.6‰，δDH2O-SMOW值为-108.8‰~-105.5‰；本次测得该阶段LV型包裹体均一温度低值为350 ℃(图 5)，据此计算包裹体水δ18OH2O-SMOW值为0.50‰~2.51‰；在反映流体来源的δDH2O-SMOW-δ18OH2O-SMOW图解(图 6)中，Ⅱ阶段成矿流体位于岩浆水范围之外但靠近其左下角位置，同时该阶段石英中发育的包裹体组类型与Ⅰ阶段有很大相似之处，表明该阶段成矿流体来源仍以岩浆水为主。δDH2O-SMOW值的降低可能与流体持续强烈的沸腾作用有关。
Ⅳ成矿阶段石英δ18O石英-SMOW为9.3‰和9.9‰，δDH2O-SMOW值-110.1‰和-109.6‰；由于该阶段石英中主要发育VL2型包裹体组，在这种情况下，包裹体均一温度最大值较为接近成矿温度值，本次测得该类包裹体均一温度最大值为300 ℃(图 5)，故选择温度300 ℃温度参数，据此计算包裹体水δ18OH2O-SMOW值为-2.41‰和-1.81‰；在反映流体来源的δDH2O-SMOW-δ18OH2O-SMOW图解(图 6)中，Ⅳ阶段成矿流体位于岩浆水范围左下方与大气降水线之间位置，表明成矿流体中明显有大气降水的加入。δDH2O-SMOW值的进一步降低则可能与大气降水的加入有关。
上述分析表明，碾子沟钼矿床成矿流体早期以岩浆来源热液为主，晚期大气降水逐渐加入，并逐渐过渡到以岩浆热液与大气降水组成的混合来源流体。
5.2 成矿流体性质及演化流体包裹体研究表明，Ⅰ成矿阶段石英中主要发育FIA-VL1、FIA-LV、FIA-SL及FIA-VL-SL 4种类型包裹体组，各类包裹体组空间上独立产出，FIA-LV代表的为气相流体，FIA-SL则代表高盐度卤水，FIA-VL-SL包裹体组中高盐度卤水包裹体与气相流体包裹体共生，表明包裹体捕获时同时存在着气相和高盐度卤水两种流体相，反映成矿过程中流体发生了明显的不混溶即沸腾作用[18]。FIA-VL1流体代表一种中等密度的均匀流体，国外研究者普遍称其为ID型包裹体，并认为此类包裹体代表了直接从岩浆中出溶的原始流体[21-24, 27-29]。FIA-VL1型包裹体组与其他包裹体组不在一个空间共存，表明其捕获时代有差异；FIA-VL-SL包裹体组的发育表明流体演化过程的一定阶段气相流体和液相流体同时存在。由此分析，岩浆来源的VL1型包裹体代表的流体因温度、压力降低，原始均匀流体发生沸腾作用，造成低盐度气相流体与高盐度卤水共存的流体不均匀现象。
碾子沟钼矿床Ⅰ成矿阶段石英中发育的包裹体组，反映了来自于岩浆的高温中低盐度流体(490~550 ℃，2%~10%，50~62 MPa)进入容矿断裂构造空间，均匀的NaCl-H2O体系热液因温度压力降低(380~460 ℃, 26~40 MPa)而进入两相不混溶区，流体开始发生沸腾作用(图 7)。
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| 图 7 流体包裹体压力-盐度图解 Fig. 7 Pressure-salinity phase diagram of fluid inclusions |
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Ⅱ成矿阶段石英中发育FIA-LV、FIA-SL及FIA-VL-SL 3种包裹体组，与Ⅰ成矿阶段石英中包裹体类型相比，缺少FIA-VL1组合，这可能暗示随着温度、压力条件的进一步降低(360~420 ℃, 25~30 MPa)，流体进入了强烈的沸腾作用阶段，受其影响，辉钼矿等有用矿物大量沉淀，这也是本阶段为主要钼成矿作用阶段的原因(图 7)。
Ⅲ成矿阶段石英中发育FIA-SL及FIA-VL2包裹体组，缺少FIA-LV包裹体组，表明沸腾作用形成气相流体的逸失及沸腾作用的逐渐结束，残余流体温度及盐度进一步降低，黄铜矿、黄铁矿等硫化物沉淀。
Ⅳ成矿阶段石英中仅发育FIA-VL2包裹体组，测温结果显示该类包裹体温度、盐度差别较大，盐度呈现2%~4%、8%~12%及14%~16% 3个峰值区间，包裹体均一温度也变化于120~300 ℃。在包裹体压力-盐度图解(图 7)中，该阶段包裹体数据呈明显的线性分布，反映了一种低温低盐度流体与另一类较高温较高盐度流体混合的趋势，这也与包裹体氢、氧同位素显示的Ⅳ阶段成矿流体为岩浆热液与大气降水混合流体的结论一致。
因此，碾子沟钼矿床初始成矿流体为一种高温、中低盐度均匀的NaCl-H2O体系岩浆来源热液，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ成矿阶段因温度、压力降低经历了沸腾作用发生—强烈沸腾—沸腾作用结束的演化过程，Ⅳ阶段残余岩浆来源流体与大气降水混合，成矿作用逐渐减弱直至结束。
5.3 成矿作用机理前人利用辉钼矿Re-Os同位素定年方法，确定碾子沟钼矿床成矿时代为(154.3±3.6)Ma[13-14]。本次工作利用LA-ICP-MS锆石定年方法，确定了矿区容矿二长花岗岩形成时代为(154.5±1.8) Ma[30]。两者在误差范围内基本一致，且流体包裹体氢、氧同位素分析结果表明：成矿流体早期主要来自于岩浆热液，碾子沟钼矿床形成与矿区燕山早期花岗岩类侵入活动有直接的成因联系，矿床属中高温岩浆热液型钼矿床。
区内燕山早期花岗岩类岩浆侵位后，随着冷凝结晶作用的进行，岩浆逐渐分异出含矿热液，流体包裹体岩相学及包裹体组研究表明，初始成矿流体为一种高温、中低盐度均匀的NaCl-H2O体系热液，它们不断上升并汇聚于容矿断裂构造空间，随着温度、压力降低成矿流体经历沸腾—强烈沸腾—残余流体与大气降水混合的演化过程。国外近期的单个流体包裹体LA-ICP-MS成分研究成果表明，在流体沸腾过程中Mo元素强烈倾向于在高盐度卤水中富集，而Cu元素强烈倾向富集于低盐度气相流体相[28-29]。随着经历了沸腾作用而富集Mo元素的高盐度卤水的不断降温，Mo元素逐渐大量沉淀成矿。因此，沸腾作用及降温作用是造成碾子沟矿区Mo富集成矿的重要流体作用机制。
6 结论通过系统的流体包裹体岩相学、包裹体组分析、包裹体显微测温及氢、氧同位素研究，可以得出如下结论：
1) 碾子沟钼矿床热液成矿过程可划分为黄铁矿±辉钼矿+石英(Ⅰ)；辉钼矿+黄铁矿±黄铜矿+石英(Ⅱ)；黄铜矿+黄铁矿±闪锌矿+石英(Ⅲ)及石英±方解石(Ⅳ)4个阶段，其中Ⅱ为主要成矿阶段。
2) 矿区不同成矿阶段石英中主要发育含NaCl子矿物三相(SL型)、气液两相(VL1型)、富液相相(VL2型)及富气相(LV型)4种类型的流体包裹体；各阶段石英中发育的原生包裹体组测温结果表明，初始成矿流体均一温度为490~550 ℃，盐度为2%~10%；由Ⅰ至Ⅳ成矿阶段，包裹体组均一温度峰值由420~440 ℃→150~240 ℃，表现出明显的温度逐渐降低变化趋势。
3) 包裹体氢、氧同位素研究结果表明，早期成矿流体以来自岩浆水为主，晚期逐渐混入大气降水。初始岩浆分异的高温、中低盐度均匀的NaCl-H2O体系热液上升并不断汇聚于容矿断裂构造空间，随温度、压力降低而发生强烈沸腾作用，导致钼等成矿物质大量沉淀而富集成矿。成矿作用与区内早燕山期花岗岩类侵入体有直接成因联系，矿床属中高温岩浆热液型钼矿床。
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