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长江中下游成矿带是我国东部十分重要的铁、铜、金多金属成矿带,广泛发育斑岩-矽卡岩型矿床和玢岩型矿床。基于对带内典型矿床的详细研究,许多学者提出长江中下游成矿带斑岩型矿床为陆内背景下岩浆热液活动的结果。然而,对于长江中下游成矿带斑岩成矿系统的认识还存在很多疑惑和争议,如构造背景,成矿岩浆岩起源及演化过程,热液流体的出溶及矿质沉淀机制等,因此,需要对区内斑岩矿床进行深入细致的剖析,为该成矿带矿床成因提供更多可靠的依据。宣城矿集区位于长江中下游成矿带南陵-宣城一带,其西面和北面分别紧邻铜陵矿集区和宁芜矿集区,南面逐渐过渡到江南隆起带地区。随着近几年深部找矿勘探工作的开展,在宣城矿集区发现了包括茶亭铜金矿床在内的多个Cu、Fe、Au、Pb、Zn等多金属矿床/矿点,目前,该区已经成为长江中下游成矿带一个新的重要矿集区。茶亭矿床是成矿带中最大型的斑岩型铜金矿床,同时也是长江中下游成矿带为数不多的大型斑岩铜金矿床。勘探表明,虽然矿床围岩为三叠系碳酸盐,但矽卡岩型矿化并不强烈,以斑岩型矿化为主,明显不同于成矿带中其他斑岩-矽卡岩矿床,成矿过程明显有别于成矿带其他矿床。同时,矿区发育多种类型岩浆岩和角砾岩,他们与成矿的关系不清。这些问题的解决不但可以深化对长江中下游成矿带斑岩-矽卡岩型矿床成矿系统演化的认识,同时对该矿集区下一步的矿床勘查方向具有重要的影响。本文以茶亭铜金矿床为研究对象,通过详细的野外地质观察,同时借助各种分析手段,如全岩主、微量元素,Sr-Nd同位素,矿物主、微量元素,流体包裹体,矿物原位O-S-Hf同位素测试等技术方法,对茶亭矿床的地质特征、成矿岩浆岩起源与演化、成矿流体演化和矿床成因等展开了全面而精细的剖析,获得了以下认识:茶亭矿床发育多期次岩浆岩,分别为成矿前的角闪闪长玢岩,成矿期的石英闪长玢岩以及成矿后的闪长玢岩、煌斑岩和安山玢岩。岩浆岩的锆石U-Pb年龄分析结果表明,角闪闪长玢岩、石英闪长玢岩和安山玢岩分别形成于138.8±3.0 Ma、137.6±3.0 Ma和135.5±3.6 Ma,与茶亭矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄值(平均值136.0±1.3 Ma)在误差范围内一致,均为长江中下游成矿带燕山期早阶段岩浆活动的产物。角闪闪长玢岩和石英闪长玢岩具有相似的全岩主、微量及Sr-Nd-Hf同位素组成,均表现为富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,但是具有较低的Yb/Lu和Y/Yb比值。结合岩石中较低的锆石εHf(t)(-8.29 to-12.02),全岩εNd(t)(-6.93to-9.01)以及较高的(87Sr/86Sr)i(0.705723 to 0.70686),推测茶亭岩体的不同类型岩浆岩来自同一壳幔混源的岩浆源区。全岩地球化学、同位素以及不同岩浆岩中角闪石、斜长石、黑云母及磁铁矿等的矿物学和地球化学特征表明,在陆内拉张背景下,富集地幔起源的幔源岩浆和下地壳起源的壳源岩浆在壳幔边界发生了MASH过程形成了茶亭矿床的岩浆源区,岩浆上升至地壳大约5.2-8.6 km左右,形成了浅部岩浆房;岩浆房中基性岩浆的注入促成了成矿前角闪闪长玢岩的形成,并伴随少量的流体出溶;混合后的岩浆房残余岩浆又经历了斜长石、黑云母和角闪石的分离结晶以及围岩的同化混染,最终在地壳1.9-3.4km处形成了氧逸度更高、更加富集硫和金属的成矿期石英闪长玢岩,同时伴随大量的成矿流体出溶。茶亭矿床发育典型的斑岩型蚀变和矿化,主要发生在石英闪长玢岩内部。从早到晚分别为矽卡岩化、钾硅酸盐化和绢英岩化。由于围岩为碳酸盐,青磐岩化在茶亭矿床中仅少量发育,而矽卡岩化在矿床中分布十分广泛。矿化主要呈稀疏浸染状、脉状和角砾状产于钾化和绢英岩化的石英闪长玢岩中。在矿床900-350m处,发育大量赋矿的热液角砾岩,根据胶结物和角砾的组成,可以分为MH型(以石英为主胶结)、H1型(硬石膏为主胶结的)和H2型(以绿泥石为主胶结)三种类型。其中,MH型角砾岩位于钾化蚀变顶部,发育高温蚀变矿物,如钾长石和磁铁矿,推测为岩浆-热液隐爆作用形成,为典型的岩浆-热液角砾岩;热液流体的水力破碎作用在浅部形成了广泛的H1型角砾岩;而成矿后闪长玢岩的形成加热较冷的大气降水形成了H2型角砾岩。MH和H1型角砾岩是矿化的重要载体。茶亭矿床的热液成矿从早到晚可分为硅酸盐阶段、绢英岩化和石英碳酸盐三个成矿阶段。硅酸盐阶段以发育矽卡岩化和钾硅酸盐化为主,绢英岩化阶段是主要的成矿阶段,发育绢英岩化,石英碳酸盐阶段为成矿后阶段,以发育碳酸化为主。不同阶段硬石膏的O和S同位素、热液黑云母及磁铁矿的地球化学特征均表明,早阶段成矿流体主要为岩浆热液,但是随着流体的演化,大气降水加入的比重越来越大。流体包裹体测温及矿物地球化学显示,随着流体的演化,温度、盐度和氧逸度逐渐降低。温度、盐度和氧逸度的降低、流体沸腾作用以及大气降水的混合可能共同控制了茶亭矿床金属矿物的沉淀。茶亭矿床发育大量贫矿矽卡岩。通过矽卡岩地质特征及石榴子石、硬石膏等矽卡岩矿物地球化学和O-S同位素研究,本文认为以下几点因素最终导致贫矿矽卡岩的形成:(1)矽卡岩形成时流体的高氧逸度阻碍了硫化物的沉淀;(2)来自浅部岩浆房的流体被厚重的大理岩圈闭于石英闪长玢岩中,形成不了足够规模的接触带矽卡岩;(3)内矽卡岩的规模很小,石榴子石化作用不能产生足够的为后期流体运移和沉淀的通道和空间;外矽卡岩的矿物组合(硬石膏和钙铁榴石)表明其在取代灰岩的过程中并不能释放大量的开放空间,流体更倾向于在斑岩体内部的裂隙活动。尽管如此,大量矽卡岩矿物如钙铁榴石和硬石膏的沉淀,能有效降低流体的氧逸度,有利于后期硫化物的沉淀。综上,本文认为茶亭矿床为一斑岩型铜金矿床,但相比于一般的斑岩矿床其成矿流体氧逸度更高且更加富硫。基于对茶亭矿床和宣城矿集区内围岩地层、控矿构造和成矿岩浆岩等方面的成矿条件分析,本文提出以下三点找矿方向:(1)在区内石炭系碳酸盐地层和岩体接触带寻找矽卡岩型矿床;(2)关注区域内岩浆-热液角砾岩发育的地区,追索可能出现的斑岩型矿床;(3)在茶亭矿床附近的隐伏中酸性侵入体,寻找可能成群出现的斑岩型矿床。