Random Difference of the Trace Element Distribution in Skarn and Marbles from Shizishan Orefield,Anhui Province,China

Spatial distribution patterns of element concentrations can reflect the information of the mineralization processes. Both the Hurst exponent calculated by R/S analysis and the generalized fractal dimension calculated by using the multifractal model are important parameters for describing the spatial distribution of elements. Five long drill holes, named as M1, S1, S2,S3, and S4, have been selected in the Shizishan (狮子山) skarn orefield in Tongling (铜陵), Anhui (安徽) Province, China. Marbles are well developed around MI and skarn rocks are largely distributed along S1, S2, S3, and S4 drill holes. The drill holes were sampled evenly with an interval of 10 m and 16 trace elements have been measured. The mean of the △D(q) (the height of the generalized dimension spectrum) in the MI drill hole is the lowest. In addition, the mean of the Hurst exponents of the 16 elements in the MI drill hole is also much smaller than that of S1, S2, S3, S4 drill holes, which is in accordance with the analysis of the generalized dimension. It is indicated by the generalized dimension and Hurst exponent that the distribution of trace elements in the marbles is more random than that in the skarn. The result suggests that the mineralization process can change the randomness and persistence features of the element distribution.     

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。     

铜陵狮子山矿田金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学

在全面收集前人有关安徽铜陵狮子山矿田主要矿床矿石和蚀变岩石稀土元素分析结果的基础上,对比研究了矿田内金矿床和铜矿床的稀土元素地球化学特征。研究表明,金矿床和铜矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素组成、轻重稀土比值和(La/Yb)N 值等特征参数承袭了矿区岩浆岩的特征,显示成矿物质的来源以岩浆来源为主,富集地壳组分,反映在成矿过程中深部热液对已固结岩浆岩的淋滤萃取作用和对沉积围岩的叠加改造作用,成矿作用与岩浆作用密切相关;不同成矿阶段和不同类型矿石或蚀变岩石的REE 特征反映REE 的来源和演化可能与成矿金属元素的来源及其富集成矿机制相一致。此外,金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学行为亦显示出明显的差异性,铜矿床矽卡岩阶段矿石比石英硫化物阶段矿石相对低的REE 含量,以及部分矽卡岩矿石具有La,Ce 明显亏损的富集LREE 折线型配分模式,反映铜矿床这部分矽卡岩具有岩浆成因的特征;而金矿床和部分铜矿床中的矽卡岩及矽卡岩型矿石则以热液交代成因为主;金矿床和铜矿床Eu异常特征则反映了其成矿热液流体起源压力的差异及流体性质的阶段性演化。     

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。     

Discovery of Pyrrhotite-Chalcopyrite-Bearing Amphibole Megacrysts in Tongling Area, Anhui Province

Some pyrrhotite-chalcopyrite-bearing amphibole megacrysts (including pyroxene megacrysts) were discovered in Mesozoic augite diorite-porphyrite at Caoshan in Tongling area, Anhui Province. The amphibole megacrysts, belonging mainly to pargasite and magnesiohastingsite, are characteristic of the amphibole composition derived from mantle and crystallized in lower crust. In general, the aggregates of pyrrhotite-chalcopyrite take the shapes of cylinder and sphere. Three occurrences have been recognized in the amphibole megacrysts: parallel linear, bunchy and scattered. The unique cylinder-like shape of the aggregates and remarkable Ni-poor sulfides in Caoshan are distinctively different from the spherical Ni-rich sulfides in pyroxene megacrysts and any other kinds of megacrysts. In terms of composition, the amphibole megacrysts and their sulfides in Caoshan are similar to those in the pyroxenite xenoliths in Qilin, Guangdong Province. In terms of origin, the pyrrhotite-chalcopyrites as exsolution products resulted from the subsolidus re-equilibration of sulfide solid solution within amphibole megacrysts.amphibole megacrysts were first discovered inside and outside China. This discovery is important for the study of regional magma evolution and its associated mineralizations and ore sources as well.     

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。     

铜陵矿集区矿田构造垂直分带

在对铜陵矿集区内矿田构造分类及其控矿特征分析的基础上,依据空间分布位置将矿田控矿构造带划分为浅带、中带和深带3个层次,其空间配置为浅带"行、列、汇"构造样式、中带岩浆侵入接触构造体系和深带"隆中凹"构造,三者在空间上构成了矿田构造的垂直分带.以上覆地层厚度估算矿田各层次控矿构造带的深度大约为浅带0～1 km;中带1～3.0 km;深带＞3.0 km.三个层次的控矿构造带分别控制了热液脉型、矽卡岩型和层控矽卡岩型等主要矿床类型.浅、中、深控矿构造带在不同的矿田常具有不同的组合形式,可以单独出现,也可以是两两组合,当三者复合产出时则构成完整的矿田构造垂直分带.矿田构造垂直分带的发育程度往往决定矿田的成矿特点,是控制成矿系列和"多层楼"成矿的主要原因.     

Thermodynamic study of the association and separation of copper and gold in the Shizishan ore field, Tongling, Anhui Province, China

The Shizishan ore field is the largest gold–copper ore field in the Tongling ore district of Anhui Province, China. Copper and gold deposits in the district are present as one-commodity deposits or as deposits with both commodities. Copper and gold mineralization are either cogenetic or are temporally and spatially distinct. We present the results of systematic geochemical analysis of fluid inclusions from typical Au–Cu deposits in the Shizishan ore field; these data are used to determine the solubility of Cu and Au in the ore-forming fluids and to ascertain the mechanisms and factors that controlled variations in the association and separation of copper and gold mineralization. Our results indicate that copper in the ore-forming fluids was transported as CuCl₂⁻ and CuCl⁰ complexes and that the solubility of copper was controlled by variations in Cl⁻ concentration. In addition, the precipitation of copper was controlled by changes in temperature, pH, fO₂, and fO₂. In comparison, gold in the ore-forming fluids was transported as Au(HS)₂⁻ and Au₂S(HS)₂²⁻ complexes, and the solubility of gold was controlled by variations in total sulfur concentration; the precipitation of gold was controlled by temperature, pH, fO₂, and fO₂. These differences between the two elements meant that copper and gold in the ore-forming fluids responded in different ways to changes in physicochemical conditions. Copper precipitated under relatively acidic conditions at high temperatures, while gold precipitated under weakly alkaline conditions at relatively low temperatures; this dissociation resulted in the temporal and spatial separation and zonation of copper and gold mineralization in the Shizishan ore field.     

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...     

安徽铜陵凤凰山铜矿床成矿流体研究

以安徽铜陵凤凰山铜矿床为例,通过对成矿流体特征的研究以及碳、氢、氧同位素分析,探讨矿床的成矿机制,分析成矿流体性质以及成矿流体来源。凤凰山铜矿床石榴子石、石英和方解石普遍发育流体包裹体,其类型为V-L型、V-L+S型、V-L富气相型和V型。石榴子石、石英和方解石中的流体包裹体分别集中于3个区,其流体包裹体的温度和盐度区间代表成矿流体演化的3个不同阶段。成矿流体经历了从高温度、高盐度向低温度、低盐度的持续演化过程,与成矿作用阶段基本对应,降温、流体沸腾是导致流体中巨量铜元素卸载的主要因素。氢、氧同位素组成表明成矿流体以岩浆水为主,可能在成矿晚期混有少量大气降水。     

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。     

铜陵矿集区块状硫化物矿床地质特征

蚀变-流体填图揭示，铜陵地区石炭系黄龙组喷流沉积含矿岩系中普遍存在块状硫化物矿床，上部为层状块状硫化物矿层，下部为浸染状、细脉-网脉状硫化物矿体，具有典型的双层结构。自下而上矿石具有垂直分带性：硅质矿石、石膏矿石、黄铁矿矿石、黄铁矿-重晶石矿石和菱铁矿．铁质燧石矿石。矿石发育胶状和莓球结构，微细层纹状-马尾丝构造。矿石成分以黄铁矿和菱铁矿为主。矿床发育一套独特的热液气爆角砾岩不规则网脉和相互连通的虫管状．树枝状-姜块状黄铁矿管道系统，矿化形式为弥散式多喷口席状矿化，厚度一般不超过100m。     

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。     

安徽月山矿田夕卡岩型矿床形成的水岩作用

文章分析了安徽月山矿田夕卡岩型矿床形成过程中水岩作用的类型和特征.估算和讨论了水岩作用过程中的质量-体积变化和动力学问题.结论认为:水岩作用对流体成矿系统中夕卡岩和蚀变矿化作用的发生、发展,成矿流体的形成,成矿物质的富集,矿床定位等具有重要意义;水岩作用的水岩比值(W/R)小于0.1;夕卡岩和矿化蚀变分带是开放体系一系列溶解沉淀波反应前锋发生水岩反应后矿物和元素组合的时空分离的结果.     

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义

铜陵狮子山矿田发育大量岩浆岩,且与矿田中的铜金多金属成矿关系密切。锆石SHRIMP同位素精确定年表明,矿田中的岩浆侵位年龄在132.4～142.9Ma之间,即晚侏罗世—早白垩世,属燕山早期晚阶段。矿田岩浆岩体是在同期岩浆活动中多次侵位形成的,岩浆侵入活动可以划分为分别起始于140Ma前后和约136Ma的早晚两次。从岩浆上升侵位到冷却结晶的时间间隔均较短,但其中白芒山辉石二长闪长岩冷却史相对较长,且经历了早期深部岩浆房中的分离结晶作用和后期构造脉动、岩浆上升侵位、减压受热、早期晶体再熔蚀及冷却结晶的过程。结合主量元素和微量元素地球化学研究认为,狮子山矿田岩浆演化的后期,即起源于上地幔或下地壳的原生岩浆在同化了壳源物质并聚集到岩浆房中以后,在滞留的过程中发生了一定程度的分离结晶作用,但尚未固结,成分上显示了一定的带状分布,在区域构造应力松弛及构造事件诱发下,随机地沿发育的构造裂隙先后上升侵位,冷凝结晶。     

安徽铜陵冬瓜山层控矽卡岩铜矿床形成过程——来自磁黄铁矿的证据

冬瓜山铜矿床是安徽铜陵地区代表性的层控矽卡岩型铜矿床之一,磁黄铁矿是冬瓜山铜矿床中广泛分布的矿石矿物。野外调研与矿相学观察显示,该矿床中的磁黄铁矿矿石具有沉积、热变质和热液交代结构构造。矿物学研究表明,不同矿石中的磁黄铁矿成分差异较大,其Fe含量变化于57.78%～60.67%之间,分属高温六方相和低温单斜相,主要由黄铁矿变质脱硫而成。冬瓜山铜矿的形成可能经历了早期沉积作用、中期热变质作用和晚期岩浆热液交代作用等复杂成矿过程。     

新疆阿尔泰地区断裂控矿的多重分形机理

新疆阿尔泰地区断裂构造非常发育并对热液成矿有重要控制作用。分形分析表明该区断裂和矿床的空间分布均为多重分形分布,断裂的奇异指数为1.597～2.403,多重分维谱值为0.551～1.706;矿床的奇异指数为0.925～2.287,分维谱值为0.138～1.363。断裂的高的奇异指数和分维谱值表明该区断裂构造具有较高的成熟度和连通性,有利于提高岩石渗透性、促进流体流动和热液矿床的形成。断裂构造的多重分形分布导致该区热液成矿作用的多重分形分布。断裂体系演化过程中不同断裂部位变形和渗透性存在明显差异,数值模拟表明断裂与岩性和流体之间存在强烈的耦合作用并导致不同岩性的断裂具有明显不同的断裂渗透率。断裂-脉体系演化是一个自组织过程,元胞自动机模拟表明只有在分形渗透临界以上连通性较好的脊骨断裂部位是最有利于流体流动和成矿作用的。因此只有在部分有利的断裂部位才能形成矿床,并导致了断裂构造的奇异指数和多重分维谱值明显高于矿床。     

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。     

安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构

铜陵矿集区是长江中下游成矿带七大矿集区之一，构造上经历了晚古生代的陆缘裂陷、中三叠世的陆-陆碰撞和侏罗纪—白垩纪的陆内构造-岩浆活动。晚石炭世的海底喷流沉积形成了广泛分布的块状硫化物，除部分构成块状硫化物矿床外，还为燕山期中酸性岩浆活动形成的矽卡岩型矿床提供了部分硫和金属物质。为了查明海西期喷流沉积流体系统及其时空展布特征，在铜陵矿集区内开展了以流体活动记录为对象的蚀变-流体填图工作。结果显示，海西期喷流沉积流体系统不仅形成以块状硫化物为主体的喷流沉积记录，而且在下伏岩系中遗留了区域规模的流体蚀变记录。以块状硫化物为主体的喷流沉积记录构成3个喷流沉积旋回，在垂向上和横向上均具有成分和结构的分带性。流体蚀变记录在上部构成顺层蚀变带，在中部构成沿断裂和裂隙充填的石英一硫化物脉体群。在下部则构成半整合蚀变带，表明喷流沉积流体系统由下渗的海水在下部半整合蚀变带形成储集区，经高地热异常的加热后，沿中部脉体群向上迁移，在进入顺层蚀变带后沿砂岩层向两侧扩散，最后经同生断裂和裂隙向海底喷出。块状硫化物与蚀变岩、喷流沉积旋回及硫化物硫同位素的空间展布特征，显示区内存在3个受基底断裂控制的NWW向延伸的流体活动域，包含6个以上的流体储集区域，每个流体储集区域之上发育多个流体上升中心和海底喷流中心。