安徽铜陵冬瓜山矿床深部斑岩型矿化的成岩成矿时代研究
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矿床地质
安徽铜陵冬瓜山矿床深部斑岩型矿化的
成岩成矿时代研究*
宋玉龙，袁峰，周涛发，范裕，王世伟，林锋杰
(合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥230009)
冬瓜山铜矿是长江中下游成矿带铜陵矿集区的一个大型铜矿床(安徽省地质矿产局，1987)。
冬瓜山矿床主要分为两种类型，一种为层状矽卡岩型，一种为斑岩型，前人对层状矽卡岩型层状矿体进行了广泛的研究(常印佛等，1991；唐永成等，1998；Pan et al.，1999；姜章平等，2001；曾普胜等，2002；杨竹森等，2002；王训诚等，2002；肖新建等，2002；凌其聪，2002；储国政，2003；徐九华等，2004；李进文，2004；杨竹森，2004；徐兆文等，2005；李红阳等2006；邱士东，2007；蒋少涌等，2008；徐晓春等，2008；郭维民，2010；侯增谦等，2011)，但是对冬瓜山深部斑岩型矿化研究很薄弱(321地质队，1995；唐永成等，1998；陆建军等，2003)。
近年来，随着冬瓜山矿床深部的开采和钻探等一列工作的进行，深部岩体找矿有了进一步突破，因此对冬瓜山深部岩体的研究对整个冬瓜山矿床的成因和深部找矿具有重要的理论意义和指导意义。
本文对冬瓜山深部斑岩型矿化岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究，结合前人成果，探讨冬瓜山矿床成岩成矿时代。
1 区域地质背景
铜陵矿集区位于扬子板块北缘，长江断裂南侧，位于下扬子拗陷带中部的铜陵断隆，是长江中下游地区重要的铁、铜、金等多金属矿集区。
铜陵矿集区出露的沉积地层从志留系至第四系(除缺失中下泥盆统和下石炭统外)均有出露(翟裕生等，1996)。
矿集区构造格局由多期不同方向、不同性质的构造变形相互叠加而成，除存在前印支期和印支期构造外，还发育有燕山－喜山期构造(常印佛等，1991；唐永成等，1998；储国正，2003)。
铜陵矿集区燕山期侵入岩浆活动十分强烈，与成矿关系密切；侵入岩岩石类型主要包括：辉石二长闪长岩，分布于白芒山(朝山)、焦冲、舒家店等地，出露面积较小；石英二长闪长岩，沿铜陵-南陵断裂广泛分布，是区内最主要的岩石类型；花岗闪长岩，分布于瑶山、凤凰山等地；另有少量石英闪长岩、花岗岩脉、辉绿岩脉、煌斑岩脉等零星分布。
2 矿床地质特征
冬瓜山铜金矿床矿区主要出露的地层有：下、中三叠统的浅海-泻湖相微晶灰岩、页岩、含泥质微晶灰岩及白云质微晶灰岩；志留系高家边组的泥页岩；泥盆系一套陆相石英砂岩、泥质胶结砂岩；石炭系下统的海陆交互相泥质胶结砂岩、粉砂岩、含碳质页岩，石炭系中、上统的泻湖-浅海相微晶白云岩、微晶球藻灰岩；二叠系的浅海相含生物碎屑微晶灰岩、燧石岩、放射虫硅质岩。
矿床位于狮子山矿田北部，包村后山-沙子堡NNE向构造带之青山背斜核部和包村后山-青山E-W向与大团山E-W向构造带之间的构造复合交汇部位。
矿床埋藏于青山背斜深部，受背斜核部滑脱构造控制，矿体规模大，延伸远。
矿区内侵入岩主要有石英二长闪长岩、辉石二长闪长岩、花岗闪长岩。
矿床分为上部和深部两部分，上部为一层控矽卡岩型矿体，下部为斑岩型矿体(唐永成，1998)。
上部矽卡岩型层状矿体主要在上泥盆统五通组至上石炭统黄龙组之间的层间滑脱构造带内。
矿石类型复杂且具有明显的垂直分带性，由底板(D3w)至顶板(P1q)顺序出现不同矿物组合构成的矿石类型：含铜角岩型-含铜滑石-蛇纹石型-含铜块状硫化物型-含铜矽卡岩型。
矿石结构主要为自形晶粒状结构、半自形-他形粒状结构、交代结构等；矿石构造主要为块状构造、
*本文为国家自然科学基金项目(40830426，41172086)、国土资源部公益性行业科研专项项目(201011047-07)，中国地质调查局地质调查工作项目(1212011121115)、高等学校博士学科点专项科研基金(20100111110010)和新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0324)资助成果
602 矿床地质2012年浸染状构造、脉状构造、条带状构造与条纹状构造。
矿石矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、银金矿、自然金等，次为方黄铜矿、闪锌矿、菱铁矿、白铁矿等，微量矿物为自然铋、辉钼矿等；脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、蛇纹石、滑石、硬石膏、石英及方解石等，次为金云母、黑云母(徐晓春等，2008)。
矽卡岩型矿体的围岩蚀变主要有钾化、矽卡岩化、蛇纹石化、碳酸盐化、滑石化、绿帘石化、绢云母化、水云母化、高岭石化及石膏化等。
斑岩型矿体位于层控矽卡岩型矿体下部岩体一侧，含矿岩体主要有北部的包村岩体和南部的青山脚岩体，其主要岩石类型为石英二长闪长(斑)岩。
主矿体有两个，深埋在地表下890~1 010 m，分别赋存在北部的包村岩体和南部的青山脚岩体中。
北部矿体长约800 m，宽约300 m，厚25~97 m，铜平均品位0.4%；南部矿体长约840 m，宽约300 m，厚18~71 m，铜平均品位0.58%。
矿床围岩为上泥盆统五通组(D3w)石英砂岩和砂页岩。
矿石结构主要为自形晶粒状结构、半自形-他形粒状结构、交代结构等；矿石构造主要为细脉浸染状构造、块状构造、稀疏浸染状构造、稠密浸染状构造、脉状构造等。
矿石矿物黄铁矿和磁黄铁矿为主，其次为黄铜矿，少量辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、赫碲铋矿、磁铁矿、方黄铜矿，偶见银金矿及自然金包裹于黄铁矿和石英脉中。
斑岩型矿体成矿岩体中矿化蚀变作用强烈发育，形成了共轴环(带)状矿化蚀变带，由围岩→岩体边部→岩体中心，依次出现：①大理岩、角岩化带，②矽卡岩化带，③青磐岩化带，④石英绢云母化带，⑤石英钾长石化带，⑥石英核(唐永成等，1998)。
南、北两个矿化富集部位均发生在石英-钾长石化带内，而石英绢云母化带基本上无矿化富集带形成。
3 成岩成矿时代
本次采集的岩体采自冬瓜山矿床井下-850 m，岩石整体较新鲜，在冬瓜山深部-850 m66线以北，该岩体中发育钾长石化，同时发育浸染状和网脉状的黄铁矿、黄铜矿化。
经岩相学研究，该较新鲜的岩体中，斜长石含量50%，钾长石5%，角闪石25%，石英颗粒较小10%，少量黑云母，少量黄铁矿、黄铜矿，定名石英二长闪长岩。
通过对该冬瓜山深部石英二长闪长岩岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究，在一致曲线图中(图1)，8个数据点得到的加权平均年龄为(141.6±4.3) Ma (MSWD=1.8)，代表冬瓜山深部岩体的结晶年龄，同时，其斑岩型矿化的时间也应在141 Ma左右。
前人对和冬瓜山矿床层状矿体有关的岩体进行了大量的年代学研究，得到的成岩时代在132.7~142.9 Ma，还有石英脉中的辉钼矿进行Re-Os年代学研究和石英流体包裹体Rb-Sr年代学研究得到了冬瓜山矿床跟层状矿体有关的矿化的成矿年龄为：137.4 Ma(蒙义峰等，2004)、139.1～139.4 Ma(陆三明，2007)、(134±11)Ma(徐兆文，2005)。
本次获得的冬瓜山深部的石英二长闪长岩岩体的年龄与前人对层状矿体的研究获得的成岩成矿时代基本一致。
图1 冬瓜山深部斑岩型矿化岩体的LA-ICP-MS U-Pb谐和图
4 结论
冬瓜山矿床深部斑岩型矿化的石英二长闪长岩岩体的结晶年龄为141.6 Ma，也制约了斑岩型矿化的成矿时代。
参考文献（略）。
