安徽省铜陵老鸦岭铜矿床地质特征及地球化学特征

安徽省铜陵老鸦岭铜矿床地质特征及地球化学特征徐方颖;赖健清;王雄军【摘要】老鸦岭铜矿床是冬瓜山矿区内一个层控矽卡岩型矿床。

区内主要出露三叠系地层，青山背斜是主要褶皱构造，侵入岩以燕山期中酸性岩体为主。

矿体呈多层产在下二叠统至下三叠统的远离主接触带的大理岩地层中。

矿区内的地层和岩体可能受同一流体的影响；地层和燕山期流体均为成矿提供稀土元素；矿床不同的元素异常组合对成矿有不同的指示作用。

%The Laoyaling copper deposit,located in the Dongguashan mining area,is a stratabound skarn type deposit.The main outcropped strata are limestone and dolomite of Triassic.Qingshan anticline is the main fold structure and Yanshanian intermediate-acidic magmatic rocks are the major intrusive rocks in the mining area.Orebodies mainly occur in Lower Permain-Lower Triassic marbles,far from the main contact zone. The formation and diorite in the mining area may be affected by the same fluid.Both formation and forming fluid of Yanshanian magmatic rocks provide REE for orebody.The different element anomaly combination of the deposit play different role of metallogenic environment.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P371-378)【关键词】铜矿床;地质特征;地球化学特征;老鸦岭;安徽【作者】徐方颖;赖健清;王雄军【作者单位】中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，湖南长沙 410083; 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083;中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，湖南长沙 410083; 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083;中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，湖南长沙410083; 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】P618.410 引言铜陵地区，地处环太平洋成矿带中国东部成矿域长江中下游铜铁铅锌金成矿带的中部，冬瓜山矿区（前人称狮子山矿区）位于铜陵矿集区的中部偏西，是铜陵地区乃至长江中下游地区矿化蚀变作用持续时间较长、成矿规模较大、研究程度较高的重要矿区［1-3］。

在近5km2范围内，冬瓜山矿床，花树坡矿床、大团山矿床、老鸦岭矿床、西狮子山矿床、东狮子山矿床沿接触带自下而上呈阶梯状排列，形成了“多层楼”的矿床空间分布模式［2-3］。

老鸦岭矿床在北端与冬瓜山矿床毗邻，东北侧与大团山矿床、东狮子山矿床、西狮子山矿床接壤，是一个远离接触带产出的，以铜矿为主、伴生有金-钼的层控矽卡岩型矿床，矿体多产于大理岩地层中［4-5］，研究程度相对较低。

本文在完善老鸦岭铜矿床地质特征的基础上，通过分析矿床内各类岩石样品的成矿元素、稀土元素、微量元素，来探讨本矿床的地球化学特征。

1 矿区地质特征铜陵矿区地处华南板块的东北缘，扬子板块和华北板块的结合部［6-7］，大别造山带的前陆褶断带上（图1）。

区内复杂的演化过程大致可分为基底形成阶段、盖层发育阶段和板内变形阶段［2，8-9］。

铜陵矿集区出露地层从志留系到第四系，多为整合接触［10］；区域构造呈现多期、多时代、多层次和多性质的特点，区域岩浆活动强烈，侵入岩以燕山期中晚侏罗世―白垩纪的中酸性岩为主，也可见喷出岩［2，11］；区内矿产主要有铜、铁、铅锌、金、硫、钼、钨、锑等。

其中铜矿点众多而集中，矿床类型多样，以矽卡岩型和斑岩型为主。

冬瓜山矿区主要出露三叠系地层，岩性以灰岩和白云岩为主（图2）。

深部探矿工程揭露泥盆系五通组（D3w），石炭系黄龙组（C2h）和船山组（C3c），二叠系栖霞组（P1q）、孤峰组（P1g）、龙潭组（P2l）和大隆组（P2d）地层。

区内青山背斜是主要的褶皱构造，全长22.5km，宽约8km，为一短轴不对称褶曲［1-2，11-12］；断裂构造发育，与旁侧派生裂隙形成特有的网格状构造系统，控制着矿区内岩浆岩的分布和矿化作用。

图1 铜陵矿区区域位置图（据Lai et al.，2007修改）Fig.1 Regional location plan of Tongling ore districtYCF―阳新―常州大断裂XGF―襄樊―广济大断裂TLF―郯城―庐江大断裂图2 冬瓜山矿区地质简图（据安徽省321地质队，1990修改）Fig.2 The sketch geological map of Dongguashan ore district1―第四系2―中三叠统3―下三叠统4―角岩5―花岗闪长岩6―石英二长闪长岩7―辉石二长闪长岩8―花岗斑岩9―地层界线10―接触变质界线11―断裂12―矿床矿区侵入岩以燕山期花岗闪长岩、石英二长闪长岩、辉石二长闪长岩为主，多呈岩株、岩墙、岩枝状等小侵入体产出［11］。

2 矿床地质特征老鸦岭铜矿床是一个远离主接触带赋存于围岩中的矽卡岩型矿床［13］，矿体严格限制在下二叠统到下三叠统地层内，呈多层产出，产状和形态变化受褶皱影响［5］。

老鸦岭铜矿床有100多个矿体，矿体呈层状、似层状和透镜体状展布，一般矿体沿走向长400m 左右，斜深150～300m。

D-1矿体为最大的主矿体，向东侧伏，存在局部收缩和膨胀现象，沿走向长1117m，宽100～600m，厚1.4～40m，平均7.8m，铜含量平均为1.57%［4-5］。

燕山期岩浆侵入作用造成了矿区内较大范围的围岩（接触）热变质，使上石炭统-二叠统的地层变质为矽卡岩、大理岩、白云质大理岩。

与成矿密切相关的蚀变作用还有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等。

矿石中主要金属矿物有磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿，可见少量闪锌矿、方铅矿。

非金属矿物有石榴石、透辉石、普通角闪石、透闪石、阳起石、黑云母、绿帘石、绿泥石、白云母、石英、长石、方解石等。

矿石结构主要有自形-半自形粒状结构、交代残余结构、固溶体分离结构、填隙结构、反应边结构，矿石构造主要有块状构造、（网）脉状构造、浸染状构造、角砾状构造等。

根据矿脉穿插关系及矿物组合、矿石结构构造特征，结合前人的研究成果，将老鸦岭矿床的原生成矿过程划分为矽卡岩期和热液期；前者又可细分为早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段和氧化物阶段，后者分为石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。

3 地球化学特征3.1 微量元素特征本次对老鸦岭铜矿床6件闪长岩和5件地层样品进行了微量元素分析（表1），用原始地幔标准［14］进行标准化，做微量元素蛛网图（图3）。

总体来说，闪长岩中微量元素含量比地层的高，分别表现为Ba、Rb、Th、K、Nb、Ta、La、Ce、Sr、Nd、P、Zr、Hf元素，闪长岩体含量高于地层；Yb、Tm、Y、Tb、Sm 元素在闪长岩中含量则低于地层。

两者的微量元素蛛网图分布相似，呈现W 型，强烈富集Rb、La元素，明显亏损Ba、Nb、P元素。

这种相似性表明，两者可能受同一流体——燕山期中酸性岩浆的影响。

表1 老鸦岭铜矿床微量元素分析结果Table 1 Trace elements analsis results in Laoyaling copper deposit ωB／10-6注：分析由广州澳实矿物实验室完成。

图3 老鸦岭铜矿床闪长岩（A）-地层（B）微量元素蛛网图Fig.3 Trace element spider diagram of diorite（A）and formation（B）in Laoyaling copper deposit3.2 稀土元素特征稀土元素测试结果采用球粒陨石［14］进行标准化，并用Geokit软件计算部分特征参数（表2），按不同地质体分别作稀土元素配分模式图（图4、图5），各类地质体的稀土元素特征如下：表2 老鸦岭铜矿床不同地质体稀土元素数据及特征参数Table 2 Data of REE and characteristic parameter of different geological bodies in Laoyaling copper deposit ωB／10-6注：分析由中国有色桂林矿产地质研究院测试中心完成。

图4 老鸦岭铜矿床地层（A）-闪长岩（B）稀土元素配分模式图Fig.4 REE partition pattern of formation（A）and diorite（B）in Laoyaling copper deposit图5 老鸦岭铜矿床矽卡岩（A）-矿体（B）稀土元素配分模式图Fig.5 REE partition pattern of skan（A）and orebody（B）in Laoyaling copper deposit（1）地层稀土元素特征：6件地层样品的稀土总量（ΣREE）为9.02×10-6～340.0×10-6，平均值为115.76×10-6；轻稀土（LREE）变化范围为8.03×10-6～301.0×10-6，平均为101.74×10-6；重稀土（HREE）变化范围为0.99×10-6～38.99×10-6，平均值为14.02×10-6；轻重稀土（LREE／HREE）比值为4.34～10.77，平均为7.66；（La／Yb）N为4.72～13.43，均值为9.68，为右倾式配分模式（图4-A），富集轻稀土。

中等负Eu异常，均值为0.6，δCe为0.94。

（2）闪长岩稀土元素特征：闪长岩中包含一个DK38A-40样品，稀土元素的测试结果明显比其他样品低，稀土总量（ΣREE）为59.75×10-6～236.63×10-6，平均值为181.03×10-6；轻稀土（LREE）变化范围为49.88×10-6～219.82×10-6，平均值为166.46×10-6；重稀土（HREE）变化范围为9.87×10-6～16.81×10-6，平均值为4.81×10-6；轻重稀土（LREE／HREE）比值为5.05～14.75，平均为11.34；（La／Yb）N为3.8～31.45，均值为15.16，为右倾式配分模式（图4-B），富集轻稀土。