桂花冲铜矿位于铜陵隆褶带与繁昌坳陷盆地之间的过渡地带,是在安徽铜陵矿集区中新发现的一个以斑岩型矿体为主的斑岩-矽卡岩复合型铜矿床,在主矿体类型和产出背景方面具有独特性。作者选定桂花冲铜矿,特别是其中的斑岩型矿床开展详细研究,查明了斑岩体和矿床特征,划分了蚀变矿化带和成矿期次,建立了桂花冲斑岩-矽卡岩复合型铜矿的成矿模型。岩石学、矿物学、同位素年代学和岩石地球化学研究表明,桂花冲铜矿花岗闪长斑岩属准铝质高钾钙碱性壳幔混源花岗岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为(138.3±1.4)Ma,形成于白垩纪早期的伸展环境。在岩浆演化过程中存在超浅岩浆房,并且岩浆是在快速侵位后在高氧逸度条件下结晶的。野外地质调研和室内镜下观察证实,桂花冲铜矿产有斑岩型和矽卡岩型两种矿体,但以斑岩型矿体为主。两种矿体分别由斑岩型和矽卡岩型矿石组成。根据形成方式的不同,斑岩型矿石可以分为交代、充填和隐爆三种类型。交代型矿石以交代结构和浸染状构造为特征,充填型矿石以脉状、网脉状和块状构造为特征,而隐爆型矿石以角砾状构造为特征。斑岩型矿床蚀变分带明显,由内向外依次为钾化带、绢英岩化带和青磐岩化带,矿体主要赋存在绢英岩化带内;成矿过程可分为钾化、绢英岩化、石英多金属硫化物和碳酸盐四个阶段,其中的石英多金属硫化物阶段是最重要的成矿阶段。采用Grant(1986)提出的方法计算了不同蚀变带中物质组分的迁移量,结果表明在蚀变过程中岩石的主量元素迁移质量变化较大,稀土元素未发生大的改变。岩体及蚀变带岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式一致,说明岩体与成矿关系密切。综合已有的地质和地球化学资料,认为在桂花冲斑岩-矽卡岩复合型铜矿形成过程中,岩浆侵入碳酸盐地层后发生接触交代作用,形成矽卡岩型铜矿,而岩浆期后热液通过交代、充填和隐爆作用形成斑岩型矿床。由于岩浆快速超浅侵位和冷却,抑制了矽卡岩型铜矿的形成而有利于斑岩型铜矿的形成。这就是桂花冲铜矿以斑岩型矿床为主而铜陵地区其它此类复合型矿床以矽卡岩型矿床为主的根本原因。