安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构
安徽省铜陵矿集区狮子山岩浆流体系统地球化学测试数据集
安徽省铜陵矿集区狮子山岩浆流体系统地球化学测试数据集常印佛;裴荣富;侯增谦;杨竹森【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2017(0)A01【摘要】铜陵矿集区是中国最著名的铜、金、铁产地之一,该矿集区内成矿与岩浆作用关系密切。
狮子山岩浆流体系统分布最为广泛,是铜陵矿集区岩浆活动与成矿作用的主体,为众多地质学家所重视。
狮子山岩浆流体系统地球化学测试数据集包括系统内具有代表性的34件岩石样品主微量元素数据、32件流体包裹体显微测温数据;5件石英包裹体稀土、微量元素数据;28件样品C-H-O同位素数据及27件样品的硫同位素测试数据。
全部测试均在国家知名测试数据实验室进行,数据质量可靠。
该数据集可以反映狮子山岩浆子系统的岩浆活动特征、成矿流体特征、成矿物质来源,为揭示矿床成因、成矿流体来源及演化等科学问题提供数据支撑。
【总页数】8页(P49-55)【关键词】铜陵矿集区;岩浆流体系统;狮子山;地球化学测试数据集【作者】常印佛;裴荣富;侯增谦;杨竹森【作者单位】安徽省国土资源厅,安徽合肥230088;中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;中国地质科学院地质研究所,北京100037【正文语种】中文【中图分类】P632;P628【相关文献】1.九瑞矿集区燕山期岩浆流体系统及空间分布特征探讨 [J], 贾丽琼;徐文艺;杨丹;王梁2.铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统解析 [J], 王庆飞;邓军;黄定华3.铜陵矿集区蚀变-流体填图与成矿流体系统 [J], 蒙义峰;侯增谦;杨竹森;曾普胜;徐文艺;田世洪;李红阳;王训成;姜章平;姚孝德4.安徽铜陵矿集区燕山期岩浆流体系统时空结构及成矿 [J], 曾普胜;杨竹森;蒙义峰;裴荣富;王彦斌;王训诚;徐文艺;田世洪;姚孝德5.安徽铜陵矿集区杨冲里金矿岩浆岩地球化学特征与成因 [J], 肖福权;黄杰杰;陈志永;万秋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江中下游铜、金矿床成矿流体系统的形成条件及机理
长江中下游铜、金矿床成矿流体系统的形成条件及机理
周涛发;岳书仓
【期刊名称】《北京大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2000(36)5
【摘要】长江中下游铜、金成矿带是我国最重要的金属成矿带之一。
成矿流体系统形成的地球动力学背景及地质地球化学条件对比研究表明 ,赋存于石炭系中的层状铜、金矿床是海西期拉张背景下热卤水沿同生断裂经喷流作用形成的海底喷流(热水 )沉积矿床 ;与燕山期中酸性侵入岩有关的铜、金矿床是在上地幔隆起、张性或向张性过渡背景下形成的 ,是中酸性岩浆经熔体流体分离作用形成的岩浆热液与大气降水混合 ,经水岩作用等复杂的输运和化学反应耦合过程的动力学产物。
【总页数】11页(P697-707)
【关键词】成矿流体系统;矿床成因;金矿床;长江;铜矿床
【作者】周涛发;岳书仓
【作者单位】合肥工业大学资源与环境科学系
【正文语种】中文
【中图分类】P618.510.1;P618.410.1
【相关文献】
1.广东圆珠顶斑岩型铜钼矿床成矿物质、成矿流体来源和成矿机理研究 [J], 楚克磊;毛景文;陈懋弘;赵军;余长发;林良庄;林秀广
2.铜官山矿区金口岭铜金矿床围岩蚀变、成矿物理化学条件及成矿机理研究 [J],
杨学明;林文通
3.与火山—潜火山作用有关的浅成热液金(铜银)矿床流体成矿系统 [J], 范宏瑞;谢奕汉;王英兰;杨学明;杨晓勇
4.云南祥云金厂箐金(铜)矿床的成矿流体特征及流体来源 [J], 何明勤;杨世瑜;刘家军;李朝阳
5.长江中下游铜、金矿床密集区形成条件及矿床成因研究综述 [J], 周涛发;岳书仓;刘晓东
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铜陵地区海底喷流沉积(SEDEX)块状硫化物矿床成矿流体研究
铜陵地区海底喷流沉积(SEDEX)块状硫化物矿床成矿流体研
究
肖新建;顾连兴;倪培;陈肇博;李子颖
【期刊名称】《矿床地质》
【年(卷),期】2002(0)S1
【摘要】安徽铜陵地区的铜-金矿床是海底喷流沉积的块状硫化物矿床,经过燕山期岩浆热液的叠加改造而成的产物。
本文主要从两方面(海底喷流期以及燕山期)来探讨该区块状硫化物矿床的流体特征。
结果表明,该区喷流沉积期流体可与世界上大多数SEDEX块状硫化物矿床流体对比,而燕山期的热液流体却呈多阶段并常伴随沸腾特征。
这同样也表明,该区矿床成矿机制、流体作用的复杂性。
【总页数】4页(P491-494)
【关键词】块状硫化物矿床;喷流期流体;燕山期流体;复杂性;铜陵地区
【作者】肖新建;顾连兴;倪培;陈肇博;李子颖
【作者单位】核工业北京地质研究院;南京大学成矿作用国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P619.21
【相关文献】
1.铜陵地区喷流-沉积块状硫化物矿床 [J], 王训诚;刘良根;郭祥焱;周育才;王次松
2.青海锡铁山铅锌矿床喷流沉积系统(SEDEX)成矿流体研究 [J], 王莉娟;祝新友;王
京斌;邓吉牛;王玉往;朱和平
3.安徽铜陵地区石炭纪喷流-沉积型块状硫化物矿床成矿过程中流体运移数值模拟研究 [J], 徐文艺;侯增谦;杨竹森;史大年;蒙义峰;曾普胜
4.闽西南地区块状硫化物矿床的喷流-沉积成矿作用 [J], 郑志强;林东燕
5.下扬子威宁期断裂拗陷、火山活动及块状硫化物成矿作用——答黄志诚《安徽铜陵新桥黄龙组沉积期海底火山喷发-沉积质疑》一文 [J], 顾连兴;富士谷
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安徽铜陵矿集区与块状硫化物矿床有关的热水沉积岩
2004年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第23卷 第3期文章编号:0258-7106(2004)03-334-10安徽铜陵矿集区与块状硫化物矿床有关的热水沉积岩Ξ曾普胜1 蒙义峰1 杨竹森1 裴荣富1 王训诚2(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2安徽省地勘局321地质队,安徽铜陵 244033)摘 要 通过对铜陵地区系统的填图观察和室内研究,初步确定了铜陵地区海西期的热水沉积岩。
它们是:石炭系黄龙组,由下而上、由内到外的层序包括含硫化物滑石蛇纹石岩(由原岩为含水富镁碳酸盐岩+二氧化硅的热水沉积岩变质而成)→块状、层状(含铜金)黄铁矿±铁碧玉±硬石膏±菱铁矿±菱锰矿±硅质岩→含炭质粘土→白云岩;二叠系为栖霞组(含铅锌金)硅质岩、孤峰组(含锰)硅质岩和大隆组(含钼)硅质岩。
这些热水沉积岩总体构成铜陵地区晚古生代多期热水活动的格局。
常量元素、微量元素和稀土元素的分析结果表明,本区的硅质岩具有热水沉积岩的特征。
氧同位素估算的热水硅质岩古温度在49℃以上。
铜陵地区的热水沉积岩对层控矿床的勘查和隐伏矿床的预测评价具有重要的理论和实际意义,尤其是黄龙组底部的热水沉积岩是铜陵地区找矿的重要标志,对于指导长江中下游地区,如宁芜等地,寻找该层位的矿床有着不可替代的指示意义。
关键词 地球化学 热水沉积岩 块状硫化物矿床 铜陵中图分类法:P618.3 文献标识码:A 在长江中下游成矿带,是否存在喷流-沉积成因的块状硫化物矿床,一直是一个长期争议的问题,有人认为存在海西期喷流-沉积(徐克勤等,1978;顾连兴等,1986;1987;1999;顾连兴,1990);有人则认为不存在海西期喷流-沉积(黄志诚等,1999)。
众所周知,喷流-沉积成因的块状硫化物矿床,不论是V HMS型还是SEDEX型,除具备由标志热液补给通道的脉状-网脉矿带与化学沉积产生的层状块状矿带构成的“双层”结构外(Franklin et al.,1981; Lydon et al.,1988),通常还伴生一套喷气岩或喷气沉积岩(侯增谦等,2003)。
7.喷流沉积成矿理论
（313±32.7）Ma（谢华光等，1995），利用新桥层状
第二节 安徽新桥喷流沉积块状硫化物矿床
在安徽铜陵铜、铁、金、硫矿床富集区，石炭系黄龙组地层 中黄铁矿型铜、铁、金、硫块状硫化物矿床广泛分布，新桥 大型铜、金、硫块状硫化物矿床为其典型代表，也是长江中 下游铜铁多金属成矿带中重要的黄铁矿型块状硫化物矿床之 一。 一 、 矿 新桥黄铁矿型铜、金、硫块状硫化物矿床，位于铜陵-顺安 床 东西构造带的南侧，舒家店与大成山背斜倾末端交汇处。主 地 矿体呈层状赋存于石炭系黄龙组下部白云岩段之中，与上下 质 背 地层整合沉积接触，沿走向长2600m，倾向延伸1800m； 景 在层状块状矿体底部的你叹息五通组地层之中，广泛发育厚 约100m的脉状-网脉状和侵染状矿化，局部构成矿体（图71,7-2）。赋矿地层从下而上为富镁质泥岩、白云质灰岩-含 铜胶黄铁矿、含铜胶黄铁矿（菱铁矿）-黄铁矿矿层、含薄 层硅质岩-菱铁矿-硬石膏-重晶石的白云质灰岩。
这个时期相当于晚渐新世开始的主要火I助活动期的末期。赋矿地层
是在波底沉积，构成一个延续100Ma年的安山岩到长英岩的火成旋 回的上部，分布在一个宽的地堑中。50多个矿床，见于一条长
500km以上、宽60km以上的带中。该带分布于中新世火山弧内和
后来形成的第四纪拉斑玄武岩火山带中。
第一节 日本的黑矿矿床
为例，着重介绍典型块状硫化物矿床的地质-地球化
学特征。比如，块状硫化物矿床的上部层状矿体和下 部浸染状-脉状矿体的双层结构、矿石类型和结构构 造的垂向分带、地球化学的垂向变化和二元结构性等。 地质-地球化学的二元结构特征，可以作为海底喷流
沉积成因块状硫化物矿床成矿、找矿与勘探的重要标
铜陵地区海底喷流沉积
铜陵地区海底喷流沉积（SEDEX）块状硫化物矿床成矿流体研究*Study on Fluids of SEDEX Massive Sulfide Deposits in Tongling District, Anhui Province肖新建1 顾连兴2 倪培2 陈肇博1 李子颖1（1 核工业北京地质研究院，北京 100029；2 南京大学成矿作用国家重点实验室，江苏南京 210093）Xiao Xinjian1, Gu Lianxing2, Ni Pei2, Chen Zhaobo1, Li Ziying1(1 Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100029, China; 2 State Key Lab. of Endogenic MetallicDeposits, Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu, China)摘要安徽铜陵地区的铜-金矿床是海底喷流沉积的块状硫化物矿床，经过燕山期岩浆热液的叠加改造而成的产物。
本文主要从两方面（海底喷流期以及燕山期）来探讨该区块状硫化物矿床的流体特征。
结果表明，该区喷流沉积期流体可与世界上大多数SEDEX块状硫化物矿床流体对比，而燕山期的热液流体却呈多阶段并常伴随沸腾特征。
这同样也表明，该区矿床成矿机制、流体作用的复杂性。
关键词块状硫化物矿床喷流期流体燕山期流体复杂性铜陵地区铜陵地区受中石炭统地层控制的铜-金矿床表现为多期成矿的特点。
经过众多学者研究，该区矿床是海底喷流沉积的块状硫化物矿层受燕山期岩浆岩热液改造和叠加的产物（徐克勤等，1978；顾连兴等，1986b）。
前人在该区曾探讨过海底喷流期块状硫化物矿床的流体特征，笔者也曾探讨过该区燕山期流体（Xiao et al., 2002）。
但对形成该矿床的两时期的流体（海底喷流期及燕山期改造流体）还未有系统的对比和阐述。
铜陵矿集区水系沉积物中主成矿元素空间分布模式-基于变差函数的分析
物探化探计算技术
Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．１
２０２０ 年 １ 月
ＣＯＭＰＵＴＩＮＧ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＦＯＲ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＡＮＤ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ Ｊａｎ．２０２０
文 章 编 号 ：１００１１７４９（２０２０）０１００８４１１
铜陵矿集区水系沉积物中主成矿元素空间 分布模式－基于变差函数的分析
关 键 词 ： 铜 陵 ；水 系 沉 积 物 ；勘 查 地 球 化 学 ；变 差 函 数 中 图 分 类 号 ：Ｐ６３２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１１７４９．２０２０．０１．１２
０ 引言
铜陵地区是我国 大 型 矿 集 区 之 一，有 “古 铜 都” 之 美 誉 。 先 后 探 明 了 以 铜 官 山 铜 矿 、狮 子 山 铜 矿 、凤 凰 山 铜 矿 、新 桥 铜 （硫 、铁 、金 、银 ）矿 、冬 瓜 山 铜 矿 、天 马金矿等为代表的一大批大－中型矿床 。 ［１］ 但 是 现 在 新 的 发 现 越 来 越 少 ，老 矿 山 矿 产 资 源 枯 竭 ，并 且 以
孟刚刚１，张苗苗１，林 鑫１，２，３ ，付亚龙１，常海钦１
（１．长 安 大 学 地 球 科 学 与 资 源 学 院 ，西 安 ７１００５４；２．全 球 尺 度 地 球 化 学 国 际 研 究 中 心 ，廊 坊 ０６５０００； ３．国土资源部地球化学探测技术重点实验室，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，廊坊 ０６５０００）
１期 孟刚刚，等：铜陵矿集区水系沉积物中主成矿元素空间分布模式—基于变差函数的分析 ８ ５
式 ，已 经 成 为 人 们 关 注 的 重 点 问 题 ，并 且 各 种 传 统 和 现代方法均得到广泛使用。套合模式谱系方法主要 是将不同范围的异常区域由低到高一个个套合在一 起，这种套合能够反 映 巨 量 成 矿 物 质 的 供 应 和 逐 步 聚集，空 间 上 在 大 型 和 巨 型 矿 床 周 围 有 较 好 地 体 现［６］；异 常 与 背 景 分 解 方 法 一 般 假 设 地 球 化 学 数 据 服从正态分布，采用平 均 值 加狀 倍 标 准 差 作 为 异 常 下 限 值 ，区 分 背 景 与 异 常 ，从 而 圈 定 地 球 化 学 异 常 范 围 。 ［７－９］ 同时随 着 计 算 机 技 术 的 发 展，许 多 现 代 统 计方法被应用于地 球 化 学 数 据 处 理，比 如 多 重 分 形 技 术 、主 成 分 分 析 方 法 、地 质 统 计 学 方 法 等 。 前 人 利 用多重分形技术可 以 进 行 空 间 数 据 插 值，不 仅 能 突 出异常的局部变化 性 以 及 空 间 结 构 信 息，还 能 有 效 地度量场的 局 部 奇 异 性 。 ［１０－１２］ 主 成 分 分 析 方 法 主 要寻找空间上与成 矿 有 关 的 异 常 组 合，并 利 用 相 关 的异常组合进行地 球 化 学 分 区 的 判 别，进 而 圈 定 地 球化学异常 。 ［１３－１４］ 地 质 统 计 学 方 法 以 区 域 化 变 量 为 基 础 ，借 助 变 差 函 数 ，对 空 间 域 或 时 间 域 自 然 变 量 进行定量化描述。不仅能够有效地揭示元素在空间 上的分布及相关特 征，而 且 还 可 以 将 其 空 间 分 布 特 征与成矿元素分布 联 系 起 来，有 效 解 释 空 间 分 布 特 征对成矿元素分布的影响 ，其 ［１５－１９］ 中对 变 差 函 数 的 研究能透过随机性 反 映 区 域 变 化 量 的 结 构 性，从 而 了解区域化 探 变 量 的 空 间 变 化 特 征 。 ［２０－２２］ 套 合 模 式谱系方法、异常与 背 景 分 解 方 法 多 用 于 提 取 元 素 异 常 ，多 重 分 形 技 术 研 究 异 常 的 局 部 奇 异 性 ，主 成 分 分析方法主要用于 寻 找 异 常 组 合，这 几 种 方 法 对 于 元素空间分布规律 的 研 究 较 为 缺 乏，而 地 质 统 计 学 方法在元素空间分布特征的研究与应用较为广泛。 因此，笔者主要利用 地 质 统 计 学 （变 差 函 数 分 析）来 剖析 铜 陵 地 区 １：２０００００ 水 系 沉 积 物 地 球 化 学 数 据，在不同尺度下对主成矿 元素（Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｂ 和 Ｚｎ） 进行变差函数分析，并 定 量 刻 画 主 成 矿 元 素 的 空 间 分布特征，为研究区 勘 查 找 矿 提 供 有 效 地 地 球 化 学 空间变异信息，建立 成 矿 及 伴 生 元 素 的 空 间 分 布 模 式。
安徽铜陵冬瓜山大型铜矿：海底-喷流沉积与矽卡岩化叠加复合过程
来自于海水硫酸盐的生物还原 & 热变质 的 晶 质 黄 铁 矿 $ 硫同位素组成随结晶程度和颗粒大小的增加而升高" 平均
E " $ 暗示热液 J 可 能 部 分 来 自 矽 卡 岩 岩 浆 热 液 系 统(冬 瓜 山 矿 床 的 矿 化 结 构) 矿体形 "+ "i !+ Ei !+ Fi # ; " J!
侯增谦D 杨竹森% 吕庆田% 曾普胜% 谢玉玲E 蒙义峰% 田世洪% 徐文艺% 李红阳" 姜章平! 王训成! 姚孝德!
内容提要 冬瓜山铜矿是长江中下游成矿带铜 陵 矿 集 区 内 的 一 个 大 型 铜 矿 ( 该 矿 床 被 惯 称 为 矽 卡 岩 型 矿 床 $ 但具明显的层控特征 ( 主矿体呈层状 ) 似层状 $ 赋存于 上 石 炭 统 碳 酸 盐 建 造 与 下 伏 上 泥 盆 统 砂 岩 建 造 的 接 触 带 附 近$ 主 要 由 一 系 列 层 控 块 状 含 铜 硫 化 物 透 镜 体) 含铜矽卡岩透镜体) 磁铁矿矿囊以及层状含铜黄铁矿 蛇纹石矿席 ; 组成 ( 主矿体的底部为根植于上泥盆统砂岩建造内的层控脉 状 网脉状矿$ 下部为层状含铜黄铁矿 Y 蛇纹石矿席$ ; 主体为块状含铜硫化物透镜体与上覆硬石膏层构成的三个硫 化 物 硫酸盐韵律单元(该+ 双层结构, 特征总体类似 ; 于 hL 但矿石结构构造表明 $ 这些硫化物 硫酸盐沉积均不同程度地遭受了后期热液 变质作 J和 J Z Q Z R 型矿床 $ ; ; 用叠加改造 ( 层控含铜矽卡岩通常发育于块状含铜硫化物透镜体之上 $ 小型磁铁 矿 矿 体 或 矿 囊 通 常 围 绕 陡 倾 的 闪 长岩株零星分布 ( 这两类矿化均与燕山期岩浆活动 " 约D # 和石英二长闪长岩株侵位密切相关(矿区可见两 E F L # 种蚀变作用 ! 石英 绢云母蚀变与矽卡岩蚀变 ( 前者在下盘砂岩中形成似整合蚀变带 $ 包裹层控网脉状矿 $ 其成因可 ; 闪长岩侵位引起 $ 形成两类矽卡岩 $ 其中 $ 镁质矽卡岩发育在 层 状 含 铜 黄 铁 矿 蛇纹石矿席$ 钙质矽卡岩形成层控含 ;
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2004年 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第23卷 第3期文章编号:0258-7106(2004)03-0281-17安徽铜陵矿集区海西期喷流沉积流体系统时空结构Ξ杨竹森1 侯增谦1 蒙义峰1 曾普胜1 李红阳2 徐文艺1田世洪1 王训诚3 姚孝德3 姜章平3(1中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2石家庄经济学院资源环境工程系,河北石家庄 050031;3安徽省地质矿产局321地质队,安徽铜陵 244033)摘 要 铜陵矿集区是长江中下游成矿带七大矿集区之一,构造上经历了晚古生代的陆缘裂陷、中三叠世的陆-陆碰撞和侏罗纪—白垩纪的陆内构造-岩浆活动。
晚石炭世的海底喷流沉积形成了广泛分布的块状硫化物,除部分构成块状硫化物矿床外,还为燕山期中酸性岩浆活动形成的矽卡岩型矿床提供了部分硫和金属物质。
为了查明海西期喷流沉积流体系统及其时空展布特征,在铜陵矿集区内开展了以流体活动记录为对象的蚀变-。
结果显示,海西期喷流沉积流体系统不仅形成以块状硫化物为主体的喷流沉积记录,而且在下伏岩系中遗留了区域规模的流体蚀变记录。
以块状硫化物为主体的喷流沉积记录构成3个喷流沉积旋回,在垂向上和横向上均具有成分和结构的分带性。
流体蚀变记录在上部构成顺层蚀变带,在中部构成沿断裂和裂隙充填的石英-硫化物脉体群,在下部则构成半整合蚀变带,表明喷流沉积流体系统由下渗的海水在下部半整合蚀变带形成储集区,经高地热异常的加热后,沿中部脉体群向上迁移,在进入顺层蚀变带后沿砂岩层向两侧扩散,最后经同生断裂和裂隙向海底喷出。
块状硫化物与蚀变岩、喷流沉积旋回及硫化物硫同位素的空间展布特征,显示区内存在3个受基底断裂控制的NWW 向延伸的流体活动域,包含6个以上的流体储集区域,每个流体储集区域之上发育多个流体上升中心和海底喷流中心。
关键词 地质学 喷流沉积流体系统 块状硫化物 区域蚀变 铜陵 长江中下游成矿带中图分类号:P612 文献标识码:A 在铜陵矿集区乃至整个长江中下游成矿带中,赋存于上石炭统底部的层状铜、硫、金矿床占据显著的位置,早已引起广大地学工作者的兴趣和关注,并进行了大量的研究工作。
但是对于这些矿床的成因,却产生了不同的认识,至少有3种代表性观点:①与燕山期岩浆活动有关的热液蚀变、交代成因(郭文魁,1957);②沉积矿胚层被燕山期岩浆活动叠加改造成因(常印佛等,1983;刘裕庆等,1984;黄华盛等,1985;温春齐等,1996);③海底喷流沉积成因(顾连兴等,1986;王文斌等,1994;何金祥等,1995)。
随着研究的深入,人们对存在早期矿胚层(大部分为层状黄铁矿床)已取得了一定的共识,认识到其对燕山期岩浆活动形成大型铜矿床具有重要的控制作用,然而,对这些“矿胚层”究竟是否为海底喷流沉积成因仍存在较大争议,对它们的地质特征及空间展布形态缺乏明确的认识,这势必影响到进一步的找矿工作。
近期在铜陵矿集区开展的蚀变-流体填图,以流体活动产物(热水环境沉积岩、蚀变岩和充填脉体等流体记录)所反映的流体性状为线索,对矿集区内多期流体活动形成的复杂流体记录面貌进行筛分和组合,由流体记录→流体单元→流体系统,逐步归纳并填绘出4套流体系统,即海西期喷流沉积流体系统、燕山期岩浆流体系统、燕山期火山流体系统及燕山晚期中低温热液流体系统(杨竹森等,2002;蒙义峰等,2003)。
本文在此基础上,重点对以形成上石炭统底部块状黄铁矿层为特征的海西期喷流沉积流体系统进行研究,并总结其时空展布结构。
Ξ本文受国土资源部专项研究计划“大型矿集区深部精细结构与含矿信息”(编号:20010103)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 40234051)联合资助第一作者简介 杨竹森,男,1964年生,博士,副研究员,从事矿床学、地球化学研究工作。
收稿日期: 2004-04-30;改回日期: 2004-07-08。
张绮玲编辑。
1 海西期构造与石炭纪沉积铜陵矿集区作为长江中下游成矿带七个重要矿集区之一,其构造演化历史和地质发育特征已有大量论述(常印佛等,1991;翟裕生等,1992;储国正等, 1995;李文达等,1997;唐永成等,1998)。
该矿集区乃至整个成矿带历经了3个重要的构造演化阶段,即晚古生代的裂陷沉降阶段,沉积了上泥盆统—下三叠统的海相碳酸盐岩、硅质页岩和海陆交互相碎屑岩夹煤层;中三叠世—中侏罗世大别造山带的前陆盆地阶段,不仅接受了中三叠统含膏盐建造,而且使中三叠统以下地层发生N E向的强烈褶皱变形;晚侏罗世—早白垩世的构造岩浆活动阶段,形成大规模的岩浆岩带和火山岩盆地。
与之对应,本区先后经历了3次较大规模的热流体活动:一为海西期的区域性海底流体活动(顾连兴等,1986;杨竹森等,2002);二为印支期大别碰撞造山带向前陆盆地的大规模流体迁移(Hou et al.,2004);三为与燕山期强烈的岩浆活动相伴的岩浆热液流体的蚀变交代(周涛发等,2001;杨竹森等,2002)。
其中海西期的晚石炭世海底喷流活动,除本身形成大规模的块状硫化物矿床外,还为燕山期岩浆流体的叠加成矿准备了充分的物质条件,显示其在长江中下游成矿带中占有重要的位置。
1.1 海西期构造背景大地构造研究和岩相古地理再造表明,加里东运动的板块汇聚和大陆增生,首先使秦岭微板块和北淮阳岛弧拼贴于华北板块南缘,同时华夏板块也与扬子板块碰撞对接,之后,华北板块和扬子板块沿商丹-北淮阳断裂带碰撞对接,构成统一的中国大陆板块(陈宏明等,1994)。
此时,除南侧的钦(州)-防(城)残余海槽外,大部分地区隆起为陆,造成早-中泥盆世大范围的沉积缺失。
进入晚古生代,由于扬子板块和华夏板块基底固结晚,断裂发育(图1a),构造稳定性差,在地球动力学机制由挤压转变为拉张时,在海西期出现全方位的裂离(陈宏明等,1994;殷鸿福等,1999)。
华北板块与扬子板块之间重新打开,形成中秦岭裂陷槽;扬子板块与华夏板块再次张裂,形成赣湘桂裂陷槽。
稍后(二叠纪),下扬子地区与中上扬子地区间也产生裂解,构成相对独立的下扬子地块(殷鸿福等,1999)(图1b)。
长江中下游成矿带在晚古生代即位于扬子板块北东侧的下扬子断陷区与江南隆起区的过渡地带(图1c),主要沿宿松-丹阳断裂展布。
从上泥盆统滨海-陆相碎屑岩稳定广布于下扬子断陷区及邻近的江南隆起区看,裂陷沉降当在泥盆纪后的石炭纪开始加剧。
早石炭世晚期在江南隆起区北侧还出现了宣城-宜兴凹陷,两者间为宿松-铜陵-丹阳隆起;晚石炭世,包括下扬子断陷、宣城-宜兴凹陷及其间的宿松-铜陵-丹阳隆起的广大地区,均处于沉陷地带。
1.2 石炭纪沉积地质在石炭纪,长江中下游成矿带为被动大陆边缘的陆表海盆沉积,陆源碎屑来自于南侧的江南古陆东延部分(陈宏明等,1994)。
沉积相和层序地层研究(常印佛等,1991;李双应等,1994a;1994b;2000;洪天求等,2000;许正龙等,2002)表明,下石炭统茨山组为低水位体系域的三角洲相碎屑岩,金陵组为高水位体系域的碳酸盐岩,两者构成晚古生代第一次较大的海侵层序。
高骊山组碎屑岩分布于宿松-铜陵-丹阳隆起带两侧的沉降区,受断裂控制明显,北侧沉降区分布于宿松-丹阳断裂以北,南侧分布于江南断裂以南。
和州组碳酸盐岩和碎屑岩主要分布在宿松-丹阳断裂以北,南部因挤压隆升而缺失。
晚石炭世初期,早石炭世末的短期挤压转变为强烈拉张,长江中下游成矿带开始大规模沉陷。
上石炭统黄龙组底砾岩为海侵体系域的产物,向南广泛超覆于江南古陆不同时代的地层之上,其上的交代成因白云岩含广海窄盐度生物组合(岳文浙等,1993),为高水位体系域的沉积,分布范围更广阔,构成石炭纪最大一次海侵,最大海泛面对应于底砾岩与白云岩间的界面。
黄龙组上部灰岩和船山组灰岩为两次海侵形成的台地相碳酸盐岩,具有向浅滩化发展的特征。
铜陵矿集区位于宿松-铜陵-丹阳隆起带中段,早石炭世晚期隆升遭受剥蚀,早石炭世沉积仅在局部有残留。
晚石炭世初期,逐渐夷平的隆起开始下沉,并随着大规模的海侵,沉积了黄龙组和船山组的碳酸盐岩。
黄龙组厚40～60m,底部为厚约0.1～0.6 m的滨岸相砂砾岩,向上为角砾状灰质白云岩和灰质白云岩构成的2个韵律,最上部为生物碎屑灰岩和厚层藻灰岩构成的韵律。
船山组厚约15～20m,由下部的生物碎屑灰岩和上部的核形石灰岩组成。
值得注意的是,在黄龙组底砾岩和其上的白云岩之间,发育有以黄铁矿为主的块状硫化物,呈不连续似层状、透镜状和丘状展布,其间常分布有黑色含锰泥282 矿 床 地 质 2004年 图1 华南晚古生代古地理及古构造图a.华南石炭纪古构造图(据陈宏明等,1994略改);b.华南早二叠世古海洋复原图(图边度数为古经纬度)(据殷鸿福等,1999);c.下扬子地块海西期裂陷槽横剖面示意图(据陈宏明等,1994);①—嘉山-响水断裂;②—宿松-丹阳断裂;③—马金-乌镇断裂;④—萍乡-绍兴断裂;1—古陆;2—内陆泥质组合;3—滨浅海砂泥质组合;4—浅海碳酸盐组合;5—浅海碳酸盐泥硅质组合;6—浅海泥质硅质组合;7—浅海泥灰质及火山岩组合;8—半深海砂泥质组合;9—半深海砂泥质及硅质组合;10—半深海碳酸盐硅质组合;11—盆地碎屑岩组合;12—盆地砂泥质及硅质组合;13—盆地泥质硅质及火山岩组合Fig.1 Paleogeographic and paleotectonic maps of Neopaleozoic in S outh Chinaa.Carboniferous paleotectonic map of South China(modified from Chen et al.,1994);b.Early Permian paleo-oceanic reconstruction of South Chi2 na(after Y in et al.,1999);c.Cross section of Hercynian faulted depression trough in Lower Y angtze massif(after Chen et al.,1994);①—Ji2 ashan-Xiangshui fault;②—Susong-Danyang fault;③—Majin-Wuzhen fault;④—Pingxiang-Shaoxing fault;1—Old land;2—Inland mudstone; 3—Rivage-shallow water sandstone-mudstone;4—Shallow water carbonate;5—Shallow water carbonate,mudstone and siliceous rock;6—Shallow water mudstone and siliceous rock;7—Shallow water mudstone,carbonate and volcanic rock;8—Semi-abysmal sandstone-mudstone;9—Semi-abysmal sandstone-mudstone and siliceous rock;10—Semi-abysmal carbonate and siliceous rock;11—Basin clastic rock;12—Basin sandstone-mud-stone and siliceous rock;13—Basin mudstone,siliceous rock and volcanic rock质岩。