铜陵冬瓜山铜（金）矿床地质地球化学特征及成因研究

摘要

冬瓜山铜（金）矿床成矿物质来源及矿床成因是长江中下游成矿带中一个争议性大、颇受关注的科学问题，针对该问题，通过认真阅读前人工作成果，开展细致的野外观察和调查以及系统的室内测试分析，取得的成果及创新点主要如下:
　　(1)依据宏观矿体（脉）间的穿插关系及显微镜下矿物共生组合、矿物间的交代关系，重新划分了成矿期次。认为在冬瓜山矿区主要存在斑岩型和矽卡岩型矿化类型。
　　(2)详细分析了岩体地质地球化学特征，对岩浆来源、成岩环境及岩浆成岩作用过程进行了研究，认为岩浆主要来源于深部，岩体属于Ⅰ型花岗岩类。在形成过程中经历了分离结晶和同化混染作用(AFC)，岩浆的分离结晶和与地壳的同化混染是岩体形成的主要机制。
　　(3)采用EPMA和LA-ICP-MS方法，对比研究了不同产出类型的黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿及磁铁矿的标型特征，结果表明，不同产出类型的黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿及磁铁矿的形成均与岩浆热液有关。各类型黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿形成于相同的成矿流体体系，磁铁矿表现为矽卡岩型成因。
　　(4)按照成矿阶段的早晚，对流体包裹体岩相学、均一温度、盐度、密度、压力及气液相成分进行了系统研究，探讨了流体的成矿过程。在矽卡岩阶段及退化蚀变成矿阶段都存在气、液两相水溶液包裹体（Ⅰ型）和含子矿物多相包裹体(Ⅱ型)，且各类型包裹体均一温度相同、均一方式不同，说明以上两个阶段均发生了流体不混溶作用。随着成矿作用的进行，到石英-碳酸盐阶段，初始高温、不均一流体转变为均一流体，温度、盐度、密度及压力逐渐降低。
　　(5)对比研究了层状矿体、纹层状矿层、斑岩型矿体及矽卡岩型矿体的H、O、S、Pb同位素组成，并将冬瓜山铜（金）矿床与铜陵矿集区内典型矽卡岩型矿床的硫、铅同位素组成进行了对比研究，结果表明，冬瓜山矿床不同类型矿体的成矿流体主要来源于岩浆水，成矿后期有大气降水加入;硫源均为岩浆硫，且与区域上典型矽卡岩型矿床的硫同位素组成一致，铅同位素特征表明，不同类型矿体铅的来源主要为与岩浆作用有关的幔源铅。
　　(6)总结了关键控矿因素，探讨了矿床成因，并建立了成矿模式。燕山期岩浆活动为冬瓜山矿床的形成提供了物源、流体源和热源，泥盆系、石炭系和二叠系地层参与了成矿，近南北向和东西向断裂、北东向青山背斜、石炭系地层内的层间滑脱构造及接触带控制了矿体的定位。认为冬瓜山铜（金）矿床是受岩浆活动、地层岩性及不同类型构造联合控制的斑岩—矽卡岩型矿床。

目录

声明

摘要

0 绪论

0．1 论文的选题

0．2 国内外研究现状

0．2．1 层控矽卡岩型矿床研究现状

0．2．2 铜陵矿集区研究现状

0．2．3 冬瓜山矿区研究现状

0．3 研究内容及方法

0．3．1 研究内容

0．3．2 研究方法

0．4 主要完成的工作量

0．5 主要研究成果及认识

1 区域成矿背景

1．1 大地构造背景

1．2 区域地质背景

1．2．1 区域地层

1．2．2 区域构造

1．2．3 区域岩浆岩

1．3 大地构造演化

2 矿床地质特征

2．1 矿区地质特征

2．1．1 矿区地层

2．1．2 矿区构造

2．1．3 矿区岩浆岩

2．2 矿体地质特征

2．2．1 层状主矿体

2．2．2 斑岩型矿体

2．3 矿石特征

2．4 蚀变类型及分带规律

2．5 成矿期次

3 岩体地质地球化学特征

3．1 岩体地质特征

3．2 岩石学及岩石化学特征

3．2．1 岩石学特征

3．2．2 岩石化学特征

3．3 稀土元素地球化学

3．4 微量元素地球化学

3．5 成岩机制

3．5．1 岩浆起源

3．5．2 成岩环境

3．5．3 岩浆的成岩作用过程

3．5．4 成岩机制探讨

4 矿物学特征

4．1 样品选择及制备

4．2 分析测试技术

4．2．1 电子探针(EPMA)分析

4．2．2 激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)分析

4．3 测试结果及讨论

4．3．1 黄铁矿

4．3．2 磁黄铁矿

4．3．3 黄铜矿

4．3．4 磁铁矿

5 矿床地球化学研究

5．1 微量元素地球化学

5．2 稀土元素地球化学

5．3 流体包裹体研究

5．3．1 研究方法与测试结果

5．3．2 流体包裹体岩相学

5．3．3 包裹体均一温度

5．3．4 群体包裹体成分

5．3．5 流体的不混溶性

5．3．6 成矿流体密度和压力

5．4 H、O同位素地球化学

5．4．1 样品采集与研究方法

5．4．2 测试结果

5．4．3 成矿流体来源

5．4．4 成矿流体性质及演化

5．5 S、Pb同位素地球化学

5．5．1 样品采集与研究方法

5．5．2 测试结果

5．5．3 成矿物质来源

5．6 成矿过程

6 成矿地质条件及控矿因素

6．1 成矿地质条件

6．1．1 地层与成矿的关系

6．1．2 构造与成矿的关系

6．1．3 岩浆岩与成矿的关系

6．2 关键控矿因素分析

7 矿床成因及成矿模式

7．1 矿床成因

7．2 成矿模式

7．2．1 成矿动力学背景

7．2．2 成矿模式

8 结论

8．1 论文主要创新点

8．2 尚需解决的科学问题

参考文献

攻读博士学位期间主要的研究成果

致谢