宁镇矿集区位于长江中下游多金属成矿带的最东段,本文的研究对象铜山岩体位于宁镇矿集区的东北部,发育有一典型的矽卡岩剖面。前人针对于矽卡岩型矿床的研究较多,但缺少利用简单的矽卡岩剖面研究矽卡岩化的物理化学过程,因此本文将通过对铜山岩体发育的典型的矽卡岩剖面进行详细的矿物地球化学来了解矽卡岩化过程中元素的迁移行为,结合全岩地球化学和矿物地球化学精细刻画矽卡岩的形成过程,并通过全岩、石榴子石以及辉石中元素的分布特征确定矽卡岩边界,指导寻找以及开发矽卡岩型矿床。研究区域内铜山岩体发育的典型的矽卡岩剖面,具有明显的分带特征,包括闪长花岗岩带、内矽卡岩带、外矽卡岩带、硫化物带、大理岩带。石榴子石和辉石广泛的分布于内外矽卡岩中。石榴子石可分为钙铁榴石和钙铝榴石两类。钙铝榴石(And23-56Gro42-74)发育在内矽卡岩中,在弱还原、开放体系通过渗透作用发生结晶,具有明显的环带特征,显示出轻稀土亏损,重稀土富集的稀土配分模式,Eu异常变化较大,δEu=0.42-3.95,均值为1.43。钙铁榴石(And55-99Gro1-43)发育在外矽卡中,早期钙铁榴石形成于氧化-弱氧化的封闭体系中,呈均质状态,随着体系开放,水岩比增加,石榴子石所含稀土总量上升,可见环带特征,后期体系逐渐封闭,体系内氧气被大量消耗,导致钙铁榴石出现富铝的边部,所有钙铁榴石均显示出轻稀土亏损,重稀土富集的稀土配分模式,Eu常呈正异常,δEu=0.36-46.83,均值为7.82。外矽卡岩中石榴子石的Al3+与REE3+呈正相关,表明稀土元素进入石榴子石中遵循YAG型替代机制。内矽卡岩中石榴子石稀土元素特征主要受流体和岩石化学控制。辉石分布范围较广,贯穿矽卡岩发育的整个阶段,内矽卡岩发育的辉石(Di69-79Hd19-29)相对于外矽卡岩发育的辉石(Di77-92Hd7-21)富铁,均属于透辉石。从内矽卡岩到外矽卡岩,辉石中Co、Ni、Mn、Fe含量整体呈下降趋势,Si、Mg、Ca元素整体呈上升趋势。全岩数据表明从内矽卡岩到外矽卡岩,Na、Al、K、Ti、Sr、发生了明显的降低趋势,V、Ni、Fe、Mg、Zn表现为上升的趋势。同时我们发现全岩数据中Al、Sr元素、石榴子石中Ti、Zr、Ni元素、辉石中Co、Ni、Mn元素在内外矽卡岩中具有明显不同的分布特征,可用于区分矽卡岩内外带,从而限定矽卡岩化过程中岩体和围岩的边界。