铜陵狮子山矿田矽卡岩铜(金)成矿系统三维动力学计算模拟及其意义

狮子山矿田产有铜陵地区乃至整个长江中下游成矿带最大的矽卡岩型铜(金)矿床,由于成矿特征的复杂性,矿田内巨大的层状矽卡岩矿床的定位机制一直存在争议。为了探讨本区成矿的动力学机制及其控制因素,本次研究基于矿田内全部的勘探资料建立了矿田三维地质模型,在此基础上建立动力学模型,在FLAC3D平台进行岩体冷却过程力‒热‒流耦合动力学计算模拟。模拟结果显示在拉张构造应力环境中,在浅部东、西狮子山矿床产出部位只在岩体接触带上形成了规模不大的高扩容区(体积应变值≥1.2%),而在深部层状矿体产出的地层中形成了大规模的层状高扩容变形区,同时流体也向高扩容区汇聚。这些流体汇聚的高扩容区与已知矿体的容矿空间高度吻合,由此推断矿体的定位受控于岩体冷却过程中产生的扩容和流体流动。石炭系中流体汇聚的高扩容空间的规模远大于已知的成矿规模,表明矿田深部的冬瓜山矿床仍存在较大的增储潜力。改变模型的边界条件和模型组成单元的特征参数进行假设模型计算实验,结果表明拉伸的构造应力环境为大规模汇流容矿空间的形成提供了有利条件,并且赋矿地层中更弱的抗剪切强度和上覆地层低渗透的孔隙特征也是控制矿体定位空间和成矿规模的重要因素。

安徽铜陵狮子山矿田铜、金共生与分离的热力学研究

狮子山矿田是安徽铜陵矿集区内最具代表性的大型铜金多金属矿田。矿田内铜、金矿床或矿体既各自独立产出,又相互共生或伴生,铜矿化和金矿化在时间上和空间上存在既共生又分离的现象。本文选择矿田内代表性铜矿床和金矿床开展系统的流体包裹体地球化学研究,并进行成矿流体中铜、金溶解度的热力学理论计算和分析,探索铜、金共生与分离的机制和制约因素。研究认为,狮子山矿田成矿热液流体中的铜主要以CuCl2-和CuCl0络合物形式迁移,铜的溶解度受热液中的Cl-浓度影响,铜的卸载沉淀主要受温度、pH值、fO2和fS2等因素控制;金主要以Au(HS)2-和Au2S(HS)22-络合物形式迁移,金的溶解度受热液中的总硫浓度影响,金的卸载沉淀同样受温度、pH值、fO2和fS2等因素控制。共存于同一成矿流体中的铜和金由于其络合物类型和溶解度的差异及其对物理化学条件变化作出的响应不同,铜在较高温度及偏酸性条件下即开始沉淀,而金则在较低温度和弱碱性条件下开始沉淀,因而导致铜和金的时空分离,进而分别形成铜矿床和金矿床。

安徽铜陵狮子山铜(金)矿田成矿流体地球化学研究

为深化认识狮子山铜(金)矿田的成矿机制和规律,文章对该矿田的流体包裹体进行了观测和显微测温,结果表明,狮子山矿田铜(金)矿床与成矿有关的流体包裹体丰富,可以划分为富气相包裹体、富液相包裹体和含子晶(多为石盐,少量钾盐等)多相包裹体3种类型,其均一温度集中于131～570℃,盐度w(NaCleq)1.07%～60.72%;流体包裹体气相成分以H2O为主,富含CO2和N2,普遍含有少量CH4、He、Ar、O2、C2H6、H2S等成分;阳离子主要是Na+、K+、Ca2+,阴离子成分主要为SO2-4和Cl-。含矿石英和石榴石的δ18OH2O值分别为0.38‰～10.7‰(均值5.49‰)和8.74‰～9.64‰(均值9.24‰),δD值分别为-94.3‰～-58.64‰(均值-71.50‰)和-95.77‰～-75.82‰(平均-85.25‰);热液成因方解石的δ13C值集中于-6.9‰～-4.3‰,不同于区内大理岩、灰岩、白云岩的δ13C值(0.1‰～5‰)。由此反映出,成矿流体源自岩浆流体,可近似地作为NaCl_H2O体系,属NaCl不饱和型,经历了从高温、高盐度向中温、中低盐度的持续演化过程,与成矿作用阶段基本对应。初始阶段的成矿流体呈超临界态,演化过程中有一定比例的大气降水或地下水的参与。降温、减压、流体沸腾是导致流体中巨量铜(金)元素卸载的主要因素。

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩地球化学特征及成因机制探讨

狮子山矿田内分布着一系列燕山期岩浆岩 ,岩性主要为辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。通过岩相学和地球化学研究 ,表明它们属富碱高钾钙碱性岩系 ,并有类似高Ba -Sr花岗岩的地球化学特征 (如Ba ,Sr和LREE含量高 ,Y和HREE含量较低 ,LREE/HREE强烈分离 ,Nb ,Ta ,Ti强烈亏损 ,无明显的Eu负异常 ,Sr-Nd同位素具有EMⅠ型特征 ) ,由此推断它们具有相同岩浆来源。在区域拉张 -伸展构造域中 ,由富集Ba ,Sr的基性岩浆底侵熔融下地壳 ,并发生了结晶分异作用。

狮子山矿田矽卡岩型金矿铋矿物与金矿化关系研究

包村和朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田,成因上属于矽卡岩型金矿。矿相学鉴定和电子探针分析结果表明,两矿床中的铋矿物以自然铋、辉铋矿为主,其次为碲铋矿、硫铜铋矿、辉铋铅矿等;铋矿物作为主要载金矿物,与自然金紧密共生;包村矿区Bi-Au相关系数为0.69,铋矿物与金矿化关系非常密切。成矿流体相分离引起的热液硫逸度fs2降低,可能是黑铋金矿分解成金和铋,并最终导致金与铋矿物密切共生的主要原因。

安徽铜陵包村金矿床地质特征及成因探讨

包村矿床是铜陵地区近年新探明的一个矽卡岩型独立金矿。金矿体主要呈脉状、透镜状、不规则状,赋存于包村石英闪长岩体与中下三叠统碳酸盐围岩的接触带及附近围岩的裂隙中,具脉型金矿化特征;金矿石中富含多种铋矿物,且与金矿化关系密切。矿床地质特征和流体包裹体研究表明,成矿流体是一种与燕山期钙碱性岩浆侵入活动有关的NaCl_H2O_CO2体系,当其沿近南北向包村断裂进入相对开放的脆性构造裂隙空间,因压力骤降而造成流体不混溶,导致CO2和NaCl_H2O相分离,从而引起热液体系pH、Eh、fo2等物理化学条件发生明显改变,最终促使金在有利的空间内富集成矿。

顺层滑动构造对安徽狮子山矿田“多层楼”矿床的控制

位于长江中下游铁铜成矿带铜陵聚矿区的狮子山矿田,大部分矿床的主矿体具有顺层产出的特点,故有“多层楼”之称,本文在对狮子山矿田构造要素进行详细观测的基础上,进行了构造变形系统时序与形成机制的研究及构造复合效应的分析,重点对顺层滑动构造的特点和成因进行了较深入的剖析,认为狮子山矿田矿床的主要构造控制因素是多层顺层滑动,从而较合理地解释了该矿田的矿床在空间上呈“多层楼”分布的特征。

铜陵大团山铜(钼)矿床辉钼矿赋存状态及成因意义

大团山层状铜矿床中伴生有不同规模的钼矿体。钼矿主矿体赋存于角岩夹矽卡岩和黑色含钼碳质页岩中。矿石手标本中,矿石矿物的颗粒非常细小,难以靠肉眼或矿相显微镜进行鉴别。通过电子探针面扫描,发现钼主要以微小的鳞片状辉钼矿的形式,分布于穿插切割矽卡岩或碳质页岩的石英-方解石脉中。这类石英-方解石脉形成晚于矽卡岩或碳质页岩,通常与岩浆热液活动有关,故推断钼矿化主要与岩浆热液作用有关,辉钼矿Re-Os年龄代表着岩浆热液成矿作用的时代。

介绍大型矿集区的一种富集模式:多重圈闭等温场模式——以铜陵狮子山矿田为例

狮子山矿田是安徽铜陵地区乃至长江中下游地区重要的矿田之一。该矿田目前已探明铜、金等大中小型矿床十多处,按赋存标高自下而上依次为:冬瓜山深部斑岩Cu、冬瓜山Cu、胡村Cu、花树坡Cu、大团山Cu(Au)、老鸦岭Cu、东、西狮子Cu(Au)、鸡冠石Ag、Au、Cu、Pb、Zn,包村Au(Cu)、白芒山Au等矿床,达到大型-超大型规模,引起了国内外矿床地质学家的广泛关注。近年来又发现并勘查出几个独立岩金矿床,且在矿田深部1000多米处又发现了新的矿体,标志着该区找矿工作进入了一个新的阶段。多种矿床类型共存,铜矿与金矿配对,矿床(体)呈多层产出,是矿田的显著特色。矿田内业已发现矽卡岩型、层控矽卡岩型、斑岩型、中低温热液型和风化—淋滤型等矿床;既有以内生作用为主,又有以沉积作用为主的矿床,及二者的复合类型;铜、金可共生、伴生,也可形成各自独立的矿床;自深部斑岩铜矿至C2+3—T2中层状、脉状矿床,成矿垂深大。它们虽产于不同层位的地层中,主要表现为"多层楼"成矿特点,但其产出受统一构造、岩浆岩等多重圈闭因素制约而构成的统一的等温的岩浆-流体-成矿系统之中。在某种意义上说,狮子山矿田是铜陵地区乃至整个长江中下游成矿带的缩影和典型代表。因此,开展狮子山铜、金矿田的岩浆-流体-成矿系统的研究,建立其颇具特色的成矿模式,能指导该区乃至长江中下游地区的矿产勘查和开发,因而有着广阔的应用前景和实际意义。

安徽狮子山矿田白芒山岩体地球化学特征及成因机制

白芒山岩体主要由辉石闪长岩组成,通过岩石学和地球化学的研究,岩石属富碱高钾钙碱性系列,为准铝质(ACNK=0 63～0 72),富含大离子亲石元素(如Ba、Sr)和轻稀土元素,高场强元素(如Nb、Ta、Ti)强烈亏损,SrNd同位素具有EMⅠ型特征。在区域拉张—伸展构造域中,由EMⅠ型富集地幔物质上涌熔融下地壳,发生了结晶分异作用形成。

扬子板块西南缘基性侵入岩锆石年龄及地球化学特征--Columbia超级大陆裂解的响应

云南易门狮子山铜矿区广泛出露辉绿、辉长岩体。前人对区内基性岩浆岩研究程度较低,缺乏辉绿岩的形成时代资料。本文采用锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS)对云南易门狮子山铜矿一带的辉绿岩进行了年代测定及地球化学分析,首次获得锆石U-Pb年龄加权平均值为1858±18 Ma(MSWD=0.90,n=13),代表了该辉绿岩的形成和侵位时代。辉绿岩全岩地球化学具有类似于OIB的特征,SiO2含量(49.1%~49.8%),高Ti2O(2.68%~3.22%);低MgO(4.85%~5.51%),碱含量(4.86%~5.29%),其原始岩浆来源于富集型地幔,构造背景形成于伸展构造环境,表明约1858 Ma扬子板块处于碰撞后板内伸展构造环境,应为Columbia超大陆裂解的产物。易门狮子山地区被辉绿岩侵入接触的原"东川群"地层的沉积时代应大于辉绿岩的侵位时代,结合岩性组合及区域资料,应划入中太古界元江群。

铜陵狮子山矿田构造及其控岩控矿作用的研究

本文通过铜陵地区狮子山矿田构造要素的系统分析,划分了NE向、E～W向、S～N向和NNE向四个构造变形系统,分析了它们之间的复合效应,并建立了构造变形的复合时序。对矿田内的顺层滑脱构造进行了研究,并对其形成机制进行了探讨.文中对构造的控岩、控矿作用进行了分析,阐明了岩矿体的空间分布规律,论证了矿床主要受NNE向构造与其它构造多重复合控制,顺层滑脱构造是主要储矿构造,最后论述了"多层楼"成矿的形成机理.