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1、第85卷第5期地质学报ACTAGEOLOGICASINICAVol.85No.52011年5月May2011安徽铜陵冬瓜山大型铜矿:海底喷流-沉积与矽卡岩化叠加复合成矿过程1)2)2)2)3)2)侯增谦,杨竹森,吕庆田,曾普胜,谢玉玲,蒙义峰,2)2)4)5)5)5)田世洪,徐文艺,李红阳,姜章平,王训成,姚孝德1)中国地质科学院地质研究所,北京,100037;2)中国地质科学院矿床资源研究所,国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室,北京,100037;3)北京科技大学,北京,100082;4)石家庄经济学院,石家庄,0500
2、31;5)安徽省地质矿产勘查局321地质队,安徽,铜陵,244033内容提要:冬瓜山铜矿是长江中下游成矿带铜陵矿集区内的一个大型铜矿。该矿床被惯称为矽卡岩型矿床,但具明显的层控特征。主矿体呈层状、似层状,赋存于上石炭统碳酸盐建造与下伏上泥盆统砂岩建造的接触带附近,主要由一系列层控块状含铜硫化物透镜体、含铜矽卡岩透镜体、磁铁矿矿囊以及层状含铜黄铁矿-蛇纹石矿席组成。主矿体的底部为根植于上泥盆统砂岩建造内的层控脉状-网脉状矿,下部为层状含铜黄铁矿+蛇纹石矿席,主体为块状含铜硫化物透镜体与上覆硬石膏层构成的三个硫化物-硫酸盐韵律单元
3、。该/双层结构0特征总体类似于VMS和SEDEX型矿床,但矿石结构构造表明,这些硫化物-硫酸盐沉积均不同程度地遭受了后期热液-变质作用叠加改造。层控含铜矽卡岩通常发育于块状含铜硫化物透镜体之上,小型磁铁矿矿体或矿囊通常围绕陡倾的闪长岩株零星分布。这两类矿化均与燕山期岩浆活动(约137Ma)和石英二长闪长岩株侵位密切相关。矿区可见两种蚀变作用:石英-绢云母蚀变与矽卡岩蚀变。前者在下盘砂岩中形成似整合蚀变带,包裹层控网脉状矿,其成因可解释为晚石炭世热液流体在海底之下砂岩透水层内发生侧向迁移、弥散排泄及金属卸载;后者由燕山期石英二长
4、闪长岩侵位引起,形成两类矽卡岩,其中,镁质矽卡岩发育在层状含铜黄铁矿-蛇纹石矿席,钙质矽卡岩形成层控含铜矽卡岩透镜体。冬瓜山矿床80件硫化物样品的硫同位素D34S组成介于0.5j~8.8j之间,伴生的硬石膏D34S介于14.8j~20.5j之间,暗示两者的热液S有不同的来源:弱变质的细粒层纹状硬石膏,硫同位素D34S为20.345j,表明S来源于晚石炭世海水硫酸盐;弱变质的胶状细粒黄铁矿,DS变化于1.3j~5.5j之间,反映了热液S来自于海水硫酸盐的生物还原;热变质的晶质黄铁矿,硫同位素组成随结晶程度和颗粒大小的增加而升高(
5、平均D34S:4.4jy5.3jy5.7j),暗示热液S可能部分来自矽卡岩-岩浆热液系统。冬瓜山矿床的矿化结构、矿体形态、结构构造、流体包裹体特征以及热液蚀变带与铜矿体的空间分布表明,冬瓜山铜矿是两期成矿叠加复合的产物:晚石炭世海底喷流-沉积作用,形成块状含铜硫化物矿化体,晚侏罗世岩浆侵位诱发矽卡岩-热液系统,叠加改造早期块状含铜硫化物和硫酸盐,形成以矽卡岩铜矿为主体的叠合型矿床。关键词:矽卡岩铜成矿作用;SEDEX型块状硫化物;热液叠加;扬子成矿带矽卡岩型矿床广泛发育于各种地质构造背景,例首推印尼伊里安查亚的Ertsberg
6、矿集区,产于澳包括岛弧(Kesleretal.,1975)、大陆边缘弧大利亚板块和印度-太平洋板块的结合带,区内已发(Sawkins,1984)和造山带中(Meinertetal.,现7个铜-金矿床,铜储量达2570万吨(Meinertet1997)。与全球范围的火山成因块状硫化物al.,1997)。另一实例为长江中下游成矿带(常印佛(VMS)、喷流-沉积(SEDEX)及斑岩型矿床相比,多等,1991),其中的铜陵矿集区狮子山矿田,已发现6O数矽卡岩矿床规模相对较小,但也有例外。典型实个铜(-金)矿床,铜储量达150万吨。注:
7、本文为国家自然科学重点基金项目(编号40730419、40930418、40234051)、国土资源部科技专项(编号20010103)和国家科技支撑计划(编号2006BAB01B01)资助的成果。收稿日期:2011-01-12;改回日期:2011-03-27;责任编辑:郝梓国。作者简介:侯增谦,男,1961年生。研究员。矿物岩石矿床专业,长期从事大陆和海底成矿作用研究。通讯地址:100037,北京市西城区百万庄大街26号,中国地质科学院地质研究所;电话:010-68990617;Email:houzengqian@126.co
8、m。DOI:CNKI:11-1951/P.20110512.0827.003网络出版时间:2011-5-128:27:29网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1951.P.20110512.0827.003.html660地质学
