安徽宣城茶亭铜金矿区岩浆岩特征及成因

安徽宣城茶亭铜金矿区岩浆岩特征及成因安徽宣城茶亭地区近年来新发现规模可望达到大型-超大型的斑岩型铜金矿床。

本文在系统收集前人研究资料并综合矿区最新勘探成果的基础上,通过区域地质调查和矿区钻孔岩芯编录,结合室内岩相学、锆石U-Pb同位素地质年代学以及主微量元素、稀土元素、锆石Hf同位素及全岩和斜长石单矿物Sr-Nd-Pb同位素等研究工作,初步确定了茶亭铜金矿区岩浆岩的地质和地球化学特征,探讨了矿区岩浆岩成岩物质来源和成岩作用机制。

取得的主要认识和成果如下:1、宣城茶亭铜金矿区火山岩大部分被第四系地表沉积物覆盖,岩石类型主要有晶岩屑凝灰岩和角闪安山岩,它们表现出低碱低钠富钾低钛等特征,为高钾钙碱性系列岩石;矿区岩浆岩侵位于区域火山岩地层之下,岩石类型以中酸性石英闪长玢岩为主,是茶亭铜金矿床的主要赋矿岩石,闪长玢岩、闪斜煌斑岩呈岩脉状穿切。

侵入岩岩石化学成分表现出富碱富钠低钛的特征,为准铝质高钾钙碱性系列岩石。

2、宣城茶亭矿区侵入岩的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄分别为:石英闪长玢岩137.8±1.3Ma、闪长玢岩135.9±1.2Ma、闪斜煌斑岩138.0±1.3Ma,指示侵入岩成岩时代为早白垩世;矿区晶岩屑凝灰岩和角闪安山岩U-Pb年龄分别为130.2±1.2Ma和132.2±1.6Ma,显示矿区火山岩为同一期岩浆喷发作用的产物,矿区火山岩成岩时代为早白垩世。

3、宣城茶亭矿区赋矿石英闪长玢岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,岩石显示出强烈富集La、Sr、K等及Nb、Ta、Ce和Ti强亏损等特征。

锆石Hf同位素组成和全岩及斜长石单矿物Sr-Nd-Pb同位素组成均介于下地壳与富集地幔端元之间,显示出茶亭矿区岩浆岩具有壳幔混源特征。

对比发现,
上述一系列地球化学特征类似于铜陵矿集区等断隆区侵入岩,而与宁芜、庐枞等断凹区侵入岩存在一定的差异。

4、通过与长江中下游构造-岩浆-成矿带中的其它地区岩浆岩对比发现,矿区赋矿石英闪长玢岩不仅在成岩时代上,而且在成岩机制及成岩构造背景上与铜陵矿集区侵入岩一致,即矿区中酸性侵入岩岩浆起源于富集岩石圈地幔熔融和上涌并引起下地壳物质部分熔融,岩浆作用发生于区域构造应力由挤压向伸展过渡的构造背景之下。

另外,对比矿区火山岩与宁芜庐枞等地区发育的火山岩可以发现,其成岩年龄基本一致,均为130Ma左右,且它们的地球化学特征类似。

因此,茶亭铜金矿区发育的侵入岩与铜陵矿集区侵入岩一致,而火山岩地质地球化学特征与宁芜、庐枞等矿集区发育的火山岩相一致,且均未见矿化。

矿区赋矿石英闪长玢岩与铜陵矿集区内侵入岩一致的地质地球化学特征及成因机制,也指示其成矿专属性的相似性。