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安徽宣城茶亭铜(金)矿床岩浆岩特征及成岩年龄docx

admin3个月前 (09-27)宣城产业信息13

　　安徽宣城茶亭铜(金)矿床岩浆岩特征及成岩年龄.docx

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　　安徽宣城茶亭铜(金)矿床岩浆岩特征及成岩年龄

　　宣城茶亭铜(金)矿床是近年来在安徽东南部新发觉的一个斑岩型矿床,现阶段正在开展矿床勘探工作,有望达到中-大型规模。已有的钻探工程揭示该矿床具有斑岩型矿床的地质特征,揭示了该区具有斑岩型矿床的成矿远景,这一矿床的发觉极大地拓宽了长江中下游及其相邻地区的找矿思路。本文拟对宣城茶亭铜(金)矿床有关岩浆岩进行初步的地质和地球化学争论,同时开展LA-ICPMS锆石U-Pb年龄测定,并对比长江中下游成矿带中的铜陵隆起和宁芜盆地中的岩浆岩地质和地球化学特征及年月学特征,揭示该区岩浆岩特征及其成矿意义。

　　宣城茶亭铜(金)矿床位于扬子陆块北缘的长江中下游成矿带中,处在下扬子台拗长兴-广德凹陷褶断束东北缘的行廊山-九连山隆起带上,亦即宣(城)-郎(溪)-广(德)盆地的东北缘,西北紧邻宁(南京)-芜(湖)火山岩盆地。唐永成等(1998)以高坦-周王-南漪湖断裂为界作为大别造山带前陆盆地与江南隆起带的界线,宣城茶亭铜(金)矿床即位于该断裂带北东段的西侧。

　　宣城茶亭铜(金)矿区发育以浅海相、滨海相碎屑岩为主的志留纪和泥盆纪地层,以碳酸盐为主的二叠纪及早三叠世地层,以及其后的陆相碎屑岩、火山碎屑岩系。区内岩浆岩发育,主要出露一套陆相喷溢相中酸性岩石,呈角度不整合掩盖于三叠系中-下统灰岩之上,岩性为安山岩、安山质凝灰岩、安山质角砾熔岩和火山角砾岩等,该火山岩在以往地质报告中被定为侏罗系上统中分村组,但同位素地质年龄一般小于132Ma,应属早白垩世火山作用的产物。区内还发育有浅成-超浅成侵入相中酸性岩石,主要岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长岩、辉石闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩等。茶亭铜(金)矿床的矿体主要赋存于花岗闪长斑岩侵入体中。该侵入体中还侵入有闪长玢岩、煌斑岩等中基性岩脉,岩脉中蚀变较弱,未见矿化。

　　花岗闪长斑岩呈灰白-肉红色,斑状结构,基质细粒-微粒结构,块状构造。斑晶由斜长石、钾长石、石英等组成,以斜长石为主。斜长石含量大于50%,钾长石20%左右,石英约15%。暗色矿物主要为角闪石,含量小于10%,有少量黑云母。副矿物主要为磷灰石和锆石。斑晶大小差异较大,一般2~5mm,个别斜长石晶体近1cm。矿体四周的岩石蚀变猛烈,主要发育硅化、钾长石化、绢云母化、青盘岩化,也常发育硬石膏化,局部发育厚约1~2m的硬石膏层。钾长石化有时呈脉状,有时呈面状分布,有时在钾长石化基础上叠加黄铁绢英岩化,黄铁矿呈浸染状分布于岩石中,局部青磐岩化。岩石中常见石英和/或碳酸盐与黄铁矿和黄铜矿等金属硫化物矿物组成的微细矿脉。偶见辉钼矿与石英一起沿岩石裂隙充填,呈细脉或网脉分布,辉钼矿往往发育于石英脉壁的两侧。花岗闪长斑岩是茶亭铜(金)矿床的主要赋矿岩石,蚀变和矿化较为猛烈。岩体中除广泛发育有细粒浸染状和细脉状黄铁矿化、黄铜矿化以外,局部还发育有矽卡岩化和磁铁矿化。

　　闪长玢岩呈灰色,斑状结构,块状构造。斑晶主要为斜长石,大小较为均一,一般小于5mm,基质为隐晶质。主要组成矿物为斜长石,其次为石英和角闪石,后二者含量均较低。副矿物有磷灰石、磁铁矿和榍石。岩石蚀变较为猛烈,主要为硅化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化,次为绿泥石化、钠长石化、高岭石化,局部有钾长石化,岩石中见有黄铁矿呈浸染状或裂隙脉状分布,未见黄铜矿和磁铁矿矿化。

　　本次测试样品均采自茶亭铜(金)矿床ZK4502钻孔岩芯。所选样品是与成矿亲热相关的花岗闪长斑岩和闪长玢岩,岩石新颖,个别样品有较弱的蚀变。主量元素、稀土元素测试在澳实分析检测(广州)有限公司完成。锆石单矿物经分别(在河北省廊坊市诚信地质服务有限公司完成)后,选择代表性颗粒制靶,阴极发光(CL)照相,锆石激光原位U-Pb同位素和微量元素分析在合肥工业高校资源与(环境工程)学院LA-ICPMS试验室完成。数据处理接受中国地质高校(武汉),选取谐和度90%的样品点进行数据分析,接受Isoplot软件绘制谐和图(Ludwig,2003)并计算加权平均年龄。

　　宣城茶亭铜(金)矿区侵入岩主量元素测试结果显示:SiO2含量中等,%~%;Al2O3含量较高且变化较大,%~%之间,%;A/~,,为偏铝质岩石;全碱含量K2O+%~%之间,%;里特曼指数()~,~,为钙碱性-碱性岩;TiO2含量较低,%~%,%;MgO含量相对较高,%~%,%。Mg#值变化范围较大,~,。

　　宣城茶亭铜(金)矿区花岗闪长斑岩和闪长玢岩的REE(不含Y)~,;~,;~,;LaN/~,。LaN/~,;~,。总体上,这些侵入岩的REE总量变化较大,LREE相对富集而HREE亏损显著,轻重稀土分异明显。在球粒陨石标准化稀土元素支配图中呈右倾型式,多数样品表现出微弱的Eu负特殊。

　　宣城茶亭铜(金)矿区岩浆岩锆石CL图像显示其均为岩浆锆石,锆石晶型完好,以柱状为主,具有典型的岩浆结晶环带。微量元素测试结果显示锆石的Th/(~),属于岩浆型锆石(Belousovaetal.,2002)。LA-ICPMS锆石U-Pb年龄测定结果分别为:(MSWD=),(MSWD=),均为晚侏罗世早白垩世岩浆活动产物。同位素地质年龄值的大小挨次与闪长玢岩侵入花岗闪长斑岩的先后关系全都。

　　宣城茶亭铜(金)矿床有关岩石具有中硅、高铝、高镁、富钾钠、低钛等特征,~,为钙碱性-碱性岩。全碱含量高,%~%,全碱含量高说明岩浆起源于伸展的构造背景下。Mg#值是推断是否存在地幔相互作用的一个有用的指标。主量、微量元素数据结果显示,茶亭铜(金)矿床与成矿有关的岩浆岩地球化学特征和宁芜盆地有关侵入岩地球化学特征相像,说明茶亭矿区斑岩与宁芜盆地侵入岩亲缘关系亲热。可能来自相像的岩浆源区。

　　不管熔融程度如何,玄武质下地壳熔融而成的岩浆具有低Mg(#)特征,若岩石的Mg#,则表明有地幔成分的参与(RappandWatson,1995)。茶亭矿区与成矿有关的岩石Mg#~,。这示意着岩石源区有地幔物质的参与。

　　另外,岩石富碱、富铝、富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,明显富集Sr、Ba,但Rb偏低,同时具有相像的稀土配分模式和微量元素配分模式,这些特征反映出茶亭矿区侵入岩的原始岩浆来源于岩石圈地幔,且岩石圈地幔源区可能受到了板片俯冲作用的改造,也可能反映出岩浆上升过程中经受了地壳混染(谢建成等,2012)。

　　地壳混染作用会使得岩浆的SiO2增高,但是茶亭有关岩浆岩的SiO2含量并不高(%~%),这排解了地壳猛烈混染的可能。另外,由于地壳的物质具有显著的Eu负特殊(闫峻等,2005),但是从稀土元素配分模型上看岩石并没有明显的Eu负特殊。这也示意了非地壳物质的猛烈混染。

　　因此,岩石圈地幔源区很可能受到了板片俯冲作用的改造。闫峻(2005)认为,有可能与华夏地块在新元古代早期与扬子地块碰撞-拼贴作用有关。通过华夏与扬子板块中间的华南洋的俯冲,大量陆源沉积物被带入地幔深部,板片变质作用或部分熔融释放的流体或熔体上升,交代岩石圈地幔形成富集地幔。富集地幔进一步演化,到早白垩纪由于岩石圈的伸展减薄,岩浆上升演化侵位形成茶亭中生代岩浆岩体。岩浆上升侵位过程中是否有部分的地壳物质混染、多大程度的混染有待进一步争论。但依据本文争辩,即使上升侵位过程中有地壳物质的混染,其混染程度也不行能很大。

　　宣城茶亭铜金矿床与成矿有关的岩浆岩地球化学特征与长江中下游成矿带宁芜盆地相像,是可以进行年龄类比的。周涛发等(2008)认为长江中下游地区岩浆岩的形成时代分期集中在146~135Ma、135~126Ma、126~123Ma等三个阶段。争论区岩浆岩年龄测试结果显示,本区岩浆岩对应的是头部阶段岩浆作用。对比宁芜盆地岩浆岩年龄,显示茶亭铜金矿床的成岩年龄比宁芜盆地岩浆岩135~127Ma稍早(王丽娟等,2014)。因此可认为茶亭铜金矿床有关岩浆岩体是头部阶段的岩浆活动产物。

　　本次试验测试所选的样品为花岗闪长斑岩和闪长玢岩。通过钻孔的编录工作发觉,矿化发育于花岗闪长斑岩,而闪长玢岩不含矿。因此可以推断矿床的成矿年龄应介于二者之间,~。宁芜盆地玢岩铁矿的成矿年龄为130Ma左右(范裕等,2010),~、成矿Re-(王世伟等,2014)均为长江中下游成矿带其次期岩浆活动的产物。对比可以发觉,茶亭铜金矿床的成矿年龄比沙溪斑岩铜矿的成矿年龄大5~7Ma。显示宁芜盆地和庐枞盆地的成岩成矿是同一期次岩浆活动的产物,且茶亭铜金矿床的岩浆活动稍早于两火山岩盆地内的岩浆活动。总结整理前人关于长江中下游斑岩型矿床的争论成果发觉,(吕玉琢等,2011),、(陆三明等,2007)。对比茶亭斑岩型铜金矿床发觉,宣城茶亭铜金矿床成矿时代稍晚于铜陵矿集区斑岩型矿床,矿区侵入岩的成矿年龄比铜陵矿集区内发觉的斑岩型矿床的成矿年龄小2~4Ma。

　　王世伟等(2014)提出长江中下游,提出长江中下游存在两阶段斑岩型铜金矿化。头部阶段斑岩型矿床的成岩成矿年龄主要集中于145~136Ma,其次阶段斑岩型矿床的成岩成矿年龄主要集中于130~127Ma。综合对比前人对于长江中下游各矿集区的成矿年月学争论表明,长江中下游断隆区如铜陵矿集区、九瑞矿集区、鄂东南矿集区等发觉的斑岩型矿床多为头部阶段145~136Ma成矿作用的产物,而对于长江中下游断陷区的宁芜盆地和庐枞盆地中发觉的斑岩型矿床,它们的成矿年龄主要集中在其次阶段,成矿年龄主要集中在130~127Ma之间。茶亭矿区所在的宣郎广盆地是伸展盆地(徐学思等,2001),其成矿年龄结果显示其是头部阶段斑岩型矿化的产物。这表现出了其成岩成矿具有独特性。

　　对比茶亭矿区与宁芜盆地、庐枞盆地铜陵矿集区内主要岩浆岩的主要地质地球化学特征及成岩成矿年月学获得如下三点熟识:

　　⑴安徽宣城茶亭铜金多金属矿床有关岩浆岩起源于富集岩石圈地幔,与宁芜盆地全都;

　　⑵安徽宣城茶亭铜金多金属矿床有关岩浆岩成岩年龄结果:花岗闪长斑岩:、闪长玢岩:。为中国东部晚侏罗一早白垩世燕山运动岩浆活动的产物,是特提斯构造体制向环太平洋构造体制转换早期的岩石圈伸展构造背景下的产物;

　　⑶~。比宁芜盆地有关玢岩铁矿及庐枞盆地沙溪斑岩型矿床成矿年龄早5~7Ma,比铜陵冬瓜山深部、舒家店斑岩型矿床成岩成矿年龄晚2~4Ma。

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