冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿流体特征及其成因意义

对冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床的矿物流体包裹体进行了深入研究。结果显示，主成矿阶段流体的温度高达350－400℃，成矿流体是一种高温（350－400℃），高率（ω（NaCl)=13.45%-48%)，高密度（大于1.1g/cm^3)的流体。其中的稀土元素具轻稀土富集，Eu呈显著负异常，轻重稀土分异明显的特征。由于其特殊的成矿环境，流体的输运过程是一种近于等温的过程。成矿作用发生于偏酸性且较还原的条件下。成矿流体由岩浆源和地层共同提供，是一个典型多源成矿物质，多成矿阶段，多控矿因素的层控夕卡岩型矿床。     

层控夕卡岩型矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移--以铜陵冬瓜山铜矿床为例

应用改善了的质量平衡方程研究冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移，结果表明：系统中Zr,Hf,Y和Nb为不活动元素，其余均为活动元素。主量元素中仅CaO为迁出组分，其质量迁移量为84％，其余均为带入组分，带入量最大的SiO2的质量迁移量高达2384％；稀土元素均为带入组分，其中，中稀土较轻稀土和重稀土的活动性更强；其它微量元素中，带入序列由强到弱为：Cr→Ta→Sn→Th，迁出序列由强至弱依次为：U→Sb→Ni—Sr→Ba→Bb→Co→W；成矿元素Cu和Ag为带入组分，其中Cu的带入量最大，质量迁移量高达1200％。本文还得出两点具普适性认识：①稀土元素较其它微量元素对体系条件的变化更为敏感，且往往表现出明显的规律性变化，能更好地示踪地质地球化学过程。②不同元素在不同体系中的行为特征差异极大，仅凭经验判定某一元素为不活动元素往往不可靠。因此，在开展质量平衡研究时，首先采用适当方法确认体系的不活动元素是一项不可或缺的前提工作。     

层控交代型夕卡岩金矿床形成机理的实验研究

采用安徽铜陵狮子山层控交代型夕卡岩金矿床未蚀变、未受矿化影响的地层层位的岩石——砂岩与碳酸盐岩 ,灰岩与硅质岩 ,灰岩与泥质页岩 ,泥质岩与条带灰岩和单独泥灰岩作试料 ,分别模拟配制 p H为 4.5、 5.5、 6.5和 7.5的 0 .5M Na Cl 0 .5M KF 0 .1 M K2 SO4 0 .0 5M Au Cl3水溶液作为成矿热液。试料和溶液焊封在银试管内 ,放在高压釜反应腔中持续 96 h的交代作用。实验结果表明在温度为 2 50～ 650℃和压力 2 0 0× 1 0 5 ～ 80 0× 1 0 5 Pa下的弱氧化、弱还原环境中 ,都能形成夕卡岩矿物和金矿物组合 ,其中冬瓜山矿床 (砂岩与碳酸岩交代作用 )系统的实验形成了透闪石 蛇纹石 硬石膏 自然金 ( ) ,硅灰石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 硬石膏 银金矿 ( )和方柱石 透辉石 -钙铁辉石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 ( )组合分别与上述矿床含矿、含 H2 O夕卡岩 ,含金夕卡岩和高温无矿夕卡岩矿物共生组合相吻合。金在 2 50～ 350℃范围以自然金状态沉淀 ,在 350℃以上以少量的银金矿形式出现 ,在 60 0℃以上的实验产物中未见金呈独立矿物产出。     

安微铜陵层控夕卡岩型铜矿床的成矿作用动力学

本文应用输动反应耦合过程动力学模型研究发安徽铜陵层控夕卡岩型铜矿床的成矿作用动力。     

地质流体的输运-化学反应与成矿作用微观机制研究——以安徽冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床为例

以冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床的基本地质特征为基础建立了成矿作用的地质模型,运用成矿作用动力学理论将其转化成动力学模型,然后对动力学模型求解得到刻划矿质在断裂—多孔介质体系中输运-化学反应演化规律的解析解。研究揭示冬瓜山矿床的成矿微观机制为:成矿流体受外力的驱动在断裂-多孔隙复杂介质的输运过程中,由平流、动力弥散、扩散作用与交代反应、溶解-沉淀反应相互耦合作用而成矿。介质的有效孔隙度和渗透率等动力学参数是矿体的空间分布及规模大小的主要控制因素。模拟结果合理地解释了矿体的空间展布、矿石品位及矿石结构构造的空间变化特征等矿床的基本地质特征。本研究显示,一旦成矿过程的基本动力学参数能确定,可预测成矿的位置、矿体长度、厚度及贫富变化的规律,显示动力学研究具有潜在的重要应用价值。本文为研究复杂介质中矿床形成的微观机制提供了一种新的思路。     

夕卡岩型矿床成因类型及成矿特征

夕卡岩型矿床是一种具有重要工业意义的矿床类型,多年以来一直是矿床学研究工作的热点,经过一个多世纪的发展历程,对该类矿床的认识也由传统的接触交代成因演变为多种成因;但目前仍然有很多地质工作者局限于传统的接触交代成因。为了能够更好的认识该类矿床,本文在前期夕卡岩成因类型总结的基础上,归纳了各种夕卡岩及夕卡岩型矿床的主要特征及成矿作用,分析了不同成因夕卡岩类型之间的区别和联系。     

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.     

内蒙古东部与夕卡岩型矿床有关的花岗岩氧同位素特征——以浩布高矿床为例

浩布高一白音诺铅锌铜锡矿床位于大兴安岭山脉的中南段和黄岗-甘珠尔庙锡铅锌成矿带的北东端(Chu，2002)，属夕卡岩型矿床。已经发表的论文中提出浩布高-白音诺地区与Cu-Zn-Pb(-Sn)成矿有关的碱性花岗岩有非常特殊的、可低到-8‰～ 1‰的原始δ^18OV-SMOW(‰)值，因此认为该区域岩浆具有不正常的原始氧同位素组分(张德全等，1993；牟保磊等，1997)，即该区深部存在低氧的岩浆源。国外也有类似的报道(Muehlenbaches et a1．，1974；Auweral et a1．，1991；Cartwright et a1．，1991；Taylor et a1．，1997)。为此，笔者对浩布高矿床与成矿有关的花岗岩体、矿体夕卡岩的全岩和从中分离出来的石英单矿物的氧同位素进行了进一步的分析研究。     

Geochemical Behaviors of REE and Other Trace Elements during the Formation of Strata-bound Skarns and Related Deposits: A Case Study of the Dongguashan Cu (Au) Deposit, Anhui Province, China

REE and other trace elements in the altered marbles, massive skarns and ores, as well as garnet and quartz were determined in order to examine the behaviors of trace elements during hydrothermal alteration. It is demonstrated that the high-field-strength (HFS) elements Zr, Hf, Th and Nb were immobile while other trace elements were mobile during the formation of skarns and related deposits. REE and ore-forming elements such as Cu and Ag in hydrothermally-altered marbles and skarns were provided primarily by hydrothermal fluids. In the direction transverse of the strata, the more deeply the marbles were altered, the higher the total REE abundance and the larger the negative Eu anomalies would be. The chondrite-normalized REE patterns of skarns are similar to those of the marbles, but the former are distinguished by much higher REE contents and more remarkable negative Eu anomalies. Those patterns were apparently not inherited from the marble protolith, but were controlled by garnets, which were determine     

安徽冬瓜山矽卡岩铜矿石榴石成分特征及其成因探讨

对安徽铜陵冬瓜山铜矿石榴石的地球化学特征进行了研究,并进行了成因探讨。野外调查及镜下观察发现,冬瓜山铜矿石榴石分为两期形成,第Ⅰ期石榴石环带发育,颜色较深,呈褐-棕黄色;第Ⅱ期石榴石呈他形-半自形穿切Ⅰ期,颜色较浅,呈浅黄-蜡白色,具非均质性。石榴石主量、稀土元素的等离子光谱(LA-ICP-MS)分析结果显示这两期石榴石有较大差别:第Ⅰ期石榴石钙铁榴石组分含量较高,可达94.14%,稀土元素配分模式为轻稀土元素富集、Eu正异常的右倾曲线;第Ⅱ期石榴石则相对富铝,钙铝榴石组分含量达44.06%,稀土元素配分模式为重稀土元素略微富集、Eu负异常的平缓曲线。这些特征表明,第Ⅰ期石榴石为岩浆成因,形成于较氧化环境;第Ⅱ期石榴石为热液交代成因,形成于较还原环境。     

新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床稀土元素地球化学研究

乌吐布拉克中型铁矿床位于阿尔泰南缘成矿带东段麦兹盆地,矿体赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物.矿区多数围岩的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集型,具有中等程度的Eu负异常及中等程度的Ce负异常;斜长角闪岩、含磁铁矿石榴子石矽卡岩、绿帘石矽卡岩...     

安徽铜陵冬瓜山铜矿床成矿流体特征及演化

对安徽铜陵冬瓜山矿床内矽卡岩矿物、石英、方解石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温分析、群体包裹体气液相成分分析、单个包裹体气液相成分激光拉曼探针分析,探讨了成矿流体的特征及演化。研究表明,该矿床与燕山期岩浆热液有关的成矿流体,从早期矽卡岩阶段,经中期石英硫化物阶段,至晚期石英方解石阶段,是从高温、高盐度、富钾流体演化至中高温、中高盐度、富CO2(CH4)流体再至中低温、低盐度流体。成矿流体中的主要挥发分为H2O、CO2、CH4,并含少量C2H6、H2S、N2等,液相成分中的阳离子以Na 、K 为主,有少量Ca2 、Mg2 等,阴离子除Cl-外,SO42-的含量也较高。     

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿流体特征及成矿过程探讨

流体包裹体的研究表明冬瓜山铜（金）矿床原生流体包裹体分为气液两相水溶液包裹体（Ⅰ型）和含子矿物多相水溶液包裹体（Ⅱ型）,以Ⅰ型包裹体为主。同一矿物中多种类型包裹体共存,且均一温度相近、均一方式不同,显示成矿过程中流体可能发生过沸腾作用。流体包裹体均一温度大致可分为318.8~547.5℃、220.1~378.2℃和196.7~263.2℃三个区间,对应流体密度和均一压力分别为0.86~0.98 g/cm³和（219~661）×10⁵ Pa、0.66~1.08 g/cm³ 和（26~190）×10⁵ Pa、0.88~0.96 g/cm³和（17~48）×10⁵ Pa,盐度w（NaCl_eq）峰值为12%~16%和40%~48%。结合成矿流体的演化特征,对成矿过程进行了探讨,认为流体的不混溶是引起成矿物质沉淀富集成矿的重要因素。     

铜陵冬瓜山层控矽卡岩型铜金矿床的成因机制:硫同位素制约

冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区乃至长江中下游成矿带中的一个重要矿床。矿床上部受石炭系层位控制,发育层状、似层状层控矽卡岩型矿体;下部受岩体及其接触带控制,在岩体及其接触带围岩中发育脉状、细脉浸染状矿体。上部层控矽卡岩型矿体中的矿石类型以含铜(金)石英硫化物为主,矿石硫化物矿物的硫同位素组成显示主要成矿阶段的硫同位素基本达到了平衡。矿石矿物中的硫化物和硫酸盐的硫同位素组成对比表明,冬瓜山矿床与斑岩型矿床相似,而与Sedex型和VHMS型矿床不同。结合矿床成矿物理化学条件和矿石矿物共生组合关系,根据硫同位素储库效应,认为冬瓜山矿床硫化物阶段成矿热液中的含硫物种以H2S为主(XH2S0.99),硫化物的结晶沉淀对成矿热液的δ34S值影响不大。应用大本模式,高温岩浆来源的热液与熔体之间的硫同位素分馏Δ34S为0‰～+5‰,依据岩浆岩全岩硫同位素组成可以确定岩浆来源热液的硫同位素组成为+0.3‰～+12.0‰。在高温(600～350℃)硅酸盐阶段和氧化物阶段,硬石膏与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S为+5.0‰～+19.0‰,而在高温(450～350℃)氧化物阶段后期及低温(350～200℃)硫化物阶段,黄铁矿与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S分别为-1.0‰～0‰和0‰～+1.5‰。据此计算的含硫矿物硫同位素组成理论值与冬瓜山矿床实测值基本一致,显示成矿热液流体中的硫源为岩浆来源。综合前人对区域及冬瓜山矿床的研究,本文认为冬瓜山矿床为与燕山期岩浆作用密切相关的层控矽卡岩型铜金矿床。岩浆及其平衡热液中较高的总硫同位素组成暗示岩浆混染了区域沉积地层中广泛发育的膏盐成分。虽然硫同位素组成特征显示区域沉积岩成岩过程中经历了明显的海水沉积作用和细菌硫酸盐还原作用,但冬瓜山矿床矿石没有保存海西期沉积成矿的硫同位素证据。     

安徽大团山层状铜矿床地质特征及成因探讨

大团山层状铜矿床位于铜陵狮子山矿田内,矿体主要呈透镜状、似层状赋存于三叠系殷坑组地层中,与矿化有关的岩浆岩为燕山中晚期石英闪长岩。在前人研究工作的基础上,试图通过大团山层状矿床的矿床地质特征、矿石矿物稀土元素组成和硫同位素示踪研究,深入探讨大团山层状铜矿的成因。     

斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究：以冬瓜山矿床为例

本文初步报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征。其中,硫化物的δ65Cu变化范围为-0.54‰~0.95‰,变化范围较大,可达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力。不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体→斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重。导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏。并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中。在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素。硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向。     

Carbon-oxygen isotopic geochemistry of the Yangla Cu skarn deposit,SW China: Implications for the source and evolution of hydrothermal fluids

The Yangla Cu deposit is the largest Cu skarn deposit in the Jinshajiang tectonic belt. Based on the detailed observation of crosscutting relationships, three mineralization stages (i.e., pre-ore, ore and supergene) have been identified in the Yangla deposit. The pre-ore stage is dominated by prograde skarn. The ore stage is characterized by the precipitation of hydrous silicate minerals, Fe-oxides, Fe-Cu-Mo-sulfides, quartz and calcite, whose mineral assemblages were formed in the early and late sub-ore stages. The early sub-ore stage is marked by retrograde alteration with the deposition of hydrous silicate minerals (e.g., actinolite, epidote and chlorite), Fe-oxides, abundant Fe-Cu-Mo-sulfides, quartz and minor calcite. Whilst, the late sub-ore stage, associated with silicic and carbonate alteration, is represented by widespread thick quartz or calcite veins with disseminated pyrite, chalcopyrite, galena and sphalerite. We present new carbon-oxygen (C-O) isotopic compositions of the ore-hosting marble and hydrothermal calcite of this deposit. The hydrothermal calcite in the Yangla deposit was precipitated from both the early and late sub-ore stages. Calcite I from the early sub-ore stage is anhedral, and occurs as spot in the skarn or locally replaces the skarn minerals. Calcite II from the late sub-ore stage is distinguished by being coarse-grained, subhedral to euhedral and its occurrence in thick veins. Calcite I contains lower δ¹³C_PDB (−7.0‰ to −5.0‰) and δ¹⁸O_SMOW (7.2‰ to 12.7‰) than Calcite II (δ¹³C_PDB = −4.5‰ to −2.3‰; δ¹⁸O_SMOW = 10.7‰ to 19.4‰). In the δ¹³C_PDB vs. δ¹⁸O_SMOW diagram, the Calcite I and Calcite II data fall close to the igneous carbonatite field and between the fields of igneous carbonatite and marine carbonates, respectively. This suggests a dominantly magmatic origin for the early sub-ore fluids, and there might have been increasing carbonate wall rock involvement towards the late sub-ore stage. The ore-hosting marble (δ¹³C_PDB = −4.8‰ to −0.3‰; δ¹⁸O_SMOW = 10.2‰ to 23.9‰) also shows a positive δ¹³C_PDB vs. δ¹⁸O_SMOW correlation, which is interpreted to reflect the decreasing alteration intensity during the interactions between the hydrothermal fluids and ore-hosting carbonates. Simulated calculation suggests that both the Calcite I and Calcite II precipitated at 350 °C to 250 °C and 250 °C to 150 °C, respectively. We proposed that CO₂ degassing and water/rock interactions were likely the two major processes that precipitated the calcite and led to the observed C-O isotopic features of the Yangla Cu deposit.     

西藏甲玛铜多金属矿床矽卡岩形成及矿化过程中的元素地球化学行为

西藏甲玛铜多金属矿床是冈底斯成矿带中东段近年来取得重大找矿突破的超大型斑岩-矽卡岩型矿床。矽卡岩型矿体作为该矿床最主要的矿体类型,前人对其在矿体模型、矽卡岩分带、矽卡岩矿物学等方面做了大量的研究工作;但对于不同类型矽卡岩的形成及矿化过程中元素的地球化学行为缺乏系统的研究工作。文章一方面对弱蚀变大理岩、石榴子石为主无矿矽卡岩(石榴子石含量大于80%)、硅灰石为主无矿矽卡岩(硅灰石含量大于80%)、石榴子石为主含矿矽卡岩和硅灰石为主含矿矽卡岩分门别类进行了研究,认为矽卡岩的形成过程综合了大理岩与花岗岩类的成分特征,而矽卡岩的矿化过程是岩浆热液的叠加过程,促进了元素的进一步富集与贫化;另一方面对矽卡岩形成与矿化过程中元素的迁移情况进行了定量讨论,矽卡岩形成过程中主量元素Na2O含量变化不大,CaO含量有少量减少,微量元素中Tl、Ba含量基本保持不变,Sr含量减少约10%,其它组分均为增加,增加量:TiO2P2O5TFeMnOAl2O3K2OSiO2MgO;BeBiThGaUVCuLiAuScCrCoZnNiPb;InWSnTaHfNbMoSbY∑REEZrAsCdCsRb;而矽卡岩矿化过程中,Na2O表现出活动性,Cd与Bi都为增加较多的组分,增加量超过40%,K2O、In增加量也超过20%;相对减少的组分是P2O5、MnO、MgO、∑REE,减少量大于10%。除此之外,TFe、Sn、Rb、Sr、Sb、V表现出少量增加,增加量小于10%;TiO2、Ge、Y、CaO有少量减少,减少量小于5%;Al2O3、Ga、Cr、SiO2在矽卡岩矿化阶段基本保持不变。