铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究

长江中下游地区是中国重要的铜、金、硫产地,区内分布着一系列喷流沉积及喷流沉积热液叠加改造型层状铜金矿床。本文以冬瓜山层状铜矿床为例,通过热液流体和矿石同位素地球化学研究,探讨层状铜矿床的成矿机制,重点分析了成矿物质的来源。冬瓜山铜矿床热液流体氢、氧、碳和锶同位素分析表明,成矿热液流体主要来自岩浆,混有少量大气降水;CO2可能主要来自被岩浆同化的原始地层中海相沉积碳酸盐;ISr具有地壳物质来源的特征。各种类型矿石的硫、铅同位素研究显示,硫具有海底喷流沉积和后期岩浆热液叠加作用的特征,铅则以上地壳铅为主,混有少量的地幔铅。上述同位素地球化学特征表明冬瓜山层状铜矿床是在原始沉积基础上,经燕山期岩浆热液叠加成矿作用所形成。     

安徽大团山层状铜矿床地质特征及成因探讨

大团山层状铜矿床位于铜陵狮子山矿田内,矿体主要呈透镜状、似层状赋存于三叠系殷坑组地层中,与矿化有关的岩浆岩为燕山中晚期石英闪长岩。在前人研究工作的基础上,试图通过大团山层状矿床的矿床地质特征、矿石矿物稀土元素组成和硫同位素示踪研究,深入探讨大团山层状铜矿的成因。     

安徽省铜陵冬瓜山铜金矿床地质特征及成因

冬瓜山矿区主要出露下 中三叠统沉积岩系 ,深部可见上泥盆统—上二叠统地层。矿区褶皱构造为青山背斜 ,轴向 35～ 4 5° ,呈“Ｓ”形展布 ,宽约 8ｋｍ ,长约 2 2 .5ｋｍ ,向东北倾伏 ,北西翼较陡 ,南东翼较缓。此外区内还发育一些小揉皱。断裂构造主要为南北向 ,其次为东西向 ,以及北东向、北西西—北北西向 ;成矿后主要是北西向 ,次为东西向。区内岩浆岩出露面积约 3ｋｍ2 ,多为浅成—超浅成小型侵入体 ,岩体多呈岩墙 岩枝状 ,同位素年龄为 135.8～ 152 .9Ｍａ[1] ,属于燕山期产物 ,岩性为石英闪长岩、石英闪长斑岩、及闪长玢岩和煌斑岩…     

铜陵冬瓜山铜矿床的品位分形结构特征及其地质意义

文章以冬瓜山铜矿床为研究对象,应用分形理论对矿床品位的分形结构特征进行研究,计算了主矿体整体和不同区段的品位分布的分维数D值,D值变化反映矿体在50～52线之间变化最不均匀,为确定勘探网度和矿床经济价值评估提供有益的参考.     

安徽铜陵冬瓜山铜矿主井突水及治水措施

本文阐述了安徽铜陵冬瓜山铜矿主井大突水的情况及发生的地质背景,分析了淹井的原因,介绍了突水的治理过程及其经验和教训,指出了主井下部掘进中应注意的问题。     

试论层状铜矿的三种主要成因模式

层状铜矿是铜矿资源中仅次于斑岩铜矿的重要矿床类型,包含多种成因机制,历来有同生与后生之争。本文归纳了这类铜矿的３种成因模式,即“沉积－成岩”、“沉积－喷气”和“沉积－改造”模式,讨论了它们的不同特征和机制,以及三者之间的相互关系。文中对“沉积－改造”模式进行了重点讨论,并强调了这一成矿作用的意义。     

安徽冬瓜山矽卡岩铜矿石榴石成分特征及其成因探讨

对安徽铜陵冬瓜山铜矿石榴石的地球化学特征进行了研究,并进行了成因探讨。野外调查及镜下观察发现,冬瓜山铜矿石榴石分为两期形成,第Ⅰ期石榴石环带发育,颜色较深,呈褐-棕黄色;第Ⅱ期石榴石呈他形-半自形穿切Ⅰ期,颜色较浅,呈浅黄-蜡白色,具非均质性。石榴石主量、稀土元素的等离子光谱(LA-ICP-MS)分析结果显示这两期石榴石有较大差别:第Ⅰ期石榴石钙铁榴石组分含量较高,可达94.14%,稀土元素配分模式为轻稀土元素富集、Eu正异常的右倾曲线;第Ⅱ期石榴石则相对富铝,钙铝榴石组分含量达44.06%,稀土元素配分模式为重稀土元素略微富集、Eu负异常的平缓曲线。这些特征表明,第Ⅰ期石榴石为岩浆成因,形成于较氧化环境;第Ⅱ期石榴石为热液交代成因,形成于较还原环境。     

安徽铜陵冬瓜山铜矿床的叠加改造成矿机制：来自矿石结构的证据

长江中、下游地区块状硫化物矿床普遍受到燕山期岩浆及其热液的改造与叠加.本文以铜陵冬瓜山矿床为例,探讨这类矿床的成矿机制.该矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.野外地质观察及室内矿相学的研究表明,冬瓜山层状矿体中矿石遭受了强烈的热变质作用及热液交代作用.进变质过程中形成的结构主要为黄铁矿受燕山期岩浆侵...     

安徽冬瓜山铜矿床的地球化学特征

冬瓜山铜矿床发育上部层状矿体和下部浸染状—脉状矿体,地球化学特征呈现出明显的垂向变化和二元结构性。从下部浸染状—脉状矿化岩石到上部层状块状矿石,CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Cu、Au、Zn、Ag、As等含量和δ18O、δ12C值总体逐渐增高,SiO2、Al2O3、TiO2、K2O、Na2O、Pb、Hg、Sb、Mo、REE等含量和流体包裹体温度379·3℃→135·0℃及δ34S值总体逐渐降低。硬石膏δ34S值为 14·8‰~ 20·5‰,黄铁矿δ34S值为 2·7‰~ 7·9‰,含矿硅质岩δ18O为 12·0‰,含铜矿石中菱铁矿δ18O平均值为 13·97‰。地质地球化学特征反映冬瓜山铜矿床为海底热水喷流沉积成因。     

安徽冬瓜山层状铜矿床成矿机制及热液叠加改造作用时代研究

在燕山中晚期(约140～135Ma),扬子板块北缘处于碰撞晚期与碰撞后的伸展构造背景,铜陵地区发生了大规模岩浆侵入,导致早期形成的喷流沉积层状矿床或矿胚层发生热液叠加改造作用。作为典型矿例之一,冬瓜山矿床的矿体主要呈层状赋存于泥盆系顶部砂岩至石炭系灰岩之间。与热液叠加改造作用有关的岩浆岩为青山脚石英闪长岩-石英闪长斑岩,全岩Rb-Sr同位素年龄为135.6±1.4Ma。热液交代形成的主矿化期石英脉中流体包裹体具有高温和高盐度特征,Rb-Sr同位素年龄为134±11Ma,氢、氧同位素显示成矿流体主要来源于岩浆。综合同位素年龄和矿床地质及流…     

铜陵冬瓜山铜矿成矿流体特征和演化

本文通过对安徽铜陵冬瓜山铜矿床内石英闪长斑岩中石英斑晶和夕卡岩矿物中流体包裹体显微测温及流体氢、氧同位素的研究认为，早期夕卡岩的形成可能涉及到高温岩浆流体过程，而在成矿过程中，以热液流体为主，至少发生了两次构造减压沸腾作用。第一次发生于静岩压力约为112MPa，流体温度主要介于430～465℃之间，盐度介于7．9％～53．7％(NaCl eq．)之间，结果生成大量石英和磁铁矿；第二次发生于静岩压力约为83．6MPa，流体温度集中在340～389℃之间，盐度介于6．6％～52．1oA(NaCl eq．)之间。在成矿近于结束时，有少量大气降水混入，形成了少量低温、低盐度流体。此外，保存在石英斑晶和早期夕卡岩矿物中的高温岩浆流体也曾发生沸腾作用。沸腾作用对冬瓜山铜矿床的形成起到至关重要的作用。     

安徽铜陵冬瓜山矿床矿石硫化物环带及地质意义

安徽冬瓜山矿床是铜陵矿集区内一个重要的大型铜(金)矿床,颇受关注,成因认识分歧较大。矿床内块状硫化物矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带。这些环带核部黄铁矿多呈自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代。硫同位素分析结果显示,环带中硫化物矿物的硫同位素(δ34S=1.6‰~5.1‰)具有岩浆硫源特征,同时从核部黄铁矿到中间带黄铜矿,再到边部磁黄铁矿δ34S值逐渐降低。以上特征表明环带从内到外硫化物之间并非平衡共生关系,而是黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿先后依次晶出。硫化物环带核部粗粒黄铁矿(粒径大于1.5cm)的Co、Ni含量分别为292×10-6~1504×10-6和32.7×10-6~39.9×10-6,Co/Ni=7.32~46.0(平均26.7),与海底火山喷流沉积型黄铁矿的Co、Ni特征基本一致。核部黄铁矿由颗粒中心向边缘,Fe/S原子比值、Mo和Co含量先逐渐升高,再逐渐降低,而Cu、Zn等成矿元素主要富集于颗粒边缘,并向边缘有逐渐升高趋势。与此同时,细粒黄铁矿(粒径小于0.5cm)中的Cu、Zn等元素的含量明显高于粗粒黄铁矿。环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,相对富集LREE、Rb、Th等元素,而亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Sr、Ba和HREE等元素,由环带核部到边部δEu逐渐减小,与矿区石英二长闪长(玢)岩表现出较高的相似性。以上特征综合分析表明,冬瓜山铜(金)矿床中硫化物环带经历了以下形成过程:石炭纪海底喷流沉积作用在矿区形成沉积黄铁矿,到燕山期,在区内强烈的构造-岩浆活动作用下,致使早期沉积的黄铁矿首先发生变质重结晶作用,形成粒状黄铁矿,随后岩浆热液对其进行叠加改造,并在岩浆热液作用下相继围绕粒状黄铁矿增生,依次沉淀出热液型黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿,最终形成硫化物环带。这一认识,结合硫化物环带中元素及硫同位素特征进一步表明冬瓜山铜(金)矿床的形成先后经历了古生代海底喷流沉积成矿作用和燕山期岩浆热液成矿作用,矿床中的成矿物质(特别是Cu、Zn等成矿元素)主要来源于燕山期岩浆热液,但石炭系海底喷流沉积作用也提供了部分物质(例如,Fe、S、Mo、Co和Ni等)。此外,环带中微量元素的变化特征表明,随着硫化物环带的形成,成矿热液系统的温度、硫逸度和氧逸度逐渐降低和(或)p H值升高。     

江苏溧水马占山铜多金属矿床成矿特征及成因

马占山铜多金属矿床位于溧水盆地曹王山—爱景山多金属矿（化）带的南段,矿脉产于上侏罗统大王山组一套黑云母石英粗安岩、粗安质角砾凝灰熔岩等火山岩中,矿石类型有石英脉型黄铜矿石（金矿石）、方解石脉型黄铜矿石、石英重晶石脉型黄铜矿石、细脉型黄铜矿石、方解石脉型黄铁矿石、石英脉型黄铁矿石、石英重晶石脉型方铅矿石等。对马占山铜多金属矿床进行野外调查和室内研究结果表明：中至偏碱性的火山岩为主要成矿围岩,成矿热液与粗安岩两者可能是同一岩浆源的不同衍生物,Cu元素在研究区上、中侏罗统大王山组上段及龙王山组等火山岩中的含量明显高于地壳克拉克值,可为成矿提供物质来源;矿脉主要受控于区内近EW向构造破碎带,并与其产状一致;成矿期的石英、重晶石流体包裹体研究表明,成矿流体为无CO2的中低温低盐度NaCl-H2O流体,温度介于134～250 ℃之间,集中于200～230 ℃,盐度w（NaCl）介于0.9%～6.7%之间,集中于4%～5%;流体演化趋势为由较高温、较高盐度的流体向低温及低盐度流体演化。综上认为,马占山铜金矿床属于典型的浅成中低温热液矿床。     

Simulating experiment on the hydrothermal superimposing metallogenesis of the Dongguashan strata-bound copper deposit

Series of sedimentary hydrothermal-diplogenetic copper deposits have been found scattering in the region along the middle-lower reaches of the Yangtze River, and their metallogenetic mechanism is still in hot debate. In order to reveal the ore-forming kinetics of sedimentary process and hydrothermal superimposition, and evaluate the role of sedimentary pyrite in the enrichment and precipitation of copper, a set of simulating experiments on the reaction between pyrite and CuCl2 solution were conducted. According to the physicochemical characteristics of the ore-forming fluid of the Dongguashan copper deposit, Anhui Province, 100 MPa was selected as the experimental pressure, and the experimental temperatures were set at 450, 350, 250 and 150°C, respectively. The reactions between pyrite grains isolated from the Shimenkou strata-bound pyrite deposit and the solution with 0.2 mol/L CuCl2 and 1.0 mol/L NaCl were experimentally simulated. Then, variations in surface topography and surface chemistry of the experimental pyrite grains were documented using scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Auger electron spectrometry (AES) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the solution and newly formed minerals were analyzed using inductively coupled plasma (ICP-AES) and X-ray diffraction (XRD) techniques. Desulphurization of pyrite surface was observed and new copper minerals were detected. It is proposed that pyrite can act as a geochemical barrier for the enrichment and precipitation of copper from the solution under the experimental conditions. Furthermore, the ore-forming mechanism of sedimentary hydrothermal-diplogenetic copper deposits was discussed.     

滇西北雪鸡坪铜矿床流体包裹体特征研究及矿床成因讨论

雪鸡坪铜矿床产于印支晚期石英二长闪长玢岩-石英闪长玢岩-石英二长斑岩复式侵入体内,为一斑岩型铜矿床。矿床形成经历了多阶段热液成矿作用,主要有微细脉浸染状黄铁矿±黄铜矿-石英、细脉状辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿-石英及微细脉状贫硫化物-石英-方解石等。流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼及碳、氢、氧同位素综合研究表明,微细脉浸染状黄铁矿±黄铜矿-石英阶段石英中主要发育含Na Cl子矿物三相及气液两相包裹体,与含矿的石英二长斑岩石英中发育的流体包裹体特征相似,表明成矿流体主要为中高温、高盐度Na Cl-H2O体系热液,可能主要来源于印支期石英二长斑岩侵入体;辉钼矿±黄铁矿±黄铜矿-石英中主要发育含CO2三相及气液两相包裹体,成矿流体为中温、低盐度Na Cl-CO2-H2O体系热液,与前者来源明显不同;贫硫化物-石英-方解石石英中主要发育气液两相包裹体,成矿流体为中低温、低盐度Na Cl-H2O体系热液,推测其可能较多来自于大气降水。因此,雪鸡坪铜矿床为不同来源、不同地球化学性质热液叠加成矿作用的结果。     

安徽铜陵冬瓜山层控矽卡岩铜矿床形成过程——来自磁黄铁矿的证据

冬瓜山铜矿床是安徽铜陵地区代表性的层控矽卡岩型铜矿床之一,磁黄铁矿是冬瓜山铜矿床中广泛分布的矿石矿物。野外调研与矿相学观察显示,该矿床中的磁黄铁矿矿石具有沉积、热变质和热液交代结构构造。矿物学研究表明,不同矿石中的磁黄铁矿成分差异较大,其Fe含量变化于57.78%～60.67%之间,分属高温六方相和低温单斜相,主要由黄铁矿变质脱硫而成。冬瓜山铜矿的形成可能经历了早期沉积作用、中期热变质作用和晚期岩浆热液交代作用等复杂成矿过程。     

新疆哈赞布拉克金铜矿成矿地质特征及成因探讨

哈赞布拉克金铜矿位于博罗科努金铜钼铅锌成矿带.矿化产于华力西中期中酸性侵入岩体内及与围岩接触带内,主要蚀变为围岩地层中的角岩化,闪长岩中的钾化、绢云母化、青盤岩化及含矿岩石中的硅化、碳酸盐化等,矿区发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号三个矿化带,以Ⅱ号矿化带规模最大,矿床为铜、金共生矿化,矿化成因类型为石英脉型、矽卡岩型、斑岩型,以石英脉型矿化为主,矿化主要受岩浆岩和构造控制,矿床为先期斑岩型矿化,伴矽卡岩型矿化,经后期热液改造叠加的石英脉型矿床.