安徽铜陵冬瓜山层控矽卡岩型铜矿特征和成因
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摘要
安徽铜陵地区是长江中下游多金属成矿带的一个重要组成部分。冬瓜山铜矿床是安徽铜陵地区一个有代表性的层控矽卡岩型铜矿床，其矿床规模较大，地质特征独特，具有典型意义。本文对冬瓜山铜矿床进行了岩相学、矿物学和地球化学研究，取得了以下主要成果。
1、野外及显微观察发现，安徽铜陵冬瓜山铜矿矿石兼具沉积、热变质、热液交代三种不同的结构构造。
2、矿物学研究表明，冬瓜山铜矿床主矿体中的磁黄铁矿是早期纹层状矿体中的黄铁矿在燕山期强烈变质作用下发生脱硫作用形成的，其形成过程中经历了缓慢的降温过程，局部也存在一个快速降温过程。
3、矿相学和同位素研究表明，冬瓜山铜矿床中的铜可能来源于岩浆热液。
4、综合研究显示，冬瓜山层控矽卡岩铜矿经历了两期成矿作用。早期晚石炭世海底喷流和热水沉积在矿床底部形成了大量以硫铁为主的含铜矿胚层；晚期燕山期岩浆活动，致使成矿系统内的物理化学条件发生变化，岩浆热液对早期形成的矿胚层进行叠加改造，并使铜加厚变富后沉淀，最终形成了层控矽卡岩型铜矿床。
Tongling area in Anhui Province is an important part of the Middle-lowerYangtze River polymetallic metallogenic belt. Dongguashan copper deposit is one ofrepresentative stratabound skarn Cu deposits in Tongling, Anhui Province. It is typicaldue to its large scale, high grade and remarkable geologic feature. A comprehensivepetrographical, mineralogical and geochemistry study has been carried out on theDongguashan copper deposit, with a focus on analyses of ore texture and structureand mineral composition.
The following are major achievement obtained in this thesis.
1. Field investigation and microscopic observation indicate occurrence ofsedimentary, thermally metamorphic, and hydrothermal metasomatic textures andstructures in ores from the deposit.
2. Compositional analyses of minerals support formation of pyrrhotite in themain ore body of the Dongguashan copper deposit by desulfurization of pyrite in theearly laminated ore body during the Yanshanian intense metamorphism. A slowcooling process occurred during its formation, locally with a rapid cooling process.
3. A mineralographical and isotopic research shows derivation of Cu in theDongguashan copper deposit possibly from the Yanshanian magmatic fluid.
4. Two periods of mineralization are responsible for the formation of theDongguashan Cu deposit. The early mineralization of the late Carboniferoussubmarine exhalative and sedimentation led to formation of many copper sources bedswith S and Fe in the basement of the deposit. In contrast, the late mineral of theYanshanian magmatic activity resulted in formation of stratabound skarn Cu depositthrough variation of physicochemical conditions in the metallogenic system andsuperimposed reformation of early sources beds by the magmatic fluid.
1、野外及显微观察发现，安徽铜陵冬瓜山铜矿矿石兼具沉积、热变质、热液交代三种不同的结构构造。
2、矿物学研究表明，冬瓜山铜矿床主矿体中的磁黄铁矿是早期纹层状矿体中的黄铁矿在燕山期强烈变质作用下发生脱硫作用形成的，其形成过程中经历了缓慢的降温过程，局部也存在一个快速降温过程。
3、矿相学和同位素研究表明，冬瓜山铜矿床中的铜可能来源于岩浆热液。
4、综合研究显示，冬瓜山层控矽卡岩铜矿经历了两期成矿作用。早期晚石炭世海底喷流和热水沉积在矿床底部形成了大量以硫铁为主的含铜矿胚层；晚期燕山期岩浆活动，致使成矿系统内的物理化学条件发生变化，岩浆热液对早期形成的矿胚层进行叠加改造，并使铜加厚变富后沉淀，最终形成了层控矽卡岩型铜矿床。
Tongling area in Anhui Province is an important part of the Middle-lowerYangtze River polymetallic metallogenic belt. Dongguashan copper deposit is one ofrepresentative stratabound skarn Cu deposits in Tongling, Anhui Province. It is typicaldue to its large scale, high grade and remarkable geologic feature. A comprehensivepetrographical, mineralogical and geochemistry study has been carried out on theDongguashan copper deposit, with a focus on analyses of ore texture and structureand mineral composition.
The following are major achievement obtained in this thesis.
1. Field investigation and microscopic observation indicate occurrence ofsedimentary, thermally metamorphic, and hydrothermal metasomatic textures andstructures in ores from the deposit.
2. Compositional analyses of minerals support formation of pyrrhotite in themain ore body of the Dongguashan copper deposit by desulfurization of pyrite in theearly laminated ore body during the Yanshanian intense metamorphism. A slowcooling process occurred during its formation, locally with a rapid cooling process.
3. A mineralographical and isotopic research shows derivation of Cu in theDongguashan copper deposit possibly from the Yanshanian magmatic fluid.
4. Two periods of mineralization are responsible for the formation of theDongguashan Cu deposit. The early mineralization of the late Carboniferoussubmarine exhalative and sedimentation led to formation of many copper sources bedswith S and Fe in the basement of the deposit. In contrast, the late mineral of theYanshanian magmatic activity resulted in formation of stratabound skarn Cu depositthrough variation of physicochemical conditions in the metallogenic system andsuperimposed reformation of early sources beds by the magmatic fluid.
引文
Arnold R G. Equilibrium relations between pyrrhotite and pyrite from325℃to743℃[J].Economic Geology，1962，57：72-90.
Carpenter R H,Desborough G A.Range insolution and structure of natural occurring troilite andpyrrhotite[J].American Mineralogist，1964，49：1350-1365.
Craig J R， Vokes F M.Post-recrystallisation mobilisation phenomena in metamorphosedstratabound sulphide ores[J]. Mineralogical Magazine，1993，57：19-28.
Gu L X，McClay K R. Pyrite deformation in stratiform lead-zinc deposits of the CanadianCordillera[J]. Mineralium Deposita，1992，27：169-181.
Gu L X，Zheng Y C，Tang X Q，et al. Advances in research of sulphide retextures and theirimplications for ore genesis [J].Progress in Natural Science，2006，16（2）：1007-1021.
安徽321地质队，安徽沿江重要成矿铜及有关矿产勘查研究[R].1995.
常印佛，刘学圭.关于层控式夕卡岩型矿床——以安徽省内下扬子坳陷中一些矿床为例[J].矿床地质，1983，2（1）：10-16.
常印佛，刘湘培，吴言昌.长江中下游铁铜成矿带[M].北京：地质出版社，1991：2-48.
陈邦国，姜章平，张卫平，等.安徽冬瓜山叠生式层状铜矿热液改造型流体研究[J].江苏地质，2002，26（2）：65-69.
丁奎首，秦克章，许英霞，等.东天山主要铜镍矿床中磁黄铁矿的矿物标型特征及其成矿意义[J].矿床地质，2007，26（1）：109-119.
安徽铜陵地矿局321地质队，冬瓜山报告[R].1985
杜杨松.铜陵地区岩浆岩和有关矿床的成岩成矿作用机制[J].矿物岩石地球化学通讯，1991，10（2）：38-40.
杜杨松，李顺庭，曹毅，等.安徽铜陵铜官山矿区中生代侵入岩的形成过程——岩浆底侵、同化混染和分离结晶[J].现代地质，2007，21（1）：71-77.
顾连兴，徐克勤.论长江中下游中石炭世海底块状硫化物矿床[J].地质学报，1986，60（2）：176-188.
郭维民，陆建军，章荣清，等.安徽铜陵冬瓜山矿床中磁黄铁矿矿石结构特征及其成因意义[J].矿床地质，2010，29（3）：405-414.
黄顺生，徐兆文，倪培.安徽铜陵冬瓜山热液叠加改造型铜矿床流体包裹体地球化学特征[J].地质找矿论丛，2003，18（1）：34-38.
侯增谦，杨竹森，吕庆田，等.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[J].地质学报，2011，85（5）：559-686.
姜章平，陈邦国，陆现彩，等.与冬瓜山叠生式层状铜矿有关岩体地质地球化学特征[J].江苏地质，2001，25（2）：87-91.
李红阳，杨秋荣，李英杰，等.安徽冬瓜山铜矿床的地球化学特征[J].地球学报，2006，27（6）：551-556.
凌其聪，刘丛强.冬瓜山层控矽卡岩型铜矿床成矿流体特征及其成因意义[J].吉林大学学报（地球科学版），2002，32（2）：219-224.
凌其聪，刘丛强.层控矽卡岩及有关矿床形成过程的稀土元素行为——以安徽冬瓜山矿床为例[J].岩石学报，2003，19（1）：192-200.
刘经华，李卉，徐兆文，等.冬瓜山层状铜矿成矿地质背景及成因[J].地质学刊，2009，33（2）:133-137.
刘裕庆，刘兆廉，杨成兴.铜陵地区冬瓜山铜矿的稳定同位素研究[J].中国地质科学院矿床地质研究所所刊，1984，第1号：70-101.
陆建军，郭维民，陈卫锋，等.安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿模式[J].岩石学报，2008，24（8）：1857-1864.
陆建军，华仁民，徐兆文，等.安徽铜陵冬瓜山铜、金矿床两阶段成矿模式[J].高校地质学报，2003，9（4）：678-690.
邱士东，谢玉玲，徐九华，等.安徽铜陵冬瓜山铜矿床成矿流体特征及演化[J].矿床地质，2007，26（2）：204-212.
唐永成，吴言昌，储国正，等.安徽沿江地区铜金多金属矿床地质[M].北京：地质出版社，1998：1-351.
徐兆文，陆现彩，高庚，等.铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究[J].地质论评，2007，53（1）：44-51.
魏宁，方维萱，陈家玮，等.云南个旧大白岩铜锡矿床铜锡与共伴生组分赋存状态研究[J].矿物学报，2010，30（1）：115-122.
徐克勤，王鹤年，周建平，等.论华南喷流-沉积块状硫化物矿床[J].高校地质学报，1996，2（3）：241-256.、
徐晓春，陆三明，谢巧勤，等.安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义[J].地质学报，2008，82（4）：500-510.
徐晓春，尹滔，楼金伟，等.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[J].岩石学报，2010，26（9）：2739-2750.
徐兆文，陆建军，陆现彩，等.安徽省铜陵冬瓜山铜金矿床地质特征及成因[J].矿物岩石地球化学通报，2000，19（4）：233-234.
徐兆文，陆现彩，高庚，等.铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究[J].地质论评，2007，53（1）：44-51.
翟裕生，姚书振，林新多，等.长江中下游地区Fe-Cu（Au）成矿带[M].北京：地质出版社，1991：1-235.
翟裕生，姚书振，林新多，等.长江中下游地区铁、铜等成矿规律研究[J].矿床地质，1992，11（1）：1-12.
张景森，张静，周俊杰.矽卡岩和矽卡岩型矿床研究方法[J].河北工程大学学报（自然科学版），2009，26（1）：85-89.
赵一鸣.环太平洋地区的矽卡岩矿床[J].矿床地质，1991，10（1）：41-51.
曾普胜，蒙义峰，杨竹森，等.安徽铜陵矿集区与块状硫化物矿床有关的热水沉积岩[J].矿床地质，2004，23（3）：334-343.
曾普胜，裴荣富，侯增谦，等.安徽铜陵矿集区冬瓜山矿床：一个叠加改造型铜矿[J].地质学报，2005，79（1）：106-113.
曾普胜，裴荣富，蒙义峰，等.铜陵矿集区铜金矿床叠加改造过程中的排金效应[J].矿床地质，2004，23（2）：216-224.
中国地质科学院，安徽冬瓜山研究报告[R].1985.
周喜文，李宪洲.老柞山金矿磁黄铁矿的标型特征及其矿化指示意义[J].世界地质，2001，20（2）：133-141.
祝向平，汪名杰，姚鹏，等.四川黑牛洞铜矿床磁黄铁矿的标型特征及成矿指示意义[J].岩石学报，2008，24（3）：562-567.
Carpenter R H,Desborough G A.Range insolution and structure of natural occurring troilite andpyrrhotite[J].American Mineralogist，1964，49：1350-1365.
Craig J R， Vokes F M.Post-recrystallisation mobilisation phenomena in metamorphosedstratabound sulphide ores[J]. Mineralogical Magazine，1993，57：19-28.
Gu L X，McClay K R. Pyrite deformation in stratiform lead-zinc deposits of the CanadianCordillera[J]. Mineralium Deposita，1992，27：169-181.
Gu L X，Zheng Y C，Tang X Q，et al. Advances in research of sulphide retextures and theirimplications for ore genesis [J].Progress in Natural Science，2006，16（2）：1007-1021.
安徽321地质队，安徽沿江重要成矿铜及有关矿产勘查研究[R].1995.
常印佛，刘学圭.关于层控式夕卡岩型矿床——以安徽省内下扬子坳陷中一些矿床为例[J].矿床地质，1983，2（1）：10-16.
常印佛，刘湘培，吴言昌.长江中下游铁铜成矿带[M].北京：地质出版社，1991：2-48.
陈邦国，姜章平，张卫平，等.安徽冬瓜山叠生式层状铜矿热液改造型流体研究[J].江苏地质，2002，26（2）：65-69.
丁奎首，秦克章，许英霞，等.东天山主要铜镍矿床中磁黄铁矿的矿物标型特征及其成矿意义[J].矿床地质，2007，26（1）：109-119.
安徽铜陵地矿局321地质队，冬瓜山报告[R].1985
杜杨松.铜陵地区岩浆岩和有关矿床的成岩成矿作用机制[J].矿物岩石地球化学通讯，1991，10（2）：38-40.
杜杨松，李顺庭，曹毅，等.安徽铜陵铜官山矿区中生代侵入岩的形成过程——岩浆底侵、同化混染和分离结晶[J].现代地质，2007，21（1）：71-77.
顾连兴，徐克勤.论长江中下游中石炭世海底块状硫化物矿床[J].地质学报，1986，60（2）：176-188.
郭维民，陆建军，章荣清，等.安徽铜陵冬瓜山矿床中磁黄铁矿矿石结构特征及其成因意义[J].矿床地质，2010，29（3）：405-414.
黄顺生，徐兆文，倪培.安徽铜陵冬瓜山热液叠加改造型铜矿床流体包裹体地球化学特征[J].地质找矿论丛，2003，18（1）：34-38.
侯增谦，杨竹森，吕庆田，等.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[J].地质学报，2011，85（5）：559-686.
姜章平，陈邦国，陆现彩，等.与冬瓜山叠生式层状铜矿有关岩体地质地球化学特征[J].江苏地质，2001，25（2）：87-91.
李红阳，杨秋荣，李英杰，等.安徽冬瓜山铜矿床的地球化学特征[J].地球学报，2006，27（6）：551-556.
凌其聪，刘丛强.冬瓜山层控矽卡岩型铜矿床成矿流体特征及其成因意义[J].吉林大学学报（地球科学版），2002，32（2）：219-224.
凌其聪，刘丛强.层控矽卡岩及有关矿床形成过程的稀土元素行为——以安徽冬瓜山矿床为例[J].岩石学报，2003，19（1）：192-200.
刘经华，李卉，徐兆文，等.冬瓜山层状铜矿成矿地质背景及成因[J].地质学刊，2009，33（2）:133-137.
刘裕庆，刘兆廉，杨成兴.铜陵地区冬瓜山铜矿的稳定同位素研究[J].中国地质科学院矿床地质研究所所刊，1984，第1号：70-101.
陆建军，郭维民，陈卫锋，等.安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿模式[J].岩石学报，2008，24（8）：1857-1864.
陆建军，华仁民，徐兆文，等.安徽铜陵冬瓜山铜、金矿床两阶段成矿模式[J].高校地质学报，2003，9（4）：678-690.
邱士东，谢玉玲，徐九华，等.安徽铜陵冬瓜山铜矿床成矿流体特征及演化[J].矿床地质，2007，26（2）：204-212.
唐永成，吴言昌，储国正，等.安徽沿江地区铜金多金属矿床地质[M].北京：地质出版社，1998：1-351.
徐兆文，陆现彩，高庚，等.铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究[J].地质论评，2007，53（1）：44-51.
魏宁，方维萱，陈家玮，等.云南个旧大白岩铜锡矿床铜锡与共伴生组分赋存状态研究[J].矿物学报，2010，30（1）：115-122.
徐克勤，王鹤年，周建平，等.论华南喷流-沉积块状硫化物矿床[J].高校地质学报，1996，2（3）：241-256.、
徐晓春，陆三明，谢巧勤，等.安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义[J].地质学报，2008，82（4）：500-510.
徐晓春，尹滔，楼金伟，等.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[J].岩石学报，2010，26（9）：2739-2750.
徐兆文，陆建军，陆现彩，等.安徽省铜陵冬瓜山铜金矿床地质特征及成因[J].矿物岩石地球化学通报，2000，19（4）：233-234.
徐兆文，陆现彩，高庚，等.铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究[J].地质论评，2007，53（1）：44-51.
翟裕生，姚书振，林新多，等.长江中下游地区Fe-Cu（Au）成矿带[M].北京：地质出版社，1991：1-235.
翟裕生，姚书振，林新多，等.长江中下游地区铁、铜等成矿规律研究[J].矿床地质，1992，11（1）：1-12.
张景森，张静，周俊杰.矽卡岩和矽卡岩型矿床研究方法[J].河北工程大学学报（自然科学版），2009，26（1）：85-89.
赵一鸣.环太平洋地区的矽卡岩矿床[J].矿床地质，1991，10（1）：41-51.
曾普胜，蒙义峰，杨竹森，等.安徽铜陵矿集区与块状硫化物矿床有关的热水沉积岩[J].矿床地质，2004，23（3）：334-343.
曾普胜，裴荣富，侯增谦，等.安徽铜陵矿集区冬瓜山矿床：一个叠加改造型铜矿[J].地质学报，2005，79（1）：106-113.
曾普胜，裴荣富，蒙义峰，等.铜陵矿集区铜金矿床叠加改造过程中的排金效应[J].矿床地质，2004，23（2）：216-224.
中国地质科学院，安徽冬瓜山研究报告[R].1985.
周喜文，李宪洲.老柞山金矿磁黄铁矿的标型特征及其矿化指示意义[J].世界地质，2001，20（2）：133-141.
祝向平，汪名杰，姚鹏，等.四川黑牛洞铜矿床磁黄铁矿的标型特征及成矿指示意义[J].岩石学报，2008，24（3）：562-567.
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