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铜绿山是鄂东南地区最典型、大型的夕卡岩型铜铁矿床。本论文在前人研究成果的基础上,选择铜绿山矿床作为典型矿床研究。通过对该矿床的成矿地质背景的分析、矿床特征、矿石类型及矿物生成顺序等的观察和研究,开展了电子探针分析测试、流体包裹体测试、稳定同位素分析、成岩成矿年代学等工作,总结了矿床地质特征,分析了成矿岩体的地球化学特征及岩石成因,探讨了成矿流体性质和来源、成矿物质来源,厘定了矿床形成机制,并初步建立了矿床的成矿模型。取得的主要成果如下：1、与矿床相关的为铜绿山石英闪长岩岩株,岩石中斜长石主要为更长石(An=21～31)；角闪石贫Ti(<0.2),高Mg/(Mg+Fe)(>0.5),属于富镁角闪石；而黑云母为镁质黑云母。岩石的地球化学具有高硅(58.86%～67.71%),富碱(Na2O+K2O=5.67%~9.63%),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),并强亏损元素Nb、 Ta、Ti等。岩石的(87Sr/86Sr)i为0.7055～0.7069,εNd(t)为-3.27～-7.57；(206Pb/204Pb)i=17.66~18.00，(2O7Pb/2O4Pb)i=15.49~15.56, (208Pb/204Pb)i=37.73~38.19。角闪石和黑云母的温度计估算岩浆结晶温度分别为650℃～800℃和500℃～630℃,黑云母开始结晶温度略低于角闪石结晶结束温度,压力为1.49kbar,对应侵位深度约4.9km。地球化学特征分析说明铜绿山岩体由富集地幔部分熔融后经下地壳的混染及分离结晶作用形成。2、围岩的钙质和镁质成分决定了矿床发育丰富的钙镁质复合夕卡岩矿物组合,包括石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石、金云母、绿泥石等。主要夕卡岩矿物的电子探针分析(EPMA)结果表明石榴子石属于钙铝-钙铁系列,且从早到晚成分具有从钙铝向钙铁榴石演化趋势。辉石为透辉石-次透辉石系列,未发现钙铁辉石。角闪石属于单斜角闪石中的钙质角闪石,包括透闪石,韭闪石和少量阳起石。铜绿山矿床的夕卡岩矿物与世界上夕卡岩型铜铁矿床的矿物成分基本一致,辉石和石榴子石的矿物成分与矿化金属元素存在一定的联系。通过分析矿物共生关系及成分后认为,相对于钙质夕卡岩,镁质或含一定镁质成分的钙质夕卡岩更有利于成矿。3、根据对铜绿山矿床不同成矿阶段的流体包裹体研究表明,该矿床成矿流体属于NaCl-H2O流体体系,演化过程中存在两种不同的流体,高盐度含矿流体和低盐度流体。夕卡岩阶段流体的均一温度较高(>550℃),两组流体的盐度分别为(w(NaCleq)> 66.57%)和(6.74-10.36 wt%NaCl equiv.);持续的降压和冷却作用(405℃～567℃)导致退化蚀变阶段高盐度流体盐度降低(48.43~55.36 wt% NaCl equiv.),但低盐度流体盐度略有上升(7.17~11.81 wt% NaCl equiv.),并伴有磁铁矿沉淀。由于演化过程中物理化学条件的改变,致使流体在石英硫化物阶段发生沸腾作用,含子矿物包裹体不同的均一方式说明流体体系由不饱和转向饱和状态。此阶段两组流体盐度均明显升高,具有较宽的盐度区间((4.96-50.75 wt% NaCl equiv.),温度集中于240～350℃,压力降为11.6～22.2 MPa。碳酸盐阶段流体盐度和温度都大幅度下降,盐度为174℃～284℃,盐度为(1.57-4.03 wt% NaCl equiv.).4、对矿床不同成矿阶段的矿物进行了氢氧同位素分析,结果表明：夕卡岩阶段流体主要为岩浆流体,与石榴石和透辉石平衡的δ18OH2O为6.68‰～9.67‰,δD为-67%‰～-92%‰；退化蚀变阶段中与绿帘石平衡的δ18OH2O值为2.26‰～3.74‰,明显减小,δD值介于-31‰与-73‰范围之间,石英-硫化物阶段的石英δ18OH2O值4.989‰,δD为-66‰,说明整个矿床的演化过程中,以岩浆水为主,自退化蚀变阶段之后可能混入大气降水。5、石英-硫化物阶段的方解石的δ13CV-PDB为-2.9～-6.3‰,平均为-5.0‰，δ18OV-SMOW为9.6～12.6‰；而晚期碳酸盐阶段中方解石的碳氧同位素组成明显增大,δ13CV-PDB为-0.9～1.3‰,δ18OV-SMOW为15.2～17.3‰,说明成矿的碳质主要为深部岩浆来源,晚期碳与碳酸盐地层发生明显的同位素交换反应。6、硫化物的硫值δ34SV-CDT值范围较窄(+0.71‰～+3.8‰),平均值为不大的正值(2.0‰),落于地幔来源流体范围内。硫同位素直方图呈明显的正态分布,较窄的同位素范围明显不同于有地层硫加入的范围较大的硫值,暗示矿床的硫为深源岩浆来源。7、采用SHRIMP锆石U-Pb获得铜绿山石英闪长岩的年龄为(140±2)Ma,与磁铁矿共生的金云母40Ar-39Ar坪年龄为(140.3±1.1)Ma,辉钼矿Re-Os等时线年龄为(137.3±2.4)Ma,成岩成矿作用近于同时,均发生在早白垩世。成岩成矿作用对应于玄武质岩浆底侵和岩石圈伸展-减薄作用的动力学背景