Underplating of Mesozoic Mantle-derived Magmas in Tongling, Anhui Province: Evidence from Megacrysts and Xenoliths

Lithological observations and mineralogical analyses on pyroxene and hornblende megacrysts and pyroxene and hornblende cumulates in xenoliths in the Mesozoic plutons of the Tongling region, Anhui Province, provide evidence for the magmatic underplating of mantle-derived alkali-olivine basalt at circa 140 Ma. The pyroxene and hornblende megacrysts and cumulates were formed through the AFC process at depths ranging from 27 to 35 km.     

安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用——来自矿物巨晶和岩石包体的证据

安徽铜陵地区中生代的岩浆岩岩体中产有多种矿物巨晶和岩石包体。笔者对产于曹山辉石冈长玢岩和鸡冠石花岗闪长岩中的辉石和角闪石巨晶及其堆积岩或堆积晶进行了详细的岩相学和矿物化学研究，并在此基础上估算了矿物平衡结晶的温压条件，讨论了安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用问题。研究表明，铜陵地区大约在140Ma以前发生了碱性橄榄玄武质岩浆的底侵作用，辉石巨晶和角闪石巨晶及其堆积晶是由底侵的碱性橄榄玄武质岩浆在28～33km深处的深位岩浆房中与下地壳发生同化混染作用形成的中基性岩浆经结晶分异作用形成的，而辉石堆积岩是由中基性岩浆在19～21km深处的浅位岩浆房中与中地壳的浅变质岩系发生同化混染作用形成的中性岩浆经结晶分异作用形成的。     

安徽铜陵岩浆岩中辉长质岩石包体的发现及其地质意义

在安徽铜陵白芒山、老庙基和小铜官山岩体中发现了3个辉长质岩石包体。报道了这些辉长质岩石包体及其寄主岩的岩相学观察以及矿物电子探针和全岩岩石化学、微量元素、稀土元素和锶钕同位素分析资料,总结了辉长质岩石包体的特征,讨论了它们的地质意义。该区辉长质岩石包体主要有两类。一类具“斑状”结构,“斑晶”主要是斜长石和角闪石。“基质”具微粒半自形一自形等粒状结构,主要矿物成分为斜长石和角闪石;另有少量黑云母,有时还有少量辉石。另一类具辉长结构,主要由辉石、斜长石、角闪石和黑云母组成。本区辉长质岩石包体低铝高镁和富碱,其Cr,Co和Ni的含量明显偏高,重稀土元素,特别是钇相对富集,(^87Sr／^86Sr)．为0．7063到0．7069,εNd(t)为-4．9～-8．8,与大陆裂谷碱性玄武岩的特征一致,表明本区此时属于拉张环境。研究还表明,铜陵地区不具“斑状”结构的辉长质岩石包体是由底侵的碱性玄武岩浆在约26km深处的深位岩浆房中直接冷凝结晶形成的。本区具“斑状”结构的辉长质岩石包体中的“斑晶”由闪长质岩浆在8～13km深处的中位岩浆房中发生结晶分异作用形成,而“基质”是在“斑晶”形成以后,由深位岩浆房中的中基性演化岩浆上侵到中位岩浆房,并围绕早期“斑晶”矿物结晶而形成。     

安徽铜陵桂花冲斑岩铜矿围岩蚀变与矿化作用

桂花冲铜矿为安徽铜陵地区新发现的斑岩型铜矿,斑岩体为准铝质高钾钙碱性的花岗闪长斑岩。围岩蚀变与矿化作用是斑岩型矿床成矿过程研究的一项重要内容,对蚀变带岩石开展元素地球化学成分的迁移研究,是分析热液交代蚀变过程的基础。桂花冲铜矿区内围岩蚀变作用比较强烈,蚀变类型主要有钾化、绢云母化、硅化、绿泥石化和碳酸盐化等。蚀变分带比较明显,由内向外依次为钾化带、绢英岩化带和青磐岩化带,矿体主要产于绢英岩化带内。矿化蚀变自早至晚划分为钾长石、石英-绢云母、石英多金属硫化物和碳酸盐4个阶段。蚀变带物质组分迁移结果表明,在蚀变过程中,岩石的主量元素除TiO₂、MnO、MgO外,其他元素迁移量发生了明显改变;微量元素除Sr和Cu外,迁移量变化较小,稀土元素在矿化强的部位亏损,在矿化弱的地带富集。岩体及蚀变带岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式一致,说明岩体与蚀变岩石经历了相同来源流体的交代蚀变,是岩浆流体连续作用的结果。     

安徽铜陵矿集区硅质岩成因及意义

铜陵地区二叠系栖霞组到大隆组(P_1q—P_2d)各层位中硅质岩分布广泛。通过野外地质填图过程中的详细观察和硅质岩常量元素、稀土元素和微量元素的分析,结果表明,这些硅质岩是热水活动间歇式、多次活动的结果。硅质岩构成铜陵地区二叠系主要的矿(源)层或矿胚层(Protore)之一。硅质岩具有低 Fe_2O_3/FeO、SiO_2/Al_2O_3、SiO_2/(K_2O+Na_2O)、SiO_2/MgO、MnO_2/TiO_2 值;低 Co高 Ni,Co/Ni<1,U/Th>1;低 ∑REE,负 Ce异常,重稀土相对富集等热水沉积物的特征,为热水沉积的结果。氧同位素估算的热水古温度为49～249℃(高温部分有后期岩浆的叠加扰动)。硅质岩是铜陵地区二叠系层控矿床的重要找矿标志,对于隐伏矿床的寻找和矿产预测具有重要意义。     

安徽铜陵胡村南铜钼矿床流体成矿过程

胡村南铜钼矿床是在安徽铜陵铜(金)矿集区中发现的第一个矽卡岩-斑岩复合型铜钼矿床,在长江中下游成矿带具有特殊性和典型性。文章对该矿床进行了矿床地质和流体包裹体研究,旨在查明该矿床的流体成矿过程。胡村南铜钼矿床流体成矿过程可以划分为高温气成热液期、中高温热液期和低温热液期3个成矿期。高温气成热液期发育钾长石化和矽卡岩化,中高温热液期发育绿泥石化、绿帘石化和绢云母化,而低温热液期主要发育碳酸盐化。其中,中高温热液期为主要矿化期,形成辉钼矿和黄铜矿等多种硫化物网脉。高温气成热液期矿物中发育富液相和含子晶多相包裹体,中高温热液期矿物中也主要发育富液相包裹体和含子晶多相包裹体,但可见少量的富气相包裹体,低温热液期矿物中只发育富液相包裹体。从高温气成热液期经中高温热液期到低温热液期,成矿流体均一温度从435℃以上,经203~458℃,降低到156~276℃;盐度w(NaCleq)从14.0%~64.9%,经4.6%~47.5%,降低到1.0%~15.5%。成矿流体在其演化过程中发生过不混溶作用和沸腾作用。不混溶作用发生在气成热液期,使成矿流体中的成矿元素大量富集。沸腾作用发生在中高温热液期,导致成矿流体中的成矿元素卸载而沉淀出大量金属硫化物。     

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δ^13 Cv-PDB、δ^18OV-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。     

安徽铜陵马山金硫矿床稀土元素和稳定同位素地球化学研究

安徽铜陵铜官山铜矿田是中国长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带中著名的矽卡岩型矿床。马山金硫矿床位于安徽铜陵铜官山矿田,侵入岩体为天鹅抱蛋山石英闪长岩。文章通过对马山金硫矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征研究,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,稀土元素球粒陨石标准化组成模式为右倾型,矿石的稀土配分曲线类似于天鹅抱蛋山石英闪长岩,认为形成该矿床的热液流体主要来源于闪长质熔体。马山金硫矿床矿石中石英的δ18OH2OV-SMOW变化范围为6.9‰~10.7‰,平均为8.7‰,与岩体的δ18OV-SMOW值(9.3‰~11.1‰,平均为10.0‰)比较接近,而矿石中石英的δDV-SMOW变化范围为-69‰~-62‰,表明矿石成矿流体主要来自岩浆。矿石中方解石的碳、氧同位素组成与矿区围岩的碳、氧同位素组成明显不同,其δ13CV-PDB、δ18OV-SMOW值分别为-5.2‰~-3.6‰和12.2‰~12.9‰,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水来源的特点。     

安徽省铜陵矿集区狮子山岩浆流体系统地球化学测试数据集

铜陵矿集区是中国最著名的铜、金、铁产地之一,该矿集区内成矿与岩浆作用关系密切。狮子山岩浆流体系统分布最为广泛,是铜陵矿集区岩浆活动与成矿作用的主体,为众多地质学家所重视。狮子山岩浆流体系统地球化学测试数据集包括系统内具有代表性的34件岩石样品主微量元素数据、32件流体包裹体显微测温数据; 5件石英包裹体稀土、微量元素数据; 28件样品C-H-O同位素数据及27件样品的硫同位素测试数据。全部测试均在国家知名测试数据实验室进行,数据质量可靠。该数据集可以反映狮子山岩浆子系统的岩浆活动特征、成矿流体特征、成矿物质来源,为揭示矿床成因、成矿流体来源及演化等科学问题提供数据支撑。     

安徽铜陵大团山铜矿床层状矽卡岩矿体中辉钼矿Re-Os年龄测定及其地质意义

安徽铜陵大团山铜矿床位于长江中下游铁铜成矿带中段,前人根据与成矿有关中酸性侵入岩的时代推测其形成于燕山期。本文运用Re-Os同位素测年方法对大团山铜矿床层状矽卡岩型矿体中的辉钼矿进行了精确年龄测定,获得等时线年龄139.1±2.7Ma,模式年龄变化在138.0~140.8Ma之间。这组年龄数据和与成矿有关中酸性侵入岩的40Ar/39Ar同位素年龄135.8~139.8Ma相吻合。作为中国东部中生代大规模成矿作用的产物,大团山铜矿床及铜陵地区铜硫(金)矿床的形成与岩石圈构造体制大转换之地球动力学事件相耦合。     

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石U-Pb年龄意义

铜陵地区中酸性侵入岩与广泛分布的铜、金矿床有着密切成因关系。为有效限定狮子山矿田内岩浆活动时代,对其中岩性由辉石闪长质、石英闪长质至花岗闪长质的侵入岩体进行系统的锆石LAICPMS定年研究,获得南洪冲花岗闪长岩的206Pb/238U年龄为141.2±1.6 Ma。在辉石闪长岩和石英闪长岩中发现继承锆石(继承锆石构成的核部),为揭示分散复杂的年龄中包含的地质意义,通过综合相关研究成果,做207Pb/235U206Pb/238U图解,发现年龄介于太古宙到古元古代和年龄介于中元古代到早白垩世的投影点分别构成了不一致直线(下交点年龄分别为1785+64-69 Ma,141.9±8.1 Ma;上交点年龄分别是2795+91-80Ma,1290±12 Ma,其中,141.9±8.1 Ma与燕山期岩浆活动时代相一致,而三个较为古老的交点年龄与年轻地壳中锆石的统计峰值年龄(2.7Ga、1.9Ga、1.2Ga)较为接近,暗示了壳源物质加入的可能性;通过把已发表的岩浆成分数据代入由锆石结晶实验获得的公式,得到Zr饱和温度,辉石闪长岩为650~700℃,石英闪长岩为750~790℃,花岗闪长岩为750~760℃。饱和温度、ZrSiO2图解和继承锆石出现的事实,共同表明狮子山矿田内岩浆温度偏低。     

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术形成有一定贡献，但不具有主导地位。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。     

Multifractal Analysis of Element Distribution in Skarn-type Deposits in the Shizishan Orefield, Tongling Area, Anhui Province, China

A series of element concentrations sampled from four drill cores with a length about 1000 m into different skarn-type deposits were selected from the Shizishan orefield, central Tongling, southeastern part of Anhui Province. Using the multifractal method, the distribution and migration characteristics of the major and trace elements are analyzed. The multifractal spectrum of the major elements is left-skewed, whereas the spectrum of the trace elements is right-skewed, which shows that in the process of skarn formation, the trace elements were enriched only locally, and major elements transported within a much larger range. The correlation coefficients of the multifractal parameters Aa （width of the multifractal spectrum） of the four drill cores are relatively low, but the correlation coefficients of the multifractal parameters R （spectrum symmetry parameter） and Af are relatively higher, indicating that although the non-homogeneous intensity of the distribution of elements is inconsistent, their spatial accumulation patterns are almost the same during the ore-forming process. The statistics of the mnltifractal parameters of various elements in the different locations show that the ore-forming processes and element migration pattern in the Shizishan orefield are consistent, and that the migrations of trace elements and major elements exhibit some differences.     

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。     

安徽铜陵狮子山矿田夕卡岩型金矿床的矿物组合、化学成分及成因意义

包村和朝山金矿床位于安徽铜陵狮子山矿田，属于夕卡型岩金矿床，侵入岩体分别为包村石英闪长岩体和白芒山辉石闪长岩体。通过矿相鉴定和电子探针分析，对矿床中的自然金进行了详细的观察和研究。结果表明，在两个矿床中，金矿物均以独立的自然金颗粒形式产出，且常具有“银边结构”，但在自然金的嵌布方式、载体矿物、形态、大小、金银含量变化和成色等方面表现出显著差别。根据自然金的不同特征，对金矿床的成因进行分类，包村金矿床属于Cu-Au共生，而朝山矿床为Cu-Pb-Zn-Au共生型金矿床。不同矿床不同的金产状主要是由于金的运移、络合物种类、温度、pH和金银络合物活度比值等因素赞成的。此外，包村矿床和朝山矿床在地表均遭受氧化作用形成表生矿床，其表生金成色均明显高于原生金，且成分均一。     

安徽铜陵荷花山铅锌矿床地质特征与成矿规律

荷花山大型铅锌矿位于长江中下游成矿带铜陵矿集区,是该矿集区内最新类型的典型矿床。矿区出露一套以砂页岩、硅质岩、灰岩为主的沉积岩地层,由F1断层、F2断层、褶皱和朱村断陷盆地以及热液共同作用,使早—中三叠世灰岩中发育构造溶解垮塌角砾岩,矿体赋存于其中。通过沉积成矿、热液成矿和岩浆作用等成矿规律的分析,认为荷花山地区具有良好的成矿地质前景,荷花山铅锌矿床受晚期岩浆热液的影响,铅锌进一步富集。荷花山铅锌矿床与沉积作用和热液作用关系较密切,岩体侵入对荷花山矿床进行了破坏和改造,并形成少量的闪锌矿和方铅矿。荷花山矿床位于铜陵矿集区内,其成矿规律与矿集区其他矿床的成矿规律相比既有共性又有特性,其独特的成矿规律丰富了铜陵矿集区的成矿理论。     

安徽铜陵矿集区杨冲里金矿岩浆岩地球化学特征与成因

杨冲里金矿是长江中下游成矿带铜陵矿集区舒家店矿区新发现的新型金矿床,属构造蚀变岩型金矿床,矿体主要赋存于二长闪长岩和志留纪地层的碎裂岩中,元素受构造作用影响明显。矿区出露岩体主要有辉石闪长岩和二长闪长岩,对辉石闪长岩进行全岩主微量元素分析,结果辉石闪长岩碱铝比（A/NK）在1.63～1.96之间,铝过饱和度（A/CNK）在0.58～0.68之间,属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,近AM远离FM,有富碱趋势;富集大离子亲石元素（LILE）Ba、Sr、Th等;亏损高场强元素（HFSE）Nb、Y、Yb等;稀土总量在205～268 mg/kg之间,平均值为232 mg/kg,轻重稀土分异明显。岩石地球化学特征显示岩浆起源于岩石圈地幔的碱性玄武质岩浆,烘烤下地壳使之发生部分熔融形成深部岩浆房,直接侵位到浅部形成辉石闪长岩,在侵位过程中经历了不同程度的结晶分异和同化混染作用。     

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,义相互共生或伴生,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1分析,探索铜、金共生与分离的机制和...     

安徽铜陵新桥铜金矿床黄铁矿Rb／Sr同位素年龄数据——燕山晚期成矿作用的证据

本文采用亚样品取样和Rb/Sr同位素方法对安徽铜陵新桥铜-硫铁-金矿床层状矿体矿石矿物--黄铁矿直接进行Rb-Sr等时线法测定,获得了112.6±7.8Ma的Rb-Sr等时线年龄,它代表了主成矿期成矿作用的时代.结合已有地质资料认为燕山晚期成矿作用在新桥铜-硫铁-金矿床的形成中居重要作用.     

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。