安徽铜陵焦冲金-硫矿床S、Pb同位素组成及其指示意义

安徽铜陵焦冲金硫矿床位于长江中下游铜陵矿集区内,矿(化)体主要赋存于二叠系下统栖霞组(P1q)中。在分析该矿床成矿地质条件的基础上,系统研究了矿石S、Pb同位素组成特征,探讨了矿床成矿物质来源。矿石硫化物的S同位素组成变化范围较窄,成矿热液δ34SΣS在4.0‰左右,反映其来源与岩浆硫密切相关。矿石Pb同位素组成变化范围较大,经同位素组成特征及特征参数法判断矿石Pb为异常Pb。通过Zartman铅构造坏境演化图解和Δγ-Δβ成因分类图解,确定矿床物质来源与岩浆作用密切相关,其源于上地壳物质与地幔的混合。通过成矿物质来源的研究,期望为铜陵地区寻找与花岗闪长斑岩有关的矿床提供帮助。

铜陵地区焦冲金硫矿床闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

铜陵矿集区内广泛分布的铁铜硫金矿床被认为与中生代发生的大规模成岩作用密切相关，其中形成于140～150Ma之间的晚侏罗世高钾钙碱性岩体是主要的成矿岩体。文章选取铜陵焦冲金硫矿区与成矿相关的闪长玢岩开展了锆石LA-ICP—MSU—Pb同位素年代学研究，测得闪长玢岩LA-ICP—MS锆石U_Pb同位素年龄为（128．0±2。2）Ma，表明铜陵地区除晚侏罗世与大规模成矿作用相关的高钾钙碱性岩浆作用外，还存在一期早白垩世与金硫多金属成矿作用相关的岩浆活动。4个中一晚石炭世岩浆锆石一致年龄（309～328Ma）表明该区可能存在海西期的岩浆作用，但其规模、背景及与成矿的关系还需进一步研究。其他2组继承岩浆成因锆石核的一致性年龄（1870--1931Ma、600--808Ma）表明铜陵地区与扬子克拉通一样存在明显的古元古代及新元古代的岩浆作用。

安徽铜陵焦冲金矿床成矿流体特征及成矿机制

安徽铜陵焦冲金矿床位于长江中下游铁铜金银铅锌成矿带铜陵矿集区内,矿体主要赋存在下二叠统栖霞组(P1q)灰岩中。根据野外地质特征及含矿组合,将矿床划分为3个成矿阶段:黄铁矿-石英阶段、石英-硫化物阶段和石英-方解石阶段。笔者对该矿床不同成矿阶段石英和方解石进行了详细的岩相学观察和显微测温研究。结果表明,该矿床的均一温度区间分别为410~440℃、320~350℃和260~320℃。显示早期的黄铁矿-石英阶段、石英-硫化物阶段,直到晚期的石英-方解石阶段均一温度呈现逐渐减低的趋势。根据公式计算矿床成矿深度约1.5km,成矿压力400×105 Pa。流体沸腾作用是金属硫化物大量沉淀的主要机制。

安徽铜陵焦冲闪长玢岩岩体的年代学和地球化学特征及其成矿意义

为探讨铜陵焦冲金矿区赋矿岩体的岩石成因和成矿意义,对焦冲闪长玢岩进行了年代学和地球化学研究。研究获得焦冲闪长玢岩的锆石U-Pb加权平均年龄为128.6±1.2Ma,并含有676.6Ma的继承锆石。在岩石化学成分上,岩石具富碱（Na2O＋K2O,4.69%～7.88%）、高铝（Al2O3,15.98%～16.61%）,高Sr（908～1960μg/g）低Y（13.8～16.4μg/g）,富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）而亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）,无明显的铕异常（δEu=0.98～1.02）以及Ta/YbTh/Yb、Th/Nb-Ce/Nb具明显的正相关性等特征。以上地球化学数据显示,焦冲闪长玢岩具有明显的埃达克质岩石特征,即它可能是来自加厚下地壳部分熔融的岩浆,并在上升过程中同化混染地壳物质后形成的产物。更重要的是,早白垩世与金矿化相关的高钾钙碱性岩浆岩将成为铜陵乃至整个长江中下游地区新的找矿方向。

铜陵焦冲金矿岩浆作用过程:来自闪长玢岩的证据

本文主要针对安徽铜陵焦冲金矿区的闪长玢岩进行了详细的岩相学观察和矿物电子探针分析。岩相学观察表明,岩石内发育独特的石英斑晶、斜长石斑晶及其中的角闪石包裹体和角闪石斑晶。石英斑晶呈港湾状或次圆形,由溶蚀的次圆形内核和生长边构成,在内核与边部之间有熔融包裹体产出;斜长石斑晶具明显的＂核-幔-边＂环带结构,幔部发育明显的溶蚀界面,溶蚀界面处大量熔融包裹体呈环带分布;角闪石包裹体分别包裹于斜长石斑晶的核部和幔部,后者的边部被溶蚀呈次圆形;角闪石斑晶呈长条形,包裹有细针状的磷灰石。电子探针分析结果表明,斜长石中An含量自核部至边缘呈降低趋势,幔部出现多个An峰值;而来自斜长石斑晶核部、幔部和基质中的角闪石Al2O3含量从核部至基质也逐渐下降。采用角闪石-斜长石温压计和角闪石全铝压力计,分别对斜长石斑晶核部及包裹的角闪石、斜长石斑晶幔部及包裹的角闪石和基质中共生的角闪石-斜长石微晶的结晶温度和压力进行估计,结果表明,温度为806.84~808.75、791.00~797.86和660.3~683.9℃,压力为675~706、463~487和206~212 MPa,对应的形成深度为25.52~26.70、17.50~18.40和7.79~8.02km。角闪石斑晶的结晶压力和深度为448~483MPa和16.93~18.25km,与包裹于斜长石幔部的角闪石包裹体一致。根据以上岩相学和角闪石-斜长石矿物化学分析结果,本文提出一个多重岩浆房模型：来自深部幔源的流体（透岩浆流体）将不同层位的岩浆房串联活化,活化后的中基性岩浆和花岗闪长质岩浆混合形成中性岩浆,最后中性富流体的岩浆快速上侵冷却就位于地表,同时释放大量的挥发分（含矿物质）,后期的减压排气作用可能是主要的成矿机制。

安徽铜陵焦冲矿田侵入岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及成因

安徽铜陵矿集区出露的侵入岩可划分为高钾钙碱性和橄榄安粗岩系列,作为铜陵7大矿田之一的焦冲地区是否也存在两个系列侵入岩?它们的时代及成因与整个铜陵地区的侵入岩是否相同?这些问题目前仍不清楚。本文选择铜陵焦冲矿田的侵入岩开展了岩相学、岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb定年及原位Hf同位素地球化学研究。结果表明,焦冲矿田也存在高钾钙碱性系列和橄榄安粗岩系列侵入岩,前者的主要岩石类型为石英二长闪长岩、花岗闪长岩,后者为辉石二长闪长岩。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,高钾钙碱性系列侵入岩年代与铜陵地区其他矿区同类岩石年代相同,约为142 Ma;而橄榄安粗岩系列侵入岩年代比铜陵地区其他矿区同类岩石年轻,约为136 Ma。总体上看,铜陵地区两个系列侵入岩具有多期次侵位的特征。焦冲高钾钙碱性系列侵入岩含有较多的老的继承性锆石,说明本区古老地壳卷入了岩浆形成过程。结合铜陵地区侵入岩的特征和焦冲矿田侵入岩岩石地球化学研究结果,笔者认为,焦冲矿田两个系列侵入岩成因与铜陵地区侵入岩相似,即橄榄安粗岩系列侵入岩是来自莫霍面附近深部位岩浆房富碱基性岩浆结晶分异后的产物,而高钾钙碱性系列侵入岩是深位岩浆房分异后的岩浆与浅位岩浆房长英质岩浆混合后的产物。

安徽铜陵焦冲金硫矿床地质特征及找矿潜力

安徽铜陵焦冲金硫矿床位于铜陵矿集区内,矿体主要赋存于二叠系下统栖霞组(P1q)上硅质层。本文基于金矿勘查工作,较系统地研究了焦冲金硫矿床的地质特征,初步分析了焦冲金矿床的成因及找矿潜力,认为该区有进一步找矿前景。

焦冲金矿-460～-580m中段盲回风斜井贯通测量实践

焦冲金矿-460～-580 m中段盲回风斜井贯通工程是矿山一项控制工程。由于在施测前结合矿山测量仪器现状,进行了贯通误差预计,从而使制定的贯通测量施测方案切实可行,确保了盲回风斜井顺利贯通。

焦冲金硫矿水文地质、工程地质调查研究

在焦冲矿区地质调查和勘查资料研究的基础上,对矿床水文地质、工程地质条件进行了研究,结果表明:矿区地下水主要为基岩裂隙水,充水量较小,矿床水文地质条件简单。矿床围岩岩石主要为中厚层状的碎屑岩、碳酸盐,岩石强度高,稳定性较好,裂隙不发育。研究结果为矿山的开发建设和矿床开采方法确定提供了参考依据。