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书书书 C h e mi c a l a n ds t a b l e i s o t o p i c g e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f o r e f o r mi n gf l u i do f t h eS h i z i s h a nc o p p e ra n d g o l do r e f i e l d ,T o n g l i n g ,C h i n a L US a n M i n g 1 ,X UX i a o C h u n 1 ,X I EQ i a o Q i n1 ,L O UJ i n We i 1 ,C H UG u o Z h e n g 2a n dX I O N GY a P i n g1 1 .S c h o o l o f R e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g ,H e f e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ;H e f e i 2 3 0 0 0 9 ,C h i n a 2 .B u r e a uo f G e o l o g y a n dM i n e r a l R e s o u r c e s E x p l o r a t i o no f A n h u i P r o v i n c e ;H e f e i 2 3 0 0 0 1 ,C h i n a R e c e i v e d 2 0 0 6 0 6 2 0 A c c e p t e d 2 0 0 6 1 1 2 0 L uS M,X uX C ,X i eQ Q,L o uJ W,C h uG Za n dX i o n gY P . 2 0 0 7 .C h e mi c a l a n ds t a b l e i s o t o p i c g e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f o r e f o r mi n gf l u i do f t h eS h i z i s h a nc o p p e ra n dg o l do r e f i e l d ,T o n g l i n g ,C h i n a .A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 3 ( 1 ) 1 7 7- 1 8 4 A b s t r a c t S h i z i s h a no r e f i e l di s a n o n f e r r o u s a n dn o b l e m e t a l o r e f i e l dw h i c hi s m o s t r i c hi nc o p p e r a n dg o l d .T h e r e a r e m a n y t y p e s o f f l u i di n c l u s i o n si nm i n e r a l so ft h ed e p o s i t s .T h eh o m o g e n e o u st e m p e r a t u r e sa n dt h es a l i n i t i e so ft h ef l u i di n c l u s i o n si nm a i n m i n e r a l i z a t i o ns t a g e sh a v ew i d er a n g e s ,w h i l et h ed i f f e r e n tt y p e so ft h ef l u i di n c l u s i o n se x i s t e dt o g e t h e ra n dt h e i rh o m o g e n e o u s t e m p e r a t u r e s a r ea l m o s t i d e n t i c a l i nt h es a m em i n e r a l i z a t i o ns t a g e ,w h i c hi n d i c a t e s t h a t t h eo r e f o r m i n gp r o c e s s h a s g r e a t r e l a t i o nw i t h t h ef l u i db o i l i n g .T h eg a sa n dl i q u i dc h e m i c a l c o m p o s i t i o n sa n dt h ec a r b o n ,h y d r o g e na n do x y g e ni s o t o p i cc o m p o s i t i o n so f t h ef l u i d i n c l u s i o n s s h o wt h a t t h e o r e f o r m i n g f l u i d s o f c o p p e r g o l dd e p o s i t s h a v e t h e s a m e c h a r a c t e r i s t i c s a n de v o l u t i o nt e n d e n c y ,w h i c hr e f l e c t s t h a t t h eo r e f o r m i n gm a t e r i a l m a i n l yc a m ef r o mt h em a g m a t i s m .T h es t r a t i g r a p h i cc o m p o n e n t a n dt h em e t e o r i cw a t e r m a ym i xi no r e f o r m i n g f l u i d s i nt h el a t e r m i n e r a l i z a t i o ns t a g e s .F u r t h e r m o r e ,w i t ht h ef a l l o f t h eo r e f o r m i n gt e m p e r a t u r et h er a t i o s o f w a t e r a n dr o c k d e c r e a s e d .T h ec h a r a c t e r i s t i c s o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o na n dc a r b o ni s o t o p i cc o m p o s i t i o no f f l u i di n c l u s i o n s i n d i c a t et h a t C H 4m a yp l a y a ni m p o r t a n t r o l ef o r s e p a r a t i n gc o p p e r a n dg o l di nt h eo r e f o r m i n gp r o c e s s . K e yw o r d s C o p p e r g o l dd e p o s i t ,O r e f o r m i n gf l u i d ,G a sa n dl i q u i dc o m p o s i t i o n ,S t a b l ei s o t o p e ,S h i z i s h a no r e f i e l d ,T o n g l i n g o f A n h u i S h i z i s h a no r e f l i e di s o n eo f t h em o s t i m p o r t a n t o r e f l i e di n T o n g l i n go fA n h u ia n di nt h eM i d d l ea n dL o w e rR e a c h e so f Y a n g t z eR i v e r .M a n yt y p e so f c o p p e r g o l dd e p o s i t sp r o d u c e di n t h e o r e f i e l d . T h e s e d e p o s i t s h a v e p a r t i c u l a r g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n dc o m p l i c a t e dm i n e r a l a s s e m b l a g e s .P e o p l e s t i l l f o c u s o nt h e g e n e s i s o f t h e d e p o s i t s b e c a u s e t h e r e h a v e b e e na l o t o f d i f f e r e n t o p i n i o n s o ni t f o r al o n gt i m e( C h a n ge t a l . ,1 9 9 1 ; D e n ge t a l . ,2 0 0 2 ;G ue t a l . ,1 9 8 6 ;H ue t a l . ,2 0 0 1 ;M a o e t a l . ,2 0 0 0 ;T a n ge t a l . ,1 9 9 8 ;Z h a i e t a l . ,1 9 9 6 ) .S o m e s c h o l a r sh e l dt h a tt h er e g i o n a lm i n e r a l i z a t i o nh a de x p e r i e n c e d H y r c y n i a ns u b m a r i n ee x h a l a t i o n s e d i m e n t a t i o na n dY a n s h a n i a n m a g m a t i cs y s t e m s( G ue t a l . ,1 9 8 6 ;X ue t a l . ,2 0 0 4 ;Z e n g e t a l . , 2 0 0 5 ) .A n ds o m es c h o l a r si n s i s t e dt h a t t h ec o p p e r a n d g o l dd e p o s i t sa r et h ep r o d u c t so f m a j o rm e t a l l o g e n i ce v e n t si n M e s o z o i cp e r i o d( D e n ge t a l . ,2 0 0 2 ;L i n ge t a l .2 0 0 3 ;M a o e t a l . , 2 0 0 4 ) . X i a o e t a l . ( 2 0 0 2 ) a n dX ue t a l . ( 2 0 0 2 ) s t u d i e d t h eo r e f o r m i n gf l u i d so fE a s ta n dWe s tS h i z i s h a na sw e l la s D o n g g u a s h a nc o p p e ra n dg o l dd e p o s i t sa n da c q u i r e dg r e a t n e w p r o g r e s s e s .T h e yc o n s i d e r e dt h a t f l u i db o i l i n gs p e e d e dt h eo r e f o r m i n gp r o c e s sa n d l e d t ot h ed e p o s i to ft h eo r e f o r m i n g m a t e r i a l .B u t t h e r ei sn o t as y s t e m t i cs t u d yo nt h eo r e f o r m i n g f l u i di nt h ew h o l eo r e f i e l d .B a s e do nt h eg a sa n dl i q u i d c h e m i c a l c o m p o s i t i o na n dt h ei s o t o p i cc o m p o s i t i o no fc a r b o n , h y d r o g e n ,o x y g e no ft h ef l u i di n c l u s i o n s ,t h ea u t h o r sh o p et o d e t e r m i n et h ec h a r a c t e r i s t i c s ,o r i g i na n de v o l u t i o no ft h eo r e f o r m i n gf l u i d s i nt h eS h i z i s h a nc o p p e r a n dg o l do r e f i e l d . 1 G e o l o g yo f t h eo r ed e p o s i t s 1 . 1 G e o l o g i c a l o u t l i n eo f t h eo r e f i e l d T h e c o p p e r a n dg o l dd e p o s i t s o f S h i z i s h a no r e f i e l dl i e i nt h e d e c o l l e m e n ts t r u c t u r e so ft h e a x i a la n d s o u t h e a s tl i m b o f Q i n g s h a na n t i c l i n e .O r e b o d i e sf o r m e di nb e d d e da n dq u a s i b e d d e da n dc o n t r o l l e db y s t r a t a . T h e s t r a t a w h i c hh o s t o r e b o d i e s a r ef r o mM a o s h a nf o r m a t i o no f S i l u r i a ns y s t e m( S 3m ) t o E a s t M a 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 0 7 / 0 2 3 ( 0 1 ) 0 1 7 7 8 4A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 C o r r e s p o n d i n g a u t h o r E m a i l x u x i a o c h u n @h f u t . e d u . c n F i g . 1 G e o l o g i c a l s k e t c hm a po f t h eS h i z i s h a no r e f i e l di n T o n g l i n g ,A n h u i p r o v i n c e ( m o d i f i e da f t e r 3 2 1g e o l o g i c a l t e a mo f b u r e a uo f g e o l o g ya n dm i n e r a l r e s o u r c e s e x p l o r a t i o no f A n h u i p r o v i n c e , 1 9 9 5 ) 1 M i d d l eT r i a s s i cT o n g t o u j i a nf o r m a t i o n ;2 M i d d l eT r i a s s i cE a s t M a a n s h a nf o r m a t i o n ;3 L o w e rT r i a s s i cN a n l i n g h uf o r m a t i o n ;4 L o w e r T r i a s s i cH e l o n g s h a nf o r m a t i o n ;5 L o w e rT r i a s s i cY i n k e n gf o r m a t i o n ; 6 P y r o x e n e m o n z o d i o r i t e ; 7 G r a n o d i o r i t e ; 8 Q u a r t z m o n z o d i o r i t e ; 9 A d a m e l l i t ep o r p h y r y ; 1 0 S k a r n ; 1 1 Q i n g s h a na n t i c l i n e ,t h e d o u b l e p e a k i n ga x i so fd r a p e ;1 2 A x i so fm i n i t y p ea n t i c l i n ea n ds y n c l i n e ; 1 3 F r a c t u r ez o n e ; 1 4 F a u l t ; 1 5 L i n e o f g e o l o g i c a l l i m i t a t i o n a n s h a nf o r m a t i o no fT r i a s s i cs y s t e m ( T2d ) .T h el i t h o l o g i c c o m p o s i t i o n so ft h es t r a t aa r el i m e s t o n e ,s i l i c e o u sl i m e s t o n e , d o l o m i t i cl i m e s t o n e ,d o l o m i t e ,s a n d s t o n e ,s a n d s h a l e ,s i l i c e o u s s h a l ea n ds o o n . T h e g o l dd e p o s i t s m a i n l y h o s t i nT r i a s s i c s y s t e m o f t h e u p p e r o f t h e s t r a t u ms u c c e s s i o n . T h e m a g m a t i c r o c k s o c c u r i nd y k e so ra p o p h y s e s .T h er o c kb o d i e so u t c r o p p e do nt h e s u r f a c e a r e g r a n o d i o r i t e , q u a r t z m o n z o d i o r i t e , p y r o x e n e m o n z o d i o r i t e , i n t h e d e e p s e a tm a i n l y q u a r t z m o n z o d i o r i t e ( F i g 1 ) . T h e r ea r ed i f f e r e n tt y p e so fc o p p e r ,g o l do r ed e p o s i t s d i s t r i b u t e di nt h eo r e f i e l d .I nt h ep l a n e ,t h ec o p p e rd e p o s i t s m a i n l yd i s t r i b u t ea l o n gN Eo r N N Ed i r e c t i o n ,w i t ht h e c o n t r o l o f E W d i r e c t i o n d e e p f a u l t , w h i l et h eg o l d d e p o s i t sr o u g h l y d i s t r i b u t ea l o n gt h eS Nd i r e c t i o n .I nt h es e c t i o n ,t h em a i no r e b o d i e sl o c a t e di nt h ec o n t a c tz o n e sw i t ht h ea r r a n g e m e n to f s t e p p e ds u p e r p o s i t i o nf r o mb o t t o mt ot o p .T h a t i s ,D o n g g u a s h a n p o r p h y r yt y p ea n ds t r a t i f i e ds k a r nt y p ed e p o s i t o c c u r i nt h ed e e p s e a t ,H u a s h u p o a n dD a t u a n s h a ni n t e r s t r a t i f i e ds k a r nt y p e d e p o s i t i nt h em i d d l es e a t ,a n dE a s t S h i z i s h a nc r y p t o e x p l o s i v eb r e c c i a t y p e d e p o s i t , B a o c u n , B a i m a n g s h a n a n d J i g u a n s h a n s k a r n s u p e r i m p o s i n gl o w t e m p e r a t u r e h y d r o t h e r m a lo rw e a t h e r i n g , F i g . 2 S c h e m a t i cs e c t i o no f t h ed e p o s i t d i s t r i b u t i o ni nt h e S h i z i s h a nc o p p e r g o l do r e f i e l d ,T o n g l i n g( m o d i f i e da f t e r 3 2 1 g e o l o g i c a l t e a m o fb u r e a uo fg e o l o g ya n dm i n e r a lr e s o u r c e s e x p l o r a t i o no f A n h u i p r o v i n c e , 1 9 9 5 ) 1 M i d d l eT r i a s s i c E a s tM aa n s h a n f o r m a t i o n ; 2 L o w e rT r i a s s i c N a n l i n g h uf o r m a t i o n ; 3 L o w e r T r i a s s i c H e l o n g s h a nf o r m a t i o n ; 4 L o w e r T r i a s s i cY i n k e n g f o r m a t i o n ; 5 U p p e rP e r m i a n D a l o n g f o r m a t i o n ; 6 U p p e rP e r m i a n L o n g t a n f o r m a t i o n ; 7 L o w e r P e r m i a n G u f e n g f o r m a t i o n ;8 L o w e rP e r m i a nQ i x i af o r m a t i o n ;9 M i d d l ea n du p p e r C a r b o n i f e r o u sH u a n g l o n g C h u a n s h a nf o r m a t i o n ;1 0 U p p e rD e v o n i a n Wu t o n g f o r m a t i o n ; 1 1 S i l u r i a n s y s t e m S i n i a n s y s t e m 1 2 Q u a r t z m o n z o d i o r i t e / g r a n o d i o r i t e ; 1 3 P y r o x e n e m o n z o d i o r i t e ; 1 4 B r e c c i a p i p e ;1 5 C o p p e r g o l do r e b o d y ;1 6 M o l y b d e n u mo r e b o d y ;1 7 P y r i t e o r e b o d y ; 1 8 S i l v e r g o l d o r e b o d y ; 1 9 C o p p e r m i n e r a l i z a t i o n o f v e i n l e t d i s s e m i n a t e d t y p e ; 2 0 S e d i m e n t a r y l a y e r o f p y r i t e s ; 2 1 M o l y b d e n u m e n r i c h m e n t .① D o n g g u a n s h a nc o p p e r g o l dd e p o s i t ; ②H u a n s h u p o c o p p e r g o l d d e p o s i t ; ③L a o y a l i n g c o p p e r ( g o l d ) d e p o s i t ; ④ D a t u a n s h a nc o p p e r( g o l d )d e p o s i t ;⑤ We s tS h i z i s h a nc o p p e r ( g o l d ) d e p o s i t ;⑥E a s t S h i z i s h a nc o p p e r( g o l d ) d e p o s i t ;⑦H u c u n c o p p e r ( g o l d ) d e p o s i t ;⑧T h ec r y p t o e x p l o s i o nb r e c c i at y p ec o p p e r ( g o l d ) o r e b o d y ; ⑨J i g u a n s h a ng o l d ( s i l v e r ) d e p o s i t ; ⑩C a o s h a n p y r i t e d e p o s i t l e a c h i n gt y p ed e p o s i t si nt h es h a l l o w s e a t( F i g . 2 ) .T h o s e d e p o s i t s f o r m e ds o c a l l e d“ t h eT r i n i t y ”o r“ t h em u l t i l a y e r e d b u i l d i n g ” s p a t i a ld i s t r i b u t i o np a t t e r n( C h a n g ,1 9 9 1 ;T a n g , 1 9 9 8 ) .T h eo r e b o d i e s a r el o c a t e di nd i f f e r e n t s t r a t u mu n i t s .I n t h eo r e f i e l d ,g o l de l e m e n th a sap a r a g e n e t i ca n da s s o c i a t e r e l a t i o n s h i pw i t hc o p p e r e l e m e n t .A l s og o l da n dc o p p e r f o r m e d t h ei n d e p e n d e n td e p o s i t sr e s p e c t i v e l y .T h eo r ed e p o s i t sw h i c h c o p p e ri sp r i m a r ya n dp a r a g e n e s i so ra s s o c i a t ew i t hg o l da r e D o n g g u a s h a nd e p o s i t ,H u a s h u p od e p o s i t ,D a t u a n s h a nd e p o s i t , D o n g s h i z i s h a nE e s t S h i z i s h a na n dWe s t S h i z i s h a nd e p o s i t .T h e o r ed e p o s i t sw h i c h g o l d i sp r i m a r ym a i n l yi n c l u d eB a o c u n d e p o s i t , B a i m a n g s h a n d e p o s i ta n d J i g u a n s h a n d e p o s i t . I n a d d i t i o n ,t h e r ea r eT u a n s h a na n dC a o s h a np y r i t ed e p o s i t s i nt h e o r e f i e l d . 1 . 2 O r et y p e s a n dmi n e r a l i z a t i o ns t a g e s T h ec o p p e r a n dg o l dd e p o s i t s h a v en o t o n l ym a n yt y p e s b u t a l s oc o m p l i c a t e dm i n e r a la s s e m b l a g e si nS h i z i s h a no r e f i e l d . A c c o r d i n g t o t h e m i n e r a l a s s e m b l a g e s a n d s t r u c t u r e 871A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 7 , 2 3 ( 1 ) c h a r a c t e r i s t i c s o f t h eo r e s ,t h eo r et y p e so f t h ec o p p e r a n dg o l d d e p o s i t sa r em a i n l yd i v i d e di n t of i v et y p e s c r y p t o e x p l o s i o n b r e c c i a ,p o r p h y r y ,s k a r n ,q u a r t z s u l f i d ea n dq u a r t z c a r b o n a t e . ( 1 )T h ec r y p t o e x p l o s i o nb r e c c i at y p eo r e s a r e p r o d u c e di n E a s tS h i z i s h a n b r e c c i a p i p e . T h e m a i n o r e m i n e r a l s a r e c h a l c o p y r i t ea n dp y r i t e ,a n do c c u r i nc e m e n t f o r mi nt h e b r e c c i a a n ds h o wd i s s e m i n a t e do r c r u m bs t r u c t u r e .Af e wm i n e r a l sa r e f o r m e db ym e t a s o m a t i z i n gb r e c c i aa n do c c u ri nd i s s e m i n a t e d s t r u c t u r e . ( 2 )T h ep o r p h y r yt y p eo r e sa r em a i n l yp r o d u c e di nt h e d e e pq u a r t z d i o r i t eb o d ya n dt h es i d e so ft h ec o n t a c tz o n e b e t w e e nm a g m a t i cb o d ya n dd e t r i t a l r o c k si nD o n g g u a s h a no r e d e p o s i t . O r e b o d i e s s h o w v e i n l e t d i s s e m i n a t e d s t r u c t u r e . C h a l c o p y r i t ei s t h em a i no r em i n e r a l . ( 3 )T h es k a r
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