安徽铜官山铜矿床实习报告—安徽铜官山铜矿床简介一、区域地质背景1、矿床产出的大地构造位置位于安徽省铜陵市东南郊，是我国长江中下游铁铜成矿带中著名的铜矿床之一。

铜陵地区位于贵池-马鞍山隆起带（印支期隆起带）的中部，西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻，南东与江南台隆相连。

南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限，与贵池、繁昌两个北东向的S状隆褶带相隔；东西两侧分别为北东向大型断裂带为界，构成一个相对独立的菱形隆起地块（图1）。

铜陵地区成矿首先取决于有利的成矿环境。

本成矿区是环太平洋矿带中国东部成矿域长江中下游成矿带的一个组成部分。

该区深部壳幔具有明显的层块结构，处于地慢上隆区，成矿受长江断裂带的带状网络构造系统控制。

图1 下扬子地区构造简图（据刘文灿等，1996）1.沉降带；2.隆起带；3.背斜轴；4.向斜轴；5.断层；6.郯庐断裂带；7.构造单元边界2、区域地层构造，岩浆岩及变质作用本区位于扬子板块的东北缘，大别造山带的前陆褶皱带上。

经历了活动一稳定一再活动(化)的漫长构造演变。

前震旦纪以砂泥质复理石建造为主的沉积物经受区域变质和构造变形后构成褶皱基底。

晋宁运动后.处于相对稳定时期，以升降振荡运动为主.形成了巨厚的海相(间夹海陆交互相)沉积，为本区矿化奠定了沉积基础。

印支末期.扬子板块和华北板块发生碰撞，大别地块向南仰冲.本区盖层受到强烈侧向挤压，形成弧形褶皱系统，使华北板块和扬子板块联合成统一板块。

嗣后本区在太平洋板块向欧亚板块俯冲作用下转入强烈的板内变形阶段。

燕山期，构造和岩浆活动活跃，带来了丰富的成矿物质.提供了有利的成矿空间.使本区受到了岩浆一热液的叠加改造作用。

由于本区地壳运动发展的特殊性，形成了既有外生又有内生铁铜硫金等矿产产出的成矿区域。

铜官山岩体为石英闪长岩，呈岩株状侵入于背斜的西北翼。

其中见有角闪闪长岩、闪长斑岩包体，后期有二长岩脉穿切。

主岩体形成时间为150百万年左右。

自岩体中心向外可划分为中心相、过渡相和边缘相。

由岩体化学分析资料换算的钙碱拾数CA一58，属钙碱性岩套。

有如下特征:①NaZo+二20一7.06一7.54，Na>K，A12o。

/(KZo+NaZo+合eao)>1。

②在边缘相中钾长石分子增加，表现出富钾的趋势。

Na/K<2，因而后期有黑云母化。

③岩体的稀土元素分析表明，它们具有较高的La/Yb(13.69~ 31.67)和ΣL/ΣH(轻/重稀土比值为4.62一13.72)比值。

与Leady球粒陨石标准化后，稀土分布曲线均为下迭式，属轻稀土富集型，如图2.图2铜官山岩体稀土配分图1一闪长斑岩;2一角闪闪长岩;3一石英闪长岩，4一蚀变闪长岩;5一混合花岗岩Chappel和White (1974)依据花岗岩源岩物质来源把花岗岩划分为“I”和“S”型两类。

铜官山岩体为“I”型岩体。

除锶、氧同位素外，矿床中获得的铅同位素资料亦表明岩浆来源可能是深部的。

由于岩浆的上侵，围岩会遭到挤压，高温烘烤等的强烈变质作用。

在断裂带会形成构造角砾岩。

有些围岩裂隙中会发生围岩蚀变现象，形成网状或脉状的蚀变岩。

有的围岩会形成烘烤带。

如在围岩中有石榴石，透辉石等的中高温矿物。

由于老庙基山岩体侵入作用带来的热能和含矿流体分别作用于不同性质的围岩，以及这两种作用强度的差异和叠加，使区内围岩蚀变较为复杂。

为此，作者对主要蚀变岩石的矿物组合和蚀变矿物(石榴石、蛇纹石和云母等)的标型特征迸行了研究。

区内主要蚀变类型有:矽卡岩化(石榴石矽卡岩化和钙铁辉石一透辉石矽卡岩化)、蛇纹石化(叶蛇纹石化和利蛇纹石化)、云母化(金云母化、黑云母化和绢云母化)、滑石化、大理岩化、角岩化和硅化等。

这些蚀变由于热场和流体场梯度的变化，在空间上出现较明显的分带性。

主要蚀变分带类型如下:1.交代分带主要见于上部矿体中，蚀变产生于岩体与碳酸盐岩之间，受接触带构造控制，有如下分带现象:①石英闪长岩:斜长石+角闪石+石英十钾长石。

②蚀变石英闪长岩:(方柱石+)黑云母+绿泥石+斜长石十石英，见有钙铝榴石(含钙铝榴石分子70.30%)矽卡岩脉。

③矽卡岩带:a)钙铁榴石(含钙铁榴石分子67.29一99.59%)十次透辉石十方解石，一般宽几米至几十米;b)磁铁矿+硫化物十方解石，磁铁矿呈粗粒状，局部具石榴石假象和环带;c)透辉石十钙铁辉石十方解石，一般宽几米至几十米。

④大理岩带:硅灰石+透闪石+方解石，一般宽几米至几十米不等。

⑤角岩带:石英+黑云母十少量红柱石。

如图3.图3 小铜官山交代分带地球化学剖面1一石英闪长岩，2一蚀变石英闪长岩，3一石榴石矽卡岩，d一磁铁矿矿体，5一石榴石透辉石矽卡岩，6一透辉石矽卡岩，7一角页岩2.变质分带变质分带有两种类型，主要见于中、下部矿体中，它们具有不同的形成(1)岩体与化学惰性岩石相接触，见于下部矿体中。

典型的蚀变分带为:①石英闪长岩。

②黑云母化蚀变闪长岩,主要蚀变矿物为少铁黑云母.(2) 岩体与高导热层岩石接触。

如中部矿体，岩体与平均厚度为4.89。

的含铜胶黄铁矿层接触，由于胶黄铁矿层具有较高的热导性，顺层发生强烈的热变质作用，形成本区特殊的变质分带。

典型的变质分带为:①大理岩带;②磁黄铁矿、黄铁矿矿层;③含铜蛇纹岩带(蛇纹石+金云母+磁铁矿+磁黄铁矿+黄铁矿十黄铜矿)，随着远离岩体，在横向上也出现规律性变化(详细讨论见后);④角页岩(石英岩)带。

3. 变质一交代分带受接触带构造及岩性差异控制，交代作用明显，并保存有变质分带的某些特征，如老庙基山矿段。

从岩体至围岩，矿物分带较复杂.4. 交代一变质分带这类分带一般离接触带较远，后期热液蚀变不强，保留较多的变质分带特征，原始沉积组构的特征也保存得较完整.3、区域上已发现的矿床特征铜陵地区是长江中下游铁铜硫金成矿带的重要成矿区。

目前区内已发现大小矿床30余处，这些矿床类型复杂、成因不同，规模悬殊，产状各异。

如图图铜陵矿集区地质构造及矿产分布图（据吴金国等，2003略改）l一第三系泥岩、砾岩夹玄武岩;2一侏罗一白里系凝灰质砂砾岩、英安质火山岩;3·泥盆一三叠系碳酸盐岩、硅质岩、陆源碎屑岩:4一志留系砂岩、粉砂岩、页岩;5-石英二长闪长岩;6一花岗闪长岩;7-辉石二长闪长岩;8一石英二长闪长份岩;9一花岗闪长斑岩;10一盖层断裂;11一印支期复式背斜;12-印支期复式向斜;13一燕山晚期复式褶皱:14一基底断裂;15一铜矿床；16一金矿床；17一硫矿床；18一铁矿床；19一铅锌矿床:20一多金属矿床二、矿床地质特征1.矿区地质铜官山铜矿床位于铜陵～戴家汇东西向基底断裂带的西端，铜官山“S”状背斜的北西翼。

燕山晚期中酸性岩浆侵入活动形成了铜官山岩体，呈NE向展布，与铜山背斜一致。

沿接触带由南向北分布有白家山、宝山、老山、小铜官山、老庙基山、招树山、笔山、罗家村等8个矿段（图4）。

地层及含矿岩系特征矿体主要赋存在石炭系中，矿体明显受黄龙组地层控制，产于白云岩底部。

有三种含矿组合：粉砂岩-黄铁矿层-碳质页岩组合；粉砂岩（或页岩）-黄铁矿层-白云岩-灰岩组合；白云岩-菱铁矿（或黄铁矿）-灰岩组合。

矿层往往位于两种岩性的转变部位。

剖面分析表明中上石炭统白云岩段和灰岩段、含矿白云岩和不含矿白云岩，它们在有机炭、F、Cl含量和Sr/Ba比值及pH、Eh条件等方面均有差异（表1）。

在邻区冬瓜山矿床中发现有硬石膏层，其δ34S平均值为16.69‰。

铜官山岩体主要由石英闪长岩组成，呈岩株状产于背斜的西北翼，出露面积约1.5km2，其中见有角闪闪长岩、闪长斑岩包体。

后期有二长岩脉侵入。

主岩体形成时间在150Ma左右。

自岩体中心向外可划分为中心相、过渡相和边缘相。

钙碱指数CA=58，属钙碱性岩。

岩石化学特征表现为：Na2O+K2O=7.06-7.54；Na>K。

Al2O3/（K2O+Na2O+1/2CaO）>1。

图4 铜官山铜矿地质图1.第四系堆积层；2.三叠系；3.龙潭组页岩粉砂岩；4.孤峰组硅质岩；5.栖霞组灰岩；6.船山组灰岩；7.黄龙组白云岩；8.高骊山组粉砂页岩；9.五通组石英岩；10.石英闪长岩；11.石榴石矽卡岩；12.透辉石矽卡岩；13.磁铁矿；14.磁黄铁矿；15.含铜蛇纹岩；16.铁帽；17.断层；18.岩层产状；19.地质界线；20.剖面线；21.剖面图2、矿体特征矿床特征根据矿体的产状、形态、矿石组合和蚀变类型及矿物标型特征，可划分为三种矿化类型（图5）。

上部矿体：主要产在石炭一二叠系灰岩与石英闪长岩的接触带附近。

矿体与地层产状不一致（不整合型）。

一般规模不大，有典型的矽卡岩矿物组合和分带性，是传统观点的矽卡岩矿床，如笔山、罗家村矿段。

主要矿石类型有磁铁矿型、磁黄铁矿型、黄铁矿型和矽卡岩型。

矿石构造为块状构造、脉状构造等，具交代残余，交代充填、固溶体分离等结构。

矿石中微量元素Zn、Co、Ga含量较高，Ni含量低。

中部矿体；主要产于中石炭统底部的白云岩中，呈层状。

层位稳定，水平延伸可达几千米。

与地层产状一致（整合型矿体）。

当位于接触带附近时可与上部矿体相联结，构成“人”字型矿体。

矿石类型有磁铁矿-蛇纹石型、磁黄铁矿-蛇纹石型、黄铁矿-蛇纹石型、胶状黄铁矿-白云石型。

在矿石中保留了大量的原生沉积构造（层纹、条带、皱纹、胶状、莓球、残余鲕等）。

镜下资料表明，在磁铁矿、磁黄铁矿中保留有残余的胶状黄铁矿，甚至在黄铁矿中也可见到胶状黄铁矿残余。

此类矿石中的矿物生成顺序是：胶状黄铁矿-晶质黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿-黄铜矿。

黄铜矿主要是后期叠加在早期矿物之上的，一般呈似条带状、浸染状、细脉状，伴有黄铁矿、石英、方解石等。

宏观和微观资料表明中部矿体中存在着两种成因系列的矿物组合：胶状黄铁矿-晶质黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿组合和磁铁矿-磁黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿组合。

这两个组合中的磁铁矿产状及物理参数均不相同；氧同位素也略显不同，但化学成分差异则不明显（表2）。

中部矿体中有两类黄铁矿标型特征不同（表3），表明地层中的黄铁矿与整合矿体中的黄铁矿相似，而与岩体中的黄铁矿有明显区别。

中部矿体围岩以镁矽卡岩蚀变为特征，从接触带到围岩蚀变分带为镁橄榄石-金云母-蛇纹石-大理岩，相应的矿化分带是磁铁矿-磁黄铁矿。

铜矿化是叠加的，远离接触带呈现Cu(Mo)-Cu(Pb·Zn)-Fe(Au)的变化趋势。

下部矿体：属热液石英脉型，以含铜石英网脉为特征，发现于老庙基山―175m、―215m中段的岩体边缘和底板角页岩中。

脉宽0.1―5cm左右，主要矿物有黄铜矿及少量辉钼矿、闪锌矿、黄铁矿，偶见白钨矿。

主要矿石类型有含铜蚀变闪长岩和含铜石英脉两种。

在黄铁矿中富Co、Ni，其Co/Ni>1，S/Se≈15000。