宁芜盆地马鞍山-芜湖地区铜金矿床地质特征及成因研究

论文摘要

宁芜（南京-芜湖）盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分,区内发育一系列与火山-侵入作用有关的热液脉型铜金矿床（点）,相对于成矿带内其他盆地,该盆地铜金矿床（点）研究程度不高。且以往所做研究主要集中在盆地北部,中部和南部的马鞍山-芜湖地区则缺乏一定的研究,制约了对整个宁芜盆地铜金矿的全面认识。本文以2016年度安徽省公益性地质工作项目“马鞍山-芜湖地区铜金矿调查评价”为依托,在大量收集宁芜盆地内铜金矿床（点）地质资料基础上,选择宁芜盆地中部和南部的铜井铜金矿床和龙王山铜矿点为典型矿床点,结合大山金矿点、七里尖工作区、连珠山金矿点、寺山铜金矿点以及小六房金矿点,通过详细的野外地质和室内岩矿学鉴定以及实验分析工作,较系统地概括了马鞍山-芜湖地区铜金矿床（点）的矿区地质特征、年代学与地球化学特征、流体特征等,并在此基础上初步探讨了研究区铜金矿床（点）的成因,论文主要认识与成果如下:（1）宁芜盆地马鞍山-芜湖地区发育有与火山热液密切相关的大山、铜井、龙王山、连珠山、寺山和小六房铜金矿床（点）。区内铜金矿床的矿石构造主要是脉状构造、网脉状构造、角砾状构造以及浸染状构造,矿石结构主要是半自形-它形粒状结构、穿插结构以及交代残余结构,矿化类型主要是黄铁矿化、黄铜矿化,氧化带偶见铜蓝以及褐铁矿等,围岩蚀变主要发育有硅化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化以及绢云母化,具有火山热液型铜矿床的特点。其中,对铜井金铜矿床与龙王山铜矿点进一步的研究表明其成矿期次可划分为热液成矿期和表生期,其中热液期又细分为石英-菱铁矿-硫化物阶段和石英-斑铜矿阶段以及碳酸盐阶段或石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。（2）LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,大山金矿点钾长花岗岩年龄为127.9±2.1Ma;七里尖工作区二长花岗岩年龄为129.3±1.9Ma;铜井金铜矿床二长斑岩年龄为134.8±3.7Ma;龙王山铜金矿点二长闪长岩年龄为135.9±5.6Ma,粗安岩年龄为129.1±2.6Ma,粗安质火山角砾岩年龄为131.2±3.6Ma;小六房金矿点石英闪长岩年龄为129.2±2.4Ma;同时,黄铁矿Rb-Sr测年显示,铜井金铜矿床成矿年龄为119.4±2.1Ma,龙王山铜矿点成矿年龄为129.2±2.3Ma,成岩成矿年代均为早白垩世,为长江中下游成矿带第二阶段成岩、第二向第三阶段过渡成矿作用的产物。（3）全岩地球化学分析显示,马鞍山-芜湖地区各铜金矿床岩浆岩均为中酸性岩,且可能属于同一岩浆演化系统,同时岩浆演化过程中,逐渐向富钾方向演化;研究区铜金矿床岩浆源区可能为受古太平洋板块俯冲交代的富集地幔,且岩浆在上升和演化过程中有地壳物质的混入。（4）构造判别图解显示,研究区内除大山金矿点外,其余铜金矿床点的成岩成矿作用均处于火山弧环境,表明其形成于挤压-伸展的构造背景。（5）流体包裹体研究表明,马鞍山-芜湖地区铜金矿床点成矿流体以中低温、中低盐度体系为特征,且成矿流体可能来自于岩浆水与大气降水的混合。同时,包裹体成分分析指示铜金矿床初始成矿流体为贫CO2的H2O-NaCl体系。（6）通过室内镜下观察以及电子探针面扫,在马鞍山-芜湖地区的铜井金铜矿床和龙王山铜金矿点发现了金的独立矿物呈他形-半自形粒状镶嵌于热液成矿期的黄铁矿颗粒之中,粒径约几十微米,能谱图显示为自然金或银金矿。（7）马鞍山-芜湖地区铜金矿床赋矿层位主要为龙王山组、大王山组、娘娘山组火山岩以及黄马青组砂岩,其中以龙王山组火山岩较为突出;断裂是盆地内主要的控矿、赋矿构造,多形成构造破碎带,为容矿创造了条件;铜金矿床形成与姑山以及娘娘山火山旋回有关,同期花岗岩类可能为成矿作用提供了热源和部分成矿物质;因而,地层、构造、岩浆岩等因素均与矿床的形成密切相关。（8）马鞍山-芜湖地区铜金矿床成矿机制与宁芜北部晚期铜金成矿较为一致,表现为晚期姑山-娘娘山旋回时期,在火山期后热液与同期花岗质岩浆的共同作用下,大量Cu、Au等元素从围岩中活化迁移而出,后期不断与大气降水混合,随着物理化学条件的变化,含矿热液沿着压扭性断裂上升充填至早期火山岩或基底地层裂隙中沉淀成矿。

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第一章绪论

1.1 选题背景与研究意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.1.3 研究区概况

1.2 国内外研究现状

1.2.1 火山热液型矿床研究现状

1.2.2 宁芜盆地铜金矿床研究现状

1.3 研究工作概况

1.3.1 研究方案

1.3.2 技术路线

1.3.3 工作进展

1.3.4 主要完成工作量

第二章区域地质背景

2.1 区域地层

2.2 区域构造

2.2.1 褶皱

2.2.2 断裂

2.2.3 火山机构

2.3 区域岩浆岩

2.3.1 火山岩

2.3.2 次火山岩

2.3.3 侵入岩

2.4 区域矿产

第三章矿床地质特征

3.1 铜井金铜矿床（娘娘山铜金矿床）

3.1.1 地层

3.1.2 构造

3.1.3 侵入岩

3.1.4 矿体特征

3.1.5 矿石特征

3.1.6 围岩蚀变

3.1.7 成矿期及成矿阶段

3.2 龙王山铜矿点

3.2.1 地层

3.2.2 构造

3.2.3 岩浆岩

3.2.4 矿体特征

3.2.5 矿石特征

3.2.6 围岩蚀变

3.2.7 成矿期及成矿阶段

3.3 其它矿床

3.3.1 大山金矿点

3.3.2 连珠山金矿点

3.3.3 寺山铜金矿点

3.3.4 小六房金矿点

第四章成岩年代学及岩石地球化学

4.1 分析方法

4.1.1 锆石U-Pb定年

4.1.2 主量元素和微量元素

4.2 样品特征

4.3 研究结果

4.3.1 成岩年代学

4.3.2 主微量及稀土元素特征

4.4 分析讨论

4.4.1 成岩时代

4.4.2 岩浆源区与演化

4.4.3 构造背景

第五章矿床地球化学

5.1 分析方法

5.1.1 流体包裹体测温分析

5.1.2 包裹体成分激光拉曼分析

5.1.3 电子探针分析

5.1.4 黄铁矿Rb-Sr等时线测年分析

5.2 研究结果

5.2.1 流体包裹体特征

5.2.2 包裹体成分特征

5.2.3 金的赋存状态

5.2.4 成矿年代学

5.3 分析讨论

5.3.1 成矿时代

5.3.2 成矿流体性质

第六章成矿规律及矿床成因探讨

6.1 控矿因素分析

6.2 矿床成因及成矿模式

第七章结论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李现锁

导师: 袁峰

关键词: 马鞍山芜湖,铜金矿床点,年代学与地球化学,矿床成因,宁芜盆地

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 合肥工业大学

基金: 2016年度安徽省公益性地质工作项目“马鞍山-芜湖地区铜金矿调查评价”

分类号: P618.2

DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000306

总页数: 96

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宁芜盆地马鞍山-芜湖地区铜金矿床地质特征及成因研究

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