长江中下游成矿带成矿规律和成矿模式

长江中下游成矿带作为中国东部重要的成矿带之一,成矿地质条件、成矿规律和成矿模式的相关研究已经十分深入,形成了一系列公认的理论研究成果,本文重点论述了成矿带成矿地质条件和成矿规律方面研究的新进展,并在此基础上构筑了成矿带的成矿模式。本文主要开展了以下总结工作:(1)将成矿带的构造要素突破以往按构造单元分解的做法,确立跨构造单元的"复合构造系统",结合成矿带成岩成矿作用特点,重新确定了长江中下游成矿带的范围,并对成矿亚带进行了重新划分;(2)收集汇总了长江中下游成矿带近年来国内外学者最新的成岩成矿年龄数据,总结了矿床时空分布规律;(3)从地质,地球物理和地球化学等方面,总结归纳了沿基底结合带复活的网状断裂系统,阐明了成矿带的控矿构造格架,分析了长江中下游成矿带的成因规律;(4)补充和完善了断隆区和断凹区的成矿模式,并初步构筑了长江中下游成矿带综合成矿模式。提出长江中下游成矿带内主体成岩成矿作用总体上分为走滑挤压阶段(146~135Ma)、走滑引张阶段(135~126Ma)和拉张伸展阶段(126~123Ma)等三个阶段,古太平洋板块作用导致的壳幔过程,引发含元古代弧岩浆岩源区活化和中生代的构造活化("双活化")是长江中下游成矿带形成的主要机制。     

安徽铜陵矿集区姚家岭矿床地质特征及深部找矿方向

长江中下游成矿带铜陵矿集区内产出的姚家岭矿床地质特征复杂。由于种种条件制约,矿区地层,矿区构造,岩浆岩期次和控矿因素等重大地质问题仍有待进一步研究。铜陵有色金属集团股份有限公司在矿床详查和勘探工作的基础上,对矿床主要矿体进行坑探和井下钻探验证。本文结合最新的勘探工作,对矿床地质特征进行了系统的研究,查明了矿床的地质特征和主要成矿规律。提出姚家岭矿床具有三位一体和多层楼模式矽卡岩矿床特点,明确了接触带矽卡岩-斑岩型锌铜金矿体和在黄龙、船山组内层控型矿体的找矿方向,为矿区的勘探验证和深边部找矿提供了依据。     

长江中下游成矿带成岩成矿作用研究进展

长江中下游成矿带是中国最主要的铜铁金多金属成矿带之一,由鄂东南、九瑞、安庆一贵池、铜陵、庐枞和宁芜等位于断隆区、断凹区和隆凹过渡区的多个矿集区组成,成矿带形成经历了中生代转换复合的构造体制、强烈的壳幔相互作用等复杂的大陆动力学过程,具有爆发式的多阶段岩浆活动、大规模的铜铁金多金属成矿作用和多类型的复杂成矿系统演化,以及深部找矿潜力巨大等特点,是开展陆内动力学过程与成岩成矿作用研究的不可多得的天然实验室.本文从成岩成矿构造背景、地球动力学过程、时空格架以及成矿流体系统演化等方面,对近十年来国内外学者对该成矿带成岩成矿作用研究的主要成果和进展作一初步归纳,并简要分析了下一步研究的主要科学问题.     

安徽庐江—枞阳地区A型花岗岩的LA-ICP-MS定年及其地质意义

本文对安徽庐江-枞阳地区产出的A型花岗岩体(碱性侵入岩体)进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学研究.结果表明,城山岩体、花山岩体、黄梅尖岩体和枞阳岩体的形成年龄分别为126.5±2.1Ma、126.2 ±0.8Ma、125.4±1.7Ma和124.8±2.2Ma,均形成于早白垩世126～124Ma之间.这些岩体的硅含量和全碱含量均较高,准铝质;稀土含量中等,强Eu亏损,呈略右倾的海鸥型稀土配分模式,均为A1型花岗岩.结合长江中下游地区高碱钙碱性侵入岩和盆地内火山岩的研究成果,本文认为126～124Ma是长江中下游地区地壳伸展最强烈的阶段,这一研究成果时探讨长江中下游地区早白垩世早期的动力学背景具有重要的意义.     

多重分形方法识别铜陵矿区土壤中Cd的地球化学异常

土壤元素异常下限值的确定对环境地球化学评价具有重要意义。传统异常下限值计算方法仅适用于元素含量数据呈正态分布的情况,而事实上土壤元素含量的空间分布极其复杂,很可能具有多重分形分布特征。本文利用校正累积频率分形方法确定铜陵矿区土壤中Cd的异常下限值为1．687mg／kg。并据此圈定了异常范围。与传统方法所确定的异常下限值及相应异常区域对比,分形方法圈定的异常区域范围更广,更为合理、有效。     

皖南地区青阳-九华山复式岩体的成因

复式岩体是指不同时代花岗岩类侵入体在空间上的共生。对复式岩体的研究,有助于了解不同时代花岗岩类的形成和分布与构造演化的关系,从而阐明花岗岩浆侵入、定位的机制。皖南地区广泛发育燕山期复式岩体,本文对该区最大和最具代表性的青阳-九华山复式岩体的地质概况、成岩年代和地球化学特征进行研究,探讨复式岩体的成因和侵位机制。锆石U-Pb定年结果表明,该复式岩体从早到晚四个阶段岩浆岩年龄分别为第一阶段花岗闪长岩143.3±1.0Ma,第二阶段二长花岗岩137.6±1.5Ma,第三阶段钾长花岗岩131.3±1.2Ma,第四阶段花岗斑岩132.0±2.0Ma。所有岩石均属于高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,从花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗岩-花岗斑岩显示出由钙碱性向碱性过渡的特征,并具有向富K、Si和贫Ca、Mg、Fe演化的趋势。该复式岩体源自同一个初始岩浆房,不同阶段岩浆沿相同的通道先后上升侵位至相邻空间叠加形成复式岩体的格局,这也是本区此类复式岩体的形成机制。早期形成的花岗闪长岩-二长花岗岩主要源自下地壳岩石的部分熔融,而晚期岩浆房中加入了较早期更多的底侵幔源岩浆,并与之完全混合,在上升侵位过程中经历了更强的分离结晶和地壳同化混染作用,形成钾长花岗岩-花岗斑岩。早期的花岗闪长岩-二长花岗岩形成与晚侏罗世古太平洋板块的俯冲作用密切相关,晚期钾长花岗岩-花岗斑岩形成于陆内拉张环境,反映出研究区从与太平洋板块俯冲有关的挤压环境向陆内岩石圈伸展环境的转变。     

复合成矿与构造转换——以长江中下游成矿带为例

复合成因矿床分布广泛,把它们单独划分出来进行研究,对于深入认识成矿过程、发展成矿理论和指导找矿勘探,均有重要意义.鉴于中国大陆东部中生代岩浆作用强烈,对前期成矿作用的影响也很明显,因此本文以长江中下游成矿带为例,评介了复合成矿作用的几种主要机理,认同前人提出的叠加和改造是其基本类型,但预富集作用也应重视,同时也不能忽视继承成矿和再生成矿,特别是继承和预富集联合多次出现时,可以形成区域性成矿元素大规模富集.同时,本文还将它们放在区域构造体制和机制转化演化过程中加以考察,进一步明确它们在中生代构造体制转换以前主要以沉积(含热水沉积)成因的含矿建造、矿源层或矿(胚)层产出,而矿床的最终形成与就位则主要与新构造体制下由挤压向引张转化的过渡环境中构造-岩浆活动有关,呈现出“成矿大爆发”的现象.其中早期( 145～136Ma)构造机制是以走滑挤压作用为主,形成与高钾钙碱性岩系有关的铜金矿化.晚期(135 ～ 127Ma)以走滑引张作用为主,形成了与橄榄安粗岩系有关的铁硫矿化.但这两期都有广泛发育的以叠加改造为主的复合成因铜、金、铁、硫及铅锌矿床,从而在典型的岩浆热液矿床和沉积矿床之间形成了一套过渡性矿床序列(层控矽卡岩型→沉积热液叠加型→层控叠改型→迁移式改造型→原地式改造型),构建了一个矿床“家族”.末期( 126 ～ 123Ma)以引张作用为主,出现碱性火山岩和A型花岗岩类,伴随铁、金、钼、铀等矿化,成矿带的成矿活动随之进入尾声.     

安徽庐枞盆地南部花岗岩的成岩时代及其意义

庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带,地处扬子板块的北缘。庐枞盆地内火山岩和侵入岩分布广泛,包括龙门院、砖桥、双庙和浮山4组火山岩以及34个出露地表的侵入岩体。庐枞盆地内与成矿关系密切的侵入岩体的时空格架和岩浆演化等相关研究工作已经广泛开展,但对于盆地南部的花岗岩类侵入岩研究工作则相对薄弱,制约了对庐枞盆地岩浆作用及深部成矿预测的深入研究。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统对盆地南部的沙墩岩体、船艄石岩体、青山岩体、何家凹岩体、梅林岩体、古塘冲岩体和周家山岩体开展了岩石学、地球化学和年代学研究,确定其主要岩性为石英正长岩和钾长花岗岩,岩石全碱含量均较高,准铝质或过铝质,稀土含量中等,较强Eu亏损,呈略右倾的海鸥型稀土配分模式,成岩时代分别为：126.5±1.1 Ma、126.2±1.2 Ma、126.7±1.3 Ma、126.9±1.4 Ma、125.9±1.3 Ma、126.7±1.4 Ma和124.9±1.3 Ma,均形成于早白垩世。通过与庐枞盆地不同侵入岩的系统对比,提出这些岩体与庐枞盆地晚期侵入岩时代接近,岩石学特征类似,应为同一岩浆作用的产物,形成于区域岩石圈伸展的构造环境。     

安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成岩成矿年代学研究

姚家岭锌金多金属矿床位于铜陵断隆区与繁昌断凹区的过渡部位,是长江中下游成矿带新近发现的大型锌金多金属矿床,也是铜陵矿集区中迄今发现的首例大型锌金多金属矿床。在详细野外地质工作及室内研究的基础上,对姚家岭矿床花岗闪长斑岩体开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年工作,获得206Pb/238U加权平均年龄为141.4±1.7Ma(MSWD=0.78,n=19),代表成岩年龄;选取了该矿床金属矿物辉钼矿进行Re-Os同位素测年,获得模式年龄范围为141.2±2.1Ma~141.6±2.7Ma,平均年龄为141.4±2.4Ma,可代表热液成矿作用的时代,与成岩年龄一致。姚家岭锌金多金属矿床为早白垩世早期岩浆热液作用形成的,是铜陵断隆区燕山期大规模成矿作用的产物,铜陵断隆区具有进一步寻找锌金矿床的有利前景。     

安徽庐枞盆地井边铜矿床的成矿时代及其找矿指示意义

庐枞盆地是长江中下游多金属成矿带中一个重要的多金属矿集区,盆地内发育有多个不同规模的脉状铜矿床。目前对这些脉状铜矿床的成矿时代和构造背景等方面的研究工作还较少。本文以盆地中目前最具代表性的井边铜矿床为研究对象,分别对矿床中的安山斑岩次火山岩体和主成矿阶段石英中流体包裹体采用了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和Ar-Ar同位素定年,获得了安山斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为133.2±1.7Ma,石英流体包裹体Ar-Ar等时线年龄为133.3±8.3Ma,反等时线年龄为133.3±8.2Ma。这一结果与实际的矿床地质特征和区内岩浆岩已有的同位素年代学数据完全吻合,因而井边铜矿床的形成时代为早白垩世,与盆地中砖桥旋回侵入岩浆活动有关。这一矿化事件与长江中下游地区第二期(135～127Ma)大规模成岩成矿作用相对应,并对应于区域拉张的构造背景。通过本次研究工作,不仅为深入理解庐枞盆地内铜矿化的规律提供了资料,同时也为该区的下一步铜矿找矿工作提供了依据。