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。     

与冬瓜山叠生式层状铜矿有关岩体地质地球化学特征

主量元素全碱-硅投影显示青山脚岩体岩性为闪长岩、石英闪长岩；里特曼指数计算结果表明岩性呈钙碱性；岩体中Cu呈明显的正异常，说明含铜岩浆热液一方面叠加改造原始矿胚层，使层状铜矿进一步富集；另一方面含铜的岩浆热液在岩体边缘或接触带形成浸染状、网脉状矿床（既斑岩型矿床）。钾化与Cu富集呈正相关，钾化越强，Cu富集程度越高。稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土富集重稀土亏损；δEu接近1.0，说明岩体分异演化程度不高。该岩体是重要的成矿物质和成矿流体来源，岩浆侵入与岩浆热液的叠加改造促使矿床规模扩大、品位提高。     

铜陵矿集区蚀变-流体填图与成矿流体系统

为了详细刻画和深刻理解区域流体系统，文章在传统的地质填图方法基础上，针对流体活动性状及其地质记录。提出了一套区域蚀变-流体填图方法程序，并在铜陵地区进行了示范性研究，取得了良好效果。这套“蚀变-流体填图”的方法明确了流体填图的填图对象，填图单位划分理论依据——流体同源性理论。制定了流体系统．流体子系统-流体单元三级填图单元划分方案。在铜陵地区建立了与成矿流体有关的4套流体系统，即海西期喷流沉积流体系统、燕山期岩浆流体系统、燕山晚期中低温流体系统和燕山晚期繁昌火山流体系统，并划分出7个流体子系统和18个流体单元。通过“蚀变-流体填图”掌握了铜陵矿集区成矿流体的空间分布规律，阐述了不同流体系统的成矿特征。     

安徽铜陵冬瓜山大型铜矿:海底喷流-沉积与矽卡岩化叠加复合成矿过程

冬瓜山铜矿是长江中下游成矿带铜陵矿集区内的一个大型铜矿。该矿床被惯称为矽卡岩型矿床,但具明显的层控特征。主矿体呈层状、似层状,赋存于上石炭统碳酸盐建造与下伏上泥盆统砂岩建造的接触带附近,主要由一系列层控块状含铜硫化物透镜体、含铜矽卡岩透镜体、磁铁矿矿囊以及层状含铜黄铁矿-蛇纹石矿席组成。主矿体的底部为根植于上泥盆统砂岩建造内的层控脉状-网脉状矿,下部为层状含铜黄铁矿+蛇纹石矿席,主体为块状含铜硫化物透镜体与上覆硬石膏层构成的三个硫化物-硫酸盐韵律单元。该双层结构特征总体类似于VMS和SEDEX型矿床,但矿石结构构造表明,这些硫化物-硫酸盐沉积均不同程度地遭受了后期热液-变质作用叠加改造。层控含铜矽卡岩通常发育于块状含铜硫化物透镜体之上,小型磁铁矿矿体或矿囊通常围绕陡倾的闪长岩株零星分布。这两类矿化均与燕山期岩浆活动(约137Ma)和石英二长闪长岩株侵位密切相关。矿区可见两种蚀变作用:石英-绢云母蚀变与矽卡岩蚀变。前者在下盘砂岩中形成似整合蚀变带,包裹层控网脉状矿,其成因可解释为晚石炭世热液流体在海底之下砂岩透水层内发生侧向迁移、弥散排泄及金属卸载;后者由燕山期石英二长闪长岩侵位引起,形成两类矽卡岩,其中,镁质...