俄军
鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿床含矿岩体中辉石和角闪石成分变化特征及其对岩浆演化和成矿的指示意义 段登飞;蒋少涌
【摘 要】To get the information of the evolution of magma in the upper crust and its contribution to the mineralization in Middle Lower Yangtze River metallogenic belt,China,detailed petrographic observation and EMPA analysis of chemical compositions of pyroxene and amphibole have been carried out on the ore-related quartz monzodiorite porphyry in the Jiguanzui Au-Cu skarn deposit.According to the petrographic evidence,the pyroxene formed earlier than the amphibole.The amphibole can be divided into two ,the high-aluminum (High-Al) amphibole and low-aluminum (Low-Al) amphibole by their aluminum contents and crystalline forms.The euhedral amphibole is mainly High-Al amphibole and subhedral and anhedral amphiboles belong to Low-Al amphibole.Some euhedral amphiboles are partially or completely replaced by the Low-Al amphiboles.The pyroxenes are formed at 224 ～312MPa (average 255MPa) and 1055 ～1071℃ (average 1
060℃).The High-Al amphiboles are euhedral and formed at 108 ～ 193MPa (average 137MPa) and 809 ～864℃ (average 833℃).Whereas,the Low-Al amphiboles are subhedral and anhedral and formed at 48 ～ 67MPa (average 56MPa) and 721 ～ 766℃ (average 741℃).The magma stalled at 9.6km depth and underwent fractional crystallization of pyroxene before it intruded up to the 5.2km depth and experienced fractional crystallization of amphibole and also a little plagioclase.The magma had a high oxygen fugacity and increased from High-Al amphiboles (△ NNO + O.6) to Low-Al amphiboles (△ NNO + 1.9),which can prevent the loss of Cu to sulphide minerals during the crystallization.Furthermore the fractional crystallization enriched the water content of the residual magma,a favorable condition for the fluid exsolution.Finally,the evolved magma intruded to the shallower depth (2.1km),where it presumably exsolved aqueous ore-forming fluids.The formation of the large Jiguanzui deposit is likely attributed to the high oxygen fugacity,some extent of fractional crystallization,and the shallow emplacement depth.%为了解长江中下游地区与金铜矿化有关的岩体在浅部的演化过程及其对成矿的作用,本文对鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿成矿岩体石英二长闪长斑岩进
安徽省化工研究院行了详细的岩相学观察,并利用电子探针(EMPA)分析了其中辉石和角闪石的主量成分.岩相学特征显示辉石形成时间早于角闪石.辉石成分变化较小,而角闪石成分变化较大.角闪石可根据Al的含量分为高低两组,即高铝含量的自形角闪石以及低铝含量的半自形及他形角闪石.高铝角闪石又不同程度的被低铝角闪石交代.通过矿物温压计估算辉石形成的温度和压力为1055～1071℃(平均1060℃)和224～ 312MPa(平均255MPa).高铝角闪石形成的温度和压力为809 ～ 864℃(平均833℃),108 ～ 193MPa(平均137MPa),低铝角闪石形成的温度和压力为721～766℃(平均741℃),48～67 MPa(平均56MPa).岩浆具有较高的氧逸度,并且从高铝角闪石到低铝角闪石,熔体的氧逸度从△NNO +0.6升高到△NNO+ 1.9.岩浆经历了连续的侵位历史,从9.6km到5.2km的岩浆房再到2.1km的浅地壳处就位.岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶,在5.2km处经历了角闪石及少部分斜长石的分离结晶,在2.1km处经历由于降压引起的流体出溶.由于深部的分离结晶作用,熔体中的水含量增加,氧逸度升高.较高的水含量使岩浆更容易演化出成矿热液,较高的氧逸度使岩浆演化早期没有硫化物的分离结晶,从而阻止了成矿元素在岩浆演化早期亏损.鸡冠嘴岩体较浅的就位深度也更有利于成矿流体的析出.这些因素共同作用形成了鸡冠嘴金铜矿床.
生态健康【期刊名称】《岩石学报》
与戒【年(卷),期】2017(033)011
【总页数】11页(P3507-3517)
【关键词】鸡冠嘴;分离结晶;铜金富集;流体出溶;角闪石
【作 者】段登飞;蒋少涌
【作者单位】地质过程与矿产资源国家重点实验室,资源学院,紧缺矿产资源勘查协同创新中心,中国地质大学,武汉430074;地质过程与矿产资源国家重点实验室,资源学院,紧缺矿产资源勘查协同创新中心,中国地质大学,武汉430074
多源【正文语种】中 文
【中图分类】P578.954;P578.955;P611
长江中下游地区是我国一个重要的铜-铁-金-钼矿产聚集带(翟裕生等，1992)，已探明金属量铜超过1300万吨，金超过800吨。该成矿带的铜金矿床主要有斑岩型、矽卡岩型和块状硫化物型三种(周涛发等，2016；Zhou et al.,2015；Pirajno and Zhou，2015)。前人研究
主要集中在岩浆岩成因与矿床地质特征的研究并取得大量成果，有关岩浆演化过程及其对成矿的控制作用的研究仍待加强(周涛发等，2008；Wang et al.,2015)。鄂东南地区位于长江中下游成矿带的西段，是其重要矿集区之一。矽卡岩矿床是鄂东南矿集区最主要的矿床类型(舒全安等，1992)。鸡冠嘴矿区位于铜绿山铜铁矿床的西部约500m，矿区地表为湖冲积层覆盖。该矿床是鄂东南地质大队1982年利用物化探手段，在全覆盖范围内发现的大型隐伏金铜矿床。前人对该矿床的研究主要集中在成矿岩体的年代学(李华芹等，2009；Xie et al.，2011)以及矿床特征和矿床成因方面(邱永进，1995；魏全民等，2006；肖光富，2003；张国胜等，2011；张建斌和朱志祥，2005；张伟等，2016)，但对成矿岩体的详细矿物学工作及成矿前岩浆演化过程鲜有提及。
本文利用电子探针分析了鸡冠嘴石英二长闪长斑岩中辉石和角闪石的化学组成，结合详细的岩相学工作，试图揭示该岩体的分离结晶过程、流体出溶过程，岩浆侵位历史及其温度压力条件，为该矿床的形成机制研究提供新的制约。
长江中下游成矿带位于扬子板块北缘，秦岭-大别造山带和华北板块南侧(图1a)。该成矿带的分布受到区内一系列大型的断裂和走滑断层系统限制，主要有北西向的襄樊-广济大断裂，
北东向的郯庐大断裂，北东东向的阳新-常州大断裂。该成矿带大致沿江分布，由西向东依次由鄂东南、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇等七大矿集区(图1a)，是扬子板块和中国东部一个重要成矿带(常印佛等，1991)。区内经历了三个阶段的构造演化史,即：前震旦纪基地形成阶段、震旦纪-早三叠世沉积盖层阶段和中三叠世以来的碰撞造山和造山后板内变形阶段(常印佛等，1991)。
鄂东南铁-铜-金矿集区位于长江中下游成矿带最西缘(图1a)，矿集区内从古生代到中生代的地层均有出露，其中以三叠系大冶组灰岩、白云质灰岩地层与成矿关系最为密切(Pan and Dong,1999)。矿集区内中生代岩浆活动频繁，成矿作用也最为强烈，从北至南分布有鄂城(花岗岩、石英二长岩和石英闪长岩，85km2)、铁山(辉长岩、石英二长岩和石英闪长岩，140km2)、金山店(石英二长岩和闪长岩，16km2)、灵乡(闪长岩，54km2)、阳新(闪长岩、石英闪长岩，215km2)、殷祖(花岗闪长岩，90km2)六大岩体(Li et al.，2009)，另外还有100多个花岗闪长斑岩、斑状闪长岩、花岗斑岩小岩体(刘晓妮等，2009)(图1b)。SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明，该地区存在两期重要的侵入-火山岩浆作用事件，分别形成了：(1)辉长岩+闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长斑岩，约152～134Ma；(2)花岗岩+石英二长岩+石英闪长岩和火山岩，约134～124Ma(谢桂青等，2013)。鄂东南矿集区矿产资源
安徽中医学院学报
丰富，矿床类型多样，已探明矿床种类主要有：铁、铜、钨、钼、锌、铅、金、银、硫、钴、镍、钽、钛、铀等(舒全安等，1992)。
鸡冠嘴金铜矿位于阳新岩体西北段、灵乡火山岩盆地东北缘、大冶复式向斜南翼，与铜绿山铜铁(金)矿床毗邻(邱永进，1995)。矿区地层由老到新，依次为下三叠统大冶大理岩、白云质大理岩，中三叠统陆水河组含白云质大理岩，中、上三叠统蒲圻砂页岩，下白垩统马架山组火山沉积角砾岩、灵乡组安玄岩，第四系湖积层(邱永进，1995)。矿区构造主要是印支期NWW-近EW向褶皱与断裂的基础构造和燕山期叠加的NNE向的断裂与褶皱(张国胜等，2011)，主要由四个隐伏背-向斜(编号①～④)和四条断裂(编号F1～F4)及断裂破碎带(Sb)组成(图2、图3)。矿区岩浆岩属阳新复式岩体西北段铜绿山石英二长闪长岩株的一部分，呈半环状分布于矿区东南部。岩石类型有石英二长闪长斑岩、石英闪长岩、闪长岩和安山玢岩，其中石英二长闪长斑岩与成矿关系最为密切。李华芹等(2009)报道了成矿的石英二长闪长斑岩SHRIMP年龄为146±2Ma (MSWD=1.3),不成矿的闪长岩年龄为132±4Ma。Xie et al.(2011)报道鸡冠嘴矿床石英闪长岩年龄为139±1Ma (MSWD=0.1)。
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