李現(xiàn)鎖, 袁 峰, 鄧宇峰, 汪方躍, 劉光賢, 楊 迪

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院,安徽 合肥 230009; 2.合肥工業(yè)大學(xué) 礦床成因與勘查技術(shù)研究中心,安徽 合肥 230009)

長(zhǎng)江中下游地區(qū)是我國重要的銅鐵金多金屬成礦帶[1-3],在斷凹區(qū)自東向西依次有溧水、溧陽、寧蕪、繁昌、廬樅、懷寧以及金牛盆地等火山巖盆地[4]。其中，寧蕪盆地以發(fā)育著名的“玢巖鐵礦”為其重要特征[5]。以往對(duì)寧蕪盆地的研究主要集中在鐵礦上[6-8],對(duì)盆地內(nèi)銅金礦床(點(diǎn))的研究較少。目前,已有研究主要針對(duì)盆地北段(江蘇境內(nèi)),如南門頭銅礦、谷里銅礦、大平山銅礦、大嶺崗銅礦、銅井金銅礦床等[9-12]。

然而,據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料統(tǒng)計(jì),寧蕪盆地內(nèi)大部分銅金礦床(點(diǎn))出現(xiàn)在寧蕪火山巖斷陷盆地中段[13-14],如大安山銅礦點(diǎn)、龍王山銅礦點(diǎn)、連珠山銅礦點(diǎn)、寺山銅礦點(diǎn)等,這些銅礦床(點(diǎn))成因上與火山巖漿活動(dòng)密切相關(guān)[14],已有研究中僅見對(duì)中段個(gè)別銅礦床(點(diǎn))地質(zhì)特征的基本介紹,對(duì)銅礦床(點(diǎn))賦礦火山巖的研究很少。本文以寧蕪盆地中段龍王山銅礦點(diǎn)為研究重點(diǎn),在詳細(xì)野外地質(zhì)工作基礎(chǔ)上,對(duì)賦礦火山巖開展鋯石 U-Pb 定年和巖石地球化學(xué)分析,探討以龍王山銅礦點(diǎn)為代表的寧蕪盆地中段銅礦床地質(zhì)特征、成巖成礦時(shí)代、巖漿演化及構(gòu)造背景分析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

寧蕪盆地位于長(zhǎng)江中下游成礦帶東部,北起南京,南至蕪湖,整體呈NNE向展布,是下?lián)P子褶皺帶上發(fā)育起來的繼承式中生代陸相火山盆地[5]。盆地東、西、南、北邊界分別為方山—小丹陽斷裂(NNE向)、長(zhǎng)江深大斷裂帶(NNE向)、蕪湖斷裂(NW向)和南京—湖熟斷裂(NW向),如圖1所示(據(jù)文獻(xiàn)[9,15]修改)。其中,NNE向斷裂控制了盆地內(nèi)火山巖和次火山巖的分布,NW向斷裂稍晚,切割火山巖系地層和NNE向斷裂[4]。

圖1 寧蕪盆地地質(zhì)簡(jiǎn)圖

盆地內(nèi)地層可劃分沉積巖地層與火山巖地層2類。沉積巖地層為基底地層,主要為三疊系上統(tǒng)黃馬青組(T3h)砂頁巖、侏羅系下統(tǒng)象山群(J1-2xn)陸相碎屑巖[5,16]。

火山巖地層主要為中生代燕山期形成的大量橄欖安粗巖系組合,由老至新依次為龍王山組、大王山組、姑山組、娘娘山組[5]。其中,龍王山組和大王山組可分3個(gè)巖性段,姑山組和娘娘山組可分2個(gè)巖性段[17]。各組之間均為噴發(fā)不整合接觸, 構(gòu)成4個(gè)火山巖旋回,各旋回的火山活動(dòng)均由爆發(fā)相開始, 此后溢流相逐漸增多, 最后以火山沉積相結(jié)束[18]。

盆地內(nèi)侵入巖主要有2類:① 以輝長(zhǎng)-閃長(zhǎng)巖類為代表的中性巖,與區(qū)內(nèi)鐵礦化關(guān)系密切[15];② 后期發(fā)育以花崗巖類為代表的酸性巖,與區(qū)內(nèi)銅、金礦化有關(guān)[5,19]。

2 礦點(diǎn)地質(zhì)特征

2.1 地層、構(gòu)造與巖漿巖

龍王山銅礦點(diǎn)礦區(qū)主要出露地層為龍王山組一段和二段、大王山組一段和二段、羅嶺組下段及黃馬青組二段,如圖2所示,其中,龍王山組與黃馬青組為超覆與斷裂接觸。礦化主要分布于龍王山組二段,包括粗安巖、粗安質(zhì)火山角礫巖、凝灰?guī)r等,以粗安巖為主。礦區(qū)位于寧蕪盆地中段偏東南翼,區(qū)內(nèi)發(fā)育一定規(guī)模的擠壓破碎帶和硅化破碎帶。斷裂在本區(qū)比較發(fā)育且復(fù)雜。礦區(qū)內(nèi)侵入巖不甚發(fā)育,且主要分布在礦區(qū)北部與西北部,中部有零星出露,主要為安山玢巖、石英閃長(zhǎng)巖及石英二長(zhǎng)巖。

圖2 龍王山銅礦點(diǎn)地質(zhì)圖

2.2 礦化與蝕變

龍王山銅礦點(diǎn)礦化發(fā)育,礦石手標(biāo)本及顯微鏡下照片如圖3所示。金屬礦物主要有黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、鏡鐵礦及褐鐵礦,脈石礦物主要為石英和方解石。通過手標(biāo)本觀察和鏡下鑒定發(fā)現(xiàn),礦石構(gòu)造包括:① 浸染狀,表現(xiàn)為黃銅礦黃鐵礦呈浸染狀發(fā)育在粗安巖中(圖3a);② 脈狀,表現(xiàn)為黃銅礦、黃鐵礦等金屬硫化物與脈石礦物呈脈狀穿插在粗安巖或粗安質(zhì)火山角礫巖中(圖3b、圖3c)。礦石結(jié)構(gòu)包括:① 脈狀穿插結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為晚期形成的黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填,形成穿插礦物的細(xì)脈(圖3d);② 交代殘余結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為晚期的斑銅礦交代黃銅礦(圖3e);③ 包含結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為黃鐵礦顆粒包裹于黃銅礦中(圖3f)。

圖3 龍王山銅礦點(diǎn)礦石手標(biāo)本及顯微鏡下照片

礦區(qū)蝕變以硅化、綠泥石化為主,高嶺土化、碳酸鹽化次之。其中,硅化、綠泥石化與銅礦化密切相關(guān),單一的硅化與鏡鐵礦化、黃鐵礦化有關(guān)。

3 樣品及分析測(cè)試方法

3.1 樣品采集

本次研究樣品采自龍王山銅礦點(diǎn)北東側(cè)露頭,分為年代學(xué)與地球化學(xué)樣品以及礦石現(xiàn)象樣品。其中年代學(xué)與地球化學(xué)樣品為露頭深部較為新鮮的巖石樣品。粗安巖類2件樣品手標(biāo)本與顯微鏡下照片如圖4所示。粗安巖(LWS-5):巖石呈灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造；斑晶主要為鈉長(zhǎng)石和角閃石,鈉長(zhǎng)石呈自形長(zhǎng)板柱狀(約占30%),角閃石呈半自形長(zhǎng)條狀(約占25%),部分角閃石發(fā)生綠泥石化;其余為鉀長(zhǎng)石微晶基質(zhì);巖石發(fā)生磁鐵礦化,磁性較強(qiáng)(圖4a、圖4b)。粗安質(zhì)火山角礫巖(LWS-49):巖石呈淺紅褐色,角礫狀構(gòu)造;主要成分為隱晶質(zhì)火山角礫、鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石晶屑；角礫磨圓較差,棱角狀,大小為0.2～10 mm,約占20%;鈉長(zhǎng)石呈半自形短柱狀,約占25%;其余為鉀長(zhǎng)石晶屑和碳酸鹽礦物;巖石發(fā)生碳酸鹽化(圖4c、圖4d)。

圖4 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類2件樣品手標(biāo)本及顯微鏡下照片

3.2 分析方法

3.2.1 鋯石年代學(xué)

鋯石U-Pb同位素定年在合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院礦床成因與勘查技術(shù)研究中心礦物微區(qū)分析實(shí)驗(yàn)室利用激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)分析完成。 采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度。每個(gè)分析數(shù)據(jù)包括大約20 s的空白信號(hào)和40～50 s的樣品信號(hào)。詳細(xì)的儀器操作和數(shù)據(jù)處理方法見文獻(xiàn)[20]。

鋯石微量元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用多個(gè)參考玻璃(NIST610)作為外標(biāo)、Si 作內(nèi)標(biāo)的方法進(jìn)行定量計(jì)算[21]。U-Pb同位素定年中采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500 作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正,每分析5個(gè)樣品點(diǎn),分析2 次91500標(biāo)準(zhǔn)鋯石。分析期間,用Pl-1和Plesovice鋯石作為檢測(cè)樣。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理采用軟件ICPMSDataCal[21-22]完成。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡權(quán)重平均計(jì)算均采用Isoplot/Ex_ver3[23]完成。

3.2.2 全巖地球化學(xué)分析

全巖地球化學(xué)分析在廣州澳實(shí)實(shí)驗(yàn)室完成。試驗(yàn)前將樣品粉碎,選取新鮮樣品使用剛玉破碎機(jī)粗碎至10 cm大小,選擇無脈體、無風(fēng)化面顆粒300 g放入無污染瑪瑙碎樣機(jī)細(xì)碎至200目大小。

主量元素分析采用熒光光譜儀進(jìn)行X-射線熒光光譜法(X-ray fluorescence,XRF)測(cè)定, 大致過程為:稱取0.7 g樣品,加入適量硼酸,高溫熔融至玻璃片,進(jìn)而在XRF上用外標(biāo)法測(cè)定氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù),氧化物總量分析誤差為1%～3%。微量元素分析采用四酸消解法電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ME-MS61)法,稀土元素測(cè)定采用熔融法電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ME-MS81)法。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb同位素定年

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖與粗安質(zhì)火山角礫巖鋯石陰極發(fā)光(cathodeluminescence,CL)圖像及測(cè)試位置如圖5所示。由CL圖像可以看出,2件火山巖樣品鋯石顆粒均呈長(zhǎng)柱狀,內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰,環(huán)帶發(fā)育,顯示巖漿鋯石特征。鋯石U-Pb年齡測(cè)試結(jié)果見表1～表3所列。其中,2件樣品均測(cè)試鋯石30個(gè)點(diǎn),剔除協(xié)和度小于90%的點(diǎn)。鋯石中的w(Th)/w(U)值可以指示鋯石的成因,巖漿鋯石的w(Th)/w(U)值一般大于0.1,變質(zhì)鋯石的w(Th)/w(U)值一般小于0.1[24]。

圖5 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類2件樣品鋯石CL圖像及測(cè)試位置

表1 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖(LWS-5)鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果

表2 龍王山銅礦點(diǎn)粗安質(zhì)火山角礫巖(LWS-49)鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果

表3 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類鋯石Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其比值結(jié)果

龍王山粗安巖和粗安質(zhì)火山角礫巖鋯石的w(Th)/w(U)值分別在0.60～0.97之間和0.52～0.95之間,均遠(yuǎn)大于0.1,也指示為巖漿成因鋯石。

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類2件樣品鋯石U-Pb諧和年齡如圖6所示。

圖6中,MSWD為加權(quán)平均方差(mean standard weighted deviation)。

粗安巖(LWS-5)鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(129.1±2.6) Ma,粗安質(zhì)火山角礫巖鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(131.2±3.6) Ma,均屬早白堊世。

4.2 巖石地球化學(xué)特征

4.2.1 主量元素

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類主量元素分析測(cè)試結(jié)果見表4所列。

從表4可知,粗安巖w(SiO2)在55.25%～56.68%之間,w(Al2O3)在15.98%～16.33%之間,為中性高鋁系列火山巖;堿含量較高,w(K2O)在4.31%～7.35%之間,w(Na2O)在2.55%～4.05%之間。

表4 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析結(jié)果 %

粗安質(zhì)火山角礫巖w(SiO2)在53.06%～56.52%之間,w(Al2O3)在15.54%～16.89%之間,亦為中性高鋁系列火山巖;堿含量稍高,w(K2O)在3.67%～4.09%之間,w(Na2O)在2.85%～3.86%之間。其中,龍王山粗安質(zhì)火山角礫巖燒失量較大,可能影響巖石類別的劃分,因此在投圖時(shí)須進(jìn)行燒失量換算。

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類SiO2-(Na2O+K2O)圖解和SiO2-K2O圖解如圖7所示。

從圖7可以看出,2種火山巖樣品投點(diǎn)均落于粗安巖區(qū)域,且主要落在上方堿性系列區(qū)域;同時(shí),2種火山巖樣品投點(diǎn)均落在鉀玄巖系列(橄欖玄粗巖)區(qū)域。

圖7a中,Ir即Irvine分界線,上方為堿性,下方為亞堿性。

圖7 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類主量元素地球化學(xué)圖解

4.2.2 稀土及微量元素

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類稀土及微量元素分析測(cè)試結(jié)果見表5所列。

從表5可知,龍王山粗安巖稀土元素(rare earth element,REE)總量(∑REE)為(93.44～120.82)×10-6,輕稀土元素(light rare earth element,LREE)和重稀土元素(heavy rare earth element,HREE)比值(∑LREE/∑HREE)為7.08～8.34,(La/Yb)N為7.09～9.59,δEu為0.63～0.78;粗安質(zhì)火山角礫巖∑REE為(65.94～136.9)×10-6,∑LREE/∑HREE為4.95～9.52,(La/Yb)N為4.45～11.14,δEu為0.73～0.85。

表5 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類稀土元素和微量元素分析結(jié)果

續(xù)表

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類稀土元素配分曲線和微量元素蛛網(wǎng)圖如圖8所示。

從圖8a稀土元素配分曲線可以看出,粗安巖與粗安質(zhì)火山角礫巖表現(xiàn)出一致的平緩右傾特征,指示兩者為同源巖漿;∑LREE/∑HREE及(La/Yb)N值較高,指示輕重稀土分異明顯,輕稀土富集,重稀土虧損。粗安巖與粗安質(zhì)火山角礫巖均具有較弱的δEu負(fù)異常,表明斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用較弱。

圖8 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類稀土、微量元素圖解

從圖8b微量元素蛛網(wǎng)圖可以看出,粗安巖與粗安質(zhì)火山角礫巖表現(xiàn)出相似的不相容元素右傾變化趨勢(shì)特點(diǎn)。大離子親石元素Rb、Ba、K富集,Sr虧損;高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Nb、Ti虧損。其中Sr的虧損一方面顯示出地幔交代作用的影響,另一方面顯示出可能存在斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用[25]；Ti的虧損可能是由于鈦鐵礦的分離結(jié)晶。

5 討 論

5.1 成巖成礦時(shí)代

根據(jù)已有的火山巖同位素定年資料,龍王山組在136～125 Ma之間,大王山組在125～120 Ma之間,姑山組在117～110 Ma之間,娘娘山組在106～91 Ma之間[5,26]。近年來,研究人員采用各種高精度測(cè)年方法對(duì)盆地內(nèi)火山巖開展了較多工作。文獻(xiàn)[27]得出龍王山和大王山火山巖的年齡分別為(131±3)、(127±3) Ma;文獻(xiàn)[28-29]運(yùn)用2種方法分別測(cè)得娘娘山組火山巖年齡為(133.1±3.2)、(130.6±1.1) Ma;文獻(xiàn)[30]測(cè)得大王山組火山巖年齡為(130.3±0.9) Ma,姑山組2件火山巖年齡分別為(128.5±1.8)、(128.2±1.3) Ma;文獻(xiàn)[31]測(cè)得龍王山組、大王山組、姑山組火山巖年齡為(134～127) Ma,娘娘山組火山巖形成時(shí)代稍晚((118.8±1.6) Ma);文獻(xiàn)[32]得出大王山組火山巖2件樣品年齡分別為(130.6±1.6)、(132.6±1.8) Ma,姑山組火山巖年齡為(131.7±1.1) Ma;文獻(xiàn)[18]得到各組火山巖年齡分別為:龍王山組(134.8±1.3) Ma、大王山組(132.2±1.6) Ma、姑山組(129.5±0.8) Ma、娘娘山組(126.6±1.1) Ma。具體測(cè)試對(duì)象及方法見表6所列。

表6 寧蕪盆地火山巖年齡研究數(shù)據(jù)匯總

本次研究測(cè)得龍王山銅礦點(diǎn)2件含礦粗安巖類鋯石U-Pb年齡分別為(129.1±2.6)、(131.2±3.6) Ma,推測(cè)龍王山銅礦點(diǎn)的成礦時(shí)代約為130 Ma,與文獻(xiàn)[4]報(bào)道的包括寧蕪盆地在內(nèi)的長(zhǎng)江中下游成礦帶斷凹區(qū)以鐵為主的成礦時(shí)間集中在130 Ma左右相吻合,兩者在誤差范圍內(nèi)接近一致,均屬于早白堊世巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

5.2 巖漿源區(qū)特征

關(guān)于寧蕪盆地火山巖巖漿源區(qū),文獻(xiàn)[16]通過主、微量元素和Nd-Sr同位素分析后認(rèn)為,寧蕪盆地火山巖為交代地幔部分熔融的產(chǎn)物,龍王山組可能受到陸殼混染;文獻(xiàn)[31]將全巖主、微量元素和鋯石Lu-Hf同位素測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)合分析后認(rèn)為，巖漿源區(qū)為由殼源熔體/流體交代的富集地幔;文獻(xiàn)[32]在前人巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,結(jié)合鋯石Lu-Hf同位素分析后認(rèn)為源區(qū)可能為一富集地幔,受少量殼源物質(zhì)混染;文獻(xiàn)[33]通過全巖成分、Sm-Nd以及Rb-Sr同位素分析后認(rèn)為，包括寧蕪盆地在內(nèi)的長(zhǎng)江中下游地區(qū)橄欖玄粗巖的母巖漿由富集的巖石圈地幔部分熔融形成,受到不同程度的地殼物質(zhì)混染;文獻(xiàn)[34]通過全巖主、微量元素以及全巖Rb-Sr及Sm-Nd同位素分析后認(rèn)為，其地幔源區(qū)可能是由中元古代俯沖板塊釋放出流體發(fā)生交代作用后形成的富集地幔;文獻(xiàn)[35]通過主、微量元素即稀土元素測(cè)試分析后認(rèn)為其原始巖漿形成于富集地幔部分熔融。

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類總體富集大離子親石元素,虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素,具有明顯的Nb、Ta及Ti負(fù)異常,表現(xiàn)出富集地幔特征[36]。通常認(rèn)為,堿性富鉀質(zhì)巖石的巖漿源區(qū)是含有角閃石或金云母等富鉀礦物相的交代富集地幔。龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類Th/Y-Sm/Th圖解投圖如圖9所示[37]。

圖9 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類Th/Y-Sm/Th圖解

圖9結(jié)果亦顯示富集地幔特征。一般地,與大洋俯沖相關(guān)的交代作用主要表現(xiàn)出Nb、Ta虧損,而Zr、Hf則相對(duì)于REE虧損不明顯[38-39],因而龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類巖漿源區(qū)可能為受古太平洋板塊俯沖交代的富集地幔。對(duì)于有無地殼混染,通常幔源巖漿侵入地殼過程中會(huì)不同程度受地殼物質(zhì)影響[40]。龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類樣品的w(Nb)/w(Ta)值為14.25～18.25,平均值為15.45;w(Zr)/w(Hf)值為35.0～38.67,平均值為37.0；其w(Nb)/w(Ta)和w(Zr)/w(Hf)值均較接近大陸地殼值(w(Nb)/w(Ta)=11,w(Zr)/w(Hf)=33),說明該礦點(diǎn)粗安巖類巖漿存在地殼混染;同時(shí),w(Nb)/w(U)值常作為判斷殼源物質(zhì)混染的有效手段,龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類w(Nb)/w(U)值在2.82～3.33之間,平均值為3.15,明顯遠(yuǎn)低于洋中脊玄武巖和洋島玄武巖的w(Nb)/w(U)值(47±10)和大陸地殼w(Nb)/w(U)值(12)[41],而U主要存在于地殼中,低的w(Nb)/w(U)值指示巖漿在上升和演化過程中有地殼物質(zhì)的混入[42]。

綜上所述,寧蕪盆地龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類巖漿源區(qū)可能為受古太平洋板塊俯沖交代的富集地幔,巖漿在上升和演化過程中受到一定程度的地殼物質(zhì)混染[4-16,33]。

5.3 構(gòu)造背景分析

包括寧蕪盆地在內(nèi)的長(zhǎng)江中下游成礦帶中生代火山巖是中國東部火成巖省的重要組成部分,其形成受中國東部中生代燕山期的地球動(dòng)力學(xué)背景制約[15]。而有關(guān)寧蕪盆地火山巖形成的構(gòu)造環(huán)境,目前主要有2種觀點(diǎn):① 板內(nèi)拉張環(huán)境[16,28,43];② 與古太平洋板塊俯沖作用有關(guān)的活動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景[44-47]。

龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類構(gòu)造環(huán)境判別圖解如圖10所示。

圖10 龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類構(gòu)造環(huán)境La/Yb-Th判別圖

從圖10可以看出,龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類樣品投點(diǎn)主要落入大陸邊緣弧,指示寧蕪盆地多旋回的火山活動(dòng)可能是古太平洋板塊發(fā)生俯沖作用下的產(chǎn)物,并形成了與火山巖有關(guān)的銅鐵金等多金屬礦。

5.4 成礦潛力分析

文獻(xiàn)[48]將寧蕪火山巖銅金礦劃分為3種類型:① 大平山式(細(xì)脈浸染型),賦存于龍王山組粗安質(zhì)火山巖中,與龍王山組小型火山穹窿有關(guān),礦石建造為“堿性長(zhǎng)石-絹云母-碳酸鹽-黃銅礦”,以銅為主,伴生Bi、As、Au、Ag、Mo、Zn等;② 馬山式(含銅黃鐵礦型),分布于大王山組火山穹窿邊緣,以黃鐵礦為主,含銅低且變化大,礦石礦物組合為“磁鐵礦-黃鐵礦-黃銅礦”,伴生金和銀為痕量或不含;③ 脈狀銅金礦,伴生金、銀,或以金、銀為主。

龍王山銅礦點(diǎn)地處龍王山古火山口中心邊緣,銅礦體富集受古火山口、斷裂構(gòu)造、火山巖巖性等因素制約。龍王山銅礦點(diǎn)與大平山銅礦床、大安山鐵銅礦床地質(zhì)特征對(duì)比見表7所列。通過控礦因素、賦礦圍巖和礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等礦床地質(zhì)特征對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),本次開展工作的龍王山銅礦點(diǎn)與鄰近的大安山銅鐵礦床以及寧蕪盆地北段的大平山銅礦床,在成巖成礦等地質(zhì)特征上較為一致,故本文認(rèn)為龍王山銅礦點(diǎn)亦為大平山式銅礦,屬火山巖型,銅的生成與火山巖有關(guān)。文獻(xiàn)[14]通過對(duì)大安山鐵銅礦床鉆孔剖面、巖礦石等資料詳細(xì)研究后發(fā)現(xiàn),大安山礦區(qū)在空間上呈“上銅下鐵”特征,上部銅礦與大平山式銅礦類似,下部鐵礦與白象山式鐵礦類似。

表7 龍王山銅礦點(diǎn)與大平山銅礦床、大安山鐵銅礦床地質(zhì)特征對(duì)比

綜合上述分析,本文認(rèn)為,龍王山銅礦點(diǎn)具有大平山式銅礦床找礦潛力,空間上亦可能類似大安山鐵銅礦床,具有“上銅下鐵”成礦特征。

6 結(jié) 論

(1) 龍王山銅礦點(diǎn)含礦粗安巖類加權(quán)平均年齡在(129.1±2.6)～(131.2±3.6) Ma之間,推測(cè)龍王山銅礦點(diǎn)的成礦時(shí)代約為130 Ma,與包括寧蕪盆地在內(nèi)的長(zhǎng)江中下游成礦帶斷凹區(qū)鐵礦成礦時(shí)間130 Ma基本一致,均屬于早白堊世巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

(2) 寧蕪盆地龍王山銅礦點(diǎn)粗安巖類富堿、高鉀,屬橄欖玄粗巖類;大離子親石元素Rb、Ba、K富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta及Ti虧損,巖漿源區(qū)可能為受古太平洋板塊俯沖交代的富集地幔,巖漿在上升和演化過程中受到一定程度的地殼物質(zhì)混染。

(3) 包括龍王山銅礦點(diǎn)在內(nèi)的寧蕪盆地早白堊世可能形成于與古太平洋板塊俯沖作用有關(guān)的活動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景,寧蕪盆地多旋回的火山活動(dòng)是古太平洋板塊發(fā)生俯沖作用下的產(chǎn)物,并形成了與火山巖有關(guān)的銅鐵金等多金屬礦。

(4) 與地質(zhì)特征較為一致的其他銅礦床綜合對(duì)比后認(rèn)為,龍王山銅礦點(diǎn)具大平山式銅礦床找礦潛力。