战略性矿产勘查中实物地质资料筛选收储及应用价值探析--以宣城茶亭铜矿为例

实物地质资料是地质工作中直接产生的第一手实体资料,主要包括钻孔岩心、标本、光薄片、化学样品等,它具有客观性、唯一性、不可复制性,具有重要的保管意义和开发利用价值。在战略性矿产勘查中最重要的实物地质资料是钻孔岩心,本文从多维度分析茶亭铜矿钻孔岩心的筛选方法,收储其具有重要性、典型性、代表性的钻孔岩心,为长江中下游地区开展战略性矿产勘查、进一步丰富成矿理论提供最直接的实物地质资料服务,具有重要的现实意义,也为其它矿床的钻孔岩心筛选提供参考。

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。

安徽宣城茶亭铜金矿床赋矿石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄及岩石成因

安徽宣城茶亭Cu-Au矿床是长江中下游成矿带内新发现的一个斑岩型矿床。文章对该矿床赋矿石英闪长玢岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄及岩石主量与微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素分析,旨在探讨其岩浆起源和岩石成因。锆石U-Pb同位素年龄测定结果显示,赋矿石英闪长玢岩形成年龄为137.8±1.3 Ma(MSWD=0.72),为早白垩世岩浆活动的产物。岩石主量元素显示其具富碱富钠特征,为亚碱性准铝质高钾钙碱性系列岩石。岩石微量元素显示其富集大离子亲石元素K、Rb、Sr、Ba和轻稀土元素,弱富集Zr和Hf,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等,稀土元素配分型式表现为无明显Eu异常。岩石(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值介于0.706403~0.707903之间,ε_(Nd)(t)值介于-7.4^-13.3之间(t=137.8 Ma)。锆石ε_(Hf)(t)值为-4.25^-11.75(t=137.8 Ma)。主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素地球化学特征均指示,赋矿石英闪长玢岩可能是富集岩石圈地幔与扬子下地壳物质部分熔融形成的岩浆混合后侵位的产物。对比长江中下游成矿带断隆区和断凹区侵入岩发现,宣城茶亭矿床赋矿石英闪长玢岩与长江中下游成矿带断凹区(宁芜、庐枞矿集区等)侵入岩,无论是岩石主量与微量元素地球化学特征还是同位素地球化学特征都存在一定差异,而与断隆区(铜陵矿集区)赋矿岩浆岩表现出一致性,暗示宣城茶亭矿床赋矿石英闪长玢岩与长江中下游成矿带断隆区岩浆岩有着基本一致的成岩物质来源和岩石成因机制,是富集岩石圈地幔熔融岩浆及其引起的下地壳物质部分熔融岩浆发生岩浆混合作用并伴随着一定程度的分离结晶作用进而浅成侵位形成。

安徽宣城茶亭铜金矿床地质和地球化学特征及成因

安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带浅覆盖区新发现的一个大型矿床,产于南陵-宣城中-新生代火山-沉积盆地中。矿床地质研究表明:矿体赋存于早白垩世石英闪长玢岩侵入体中,矿化强烈部位与隐爆角砾岩筒发育部位明显重叠而且范围略大;矿床围岩蚀变发育,以硅化、钾长石化、黑云母化、绢(白)云母化、黄铁矿化为主,分带性较为明显,矽卡岩化、绿泥石化、硬石膏化、碳酸盐化和高岭石化等蚀变仅在局部呈条带状、团块状分布;矿石具角砾状、脉状、细脉-网脉状、细粒浸染状构造和交代残余结构、固溶体分离结构等,其中,角砾状和脉状矿石中常常发育磁铁矿-赤铁矿和矽卡岩矿物石榴子石、透辉石等,硬石膏尤其发育,甚至形成硬石膏岩;矿石中金属矿物有黄铁矿和黄铜矿及少量斑铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿等;隐爆角砾岩的角砾成分以石英闪长玢岩为主,胶结物主要为岩屑或岩粉及热液矿物两类。矿床流体包裹体研究表明:矿石石英中发育液相、气液相和含子晶气液相包裹体,气相成分以水为主;含子晶气液相包裹体主要见于成矿较早阶段与具有裂纹的黄铁矿共生的石英中,均一温度为360~420℃,流体盐度较高,而铜金主成矿阶段发育气液相和液相包裹体,均一温度介于270~300℃和190~220℃区间,相应的成矿流体的盐度和密度较低。矿床H-O、C-O和S、Pb同位素组成特征指示成矿流体、成矿金属元素及其化合元素主要来自于岩浆或岩浆岩,沉积地层和大气降水对成矿亦有一定的贡献,但所起作用相对较小。黄铁矿Re-Os同位素年龄与赋矿石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。综合矿床地质和地球化学特征,认为宣城茶亭铜金矿床与斑岩型和火山-次火山岩型(浅成低温热液型)矿床既有相似之处,也有明显的差异,因而确定为一个与早白垩世石英闪长玢岩浅成侵入体有关的隐爆角砾岩型矿床,该矿床是长江中下游成矿带中的一个新类型矿床。

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。

安徽宣城茶亭铜金矿区外围找矿潜力分析

安徽宣城茶亭铜金矿是皖东南首次发现的大型斑岩型铜金矿。近年来在该地区实施的一系列物探工作以及验证物探异常获得新的找矿成果,区内铜多金属矿与岩浆活动十分密切,中酸性侵入岩能引起地磁异常,碳酸盐岩能引起重力异常,黄铁矿、黄铜矿能引起可控制音频大地电磁(controlled source audio magnetotelluric method,CSAMT)低阻异常,研究发现茶亭斑岩型铜金矿物探异常特征为低磁、高重力场、CSAMT低阻。根据上述综合找矿信息,在茶亭斑岩型铜金矿外围深部找矿中发现了新的含金隐爆角砾岩体以及铅锌矿体,指明了茶亭外围找矿方向,为进一步的找矿突破提供了思路。