安徽铜陵冬瓜山铜金矿床流体包裹体微量元素地球化学特征及其地质意义（徐晓春,陆三明,谢巧勤等《岩石学报》2008.8）.pdf

书书书 安徽铜陵冬瓜山铜金矿床流体包裹体微量元素 地球化学特征及其地质意义  徐晓春１ 陆三明１ ， ２ 谢巧勤１ 楼金伟１ ， ２ 褚平利１ Ｘ ＵＸ ｉ ａ ｏ Ｃ ｈ ｕ ｎ １ ，Ｌ ＵＳ ａ ｎ Ｍｉ ｎ ｇ １ ， ２ ，Ｘ Ｉ ＥＱ ｉ ａ ｏ Ｑ ｉ ｎ １ ，Ｌ Ｏ ＵＪ ｉ ｎ Ｗｅ ｉ １ ， ２ａ ｎ ｄＣ Ｈ ＵＰ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｉ１ １ ．合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ２ ．安徽省公益性地质调查管理中心，合肥 ２ ３ ０ ０ ０ １ 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 ．Ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｃ Ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ 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 ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ ０ ０ ８  ０ ２  ０ ５收稿， ２ ０ ０ ８  ０ ６  ２ ５改回． Ｘ ｕＸ Ｃ ，Ｌ ｕＳ Ｍ，Ｘ ｉ ｅＱ Ｑ，Ｌ ｏ ｕＪ Ｗ ａ ｎ ｄＣ ｈ ｕＰ Ｌ ．２ ０ ０ ８ ．Ｔ ｒ ａ ｃ ｅｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔｇ ｅ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓｏ ｆｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓｏ ｆ Ｄ ｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｓ ｈ ａ ｎｏ ｒ ｅｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎＴ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ ，Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｉ ｒｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ．Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ，２ ４ （ ８ ） １ ８ ６ ５－ １ ８ ７ ４ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｄ ｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｓ ｈ ａ ｎｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ  ｇ ｏ ｌ ｄｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎＴ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ ，Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄｐ 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 ｅｏ ｒ ｅ  ｂ ｏ ｄ ｉ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅｏ ｒ ｅ  ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓｏ ｆ ｔ ｈ ｅｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｗ ｅ ｎ ｔ ６ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓｓ ｕ ｃ ｈａ ｓｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｐ ａ ｒａ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｓ ｋ ａ ｒ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｅ ａ ｒ ｌ ｙｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ｉ ｄ ｅ ，ｌ ａ ｔ ｅ ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ｉ ｄ ｅ ，ａ ｎ ｄｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ 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 ．Ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄＲ Ｅ Ｅｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓｏ ｆ ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓｉ ｎｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚｏ ｆ ｐ ｏ ｔ ａ ｓ ｓ ｉ ｕ ｍｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｐ ａ ｒａ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ａ ｇ ｅ ，ｓ ｋ ａ ｒ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ａ ｇ ｅ ，ｅ ａ ｒ ｌ ｙｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ｉ ｄ ｅｓ ｔ ａ ｇ ｅａ ｎ ｄｌ ａ ｔ ｅｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ｉ ｄ ｅｓ ｔ ａ ｇ ｅａ ｒ ｅａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄｗ ｉ ｔ ｈＩ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ ．Ｃ ｈ ｉ 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各成矿阶段石英流体包裹体微量元素的陆壳 标准化分布曲线具有较好的一致性， 显示成矿流体具有统一的来源和演化；流体包裹体的 Ｒ Ｅ Ｅ配分曲线与岩浆岩的稀土元 素配分曲线相似， 均为平缓右倾型， 轻稀土明显富集， Ｌ Ｒ Ｅ Ｅ ／ Ｈ Ｒ Ｅ Ｅ比值与岩浆岩接近， 显示成矿热液具有深部岩浆来源的特 征。流体包裹体微量元素的直接分析显示成矿流体为矿质富集的热液流体， 且各成矿阶段热液流体中的成矿元素含量高低 的变化与相应阶段的矿化强度及矿石品位高低变化相一致， 早石英硫化物阶段是矿质集中富集的最佳阶段， 至晚石英硫化物 阶段可能有浅部热液流体的混入。 关键词 流体包裹体；微量元素和稀土元素；成矿流体特征和演化；冬瓜山铜金矿床 中图法分类号 Ｐ ５ ９ ５ ；Ｐ ６ １ ８ ． ４ １ ；Ｐ ６ １ ８ ． ５ １ １ ０ ０ ０  ０ ５ ６ ９ ／ ２ ０ ０ ８ ／ ０ ２ ４ （ ０ ８ ）  １ ８ ６ ５  ７ ４Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ 岩石学报 国家自然科学基金（ ４ ０ ４ ７ ２ ０ ５ ２ ） 资助  第一作者简介徐晓春，男， １ ９ ６ １年生，博士，教授，矿床学专业，Ｅ  ｍ ａ ｉ ｌ ｘ ｕ ｘ ｉ ａ ｏ ｃ ｈ ｕ ｎ ＠ｈ ｆ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ 成矿流体研究涉及成矿流体的性质、 来源、 演化、 运移、 动力学机制等各个方面， 而对于成矿流体的微量元素（ 包括 成矿金属元素、 大离子亲石元素、 稀土元素） 研究， 则能够直 接地确定成矿流体的性质、 来源及演化。流体包裹体研究是 包括成矿流体在内的流体地质研究的重要手段之一。二十 世纪九十年代以前由于技术原因而很难直接测定成矿溶液 （ 流体包裹体） 的微量元素组成。随着包裹体研究新技术和 新方法的发展， 特别是激光拉曼探针（ Ｌ Ｒ Ｍ） 、 扫描质子显微 探针（ Ｐ Ｉ Ｘ Ｅ ） 、 同步加速器 Ｘ  射线荧光分析（ Ｘ Ｒ Ｆ ） 、 电感耦合 等离子体 质谱（ Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ ） 等测定方法的应用， 使流体包裹体 研究更进一步。应用 Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ 精确测定流体包裹体中的重金 属元素可以作为成矿流体来源的有效示踪剂（ Ａ ｕ ｄ ｔ ａ ｔ ｅ ｔ ａ ｌ ． ， １ ９ ９ ８ ；Ｍ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｄ ， １ ９ ８ ９ ；Ｕ ｌ ｒ ｉ ｃ ｈｅ ｔ ａ ｌ ． ， １ ９ ９ ９ ） 。近年来随着包裹 体研究新技术和新方法的引进和发展， 我国研究者开始应用 电感耦合等离子体质谱（ Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ ） 方法分析包裹体中微量金 属元素和稀土元素组成， 并在成矿流体起源和演化研究方面 取得了一些重要进展（ 苏文超等， １ ９ ９ ８ ；李厚民等， ２ ０ ０ ３ ；王 莉娟等， ２ ０ ０ ３ ；徐九华等， ２ ０ ０ ４ ；薛春纪等， ２ ０ ０ ６ ） 。 安徽铜陵矿集区位于长江中下游多金属成矿带的中部， 发育铜官山、 狮子山、 新桥、 凤凰山、 沙滩脚 ５个矿田。其中 狮子山矿田是矿集区内储量最大的铜金多金属矿田， 由 １ ０ 多个铜金多金属矿床构成。这些矿床产于燕山期中酸性侵 入体、 晚古生代至早中生代沉积地层以及侵入体与围岩的接 触带中。该区的矿床成因长期存在争议（ 郭文魁， １ ９ ５ ７ ；郭 宗山， １ ９ ５ ７ ；孟宪民， １ ９ ６ ３ ；徐克勤和朱金初， １ ９ ７ ８ ；常印佛和 刘学圭， １ ９ ８ ３ ；顾连兴和徐克勤， １ ９ ８ ６ ；王道华等， １ ９ ８ ７ ；李文 达， １ ９ ８ ９ ；刘裕庆和刘兆廉， １ ９ ９ １ ；常印佛等， １ ９ ９ １ ；Ｚ ｈ ａ ｉ ｅ ｔ ａ ｌ ． ， １ ９ ９ ６ ；唐永成等， １ ９ ９ ８ ；邓晋福等， ２ ０ ０ ２ ；毛景文等， ２ ０ ０ ４ ；Ｐ ａ ｎａ ｎ ｄＤ ｏ ｎ ｇ ， １ ９ ９ ９ ；Ｋ ｈ ｉ ｎＺ ａ ｗｅ ｔ ａ ｌ ． ， ２ ０ ０ ７ ；周涛发等， ２ ０ ０ ８ ） ， 而争论的焦点主要在于是否存在原生的晚古生代海 相热液流体成矿作用。 冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区狮子山矿田内目前开采 规模和埋藏深度最大的矿床， 且同时发育层控矽卡岩型和斑 岩型矿体， 因而倍受关注。近年来， 对矿床成矿流体的研究 也取得了重要进展。肖新建等（ ２ ０ ０ ２ ） 通过流体包裹体岩相 学和显微热力学研究认为， 流体沸腾作用加速成矿过程， 导 致矿质沉淀。杨竹森等（ ２ ０ ０ ２ ） 、 曾普胜等（ ２ ０ ０ ２ ） 、 陆建军等 （ ２ ０ ０ ８ ） 在铜陵地区成矿研究的基础上提出了流体系统的观 点， 并认为与层状铜（ 金、 硫） 矿床有关的流体系统为海西期 海底喷流热水沉积流体系统， 与矽卡岩有关的为燕山期岩 浆热液系统。徐九华等（ ２ ０ ０ ４ ） 研究了铜陵矿集区铜金矿床 矿物流体包裹体的微量元素和稀土元素地球化学特征， 认为 燕山期矽卡岩矿石中的流体包裹体微量元素和稀土元素特 征不同于海西期块状硫化物矿石中的石英包裹体。徐兆文 等（ ２ ０ ０ ５ ） 通过包裹体地球化学研究认为， 冬瓜山矿床矽卡岩 的早期成岩流体不是简单的热水溶液， 更类似于一种岩浆性 质的流体；成矿以热液作用为主， 且流体沸腾对成矿起到至 关重要的作用。流体包裹体气液相化学成分和稳定同位素 组成特征（ 邱士东等， ２ ０ ０ ７ ） 显示， 成矿流体主要来源于岩浆 作用， 成矿晚期有地层组分和大气降水的加入， 地层中的有 机质对铜金分离有着重要影响。然而， 冬瓜山矿床流体包裹 体微量元素地球化学研究尚未系统开展， 缺乏对于成矿流体 微量元素和成矿金属元素组成特征和成矿流体演化的深入 研究， 影响了对矿床流体成矿机制及矿质富集规律的深入了 解。本文试图以冬瓜山矿床不同成矿阶段石英包裹体为对 象， 通过其中微量元素和稀土元素的 Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ 分析， 揭示矿床 成矿流体特征和演化及矿床成因信息。 １ 矿床地质特征 冬瓜山铜金矿床是狮子山矿田中最为重要的以产出铜 金为主的大型矿床， 其中铜储量达到 ０  ９ ４ Ｍ ｔ ， 金达到 ２ ２ ｔ ， 铜 平均品位 １  ０ ％， 金 ０  ２ ４ ｇ ／ ｔ （ Ｇ ｕｅ ｔ ａ ｌ ． ， ２ ０ ０ ７ ） 。矿床位于狮 子山矿田北部， 包村后山沙子堡 Ｎ Ｎ Ｅ向构造带之青山背 斜核部（ 图 １ ） 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。 冬瓜山铜金矿床分为上部和深部两部分， 上部为一层控 矽卡岩型矿床。主矿体Ⅰ号矿体呈层状和似层状， 沿青山背 斜轴部作缓倾斜产出， 走向长约１ １ ８ ０ ｍ ， 横向宽约５ ０ ０ ｍ ， 沿倾 向延深在东南部为 ４ ０ ｍ～ ４ ６ ０ ｍ ， 西北部为 ２ ８ ０ ｍ～ ５ ４ ６ ｍ ， 矿体 厚为 １  １ ３ ｍ～ １ ０ ０ ｍ ， 平均厚为 ３ ４  １ ６ ｍ 。矿体顶板围岩除少 数在靠近岩体或接触带处由石英闪长岩构成外， 其余顶板围 岩均为矽卡岩；远离矿体的围岩主要为大理岩。矿体底板 主要为五通组石英砂岩， 偶见石英闪长岩。赋矿岩石的岩性 主要为闪长玢岩、 石英闪长岩、 矽卡岩、 蛇纹石岩及含磁铁矿 蛇纹石岩。矿床赋存于石炭系中 上统黄龙组船山组灰岩 中， 严格受层位控制， 与五通组呈整合接触。在矿床主矿体 末端和底部及接触带中伴有脉状、 网脉状、 浸染状矿化。矿 床热液蚀变主要有钾化、 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。 矿石类型复杂且具有明显的垂直分带性， 由底板（ Ｄ ３ｗ ） 至顶 板（ Ｐ １ｑ ） 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。其中含铜块状硫化物型矿石包括含铜磁黄铁矿黄 铁矿、 含铜磁黄铁矿、 含铜黄铁矿硬石膏、 含铜黄铁矿等矿 物组合类型。层状矿体中， 含铜滑石蛇纹石型矿石稳定地 分布于矿体底部， 其下为不连续的含铜角岩型矿石， 含铜块 状硫化物矿石主要分布在矿体中上部。平面上， 侵入体边部 有少量含铜石英二长闪长岩型矿石， 其外侧常有含铜矽卡岩 矿石围绕岩体分布， 包括含铜钙铁榴石磁铁矿型和含铜矽卡 岩块状硫化物型矿石， 远离侵入体渐变为含铜块状硫化物 型矿石。矿体底部的含铜滑石蛇纹石型矿石从接触带向 外铜矿化逐渐减弱， 变为黄铁矿层或蛇纹石岩和白云岩。矿 ６６８１Ａ 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 ８ ， ２ ４ （ ８ ） 图 １ 铜陵狮子山矿田地质略图（ 据安徽省地矿局 ３ ２ １地质队①， １ ９ ９ ５ ， 略改） １  中上三叠系； ２  花岗闪长岩； ３  石英二长闪长岩； ４  花岗闪长斑岩； ５  辉石二长闪长岩； ６  二长花岗斑岩； ７  背斜轴； ８  断层； ９  地质界线； １ ０  推测边界 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 ｎＴ 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 ｅ  Ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｔ ｒ ｉ ａ ｓ ｓ ｉ ｃｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ２  Ｇ ｒ ａ ｎ ｏ ｄ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｅ ； ３  Ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚ  ｍ ｏ ｎ ｚ ｏ ｄ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｅ ； ４  Ｇ ｒ ａ ｎ ｏ ｄ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙ ； ５  Ｐ ｙ ｒ ｏ ｘ ｅ ｎ ｅ  ｍ ｏ ｎ ｚ ｏ ｄ ｉ ｏ ｒ ｉ ｔ ｅ ； ６  Ａ ｄ ａ ｍ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅｐ ｏ ｒ ｐ ｈ ｙ ｒ ｙ ； ７  Ａ ｘ ｉ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｌ ｉ ｎ ｅ ； ８  Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ； ９  Ｌ ｉ ｎ ｅｏ ｆ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； １ ０  Ｉ ｎ ｆ ｅ ｒ ｒ ｅ ｄｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ 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、 浸染状构造、 脉状构 造、 条带状构造与条纹状构造。金属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。主要成矿元素为铜、 金， 伴有硫、 铁、 银等。 冬瓜山深部矿床为一斑岩型矿床， 位于层控矽卡岩型矿 床的下部。矿床围岩为上泥盆统五通组（ Ｄ ３ｗ ） 石英砂岩和 砂页岩。含矿岩体为石英二长闪长岩或石英二长闪长斑岩。 岩石具似斑状结构， 基质呈显微粒状嵌晶结构。斑晶以斜长 石为主， 次为角闪石；基质主要由微晶斜长石、 钾长石和石 英组成。副矿物有榍石、 磷灰石、 磁铁矿及锆石等。主矿体 有南矿体和北矿体 ２个。金属矿物以黄铁矿、 磁黄铁矿为 主， 其次为黄铜矿， 少量辉钼矿、 磁铁矿、 方铅矿、 闪锌矿、 方黄铜矿、 赫碲铋矿， 偶见自然金包裹于磁黄铁矿晶体中。 含矿斑岩体蚀变强烈， 发育环状矿化蚀变带，由围岩经岩体 ① 安徽地矿局 ３ ２ １地质队．１ ９ ９ ５ ．安徽沿江重要成矿区铜及有关 矿产勘查研究报告． １ ３ ７ 边部至岩体中心， 依次出现大理岩、 角岩化带→矽卡岩化带 →青磐岩化带→石英绢云母化带→石英钾长石化带→石英 核（ 唐永成等， １ ９ ９ ８ ） 。其中， 石英绢云母化带和石英钾长石 化带最为发育， 后者向深部有逐渐增强的趋势；青磐岩化带 往往与矽卡岩化带重叠而不清楚；在青磐岩化带和石英绢 云母化带之间， 有时有不太明显或仅零星发育的泥化带。此 外， 硬石膏化和碳酸盐化也广泛分布， 其中硬石膏化在石 英钾长石化带比较发育， 呈细脉状出现， 并形成硬石膏 ＋ 钾长石 ＋ 绿泥石组合和石英硬石膏组合。南、 北两个矿化 富集部位均发生在石英钾长石化带内， 而石英绢云母带内基 ７６８１徐晓春等安徽铜陵冬瓜山铜金矿床流体包裹体微量元素地球化学特征及其地质意义 本上无矿化富集带形成（ 唐永成等， １ ９ ９ ８ ） 。根据冬瓜山矿床 的矿石矿物组合特征及其穿插关系， 该矿床的流体成矿作用 可以划分为钾长石化阶段、 矽卡岩化阶段、 磁铁矿化阶段、 早 石英硫化物阶段、 晚石英硫化物阶段和石英碳酸盐阶段。 ２ 分析方法和结果 在野外详细观察的基础上， 分别在钻孔岩心和采矿巷道 剖面上采集斑岩型和层控矽卡岩型矿石标本， 再进行矿石光 片观察和石英包裹体岩相学研究。矿石光片观察确定样品 中的矿物组成和共生组合， 分选特定成矿阶段的矿石样品， 其中钾长石化阶段的矿石样品取自斑岩型矿体， 矽卡岩化阶 段矿石和早、 晚石英硫化物阶段矿石样品取自层控矽卡岩型 矿体中的矽卡岩型和块状硫化物型矿石。石英流体包裹体 岩相学观察确定包裹体的分布特征， 表明各成矿阶段石英中 的包裹体均以气液两相包裹体为主， 少量含子晶包裹体。包 裹体均一温度测定表明， 从早期钾长石化至晚期石英碳酸盐 化， 成矿温度变化范围为 ９ ８～ ４ ６ ５ ℃（ 肖新建等， ２ ０ ０ ２ ；陆三 明， ２ ０ ０ ７ ） 。在矿石光片观察和石英包裹体岩相学观察的基 础上， 选取了冬瓜山矿床 ４个成矿阶段的 １ ２件矿石样品， 样 品首先在显微岩相观察的基础上挑选、 机械破碎、 淘洗， 并在 双目显微镜下分离和挑选出单矿物石英， 再应用热爆提取技 术和电感耦合等离子质谱（ Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ ） 方法对包裹体中的微量 元素组成进行测定。 所测石英单矿物样品的粒度为 ４ ０～６ ０目， 样重 ５ ｇ左 右， 样品纯度 ＞ ９ ９ ％。样品测试在中国科学院地质与地球物 理研究所岩石圈演化国家重点实验室进行。实验方法参照 文献描述（ 王莉娟等， ２ ０ ０ ３ ；徐九华等， ２ ０ ０ ４ ；薛春纪等， ２ ０ ０ ６ ） 。分析中， 先将提纯的石英样品用稀盐酸浸泡并在 ８ ０ ℃下加热 １ ｈ ， 静置过夜， 以去除样品表面和裂隙中的污染 物；然后去酸， 烘干样品并准确称取样品 ３ ｇ ；样品在 １ ０ ０ ℃ 下爆裂以消除次生包裹体的影响；再在 ４ ０ ０ ℃下爆裂 １ ５ ｍ ｉ ｎ ， 冷却后加 １ １ ０ － ９的 Ｒ ｈ 和 ３ ｍ Ｌ的 ５ ％ Ｈ Ｎ Ｏ ３溶液， 超声振荡 １ ５ ｍ ｉ ｎ ， 离心处理后将溶液装入干净的小塑料瓶中， 以备分析 之用。样品的制备液在 Ｆ ｉ ｎ ｎ ｉ ｇ ａ ｎＭ Ａ Ｔ生产的 Ｅ Ｌ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ型 Ｉ Ｃ Ｐ  Ｍ Ｓ 上分析， 仪器分辨率为 ３ ０ ０ ， Ｒ Ｆ功率 １  ２ ５ ｋ Ｖ ， 样品气 流速 １  ０ ４ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， 辅助气流速 ０  ９ ６ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， 冷却气流速 １ ４  ０ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ， 分析室真空 ６ １ ０ － ６Ｐ ａ ， 仪器检出限为 ｎ １ ０－ １ ２～ ０  ｎ １ ０ － １ ２， 测定时采用本底低的亚沸蒸馏的硝酸及电阻率达 １ ８ １ ０ ６Ω／ ｃ ｍ的纯化水， 采用去膜溶技术使样品浓度富集， 相 对误差小于 １ ５ ％。 冬瓜山矿床不同阶段石英中的流体包裹体的稀土元素 和微量元素组成见表 １和表 ２ ， 稀土元素配分模式和其它微 量元素的分布情况见图 ２和图 ３ 。 表 １ 铜陵冬瓜山矿床不同矿化阶段石英流体包裹体 Ｒ Ｅ Ｅ组成（ １ ０ － ９） Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ１ Ｒ Ｅ Ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ（１ ０ － ９） ｏ ｆｆ ｌ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓｉ ｎｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｚｏ ｆｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓｉ ｎＤ ｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｓ ｈ ａ ｎｏ ｒ ｅ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ，Ｔ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ 成矿阶段钾化阶段矽卡岩化阶段早石英硫化物阶段晚石英硫化物阶段 样品序号１２３４Ｃ  １ ２ ０  １ ９  ４   Ｃ  １ ２ ０  １ ９  ５   ５６７８９１ ０１ １１ ２ Ｌ ａ１  ８ ４２ ０  ８ ５２  ３ ３１ ０  ４ ６０  ８ ９ １０  ２ ４ ２０  ９ ７２  １ ４２  １ １０  ７ ６ １ １ ５  ６ ２ １  ４ ７０  ７ ８０  ３ ５ Ｃ ｅ３  ３ １３ ３  ３ ４３  ８ ５１ ３  ３ ５１  ８ ６ ９０  ３ ４ ５１  ５ ７４  １ ８２  ９ ９１  ３ ４ ２ ４ ３  ８ ７ １  ９ ８１  ３ １０  ６ １ Ｐ ｒ０  ４ ３３  ９ ４０  ５ ６２  ２ ６ ０ ２ ４ ３０  ０ ５ ９０  ２ ６０  ６ ６０  ３ １０  １ ７３ １  １ ４０  ２ ７０  １ ６０  ０ ８ Ｎ ｄ１  ９ ５１ ７  ０ ５２  ３ ２８  ７ ７１  ３ １ １０  ２ ５ ９１  １ ５３  １ ６１  １ ９０  ６ ９ １ ３ ０  ９ ３ １  ０ ２０  ６ １０  ３ ７ Ｓ ｍ０  ３ ８３  １ ９０  ５ ４１  ６ ７０  ５ ２ ２０  ０ ７ ７０  ３ ４０  ９ ９０  ２ ００  １ ５３ ２  ０ ６０  ２ ３０  １ ４０  １ ０ Ｅ ｕ０  １ １０  ２ １０  ０ ９０  ３ ７０  ５ ３ ２０  ０ ６ ６０  ０ ６０  ２ ５０  １ ２０  ０ ５４  ２ ３０  ０ ５０  ０ ５０  ０ ２ Ｇ ｄ０  ２ ９２  ６ ２０  ２ ３１  ０ ７０  ６ ２ ８０  ０ ６ ４０  ３ ３０  ９ ４０  １ ８０  １ ２１ １  ０ ８０  ２ １０  １ １０  １ ０ Ｔ ｂ０  ０ ４０  ３ ４０  ０ ２０  １ １０  ０ ８ ８０  ０ １ ６０  ０ ５０  １ ５０  ０ ２０  ０ ２０  ８ ８０  ０ ３０  ０ ２０  ０ ２ Ｄ ｙ０  ２ １１  ６ ４０  ０ ８０  ４ ２０  ４ ７ ２０  ０ ９ ７０  ２ ３０  ８ ３０  ０ ９０  ０ ９３  １ ８０  １ ７０  ０ ８０  ０ ９ Ｈ ｏ０  ０ ５０  ３ ３０  ０ １０  ０ ７０  ０ ７ ６０  ０ ２ ００  ０ ５０  １ ８０  ０ ２０  ０ ２０  ４ ４０  ０ ３０  ０ ２０  ０ ２ Ｅ ｒ０  １ ２０  ７ ２０  ０ ３０  １ ７０  １ ８ ５０  ０ ７ ００  １ ２０  ４ ７０  ０ ３０  ０ ５０  ９ ７０  ０ ８０  ０ ４０  ０ ５ Ｔ ｍ０  ０ ２０  ０ ８０  ０ ００  ０ ２０  ０ ２ ４０  ０ １ ７０  ０ ２０  ０ ６０  ０ ００  ０ １０  １ １０  ０ １０  ０ １０  ０ １ Ｙ ｂ０  １ ００  ３ ７０  ０ ２０  １ ４０  １ ４ ４０  １ ５ ５０  １ ００  ３ ８０  ０ ２０  ０ ４０  ５ ４０  ０ ６０  ０ ３０  ０ ３ Ｌ ｕ０  ０ １０  ０ ５０  ０ ００  ０ ２０  ０ ２ ６０  ０ ３ ４０  ０ ２０  ０ ４０  ０ ００  ０ １０  ０ ７０  ０ １０  ０ １０  ０ ０ ∑Ｒ Ｅ Ｅ８  ８ ７８ ４  ７ ３ １ ０  ０ ８ ３ ８  ８ ８ ７  ０ １１  ６ ３５  ２ ４１ ４  ４ ３７  ２ ７３  ５ ０ ５ ７ ５  １ ２ ５  ５ ９３  ３ ６１  ８ ６ Ｌ Ｒ Ｅ Ｅ ／ Ｈ Ｒ Ｅ Ｅ ９  ４ ９１ ２  ７ ９ ２ ４  １ ５ １ ８  ３ ５３  ２ ６２  ５ １４  ７ ８３  ７ ３１ ９  ５ 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ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓｉ ｎＤ ｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｓ ｈ ａ ｎｏ ｒ ｅ ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ，Ｔ ｏ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ 成矿阶段钾长石化矽卡岩化早石英硫化物晚石英硫化物 样品序号１２３４５６７８９１ ０１ １１ ２中国陆壳  Ｌ ｉ２  ５ ６１ １  ７ ４４  ５ ８４ ２  ２ ５２ ９  ４ ７８  ３ １３  ９ ４２  ７ ０１ ７  ４ ７３  ３ ３１ ４  ５ ０１  ８ ６４ ４ Ｂ ｅ０  ２ １０  ６ ５０  ２ ４０  ２ ４０  ７ ５２  １ ７０  １ ８０  １ ３１  ３ ９０  ２ ３０  ２ ００  １ ０４  ４ Ｓ ｃ０  ３ ００  ４ １０  １ ２０  ６ ８１  ２ １０  ３ ５０  ０ ８０  １ ２１  １ ４０  ６ ２０  １ １０  １ ４１ １ Ｔ ｉ３ ３  ４ ８３ ２  １ ７３  ６ ０２ １  ５ ４２ ０  ４ ３８ ３  ８ ９８  ７ ２５  １ ６１ ４  ６ ２６  ４ ６２  ８ ７１ ２  ３ ５６ ６ ０ ０ Ｖ５  ４ ０６ １  ６ ９１  ６ ４１ ２  ５ １６ ４  ７ ９７  １ ５３  ５ ９９  ８ ５３ ０  ６ ４３ ０  ５ ５１ ０  ３ ３９  ３ ２９ ９ Ｃ ｒ０  ８ ２１  ０ ８０  ９ ８１  ２ ９２ ９  ７ ０１ ０  １ ８２  １ １２  ４ ９５  ２ ０２  ２ ９０  ７ ９１  ０ ４６ ３ Ｍ ｎ１ ４ ６  ６ ８２ ４ ６  ９ ５２ ０ ３  ５ ６７ ４  ０ ６１ １ ８  ０ ０７ ５ ６  ９ ８５ １ ９  ４ ４５ ４ ４  ４ ７ ４ １ ２  ２ ５ ４ ０ ５  ５ ４ ２ ３ １  ４ ６ ３ ２ ３  ２ ５７ ８ ０ Ｃ ｏ０  ９ ２２  ６ １０  ４ １０  ５ ０１ ８  ０ ６０  ８ ８０  ７ ６０  ５ ９２ 