论文部分内容阅读
长江中下游成矿带是我国东部重要铜铁金多金属成矿带,吸引了众多研究者关注。迄今已有著名的“玢岩铁矿”、“层控矽卡岩型矿床”理论和复合叠加成矿理论等的提出。近年来,随着长江中下游成矿带(安徽段)沙溪、舒家店等大型斑岩型铜金矿床的勘探发现,成矿带中斑岩型矿床的重要性日益提高已开始引起研究的重视,但迄今对成矿带内的这些斑岩型矿床还没有系统性的研究。为了理清成矿带内斑岩型矿床的成岩成矿时代、矿床成因、成矿规律及成矿背景,本文选取长江中下游成矿带(安徽段)的沙溪斑岩型铜金矿床、舒家店斑岩型铜矿床和冬瓜山深部斑岩型铜金矿床作为代表,在充分收集前人资料的基础上,通过大量的野外地质调查和室内分析测试工作,综合运用矿床学、矿物学、成岩成矿同位素地球化学、同位素年代学和流体包裹体地球化学及高精度微区微量分析等手段对对长江中下游成矿带(安徽段)的成岩成矿作用开展了系统的研究工作,获得的主要认识和进展如下:沙溪、舒家店和冬瓜山矿床深部都发育斑岩型矿床典型的蚀变带:钾硅酸盐化、青磐岩化和石英绢云母化,并在空间上具有明显的分带性,斑岩型矿化与钾硅酸盐化、绢英岩化关系密切。基于野外岩浆岩之间的接触关系、锆石U-Pb同位素定年和辉钼矿Re-Os定年显示,沙溪岩体从早到晚的岩石侵位序列为粗斑闪长玢岩、黑云母石英闪长玢岩、中细斑石英闪长玢岩、镁铁质岩石、闪长玢岩等脉岩,其成岩年龄分别为130.60±0.97Ma、129.30±1.00Ma、127.10±1.50Ma. 129.46±0.97Ma.128.8±3.4Ma和126.7±2.1Ma,矿床矿化形成于130.0±1.OMa,成矿与沙溪岩体中细斑石英闪长玢岩和黑云母石英闪长玢岩关系密切。舒家店岩体从早到晚的岩石侵位序列为:石英闪长斑岩、辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗斑岩分别形成于143.7±1.7Ma、139.3±1.8 Ma、139.0±1.2Ma和128.3±2.4Ma,矿化作用发生于140.6±2.0Ma。冬瓜山矿床含矿石英闪长岩形成于140.3±2.0Ma,结合前人成岩成矿年龄数据,显示长江中下游成矿带内存在两阶段斑岩矿化作用:149~137 Ma、135~127 Ma.岩石和矿物地球化学特征显示,舒家店岩体和冬瓜山岩体的主要类型岩浆岩属于高钾钙碱性系列岩石,沙溪岩体的主要类型岩浆岩为钙碱性系列岩石,其中舒家店辉石闪长岩和沙溪矿床内部分样品落入钾玄岩系列岩石区域可能是由于钾质蚀变引起的。沙溪、舒家店和冬瓜山岩体内岩浆岩具有相似的岩浆源区,矿床内的含矿岩浆岩为拆沉的富集岩石圈地幔部分熔融产生的基性岩浆和下地壳部分熔融产生酸性岩浆混合的产物。混合岩浆中基性岩浆端元对成矿具有至关重要的作用,它的混入使得混合岩浆富水、硫、金属(Cu、Au)和高氧逸度。矿石矿物LA-ICP-MS微量元素、流体包裹体和同位素地球化学研究表明,长江中下游成矿带两阶段斑岩型矿床的成矿流体主要来自岩浆热液,晚期有其他流体的加入(如大气水、建造水),早阶段斑岩型矿床成矿流体的气相以二氧化碳和水为主,晚阶段斑岩型矿床成矿流体的气相以二氧化硫和水为主。成矿流体演化经历四个阶段:①早阶段沸腾作用;②超压作用;③沸腾作用;④其他流体(如大气水、建造水)的加入。二次沸腾是导致成矿元素(Cu、Au)沉淀的主要机制,氧化还原条件和S含量的变化也是促进成矿物质沉淀的因素。矿床形成后皆遭受不同程度的剥蚀(约1km)作用。与岩浆弧环境的斑岩型矿床进行对比显示,长江中下游成矿带(安徽段)斑岩型矿床与岩浆弧环境斑岩型矿床地质特征基本一致,但前者浅部高级泥化岩帽(advanced argillic liithocaps)及高硫型矿化蚀变不发育或已被剥蚀,含矿岩浆源区性质差异显著。在上述研究的基础上,建立了长江中下游成矿带斑岩型矿床的成岩成矿模式。