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user: 4. 成矿四维结构 4.1. 成矿空间结构 4.1.1. 矿床定位空间 矿床则受岩浆柱和浅表岩体控制，金属分带围绕侵入体展布，区内矿床成矿及矿化剂元素Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、Se、Te、As、S等常围绕侵入体呈明显的分带，成矿元素(除Mo外)从岩体中心有向外逐渐增高的规律，并出现相应的矿床分带。如城门山矿床相应可划分出斑岩体中、下部斑岩钼矿带 → 斑岩体顶边部及接触带铜矿带 → 接触带外铜硫矿带。 矿体从总体上是围绕岩体展布，具体有以下4种形式：斑岩体内斑岩型铜矿体、斑岩体内围岩捕虏体矽卡岩型矿体、接触带矽卡岩型矿体、接触带外层间硫化物型及细脉浸染型矿体。矿化分带以斑岩体为中心，从内向外呈现Mo-Cu → Cu-Au(Mo-W-Pb-Zn) → Pb-Zn-Ag(Cu-S-Au)分带规律。局部的褶皱构造中部层滑断裂带也控制的矿体，由于岩层褶皱发生层滑时，易在鞍部形成层间空隙，造成虚脱现象，从而为矿液提供了有利空间，而导致次级小背斜的轴部矿体厚度加大，从而形成具有开采价值的矿点、矿床。 4.1.2. 控矿构造空间 九瑞地区成矿空间主要是晚古生代伸展坳陷的沉积环境为金属赋矿层的形成提供了条件，中新生代强烈断裂变形构造对成岩成矿起着主导控制作用。 北西西向长江深断裂(九江–广济断裂)，是一条宽15~20千米的构造岩浆带，也是区内的一级控岩控矿构造，封山洞、东雷湾、武山和城门山等岩体沿该断裂分布，构成一条醒目的北西西向构造岩浆岩带，带内大型铜、硫铁和金矿床的展布受其控制。该带两侧的岩体规模小，岩浆活动明显减弱，仅出现中小型的铅、锌、金、银矿床和矿化点。北北东向断裂控制的岩体，主要是小岩墙、岩枝，多形成一些矿化点，个别为小型矿床。北北东向及与北西、北西西向基底断裂节点交织成菱形格局，控制中浅成岩体的侵入，也控制元素聚集中心(矿田)的展布；北西向与北东东向盖层断裂及其节点控制浅成岩体及其矿床的定位。 矿床控制因素综合分析表明，带内铜、金矿体主要受“四带一面”控制，即岩体与围岩接触带、层间破碎带、裂隙带与断裂带及不同岩性界面或沉积间断面控制。而以接触带、层间破碎带最为重要。鉴于上述条件的制约，故形成了带内特有的广义矽卡岩型“多位一体”铜金矿床 [ 12 ] 。 4.2. 成矿时间结构 4.2.1. 成岩–成矿年龄 九瑞地区大量的岩浆岩同位素年龄资料基本确定存在2阶段重要的成矿系统 [ 10 ] [ 15 ] 。 第一阶段为海西期海底喷流成矿系统，发育于石炭纪早期的层状硫化物构成的S、Fe、Cu、Au等矿体(或矿坯层)。如区内城门山、武山、洋鸡山、白杨畈、金鸡窝等大、中型矿床的层状硫化物矿体，硫化物层经风化淋滤后还形成了诸如吴家、铁石坳、狮子岛、高丰等系列铁帽型金矿床。 第二阶段为燕山期与花岗岩有关的岩浆热液叠加–改造成矿系统 [ 10 ] [ 15 ] ，表现为大的规模的斑岩型Cu-Mo矿化和矽卡岩型Cu-Mo(W)-Au矿化。近年来对燕山期岩浆热液叠加–改造成矿系统的研究中获得了一大批高质量的(SHRIMP、LA-ICP-MS、Ar-Ar和Re-Os)测年数据：蒋少涌 [ 16 ] 在本区的东雷湾获得矽卡岩型Cu-Mo矿花岗闪长岩SHRIMP U-Pb年龄为141.5 ± 1.7 Ma；武山铜矿南矿带ZK7401孔中花岗闪长斑岩SIMS U-Pb年龄为148.6 ± 1.0 Ma，北矿带地下310中米石英闪长玢岩中SIMS U-Pb年龄为145.4 ± 0.9 Ma；城门山花岗闪长斑岩获得SHRIMP U-Pb年龄146.6 ± 1.0 Ma；邓家山Cu-Au矿闪长斑岩SHRIMP U-Pb年龄138.2 ± 1.4 Ma；洋鸡山Cu矿石英闪长玢岩SHRIMP U-Pb年龄143.4 ± 1.4 Ma。陈志红 [ 17 ] 对丁家山、洋鸡山、宝山、铜岭和大浪等5个花岗质岩体的研究，获得了145.4 ± 1.2 Ma、144.8 ± 1.3 Ma、143.6 ± 1.2 Ma、141.2 ± 1.3 Ma、146.4 ± 1.2 Ma的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄。杨堂礼 [ 18 ] 获得东雷湾中酸性侵入岩的成岩年龄为144.3~148.7 Ma。 4.2.2. 成矿时间结构 九瑞地区成岩–成矿时间结构：海西期海底喷流成矿阶段和燕山期岩浆热液叠加–改造阶段双重控制。 海西期海底喷流成矿阶段的时间在345~328 Ma之间(文献)。王道华等 [ 19 ] 研究得出，武山铜矿北矿带层状矿体硫化物的Rb-Sr等时线年龄为328 ± 21 Ma；顾连兴等(年代)测定武山石炭系地层中火山岩的年龄为345 ± 37 Ma [ 20 ] 。 燕山期岩浆热液叠加–改造成矿作用大致分为两期。早期成矿作用主要发生在148~143 Ma，主要发生在九瑞的中西部地区，在148 Ma左右由武山–大浪岩浆岩亚带岩浆侵入活动开始，往南东扩展到145~143 Ma的丁家山–洋鸡山岩浆岩亚带；晚期成矿作用主要发生在143~138 Ma，在143~141 Ma先在铜岭–下槽岩浆岩亚带内发生，142~138 Ma进一步在封山洞–通江岭岩浆岩亚带和新塘–城门山岩浆岩亚带发生成矿。 九瑞矿集内含矿岩浆岩锆石U-Pb年龄均介于148~138 Ma。这一年龄区间稍早于各矿床的成矿时代。如区内的武山铜矿含矿岩体时代为146~145 Ma，矿床时代为146 ± 3 Ma；城门山铜–钼矿岩体时代为145 ± 1 Ma，矿床时代为142 ± 2 Ma [ 7 ] ；宝山岩体的花岗闪长斑岩年龄为(147.81 ± 0.48) Ma，成矿年龄为(147.7 ± 1.2) Ma [ 21 ] ；东雷湾铜矿岩体时代为146 ± 1 Ma、成矿年龄为(143.3 ± 5.2) Ma [ 22 ] ；封山洞铜矿矿床时代为140 ± 2 Ma、邓家山铜矿岩体时代为145~138 Ma [ 9 ] 。 九瑞地区成岩–成矿年代学格架显示主成矿期成矿岩体以城门山花岗闪长斑岩、武山花岗岩体为代表(148~138 Ma)，主成矿后则为武山煌斑岩、城门山石英斑岩(107~103 Ma)为代表 [ 3 ] 。成矿作用受长江中下游成矿带伸展构造地质背景控制，也反映在晚中生代长江中下游地区具有大致相似的成岩成矿环境和构造背景。 4.3. 区域成矿结构 九瑞地区的区域成矿结构成矿三维空间与成矿时间相互叠加的表现形式，具体为二期成矿系统。 4.3.1. 海底喷流成矿系统 海西期海底喷流成矿系统，主要活动于城门山、丁家山、武山、洋鸡山、拱山、檀山坳、高丰北(大冲)、罗家冲、蜡烛尖、长岭西、吴家铺等地区。成矿流体包括上部的热水沉积单元和下部的通道单元组成，上部热水沉积单元流体记录的标志有块状硫化物、硅质岩、菱铁矿岩(有时含铁白云石)、同生角砾岩等；下部通道单元流体记录的标志为硅化、绢云母化、埃洛石化、黄铁矿结核、黄铁矿脉、黄铁矿＋方铅矿 ＋ 闪锌矿脉、石英脉等。调查显示 [ 21 ] 东北部城门山、武山和洋鸡山等地区流体活动最强，可能代表了九瑞矿集区海西期海底热流体的三个主要活动中心和较大断陷沉积盆地。九瑞矿集区乃至长江中下游硫化物层位的稳定性显示与之相关的同生断裂具有区域性大规模特征，可能对应着海西期扬子北部的一次重大的深部地质事件，在扬子的西北部形成裂陷槽和系列陆缘断陷盆地，在扬子东北部形成区域性系列拉张断陷盆地并导致盆地快速沉降，深部地质事件产生了强大的热流，使得热流体活动广泛发育，形成了大量硫化物堆积。 该区泥盆系–石炭系地层由于地壳的伸展剪切破裂作用，伴随边构造运动和沉积活动形成陆缘同生断裂系统，本区滩外与浅海盆地之间的生长断裂即沙河街一封三洞断裂不仅控制威宁期的沉积相带和沉积厚度，而且也是岩体贯入，火山喷发、喷气、热泉活动及矿液运移的通道和地球化学上的障壁系统。深部成矿热液可沿同生断裂向上喷流形成层状和层纹状含铜黄铁矿和灰泥丘 [ 23 ] 。在该阶段形成的层状的同生角砾岩有利于喷流成矿作用。 4.3.2. 热液叠加成矿系统 燕山期热液叠加–改造流体作用，基础于印支期庐山变质核杂岩体抬升和北部大别隆起致使区内形成一系列褶皱，在城门山–武山地区发育背驼式或叠瓦式构造，逆掩–逆冲构造将海西期形成的含铜黄铁矿层改造、定位。燕山期岩石圈伸展一减薄、玄武质岩浆底侵和大规模岩浆活动，是包括九瑞地区、长江中下游地区在内的中国东部显著的大陆动力学事件。武山等花岗质岩浆岩是强烈壳幔相互作用的产物，拆沉的加厚下地壳岩石熔融，形成的熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生相互反应，最终侵位于上地壳极浅部位，形成超浅成侵入体，成矿物质主要来源于上地幔，同时有一定量的壳源物质混入 [ 21 ] 认为斑岩钼铜矿成矿流体演化过程中发生过多次沸腾，沸腾可能是导致矿质沉淀的主要因素 [ 22 ] 。杂岩体中不同期次岩体与矿体(矿化)的热液叠加–改造作用关系表明，区内中酸性侵入体与矿床在形成时间上相近，随着岩浆岩的演化，依次出现矿化为：Au-Ag(Pb-Zn-Cu-S) → Cu-S(Au-Ag-Pb-Zn-Mo) → Mo-Cu。 148~138 Ma时期，在中国东部由EW向构造向NE-NNE向构造体制转换的地球动力学背景下 [ 19 ] ，九瑞地区率先在长江中下游成矿带发生大规模中酸性岩浆侵位及斑岩型、矽卡岩金属成矿，可能是构造体制转折结束后完全受制于古太平洋构造域及板内伸展机制的全面启动导致长江中下游成矿带晚中生代的岩浆–成矿作用的大爆发 [ 23 ] ，同时对前期热水喷流矿层进一步改造并使之变富；主岩体上升侵入时发生涡旋运动，部分成矿热液沿黄龙组与五通组间的“层滑系断裂”迁移富集，形成块状硫化物型铜多金属矿体 [ 24 ] ；也可能与区域岩石圈伸展条件下的深部壳幔物质相互作用有关 [ 16 ] [ 17 ] 。其之后在岩石圈大规模拆沉的背景下诱发软流圈持续上涌，加热具有EM II特征的岩石圈地幔，形成橄榄玄粗质岩浆在邻近的庐枞与宁芜地区上涌喷溢 [ 25 ] 。