Genetic Types and Metallogenic Model for the Polymetallic Copper–Gold Deposits in the Tongling Ore District, Anhui Province, Eastern China

The Tongling ore district is one of the most economically important ore areas in the Middle–Lower Yangtze River Metallogenic Belt, eastern China. It contains hundreds of polymetallic copper–gold deposits and occurrences. Those deposits are mainly clustered(from west to east) within the Tongguanshan, Shizishan, Xinqiao, Fenghuangshan, and Shatanjiao orefields. Until recently, the majority of these deposits were thought to be skarn-or porphyry–skarn-type deposits; however there have been recent discoveries of numerous vein-type Au, Ag, and Pb-Zn deposits that do not fall into either of these categories. This indicates that there is some uncertainty over this classification. Here, we present the results of several systematic geological studies of representative deposits in the Tongling ore district. From investigation of the ore-controlling structures, lithology of the host rock, mineral assemblages, and the characteristics of the mineralization and alteration within these deposits, three genetic types of deposits(skarn-, porphyry-, and vein-type deposits) have been identified. The spatial and temporal relationships between the orebodies and Yanshanian intrusions combined with the sources of the ore-forming fluids and metals, as well as the geodynamic setting of this ore district, indicate that all three deposit types are genetically related each other and constitute a magmatic–hydrothermal system. This study outlines a model that relates the polymetallic copper–gold porphyry-, skarn-, and vein-type deposits within the Tongling ore district. This model provides a theoretical basis to guide exploration for deep-seated and concealed porphyry-type Cu(–Mo, –Au) deposits as well as shallow vein-type Au, Ag, and Pb–Zn deposits in this area and elsewhere.

Lead Isotope Studies of Massive Surphur-Iron-Gold Deposits in the Tongling Area, Anhui Province

Pb isotope ratios and their variation have been measured and explained on ores of massive S-Fe-Au depos-its hosted in the Middle-Upper Carboniferous, on feldspars from diorite bodies closely related tomineralization and on whole rocks from ore-hosting strata (carbonate rocks) in the Tongling area, Anhui Prov-ince. Through a comparison of Pb isotope features of these geological bodies, it has been suggested that oresubstances of the deposits were derived from ore-hosting strata. In the meanwhile, the measurement of ore Pbisotopes of different mineralization types of the same deposit indicates that different mineralization types havedistinct Pb isotope characteristics, showing the potentiality of the Pb isotopic method used in mineral explora-tion.

皖南外桐坑金矿床地质、地球化学特征及找矿模型

外桐坑金矿位于江南造山带东北缘太平断裂褶皱带,是受断裂控制的热液蚀变型金矿床。为进一步分析该矿床的成矿规律,明确找矿方向,提高找矿效果,在开展野外地质调查的基础上,采用土壤地球化学测量、岩石地球化学剖面测量等技术手段开展了地质、地球化学特征及找矿模型研究。土壤地球化学测量结果显示,Au、As异常显著,主要沿NE向次级断裂分布;岩石地球化学剖面测量结果显示,矿区NE向张性次级断裂显著富集Au、As、Ag、Sb,可有效指示金矿化的分布特征。金矿体赋存于志留纪霞乡组中,成矿物质及热源主要来自于燕山期花岗岩岩浆热液,成矿构造为NE向榔桥—里东坑张性断裂,含矿构造为主断裂上盘NE向硅化、毒砂矿化、黄铁矿化、绢云母化蚀变破碎带。依据成矿规律,构建了外桐坑金矿“构造-岩浆岩”成矿体系地质-地球化学找矿预测模型,明确次级断裂破碎带、金砷地球化学异常、绢英岩化蚀变等可作为外桐坑外围金矿找矿标志,指出矿区内破碎蚀变带、矿区深部以及外围沿榔桥—里东坑断裂分布的水系沉积物Au异常区具有较好的找矿前景。

安徽铜陵朝山金矿床稳定同位素、稀土元素地球化学研究

朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田 ,属于矽卡岩型金矿床 ,侵入岩体为白芒山辉石二长闪长岩体。成矿过程包括矽卡岩阶段、石英_硫化物阶段和碳酸盐阶段 3个主要成矿阶段。文章通过对朝山金矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征的研究 ,探讨成矿溶液中水、碳、硅和硫的来源以及成矿溶液的演化问题。研究表明 ,成矿热液早期以岩浆热液为主 ,随着成矿过程的进行 ,加入的大气降水比重越来越大 ,到晚期可能主要以大气降水为主。该矿床矿石中方解石的碳、氧同位素组成与矿区大理岩的碳、氧同位素组成明显不同 ,其δ13CV_PDB、δ18OV_SMOW值分别为 - 4 .5～ - 5 .3‰、13.9～ 14 .0‰ ,与岩浆作用形成的CO2 的碳、氧同位素组成一致 ,表明矿石中方解石的碳、氧来源于岩浆作用。硅和硫具深部岩浆或岩浆热液来源的特点。

与朝山金矿有关岩体地质地球化学特征

朝山金矿床与白芒山辉石闪长岩有直接的成因联系。岩石的主量元素分析结果表明:Si2O含量为50 8%～54 58%,Na2O+K2O为6 58%～7 38%,K2O/Na2O为0 62～1 12,全碱—硅投影显示朝山岩体岩性为辉石闪长岩;微量元素分析结果显示Au、Ag、Cu、Pb、Zn成矿元素含量较高;稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土富集而重稀土亏损;δEu介于0 75%～0 85%之间,说明辉石闪长岩分异演化程度不高。结合矿床地质特征,推测朝山金矿成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,在热液充填交代和夕卡岩化复合作用下,促使热液流体中的金沉淀成矿。

安徽铜陵朝山金矿床地质特征及成因研究

朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田内,与成矿相关的侵入岩体为白芒山辉石闪长岩。文章通过对朝山金矿床矿石矿物含金性和方解石-黄铁矿脉内方解石及碳酸盐岩全岩碳、氧同位素研究,探讨朝山金矿床中金的赋存状态和矿床成因。矿石矿物电子探针测试表明,朝山金矿床矿石矿物中毒砂、磁黄铁矿和黄铁矿含金性较好。C,O同位素测试表明,方解石-黄铁矿脉内方解石中的δ(13CPDB)=-2.57×10-3^-4.87×10-3,δ(18OPDB)=-15.68×10-3^-17.33×10-3,δ(18OSMOW)=13.05×10-3~14.74×10-3,碳酸盐岩全岩中δ(13CPDB)=0.88×10-3~1.97×10-3,δ(18OPDB)=-7.55×10-3^-9.12×10-3,δ(18OSMOW)=21.46×10-3~23.08×10-3,说明朝山金矿床的成矿物质主要来源于岩浆或深部地壳流体。伴随着成矿作用的进行,朝山金矿床经历了从高温到低温热液蚀变过程,同时混入了地壳上部沉积物。

安徽铜陵冬瓜山铜、金矿床两阶段成矿模式

冬瓜山铜金矿床包括层状硫化物矿体、矽卡岩型和斑岩型矿体。层状硫化物矿体具层状形态和层控特征,矿石具块状、层纹状和揉皱状构造。燕山期岩浆岩及其岩浆流体对层状矿体进行了叠加和改造,改变了其结构构造、矿物组合和矿石成分,并在其上叠加蚀变和矿化。层状矿体中的铜是由含铜流体交代块状硫化物矿石形成的。冬瓜山铜金矿床经历了两次成矿作用:第一成矿阶段,在石炭纪中期,海底喷流作用形成了块状硫化物矿床,矿石成分以疏、铁矿为主;第二成矿阶段,燕山期岩浆侵入,一方面岩浆热液与围岩相互作用发生矽卡岩化、硅化、钾长石化、石英绢云母化和青磐岩化,形成矽卡岩型和斑岩型矿体,另一方面岩浆流体对块状硫化物矿体进行叠加改造,致使块状硫化物矿体富集铜等成矿物质。

安徽铜陵狮子山矿田铜金多金属矿床的成矿模式

狮子山矿田是铜陵矿集区最具代表性的铜金多金属矿田。本文选择狮子山矿田中的几个典型矿床进行地质和地球化学研究,系统阐述了矿床的控矿构造和赋矿岩石、矿体和矿石、蚀变和矿化等地质特征,确定了矿床成因类型;深入研究了侵入体与矿床矿体的时空关系以及主要矿床的流体包裹体地球化学特征及氢-氧、碳-氧、硫和铅同位素地球化学特征,探讨了成矿流体、成矿金属元素(铅)及其化合元素(碳和硫)的来源;结合成岩成矿大地构造背景分析,确定了不同矿床类型间的成因联系,建立了斑岩型-矽卡岩型-浅成热液型矿床成矿模式,为狮子山矿田边部和深部及铜陵矿集区及其邻区的找矿勘查提供了理论依据,并据此建议在铜陵矿集区以往以矽卡岩型矿床为主要找矿目标的基础上,进一步加强研究和寻找由统一的岩浆热液系统控制的斑岩型铜(-钼、-金)矿床和浅成热液型金(-银多金属)矿床。

安徽上成金矿床Ⅲ号矿体原生晕特征及深部预测

原生晕方法对于研究隐伏金矿体存在的可能性,矿体的规模、埋藏深度及其剥蚀深度都具有很大的指导意义。系统研究了安徽上成金矿床深部的原生晕结构特征,结果表明,矿区Ⅲ号矿体的轴向分带序列为Ag-Hg-Pb-Zn-Cu-Au-Sb1-As-Bi-Co-Mo-W-Sn-B-Sb2,呈现"反分带"特征;地球化学参数A1、A2曲线变化趋势为由降到升;原生叠加晕结构显示在Ⅲ号矿体尾部出现前、尾晕共存。同时,主成矿元素Au在原生晕浓度分带水平投影图上表现出向北西侧伏的特征。综合原生晕特征可以推断,在-60m中段最西端的北西侧深部应有隐伏矿体发育。依据微量元素的多元统计分析结果,可分为如下3类:①成矿元素及与成矿密切相关的元素Au、As、Bi、Cu、Co、Ag、Pb、Zn;②高温热液矿化元素W、Sn、Mo、B;③低温热液矿化元素Sb、Hg。

安徽省廖家地区地质地球化学特征和构造地球化学找矿

通过对安徽祁门廖家地区矿区进行1∶1万地质调查工作与1∶1000地质剖面测量工作,认识和总结了廖家地区出露的地层岩性组合及其沉积特征,确定了矿区的基本构造格架、主要控矿构造及其演化历史。在此基础上,运用构造地球化学方法进行了找矿研究。因子分析及对应分析表明,上溪群及石英脉均富集铁族元素组合Cr、Ni、Co、V、Ti,反映其组成上具有一定的亲源性;石英脉中Au、As元素组合相关性强,As可能作为成矿介质参与金的成矿作用。利用分形理论,对不同地质体金含量的分形结构特征进行了研究。因子得分等值线图表明,F1因子(Cr、Ni、V、Ti、Co)得分高值区与岩浆岩分布范围一致。成矿元素因子得分高值区明显受北东向与近东西向构造控制。显然东西向断裂是下一步金矿找矿的重点区段。本区的金矿类型为受断裂控制的含金石英脉型与层间破碎带型。上溪群可能是本区金矿的成矿物质来源,而岩浆岩主要提供热源,构造既作为成矿作用,也提供了有利的成矿环境和聚矿空间。

安徽宣城茶亭斑岩铜金矿床金的赋存状态及金铜成因联系

安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。本文在矿相学观察和研究的基础上,开展了矿石组成矿物的成矿金属元素化学分析和电子探针(EPMA)分析,以了解矿床矿石中金的赋存状态,确定金与铜的成因联系。茶亭铜金矿床的热液成矿期可以划分为4个阶段,应用单矿物火试金法化学分析显示,第2阶段黄铁矿(Py II)和第3阶段黄铁矿(Py III)以及相应阶段的黄铜矿均富含金,各阶段石英及第3阶段硬石膏基本不含金。矿相学观察发现"可见金",金的嵌布形式主要为包裹金、粒间金,少量裂隙金。电子探针分析表明这些"可见金"主要为银金矿,其次为自然金。"不可见金"以不均匀形式分布于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、斑铜矿等硫化物矿物中,"不可见金"主要为纳米级自然金。金与铜的相关性以及金的赋存状态表明,金与铜具有密切的成因联系。Simon实验研究结果表明高温环境下铜-铁硫化物中Au的溶解度更大,结合矿物共生组合及流体包裹体均一温度测定结果可以推测,茶亭铜金矿床的成矿作用经历了从较高温度到较低温度的演化过程,随着温度的降低部分Au从铜-铁硫化物中出溶并富集为"可见金",而另一部分金仍然以"不可见金"形式分散保存于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿以及其它含铜硫化物矿物中。

皖东地区毛山金矿蚀变矿物特征及其地质意义

毛山金矿属于中小规模金矿山。通过对矿体两侧的黄铁绢英岩进行热分析与透射电镜观察研究以及对绢云母的热分析及其化学成分研究 ,认为水热蚀变、硅化及矿化程度均较高 ,成矿热液可能来自矿区南部和深部 ,该地区是寻找隐伏矿体的靶区。黄铁绢英岩中出现微细石膏 ,反映在成矿过程中可能出现过氧化阶段 ,是出现富矿的显示。进而提出乳白色石英脉中出现石膏晶体是寻找金矿化的新的找矿标志。

铜官山地区矽卡岩型铜金矿床稀土元素特征及其成因意义

铜官山地区不同成因类型的矽卡岩发育，各自对应着不同成因类型的铜金矿床，且具有不同的稀土元素分布模式及演化特征，提供了矽卡岩矿床多成因的信息。

安徽蚌埠—五河地区与胶东地区金矿床成矿地质背景对比研究

在总结前人研究成果的基础上,对比研究了郯庐断裂带两侧的蚌埠—五河地区与胶东地区金矿床的成矿地质背景。研究认为,蚌埠—五河地区基底地层古元古宙五河杂岩Au丰度较高,但明显低于胶东地区太古宙胶东群;蚌埠—五河地区燕山期岩浆岩虽广泛发育,但岩浆作用及与之相关的郯庐断裂系发育程度和活动性均弱于胶东地区;蚌埠—五河地区岩浆岩成岩物质示踪表明岩浆主要来源于扬子克拉通下地壳,而胶东地区的成岩成矿作用因受深大断裂的影响而有深部幔源物质的广泛参与;蚌埠—五河地区控矿的主干断裂构造随着远离郯庐断裂带向西发育程度逐渐减弱,但胶东地区左行平移断裂系广泛发育且存在多期次活动。因此,安徽蚌埠—五河地区和胶东地区在基底地层、岩浆岩、壳幔作用及控矿断裂构造等方面差异明显,这可能是导致两侧金矿床成矿作用差异的主要原因。

铜陵地区矽卡岩型独立金矿成矿深度探讨

采用矿床地质法和流体包裹体压力计法,对铜陵地区包村、朝山矽卡岩型独立金矿床的成矿深度进行了估算。据成矿相关岩体特征、金矿体延深、矿石特征等推断金矿化发生于浅成—中浅成环境。根据不同矿化阶段石英、方解石中流体包裹体的显微测温结果,估算成矿压力为650×105～850×105Pa,成矿深度介于2.5～3.2km,与矿床地质特征反映的成矿深度基本吻合,也与国内外同类矿床研究结果相符。综合认为铜陵地区矽卡岩型独立金矿床成矿深度为中浅成,脆性构造裂隙空间的压力骤然降低引起的流体不混溶和流体沸腾是金富集成矿的主要原因。

安徽省东至县查册桥金矿地质特征及硫铅同位素示踪

东至县查册桥金矿位于扬子陆块北缘,矿床规模达中型。为了解成矿物质来源,对查册桥金矿矿石进行了硫、铅同位素分析。结果显示:δ(34S)变化范围为1.8×10-3~18.1×10-3,平均值为11.09×10-3,较集中分布在10×10-3~15×10-3之间,分布宽泛;矿石硫化物矿物206Pb/204Pb值介于17.954~19.748之间,207Pb/204Pb值介于15.608~15.786之间,208Pb/204Pb值介于38.107~39.411之间,它们的μ值9.43~9.77;ω值32.63~38.83;w(Th)/w(U)值介于3.31~3.93,Δβ值18.45~30.06;Δγ值22.96~57.97。硫、铅同位素特征表明查册桥金矿床成矿物质主要来源于上地壳,其形成与陆内造山作用和岩浆作用密切相关。

安徽宣城茶亭铜金矿床隐爆角砾岩特征及其成矿意义

安徽宣城茶亭铜金矿床是近年来在长江中下游浅覆盖区之南陵—宣城中—新生代火山—沉积盆地中新发现的一个大型矿床。文章以赋矿石英闪长玢岩侵入体内发育的隐爆角砾岩为对象,通过详细的钻孔岩心观察和显微岩相学研究,确定其地质特征并探讨其与成矿的关系。根据钻孔岩心观察确定的岩石构造特征及钻孔剖面圈定的角砾岩空间分布特征,茶亭铜金矿床发育的隐爆角砾岩呈上大下小的不规则筒状体,被隐伏的石英闪长玢岩侵入体包孕。根据角砾特征以及角砾间的裂隙和胶结物特征,可将隐爆角砾岩划分为隐爆浆屑角砾岩、隐爆热液角砾岩和隐爆破裂角砾岩三类,三类隐爆角砾岩空间上有规律地分布,以隐爆浆屑角砾岩为中心向外或向上依次过渡为隐爆热液角砾岩→隐爆破裂角砾岩→石英闪长玢岩。基于隐爆角砾岩与蚀变和矿化的关系推测,岩浆—气液隐蔽爆破作用所产生的大量裂隙为后期含矿岩浆热液和大气降水热液的运移、交代、混合乃至卸载、沉淀成矿提供了有利的构造空间。茶亭铜金矿床的矿体赋存于浅成斑岩侵入体中,其围岩蚀变类型与分带,以及矿化呈细粒浸染状和细脉—网脉状等地质特征显示其与斑岩型矿床极为相似,但矿化富集部位与隐爆角砾岩筒(体)的一致,且矿床同时发育角砾状、脉状、团块状矿化,矿脉中发育热液硬石膏甚至形成硬石膏岩等地质特征又明显不同于斑岩型矿床。因此,文章将茶亭铜金矿床确定为一个与中酸性浅成斑岩侵入体密切相关的隐爆角砾岩型矿床。

基于S-A多重分形滤波方法的深层土壤Au元素异常识别——以皖东张八岭—管店地区为例!

张八岭—管店地区位于皖东张八岭构造带北部,区内已发现多处金多金属矿点,但尚未取得显著突破。近年来,多维分形理论与地球化学勘查相结合的方法已被广泛应用于Au、Cu矿床的找矿勘查工作,其中S-A(能谱密度-累计面积)方法是一种建立在能谱空间上的分形滤波技术,能够利用傅里叶变换对物化探数据进行异常和背景分解。以张八岭—管店地区深部土壤Au元素为例,利用S-A方法对研究区深部土壤中Au元素地球化学场进行异常识别。结果显示,该方法能够有效分离地球化学背景,识别已知金铜矿点的矿致异常信息,在区内已知矿点以外识别出多个Au元素异常区域。研究成果可为进一步找矿勘探提供新的目标和方向。

安徽铜陵黄狮涝山金矿床地质特征及成因

黄狮涝山金矿床为一铁帽型金矿床，其形成具复杂演变史。笔者通过野外观察和室内综合研究，认为矿床形成经历了三期成矿作用，其中第一期喷气沉积成矿作用和第三期风化淋滤成矿作用最为重要，是矿床两个主要成矿期，第二期热液叠加成矿作用对矿床形成有一定贡献，但不具主导地位。最后，笔者讨论了风化淋滤过程中金的富集规律并指出了形成此类矿床的地质－地理条件。

安徽省金矿成矿地质背景、主攻矿床类型及找矿区划

安徽省地处华北板块、扬子板块和大别造山带3个Ⅰ级构造单元的接合部位,活动历史长,地质作用复杂多样,不同区域金属成矿差异巨大。按照成矿大地构造背景不同,将安徽省境内的金矿划分为皖北蚌埠、大别山、长江中下游和江南古陆东段等金成矿区带。阐述了各个成矿区带成矿地质背景、主攻矿床类型。根据各个金成矿区带成矿地质特征,水系沉积物地球化学异常,结合重砂信息,利用GIS系统,进一步圈定了不同级别的找矿远景区16处,其中A级7处,B级5处,C级4处。