江西德兴斑岩铜矿两期石英脉的地球化学对比

本次测试的精确度为 A $ O 9M7>N(’’ 冷热台测得， . 仪器本身精度为 A ’K $ O 0 。三种分析的结果均列 于表 $ 中， 其中温度是各个样品均一温度的平均值。
-
讨
论
在分析结果中，样品 %&’’"( 和 %&’’(( 的 PF 含量明显高于其他样品。其中样品 %&’’(( 的 >Q 含 量也较高，可能是石英中含有微粒碳酸盐晶体造成 的；而 %&’’"( 极高的 PF 含量，我们暂未找到原 因。 %&’’,J 的流体氢同位素值比其他 !$ 型石英脉 低得多，有可能是受到了次生流体包裹体的影响。 下面着重讨论两种类型石英脉石英样品之间 9D、6D 含量和氢氧同位素组成较明显的差别。 $" ’ 石英的 -. 含量
变矿物有钾长石、 黑云母和磁铁矿。 绢云母 A 绿泥石 化沿矿区广泛发育的 SV 向和 SW 向脉体分布，蚀 变矿物有石英、 绢云母、 绿泥石、 方解石、 绿帘石、 黄 铁矿和黄铜矿。 硅化沿 SV 向断层分布， 石英在蚀变 矿物中的比例大于 XXY ，强烈改造钾化与绢云母 A 绿泥石化。朱训等
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) &; 南京大学 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室 < 江苏 南京 德兴 "",’’,= "; 南通大学 地理科学学院 < 江苏 南通 ’’(!!# +
鹏"
’&!!$"= ’; 江西铜业集团 德兴铜矿 地质测量部 < 江西
摘
要：德兴斑岩铜矿发育两种类型的石英脉 ) >& 型和 >’ 型 + 。 是主成矿期 >& 型石英脉与绢云母 / 绿泥石化伴随，
样品破碎到 $’’ 1 (’’ !2 后，在双目镜下挑选 ,’’ 23 石英。挑纯的石英样品细碎到 ,’ !2 左右， 用 "’/ 硝酸浸泡 $’ 4， 用去离子水洗涤后烘干用于 微量元素分析。用于同位素分析的样品未进行酸 洗。 微量元素在南京大学用 5657589:;; 型电感耦 合等离子质谱仪 . ;<=:7> 0 测定本文分析元素的检 出限均在 $’ ? ( !3 @ 3 以下，精确度均优于或等于 A B/ 。氢氧同位素在中国地质科学院矿产资源研 究所用 CDEED3FE 7G9 ",$ 质谱仪测定，氢氧同位素 结果分别表示为 !%>7HI 和 !$J H>7HI ，精确度分别为 A ’K "L 和 A $L 。我们只对 , 个 !$ 型石英样品和 石英流 - 个 !" 型石英样品进行了氢氧同位素分析； 体 包 裹 体 均 一 温 度 在 南 京 大 学 用 6;8+G7:
第 !" 卷 第 " 期 )**+ 年 , 月
地球化学 -./0123204
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文章编号：!"#$ % &#’( ) ’!!* + !, % !"*# % !$
江西德兴斑岩铜矿两期石英脉的地球化学对比
姚春亮 &< 陆建军 &< 孙信牙 ’< 戴犹芳 ’< 钱
， 其中， 朱训等
J’K
、 刘
和张理刚等
J,K
通过分析石英脉氧同位素组
成，对德兴斑岩铜矿的成矿流体进行了研究。在工 作中， 笔者注意到德兴铜矿的石英脉有两种类型， 在 成矿过程中， 两种石英脉的形成期次不同， 因而有必 要对两期石英脉进行对比，以确定流体在成矿过程 中的演化。与前人 研究对象 ) 图 & + 。 石英中的杂质组分以三种形式存在：流体包裹 体、 固体 ) 矿物 + 包裹体和晶格离子 。 对石英流体包
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地球化学
!’’% 年
图!
德兴斑岩铜矿铜厂矿区地质简图 " 底图据 ! # $% 万乐平幅区域地质图 &
’()* ! +,-.-)(/0. 12,3/4 506 -7 34, 8-9)/409) 6-:64;:; /-66,: <,6-1(3
!* 地层界线与地层代号 = $* 花岗岩 = >* 花岗闪长斑岩 = ?* 断层 = @* 绢云母 A 绿泥石化 = B* 钾化 = C* 金属矿床及其代号。 凝灰质千枚岩 = E3> .* 新元古界榔树底组变质凝灰岩。 地层代号 D E3$ 4* 中元古界韩源组凝灰质板岩、 矿床代号：’FG* 富家坞铜矿 = H+G* 金山金矿 = 8FG* 铜厂铜矿 = IFG* 银山铜矿 = IJG* 银山铅锌矿 = KFG* 朱砂红铜矿。 !* L;5M-.1 09< M-N9<0:(,1 -7 13:030= $* ):09(3,= >* ):09-<(-:(3,= ?* 70N.3= @* 1,:(/(3,A/4.-:(3, 0.3,:03(-9= B* 6-3011(/ 0.3,:03(-9= C* -:, <,6-1(3* L;5M-.1 -7 13:030D E3$ 4 O P,1-6:-3,:-Q-(/ 3N770/,-N1 1.03, 09< 3N770/,-N1 64;..(3, -7 R09;N09 ’-:503(-9= E3> . O S,-6:-3,:-Q-(/ 5,305-:64(/ 3N77 -7 J09)14N<( ’-:503(-9* L;5M-.1 -7 -:, <,6-1(31D ’FG O ’NT(0UN /-66,: <,6-1(3= H+G O H(91409 )-.< <,6-1(3= 8FG O 8-9)/409) /-66,: <,6-1(3= IFG O I(91409 /-66,: <,6-1(3= IJG O I(91409 .,0<AQ(9/ <,6-1(3= KFG O K4N1404-9) /-66,: <,6-1(3*
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一样， 笔者此次以铜厂矿区为
裹体成分进行研价阳离子半径与 L2 ) " + 接近的元
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素和一价阳离子半径极小的元素 ) 如 ?2 和 C2 + 趋向 于进入石英晶格 ， 因而对石英进行单矿物化学成
J*K
分分析能够在另一方面揭示脉体的成因信息。
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采样与分析
样品选择 硅化使很多样品早期石英发育次生流体包裹
体， 这给 \! 型石英脉样品选择带来了困难， 笔者尽
第#期
姚春亮等：江西德兴斑岩铜矿两期石英脉的地球化学对比
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量选择无硅化现象、 无 !" 型石英脉的露头采样。在 # 个 !$ 型石英脉样品中， %&’’(( 和 %&’’)" 取自 其他样品均取自露天采场。 *+$,’, 钻孔岩芯， !" 型 石英脉选择了石英自形程度较高的样品， %&’’-’ 取自晶洞， 其他样品取自主破碎带， 所有 !" 型样品 仅含石英 . 镜下偶见不明黑色微粒矿物， 含量远小于 $/ 0 。 !" ! 样品制备与分析
表’
在铜厂， !$ 型石英样品的 9D 含量为 $’K $ 1 平均 "#K # !3 @ 3， !" 型石英样品的 9D 含 ,BK # !3 @ 3， 量为 -K (- 1 (K #" !3 @ 3， 平均 BK J, !3 @ 3， !$ 型石英 明显高于 !" 型石英。与其他地区热液成因的石英 样品 R #S $’ T 相比， 而 !$ !" 型石英样品的 9D 含量正常， 型石英样品的 9D 含量远高于热液石英的正常值。 石英晶体中固体包裹体的存在可以造成 9D 含
接触，靠近脉体边界，绢云母增多。\$ 型石英脉沿 破碎带产出，厚度不稳定，一般为 > ] !% /5。在局 部， 脉体主要由石英组成， \$ 型石英发育晶洞构造。 晶洞构造发育完好的部位出现方解石 " 含量可达 ?%Y & 。
的研究表明，矿化主要与绢云
母 A 绿泥石化有关。 与绢云母 A 绿泥石化和硅化各伴随一期石英脉 " 分别记作 \! 与 \$ & 。 \! 在矿区广泛发育， 厚度一 般小于 $ /5，脉体矿物多为他形，主要出现石英 " 体积含量大于 C%Y & 、 黄铁矿、 黄铜矿三种矿物， 脉 体中有时见微粒绢云母和方解石。脉体与围岩渐变
德兴斑岩铜矿铜厂矿区两种石英脉石英样品的微量元素含量 ( !) * ) + 、 氢氧同位素组成和流体包裹体均一温度 ( !, +
9FUVW $ 9QFXW WVW2WEY XZEYWEY . !3 @ 3 0 S 4[\QZ3WE FE\ Z][3WE D^ZYZ_W XZ2_Z^DYDZES FE\ ‘VaD\ DEXVa^DZE 4Z2Z3WEWDY[ YW2_WQFYaQW Z‘ baFQYc ‘QZ2 !$: FE\ !":Y[_W baFQYc dWDE^ FY Y4W 9ZE3X4FE3 _ZQ_4[Q[ XZ__WQ \W_Z^DY
收稿日期：’!!, % &’ % &, ；改回日期：’!!* % !" % !& ；接受日期：’!!* % !" % &* 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目 ) -&$$$!,"’!$ + 作者简介：姚春亮 ) &$#, % + ，男，博士研究生，从事矿床地球化学研究。 ./01234 516!&’$!&"7 892:1; 860; 8:
!
引
言
&
地质特征
德兴斑岩铜矿田
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德兴斑岩铜矿包括铜厂、富家坞和朱砂红三个 矿区， 其中铜厂矿区的 FG 储量最大， EG 和 H6 也有 较大工业价值。从 ’! 世纪 I! 年代开始，德兴铜矿 受到了国内诸多学者的关注 群等
J"K J&K
处于扬子板块东南缘， 矿田
的地层形成于中元古代， 包括千枚岩、 少量沉积火山 碎屑岩、 火山熔岩和硅质岩。矿田地层卷入一个 M. 向背斜构造 ) 万年 / 德兴背斜 + ， 背斜两翼各有一条 巨大的断裂带通过， 两条断裂带均切穿莫霍面， 早在 新元古代便已形成， 第四纪仍在活动 J # K 。 矿田的岩浆岩多为中性和酸性，基性和超基性 岩浆岩仅以少量岩脉形式产出，与铜矿化关系密切 的岩浆岩是中酸性浅成岩，其中铜厂花岗闪长斑岩 出露面积最大。 铜厂花岗闪长斑岩岩株倾向 MN， 出 ’ 露面积约 !; ( O0 ) 图 & + ， 岩株岩性变化 MN 向延长， 较大， 深部为典型花岗闪长斑岩， 向浅部钾长石含量 降低， 构成英云闪长斑岩 J ’ K 。张玉泉等 J I K 对中国主要 斑岩铜矿的成矿斑岩体进行的对比研究表明，产于 德兴的花岗闪长斑岩为典型钙碱性岩石。 铜厂矿区主要出现三种类型的蚀变： 钾化、 绢云 母 / 绿泥石化和硅化。在地表， 钾化强度较弱， 露头 零星， 主要分布在花岗闪长斑岩体的北缘 ) 图 & + ， 蚀
的产物， 由石英、 黄铁矿、 黄铜矿、 少量方解石和绢云母组成 = >’ 型石英脉形成于成矿晚期， 与硅化伴随， 由石英和方 解石组成。 对两期石英脉进行了单矿物微量元素特征、 氢氧同位素组成和流体包裹体测温等方面的研究。 结果表明， >& 型石英脉中的石英 ) 以下简称为 >& 型石英 + 富 ?2 ) @ &! !A B A + ， >’ 型石英脉中的石英 ) 以下简称为 >’ 型石英 + C2 含量极高 ) @ "!! !A B A + ； 虽然 >’ 型石英脉的形成晚于 >& 型石英 >’ 型石英脉的流体氢同位素值低于 >& 型石英脉； 通过对 >& 型和 >’ 型石英脉的地球化学对比， 认为两种类型 脉， 但 >’ 型石英脉的形成温度明显高于 >& 型石英脉。 石英脉是由演化程度不同的岩浆分异出的流体形成的，大气降水的加入和岩浆脱气作用可能对流体化学特征有一 继承了岩浆成因石英的部分地球化学特征。 定影响， 两期流体的矿化特性不同。>& 型石英脉以交代方式形成， 关键词：斑岩铜矿；石英脉；微量元素；氢同位素；氧同位素；德兴；铜厂；江西省 中图分类号：D*$* ；D*$# 文献标识码：E
9[_W >F2_VW 6D PW >X 9D <a eU >Q 7Z >E <^ PF =U !% I . L 0 !$JH Q . L 0 !$JH I . L 0 !4 . O 0 %&’’"B $K (B ’K ’) ’K ’( "’K ’ -K $, ’K #, $K "( ’K J) ’K "" ’K ’)K -’ ’K )" %&’’"( JK $" ’K ’( ’K $" ,BK # (K ’, $K #) BK $, ’K #’ ’K "" ’K ’) $B-K )( ? () #K " ? BK " $)( %&’’B$$K " ’K ’’K $" "BK ( $’K , ’K "( ’K J’ "K (B ’K -’K ’J "K J# ’K J’ %&’’,$ ,K ,) ’K ’B ’K ’, $JK ’ "K -’K ,$K #, $K ’’ ’K $’K ’, JK (B $K ’"
0123204567江西德兴斑岩铜矿两期石英脉的地球化学对比姚春亮南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京江西铜业集团德兴铜矿地质测量部江西德兴南通大学地理科学学院江苏南通型石英脉与绢云母绿泥石化伴随是主成矿期的产物由石英黄铁矿黄铜矿少量方解石和绢云母组成型石英脉形成于成矿晚期与硅化伴随由石英和方解石组成