安徽铜陵地区狮子山矿田铜金钼矿床成矿规律研究

作     者：李锦伟 

作者单位：中国地质大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾键年

授予年度：2013年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：铜陵地区狮子山矿田 铜金钼矿床 岩浆作用 矿床成因 成矿规律 

摘      要：铜陵地区位于长江中下游成矿带的中部,区内矿产资源丰富,是长江中下游成矿带七个重要矿集区之一。铜陵矿集区内从西至东主要分布5个矿田：铜官山矿田、狮子山矿田、新桥矿田、凤凰山矿田、沙滩脚矿田。狮子山矿田位于铜陵矿集区的西部,是矿集区内规模最大的矿田。本文选取安徽铜陵地区狮子山矿田为研究对象,在收集整理和二次开发前人大量资料、野外地质考察、关键样品采集和各种尺度构造观察测量的基础上,对铜陵地区及狮子山矿田的侵入岩及其相关典型矿床进行了岩石学、矿物学、矿相学、地球化学元素-同位素和高精度年代学研究,总结成矿规律和成矿模式。全文初步获得的认识如下： 1.狮子山矿田三类侵入岩的岩石类型分别为辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩,运用锆石U-Pb定年技术获得辉石闪长岩成岩年龄139.6±2.1Ma,花岗闪长岩成岩年龄140.3±1.5Ma,综合前人报道的年龄数据,结合三类岩体野外穿插关系,认为区内岩体是燕山期岩浆2次侵位形成的：第一次发生140～139Ma前后,主要表现为花岗闪长岩岩浆和辉石闪长岩岩浆侵入活动：第二次发生在136～135Ma前后,主要表现为石英闪长岩岩浆侵入活动。 2.根据岩石地球化学数据,将石英闪长岩和花岗闪长岩归为高钾钙碱性系列岩石,而辉石闪长岩以钾玄岩系列岩石为主,三类岩体的稀土元素和铅同位素组成较一致,指示了三类岩体物质来源的一致性和成岩以幔源物质为主的壳幔混源成因,根据Sr-Nd同位素组成近似计算出辉石闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩的地幔物质来源为58.56%、43.04%、41.91%。通过对比三类侵入岩与典型埃达克岩地球化学特征认为石英闪长岩和花岗闪长岩属埃达克岩,而辉石闪长岩不属于埃达克岩。 3.通过对区内岩浆岩元素地球化学组成、同位素资料及年代学数据的分析整理,推测本区侵入岩的来源与成因：燕山期太平洋板块斜向俯冲欧亚大陆脱水产生的流体交代地幔楔并使其发生部分熔融形成上地幔碱性玄武质岩浆,少部分与地壳物质发生了较低程度同化混染的玄武质岩浆上升侵位形成辉石闪长岩,大部分玄武质岩浆底侵下地壳熔融形成埃达克质岩浆,熔融作用产生的高温可以使中上地壳物质部分熔融形成浅部花岗质岩浆房。大部分埃达克质岩浆快速上升,直接侵位至地壳浅部并与地壳发生少量混染形成石英闪长岩,小部分埃达克质岩浆上升至浅部花岗质岩浆房与花岗质岩浆发生混合,侵位结晶形成花岗闪长岩。 4.总结前人发表狮子山矿田成矿年龄为125～145Ma之间,成矿温度为中-高温,对矿石微量元素及同位素研究表明三类矿床绝大部分成矿物质由岩浆从深部源区携带上来,主成矿元素Cu、Au主要为地幔来源,推测Mo是以中上地壳为主的壳幔混合来源,成矿热液流体以岩浆水为主,混入了一定的大气降水。将狮子山矿田各矿床归为一个统一的燕山期中-高温岩浆-热液成矿系列。根据各矿床地质特征、矿石组合及蚀变矿化特征,朝山矿床和胡村浅部矿体为接触式矽卡岩型,冬瓜山浅部矿体为层控式矽卡岩型,胡村深部矿体和冬瓜山深部矿体为细脉浸染型。 5.通过矿床地质特征、矿床地球化学特征、铜同位素、围岩与成矿时间的讨论,认为本区不存在显著的海西期喷流沉积成矿作用,“层状硫化物矿床主要受燕山期与侵入岩有关岩浆热液成矿作用控制,成矿物质大多来自岩浆体系。不同地层间岩性突变不整合面造成层间滑脱构造,作为控制矿体定位的构造薄弱面,其对成矿流体具有强烈的泵吸作用,使大量热液集中在不整合面附近卸载成矿物质,这可能是矿体以层状或似层状赋存于特定地层的原因。 6.分析了地层、构造和岩浆岩等因素对成矿的控制作用,认为地层对成矿的控制主要表现为有利的岩性和岩性突变界面;区域性的基底构造控制着盖层构造和矿化的分布,而盖层构造控制了矿体的空间部位与富集程度;岩浆岩表现出一定的成矿专属性,中基性的辉石闪长岩控制金矿床产出,而中酸性的石英闪长岩和花岗闪长岩与铜、铝、(金)矿床关系密切,矿化与岩浆侵入活动在时间、空间、物质来源上都有密切关系。 7.在综合研究控矿地质因素、成矿时间演化规律、矿床(体)空间分布规律和成矿物质来源的基础上,形成了本区成矿“多位一体的“多层楼式成矿模式,从下向上依次为：由岩体中裂隙构造控制的(类)斑岩型矿体→多层层间滑脱构造控制的层状、似层状矽卡岩矿体→岩体接触带构造控制的不规则状、透镜状矽卡岩矿体→岩体上部的断裂、裂隙构造控制的热液脉状矿体→由隐爆角砾岩筒控制的矿体。