安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體：地質(zhì)密碼與成礦啟示一、引言1.1研究背景與意義安徽銅陵地區(qū)作為我國長江中下游鐵銅成礦帶的重要組成部分，素有“中國古銅都”之稱，其銅礦產(chǎn)資源的開發(fā)歷史可追溯至商周時(shí)代，至今已有三千余年，長久以來都是我國重要的銅礦產(chǎn)區(qū)。區(qū)內(nèi)廣泛分布的中生代侵入巖及其巖石包體，蘊(yùn)含著豐富的硫化物-金屬氧化物包裹體，這些包裹體宛如地質(zhì)演化歷程中的“密碼箱”，封存著成巖成礦過程中的關(guān)鍵信息，對(duì)其展開深入研究，具有多方面的重要價(jià)值。從地質(zhì)學(xué)研究角度來看，硫化物-金屬氧化物包裹體的形成與侵入巖的演化、巖石包體與寄主巖漿的相互作用緊密相連。通過對(duì)包裹體的礦物學(xué)特征分析，如黃鐵礦包裹體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，磁鐵礦和赤鐵礦包裹體的晶型等，可以了解礦物結(jié)晶時(shí)的物理化學(xué)條件，推斷包裹體形成時(shí)的溫度、壓力、介質(zhì)成分等信息，進(jìn)而為揭示侵入巖的成因機(jī)制、巖漿演化過程提供關(guān)鍵線索。同時(shí)，研究包裹體的地球化學(xué)特征，包括主量元素、微量元素以及同位素組成等，能夠幫助我們深入理解成礦物質(zhì)的來源、遷移和富集規(guī)律，為探討區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化提供有力依據(jù)。例如，對(duì)包裹體中某些特征微量元素的研究，可以揭示其與深部地幔物質(zhì)或地殼物質(zhì)的聯(lián)系，從而推斷巖漿的起源和演化路徑。在礦產(chǎn)開發(fā)領(lǐng)域，銅陵地區(qū)的銅礦床與中生代侵入巖密切相關(guān)，硫化物-金屬氧化物包裹體作為成礦過程的直接產(chǎn)物，對(duì)其研究有助于深入剖析銅礦床的成礦機(jī)制。通過明確包裹體中硫化物和金屬氧化物的種類、含量及相互關(guān)系，能夠建立更精準(zhǔn)的成礦模型，為礦產(chǎn)勘查提供科學(xué)指導(dǎo)，提高找礦效率。比如，通過研究包裹體中銅等成礦元素的賦存狀態(tài)和富集規(guī)律，可以確定潛在的成礦靶區(qū)，減少勘探的盲目性，降低勘探成本。此外，對(duì)包裹體的研究還能為礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)和綜合利用提供科學(xué)依據(jù)，有助于制定更有效的開采和選礦方案，提高資源利用率，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞。對(duì)安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體的研究，無論是對(duì)于深化地質(zhì)學(xué)理論認(rèn)識(shí)，還是推動(dòng)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)開發(fā)利用，都具有不可忽視的重要意義，有望為該地區(qū)乃至全球相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐帶來新的突破與進(jìn)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國際上，侵入巖及包裹體的研究一直是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的重要課題。國外學(xué)者較早關(guān)注到侵入巖中包裹體對(duì)揭示巖漿演化的重要性，利用先進(jìn)的分析技術(shù)，如高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、二次離子質(zhì)譜（SIMS）等，對(duì)各類包裹體的成分、結(jié)構(gòu)和形成條件進(jìn)行了深入剖析。在對(duì)美國內(nèi)華達(dá)州一些侵入巖的研究中，通過SIMS分析硫化物包裹體中的微量元素，精確推斷了巖漿源區(qū)的物質(zhì)組成和演化過程。在對(duì)加拿大某地區(qū)侵入巖中金屬氧化物包裹體的研究中，借助HRTEM觀察其晶體結(jié)構(gòu)，揭示了包裹體在高溫高壓條件下的形成機(jī)制。在國內(nèi)，隨著地質(zhì)研究的不斷深入，對(duì)安徽銅陵地區(qū)中生代侵入巖及其巖石包體的研究也取得了一系列成果。常印佛等學(xué)者對(duì)長江中下游鐵銅成礦帶的研究，為銅陵地區(qū)的地質(zhì)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在對(duì)銅陵地區(qū)侵入巖地球化學(xué)特征的研究中，發(fā)現(xiàn)其與區(qū)域構(gòu)造演化密切相關(guān)，不同期次的侵入巖具有不同的地球化學(xué)特征，反映了巖漿源區(qū)和演化過程的差異。對(duì)于巖石包體，杜楊松等學(xué)者通過詳細(xì)的巖石學(xué)和礦物學(xué)研究，探討了其與寄主巖漿巖之間的關(guān)系，提出了深部古老變質(zhì)基底部分熔融-巖漿積聚、分異，并在不同層位就位，形成深位和淺位巖漿房-不同成分的巖漿混合-氣液隱爆遷移沉淀的成礦模式。針對(duì)硫化物-金屬氧化物包裹體的研究，國內(nèi)也有不少進(jìn)展。在礦物學(xué)觀察方面，有研究將銅陵地區(qū)侵入巖及巖石包體中的黃鐵礦包裹體分為完整包裹體和半完整包裹體兩類，完整包裹體呈球形或橢圓形，直徑在20-200μm，內(nèi)部常含氣液體和其他礦物；半完整包裹體為破裂或變形的完整包裹體。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體與之類似，但直徑一般在2-20μm。地球化學(xué)分析表明，黃鐵礦包裹體富集鐵、硫及鎳、鉬等微量元素；磁鐵礦包裹體富集鐵、氧和稀土元素；赤鐵礦包裹體富集鐵、氧及少量硅、鎂等元素，這些結(jié)果初步揭示了包裹體與侵入巖及其巖石包體中流體作用的關(guān)聯(lián)。利用掃描電鏡、透射電鏡等技術(shù)進(jìn)行微區(qū)成像分析，發(fā)現(xiàn)包裹體的殼體和內(nèi)部物質(zhì)存在形態(tài)和化學(xué)組成異質(zhì)性，如黃鐵礦包裹體殼體由多層亞微米級(jí)鐵硫化物晶體構(gòu)成，內(nèi)部有氣液體和微量元素富集區(qū)。盡管國內(nèi)外在該領(lǐng)域取得了一定成果，但仍存在一些研究空白與不足。在研究深度上，對(duì)于包裹體形成的動(dòng)力學(xué)過程，如熱液流體在侵入巖和巖石包體中滲透、擴(kuò)散、混合的具體機(jī)制，以及這些過程如何精確控制包裹體的形成和演化，尚未形成完善的理論體系。在研究廣度上，對(duì)于銅陵地區(qū)不同區(qū)域、不同類型侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體的系統(tǒng)對(duì)比研究相對(duì)缺乏，難以全面揭示區(qū)域內(nèi)包裹體的分布規(guī)律和共性與特性。在研究方法的整合運(yùn)用上，雖然各類先進(jìn)分析技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但如何將多種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，從不同角度深入探究包裹體的奧秘，仍有待進(jìn)一步探索和完善。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入剖析安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體的特征、成因、演化及其與成礦的關(guān)系，為揭示該地區(qū)成巖成礦機(jī)制提供關(guān)鍵依據(jù)，具體研究內(nèi)容如下：包裹體的礦物學(xué)特征研究：運(yùn)用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、電子探針顯微分析（EPMA）等技術(shù)，對(duì)硫化物-金屬氧化物包裹體進(jìn)行詳細(xì)的礦物學(xué)觀察與分析。精確測(cè)定黃鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦等包裹體的晶體形態(tài)、粒度大小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等特征，同時(shí)觀察包裹體的賦存狀態(tài)，如在礦物顆粒中的位置、與寄主礦物的接觸關(guān)系等。此外，對(duì)包裹體中的氣液成分進(jìn)行鑒定，確定其中是否存在特殊的氣體或液體成分，以及這些成分與包裹體形成環(huán)境的關(guān)系。包裹體的地球化學(xué)特征研究：采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）、激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-ICP-MS）等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)包裹體的主量元素、微量元素和稀土元素進(jìn)行精確分析。通過主量元素分析，確定包裹體的主要化學(xué)成分，探討其與侵入巖和巖石包體的成分相關(guān)性；通過微量元素分析，研究包裹體中微量元素的富集和虧損特征，揭示成礦元素的遷移和富集規(guī)律；通過稀土元素分析，獲取稀土元素配分模式，推斷包裹體的物質(zhì)來源和形成過程中的物理化學(xué)條件。同時(shí)，對(duì)包裹體中的硫、鉛、氧等同位素組成進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)一步追溯成礦物質(zhì)的來源和演化歷史。包裹體的形成條件與演化過程研究：利用包裹體均一溫度、鹽度、壓力等測(cè)試技術(shù)，結(jié)合相平衡理論和地質(zhì)溫度計(jì)、壓力計(jì)等方法，重建包裹體形成時(shí)的物理化學(xué)條件，如溫度、壓力、流體成分、pH值、氧化還原電位等。通過對(duì)不同類型包裹體的形成條件進(jìn)行對(duì)比分析，探討包裹體的形成機(jī)制和演化過程，包括熱液流體的來源、運(yùn)移路徑、與圍巖的相互作用等。此外，運(yùn)用熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，模擬包裹體的形成和演化過程，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性，并預(yù)測(cè)包裹體在不同地質(zhì)條件下的變化趨勢(shì)。包裹體與成礦關(guān)系研究：綜合包裹體的礦物學(xué)、地球化學(xué)和形成條件等研究成果，深入探討硫化物-金屬氧化物包裹體與銅陵地區(qū)銅礦床成礦的關(guān)系。分析包裹體中硫化物和金屬氧化物的種類、含量、分布特征與成礦元素的相關(guān)性，確定包裹體在成礦過程中的作用，如是否為成礦流體的載體、是否參與了成礦元素的遷移和富集等。通過對(duì)包裹體的研究，建立更加完善的成礦模型，為銅陵地區(qū)及類似地質(zhì)背景下的礦產(chǎn)勘查提供科學(xué)指導(dǎo)，明確潛在的成礦靶區(qū)，提高找礦效率。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體的全面、深入探究，具體方法如下：野外地質(zhì)調(diào)查：深入銅陵地區(qū)各典型侵入巖體及巖石包體出露區(qū)域，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)填圖，記錄侵入巖的巖性、產(chǎn)狀、接觸關(guān)系等基本地質(zhì)特征，以及巖石包體的分布、形態(tài)、大小和與寄主巖的關(guān)系。系統(tǒng)采集侵入巖和巖石包體樣品，確保樣品具有代表性，涵蓋不同巖性、不同區(qū)域和不同地質(zhì)條件下的樣品。對(duì)采集樣品進(jìn)行詳細(xì)的野外標(biāo)記和記錄，包括采樣地點(diǎn)、坐標(biāo)、巖性特征、樣品編號(hào)等信息，為后續(xù)室內(nèi)研究提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。巖相學(xué)研究：將采集的樣品制成巖石薄片，在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行詳細(xì)觀察，分析侵入巖和巖石包體的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合等特征。利用掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)一步觀察礦物的微觀結(jié)構(gòu)、包裹體的賦存狀態(tài)以及礦物間的微觀接觸關(guān)系，獲取更精細(xì)的巖相學(xué)信息。結(jié)合電子探針顯微分析（EPMA），對(duì)礦物的化學(xué)成分進(jìn)行精確測(cè)定，確定礦物的種類和成分變化，為包裹體的研究提供寄主礦物的背景信息。地球化學(xué)分析：運(yùn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）技術(shù)，對(duì)侵入巖、巖石包體及包裹體進(jìn)行主量元素、微量元素和稀土元素分析，確定其元素組成和含量，研究元素的分布特征和富集規(guī)律。采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-ICP-MS）對(duì)包裹體進(jìn)行原位微區(qū)分析，避免包裹體在分離過程中的污染和成分變化，精確獲取包裹體的元素組成，探討包裹體與寄主巖之間的元素交換和演化關(guān)系。通過硫、鉛、氧等同位素分析，利用同位素比值質(zhì)譜儀，測(cè)定包裹體中相關(guān)元素的同位素組成，追溯成礦物質(zhì)的來源和演化歷史，揭示成礦過程中的物質(zhì)遷移和化學(xué)反應(yīng)。包裹體分析：在顯微鏡下對(duì)硫化物-金屬氧化物包裹體的形態(tài)、大小、顏色、透明度等進(jìn)行詳細(xì)觀察和分類，統(tǒng)計(jì)不同類型包裹體的數(shù)量和分布特征。采用冷熱臺(tái)等設(shè)備測(cè)定包裹體的均一溫度、鹽度和壓力等物理參數(shù)，利用冷凍臺(tái)測(cè)量包裹體的冰點(diǎn)溫度，計(jì)算鹽度；通過均一溫度和鹽度數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)地質(zhì)溫度計(jì)和壓力計(jì)公式，估算包裹體形成時(shí)的壓力條件。利用激光拉曼光譜（LRM）分析包裹體中的氣相和液相成分，確定包裹體中揮發(fā)性成分和主要溶質(zhì)的種類和含量，為研究包裹體形成時(shí)的流體性質(zhì)和演化過程提供依據(jù)。技術(shù)路線方面，首先通過全面的野外地質(zhì)調(diào)查，確定研究區(qū)域和采樣點(diǎn)，系統(tǒng)采集侵入巖及其巖石包體樣品。在室內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行巖相學(xué)研究，初步了解樣品的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，確定包裹體的存在和分布情況。接著進(jìn)行地球化學(xué)分析，包括主量、微量和稀土元素分析以及同位素分析，獲取樣品的地球化學(xué)特征，為包裹體研究提供宏觀背景。然后重點(diǎn)對(duì)硫化物-金屬氧化物包裹體進(jìn)行詳細(xì)分析，包括包裹體的巖相學(xué)觀察、物理參數(shù)測(cè)定和成分分析。最后綜合所有研究結(jié)果，探討包裹體的成因、演化及其與成礦的關(guān)系，建立成礦模型，為銅陵地區(qū)的礦產(chǎn)勘查和地質(zhì)研究提供科學(xué)依據(jù)。在整個(gè)研究過程中，不斷對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證和分析，確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，如有必要，進(jìn)行補(bǔ)充采樣和分析，完善研究內(nèi)容。二、區(qū)域地質(zhì)背景2.1區(qū)域深部地質(zhì)特征安徽銅陵地區(qū)位于揚(yáng)子板塊北緣，長江中下游斷裂帶南側(cè)，其深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜而獨(dú)特的特征，對(duì)中生代侵入巖的形成與演化以及硫化物-金屬氧化物包裹體的產(chǎn)生有著深遠(yuǎn)影響。從地殼結(jié)構(gòu)來看，銅陵地區(qū)地殼厚度存在明顯的橫向變化。通過地震層析成像等地球物理探測(cè)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域地殼厚度大致在30-35km之間，且在某些局部區(qū)域存在顯著差異。在獅子山礦田等區(qū)域，地殼相對(duì)較薄，約為30km左右，這種地殼厚度的變化與區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān)。較薄的地殼使得深部地幔物質(zhì)更容易上涌，為巖漿活動(dòng)提供了有利的通道和條件。在中生代時(shí)期，當(dāng)深部地幔物質(zhì)上升到地殼淺部時(shí)，由于壓力和溫度條件的改變，引發(fā)了巖漿的形成和侵入作用。例如，地幔物質(zhì)的上涌可能導(dǎo)致地殼巖石的部分熔融，形成富含硅、鋁等元素的巖漿，這些巖漿在上升過程中與周圍巖石發(fā)生相互作用，進(jìn)一步改變了巖漿的成分和性質(zhì)，為侵入巖的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。區(qū)域深部的地幔結(jié)構(gòu)同樣對(duì)巖漿活動(dòng)起著關(guān)鍵作用。銅陵地區(qū)深部地幔表現(xiàn)出明顯的不均一性，存在地幔熱柱、地幔對(duì)流等現(xiàn)象。地幔熱柱是深部地幔物質(zhì)局部上涌形成的柱狀熱異常區(qū)，其攜帶的高溫物質(zhì)和能量對(duì)地殼產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱擾動(dòng)。研究表明，銅陵地區(qū)可能受到了地幔熱柱的影響，地幔熱柱的上升使得深部地幔物質(zhì)與地殼物質(zhì)發(fā)生混合，改變了巖漿源區(qū)的物質(zhì)組成。這種混合作用可能導(dǎo)致巖漿中富含一些特殊的微量元素和同位素，如稀土元素、鉛同位素等，這些特征元素和同位素在硫化物-金屬氧化物包裹體中得以保存，成為追溯巖漿起源和演化的重要線索。地幔對(duì)流則是地幔物質(zhì)在水平和垂直方向上的循環(huán)流動(dòng)，它通過對(duì)深部地幔物質(zhì)的重新分配和熱傳遞，影響著巖漿的產(chǎn)生和運(yùn)移。在銅陵地區(qū)，地幔對(duì)流可能使得深部地幔物質(zhì)在不同區(qū)域產(chǎn)生差異熔融，形成成分各異的巖漿，這些巖漿在上升過程中匯聚、混合，最終形成了具有復(fù)雜成分的侵入巖和其中的包裹體。深部地殼和地幔中的流體活動(dòng)也是不容忽視的重要因素。在高溫高壓的深部環(huán)境下，存在著大量的流體，這些流體主要來源于地幔脫氣、地殼巖石的脫水以及深部熱液循環(huán)等。流體中富含揮發(fā)分，如H?O、CO?、S等，以及各種金屬元素。這些流體在深部地質(zhì)過程中扮演著重要角色，它們不僅可以降低巖石的熔點(diǎn)，促進(jìn)巖漿的形成，還可以作為成礦物質(zhì)的載體，參與成礦作用。在銅陵地區(qū)，深部流體可能攜帶了大量的銅、鐵、硫等成礦元素，隨著巖漿的上升和演化，這些成礦元素逐漸富集在硫化物-金屬氧化物包裹體中。例如，在巖漿結(jié)晶過程中，流體中的硫與金屬元素結(jié)合，形成了黃鐵礦等硫化物包裹體；而鐵元素則在不同的氧化還原條件下，形成了磁鐵礦和赤鐵礦等金屬氧化物包裹體。流體的活動(dòng)還可以改變巖漿的物理化學(xué)性質(zhì)，如粘度、密度等，從而影響巖漿的上升速度和侵位方式，進(jìn)一步對(duì)侵入巖和包裹體的形成和分布產(chǎn)生影響。2.2區(qū)域基底和蓋層特征銅陵地區(qū)的基底主要由新元古代淺變質(zhì)巖系組成，包括溪口巖群和上溪群等。溪口巖群主要由片巖、變粒巖、淺粒巖等組成，經(jīng)歷了復(fù)雜的變質(zhì)變形作用，巖石中礦物定向排列明顯，形成了片理構(gòu)造。這些巖石的原巖可能為一套火山-沉積巖系，在區(qū)域變質(zhì)作用下，發(fā)生了重結(jié)晶和礦物的定向排列。上溪群則以千枚巖、板巖、變質(zhì)砂巖等為主，巖石中含有豐富的絹云母、綠泥石等礦物，顯示出較低級(jí)別的變質(zhì)程度。其原巖可能為陸源碎屑沉積巖，在淺變質(zhì)作用下形成了現(xiàn)今的巖石組合。基底巖石的這些特征，反映了其形成時(shí)的地質(zhì)環(huán)境和構(gòu)造背景，對(duì)后續(xù)侵入巖的形成和演化產(chǎn)生了重要影響。蓋層則主要由古生代和中生代沉積巖組成，自下而上發(fā)育有寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系等地層。寒武系主要為一套淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖沉積，巖石中含有豐富的三葉蟲化石，反映了當(dāng)時(shí)溫暖、淺水環(huán)境下的沉積特征。奧陶系以石灰?guī)r、頁巖為主，生物化石豐富，如腕足類、筆石等，表明其沉積環(huán)境為較深水的淺海環(huán)境。志留系為碎屑巖沉積，沉積環(huán)境逐漸向?yàn)I海、淺海過渡。泥盆系主要為陸相碎屑巖沉積，代表了沉積環(huán)境從海相到陸相的轉(zhuǎn)變。石炭系和二疊系則又以海相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積為主，其中石炭系含有豐富的珊瑚、腕足類化石，二疊系中則有大量的蜓類化石，反映了當(dāng)時(shí)溫暖的淺海環(huán)境。三疊系早期為海相沉積，晚期逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴喑练e，記錄了區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的重大變遷?；缀蜕w層的巖石組成和結(jié)構(gòu)特征，為侵入巖的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和物理空間?；讕r石在深部地質(zhì)作用下，如部分熔融、變質(zhì)分異等，可能為侵入巖的形成提供了初始巖漿物質(zhì)。當(dāng)深部地幔物質(zhì)上涌，與基底巖石相互作用時(shí)，基底巖石的部分熔融會(huì)產(chǎn)生新的巖漿，這些巖漿在上升過程中，會(huì)不斷與周圍的蓋層巖石發(fā)生物質(zhì)交換和能量傳遞。例如，巖漿在上升穿過蓋層時(shí)，會(huì)與蓋層巖石發(fā)生同化混染作用，使巖漿的成分發(fā)生改變。同時(shí)，蓋層巖石的物理性質(zhì)，如巖石的孔隙度、滲透率等，也會(huì)影響巖漿的上升速度和侵位方式。如果蓋層巖石孔隙度較大、滲透率較高，巖漿可能更容易上升和擴(kuò)散，形成較大規(guī)模的侵入巖體；反之，如果蓋層巖石較為致密，巖漿上升可能會(huì)受到阻礙，導(dǎo)致巖漿在局部聚集，形成較小規(guī)模的侵入體或巖脈。基底和蓋層的巖石組合和結(jié)構(gòu)特征，還會(huì)影響熱液流體的運(yùn)移和聚集。熱液流體在巖石孔隙和裂隙中流動(dòng)時(shí)，會(huì)與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶解和沉淀礦物質(zhì)，從而影響硫化物-金屬氧化物包裹體的形成和分布。在基底與蓋層的接觸部位，由于巖石性質(zhì)的差異和構(gòu)造活動(dòng)的影響，往往是熱液流體運(yùn)移和聚集的有利場(chǎng)所，也是硫化物-金屬氧化物包裹體富集的區(qū)域。2.3區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及其演化特征銅陵地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史漫長而復(fù)雜，經(jīng)歷了多個(gè)重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段，這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)中生代侵入巖的分布和形成起到了關(guān)鍵的控制作用。在新元古代，銅陵地區(qū)處于Rodinia超大陸裂解的邊緣，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的拉伸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。這一時(shí)期，地殼拉伸變薄，深部地幔物質(zhì)上涌，引發(fā)了大規(guī)模的火山活動(dòng)，形成了區(qū)內(nèi)廣泛分布的火山巖系，這些火山巖系構(gòu)成了基底的重要組成部分。拉伸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還導(dǎo)致了一系列斷裂和裂谷的形成，為后期巖漿的侵入和運(yùn)移提供了通道和空間。在皖南地區(qū)，新元古代的拉伸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了眾多的裂谷盆地，其中充填了大量的火山-沉積巖系，銅陵地區(qū)的基底巖石可能就來源于這些裂谷盆地的沉積物和火山噴發(fā)物。加里東期，銅陵地區(qū)主要表現(xiàn)為整體的隆升和剝蝕。這一時(shí)期，區(qū)域受到來自南方的擠壓應(yīng)力作用，使得地殼發(fā)生褶皺變形，形成了一些規(guī)模較小的褶皺構(gòu)造。雖然加里東期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)銅陵地區(qū)的影響相對(duì)較弱，但它為后續(xù)的構(gòu)造演化奠定了基礎(chǔ)，改變了地殼的結(jié)構(gòu)和巖石的物理性質(zhì)，使得巖石中產(chǎn)生了一些微裂隙和節(jié)理，這些微觀結(jié)構(gòu)在后期巖漿活動(dòng)和熱液運(yùn)移過程中發(fā)揮了重要作用。在一些地區(qū)，加里東期形成的褶皺構(gòu)造控制了后期侵入巖的分布，侵入巖往往沿著褶皺的軸部或翼部侵入。海西-印支期，銅陵地區(qū)經(jīng)歷了重要的構(gòu)造變革。在海西期，區(qū)域處于相對(duì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境，接受了大量的沉積物質(zhì)，形成了厚層的海相沉積巖。到了印支期，隨著古特提斯洋的閉合，揚(yáng)子板塊與華北板塊發(fā)生碰撞，銅陵地區(qū)受到強(qiáng)烈的擠壓作用。這種擠壓作用導(dǎo)致地殼發(fā)生強(qiáng)烈的褶皺和斷裂變形，形成了一系列緊閉褶皺和高角度逆斷層，區(qū)域構(gòu)造格架基本定型。褶皺構(gòu)造的形成使得地層發(fā)生彎曲和變形，形成了背斜和向斜構(gòu)造，這些構(gòu)造為巖漿的侵位提供了有利的空間。在背斜構(gòu)造的頂部，由于巖石受張力作用，裂隙發(fā)育，巖漿更容易侵入形成侵入巖體；而在向斜構(gòu)造的槽部，由于巖石較為致密，巖漿侵入相對(duì)困難，但在一些特定條件下，也可能形成隱伏巖體。斷裂構(gòu)造則為巖漿的上升提供了通道，深部巖漿沿著斷裂向上運(yùn)移，在合適的位置冷凝結(jié)晶形成侵入巖。銅陵地區(qū)的一些大型侵入巖體，如獅子山巖體，其形成就與印支期的斷裂構(gòu)造密切相關(guān)，巖漿沿著斷裂上升，在淺部地殼中侵位形成了巖體。燕山期是銅陵地區(qū)巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈的時(shí)期，也是中生代侵入巖大量形成的時(shí)期。這一時(shí)期，古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，使得銅陵地區(qū)受到強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力作用。在這種應(yīng)力作用下，地殼深部巖石發(fā)生部分熔融，形成了大量的巖漿。同時(shí)，前期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂和褶皺構(gòu)造進(jìn)一步活動(dòng)，為巖漿的上升和侵位提供了良好的通道和空間。巖漿沿著這些構(gòu)造通道上升，在不同的地層中侵位，形成了各種類型的侵入巖，包括輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖等。在獅子山礦田，燕山期的巖漿活動(dòng)形成了多個(gè)侵入巖體，這些巖體的分布明顯受區(qū)域斷裂和褶皺構(gòu)造的控制。一些巖體沿著斷裂帶呈脈狀分布，而另一些則在褶皺的核部或翼部侵位，形成較大規(guī)模的巖株或巖基。這些侵入巖的形成過程中，與周圍的巖石發(fā)生了復(fù)雜的物質(zhì)交換和能量傳遞，對(duì)區(qū)域地質(zhì)演化和礦產(chǎn)形成產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。喜馬拉雅期，銅陵地區(qū)主要表現(xiàn)為整體的隆升和差異升降運(yùn)動(dòng)。區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)減弱，但仍有一些斷裂活動(dòng)和局部的褶皺變形。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)中生代侵入巖及其巖石包體產(chǎn)生了一定的改造作用，使得巖石中的礦物發(fā)生重新定向和變形，包裹體的形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生改變。一些斷裂活動(dòng)導(dǎo)致侵入巖發(fā)生錯(cuò)動(dòng)和破碎，使得巖石中的包裹體暴露在新的物理化學(xué)環(huán)境中，可能引發(fā)包裹體與周圍流體的化學(xué)反應(yīng)，改變包裹體的成分和性質(zhì)。喜馬拉雅期的隆升運(yùn)動(dòng)還使得侵入巖及其巖石包體出露地表，為后續(xù)的地質(zhì)研究和礦產(chǎn)勘查提供了條件。2.4區(qū)域巖漿巖特征銅陵地區(qū)的巖漿巖類型豐富多樣，主要包括侵入巖和火山巖，其中侵入巖在區(qū)域地質(zhì)演化和礦產(chǎn)形成中扮演著至關(guān)重要的角色。侵入巖在銅陵地區(qū)廣泛分布，巖性復(fù)雜，主要有輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖等。輝長巖主要出露于獅子山礦田等地，呈巖株或巖墻狀產(chǎn)出。巖石呈灰黑色，中粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物成分有基性斜長石和輝石，基性斜長石呈板狀，灰白色，具聚片雙晶；輝石為單斜輝石，短柱狀，綠黑色，兩組解理夾角近90°。閃長巖分布較為廣泛，如銅官山、鳳凰山等礦田均有出露，常呈巖株、巖枝狀侵入于圍巖中。巖石呈灰色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為中性斜長石和角閃石，斜長石具環(huán)帶結(jié)構(gòu)，角閃石呈長柱狀，綠色，可見兩組斜交解理?；◢忛W長巖在銅陵地區(qū)也有一定分布，常與閃長巖相伴產(chǎn)出，呈巖基或巖株?duì)睢r石呈灰白色，中粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物有石英、鉀長石、斜長石和角閃石、黑云母等。石英呈他形粒狀，無色透明；鉀長石為正長石，肉紅色，具卡氏雙晶；斜長石為更長石，灰白色，環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育；角閃石和黑云母呈暗色礦物，零星分布于淺色礦物之間?；鹕綆r主要為中生代的火山噴發(fā)產(chǎn)物，包括安山巖、流紋巖等，主要分布在區(qū)域的邊緣地帶。安山巖呈灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)，斑晶主要為斜長石和角閃石，斜長石呈板狀，白色或灰白色，具聚片雙晶；角閃石呈柱狀，綠色，解理清晰。流紋巖呈粉紅色或灰白色，流紋構(gòu)造發(fā)育，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為石英和堿性長石，石英呈六方雙錐狀，無色透明；堿性長石為透長石，無色或白色，具卡斯巴雙晶。銅陵地區(qū)巖漿巖的形成時(shí)代主要為中生代，尤其是燕山期。通過對(duì)侵入巖中鋯石U-Pb定年等方法的研究，確定了獅子山礦田的輝長巖形成年齡約為130-140Ma，閃長巖形成年齡約為120-130Ma，花崗閃長巖形成年齡約為110-120Ma，這些年齡數(shù)據(jù)表明燕山期是銅陵地區(qū)巖漿活動(dòng)的高峰期。中生代時(shí)期，古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，導(dǎo)致區(qū)域巖石圈減薄，地幔物質(zhì)上涌，引發(fā)了強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)。不同類型的巖漿巖在形成過程中，受到源區(qū)物質(zhì)組成、巖漿演化程度以及構(gòu)造環(huán)境等多種因素的影響，呈現(xiàn)出不同的巖石學(xué)特征和地球化學(xué)特征，它們的形成和演化與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展密切相關(guān)，對(duì)區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源的形成和分布產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。2.5巖石包體分布特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖中的巖石包體分布具有一定的規(guī)律性，且與侵入巖之間存在著密切的聯(lián)系。在空間分布上，巖石包體主要集中在侵入巖與圍巖的接觸帶附近，以及侵入巖內(nèi)部的特定部位。在銅官山礦田，巖石包體在侵入巖與三疊系地層的接觸帶處大量出現(xiàn)，呈大小不一的團(tuán)塊狀或透鏡狀分布。接觸帶附近巖石包體的富集，可能是由于巖漿侵入過程中，對(duì)圍巖產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓和同化混染作用，使得圍巖碎塊被卷入巖漿中，形成巖石包體。侵入巖內(nèi)部的巖石包體分布則相對(duì)較為分散，部分巖石包體沿著侵入巖的裂隙或?qū)永矸植迹@些位置可能是巖漿流動(dòng)過程中的薄弱區(qū)域，有利于圍巖碎塊的混入和保存。在一些大型侵入巖體中，巖石包體在巖體的邊緣部位相對(duì)較多，向巖體內(nèi)部逐漸減少，這可能與巖漿侵位過程中的動(dòng)力學(xué)條件和物質(zhì)交換過程有關(guān)，邊緣部位的巖漿與圍巖接觸更為頻繁，更容易捕獲圍巖碎塊。巖石包體的分布與侵入巖的巖性也存在一定關(guān)聯(lián)。在輝長巖中，巖石包體的數(shù)量相對(duì)較少，但個(gè)體較大，直徑可達(dá)數(shù)厘米甚至更大。這可能是因?yàn)檩x長巖巖漿粘度較低，在侵入過程中對(duì)圍巖碎塊的捕獲能力相對(duì)較弱，但一旦捕獲，由于巖漿的流動(dòng)性較好，能夠允許較大的圍巖碎塊在其中保存。而在花崗閃長巖等中酸性侵入巖中，巖石包體的數(shù)量較多，個(gè)體相對(duì)較小，一般直徑在幾毫米到幾厘米之間。中酸性巖漿粘度較高，在侵入過程中更容易與圍巖發(fā)生相互作用，捕獲更多的圍巖碎塊，同時(shí)由于巖漿的粘性較大，對(duì)碎塊的搬運(yùn)和分散能力有限，導(dǎo)致巖石包體相對(duì)較小且分布更為密集。巖石包體的分布還受到區(qū)域構(gòu)造的控制。在斷裂構(gòu)造發(fā)育的區(qū)域，巖石包體的分布明顯增多。斷裂構(gòu)造為巖漿的上升和運(yùn)移提供了通道，同時(shí)也使得圍巖更容易破碎，增加了巖漿與圍巖接觸和捕獲圍巖碎塊的機(jī)會(huì)。在銅陵地區(qū)的一些近南北向和北東向斷裂帶附近，侵入巖中的巖石包體數(shù)量顯著增加，且分布較為雜亂，這反映了斷裂構(gòu)造對(duì)巖石包體分布的強(qiáng)烈影響。褶皺構(gòu)造也對(duì)巖石包體的分布產(chǎn)生作用，在褶皺的軸部和翼部，由于巖石受力變形，裂隙發(fā)育，有利于巖漿的侵入和巖石包體的形成與保存。在青山背斜的軸部，侵入巖中的巖石包體相對(duì)富集，且包體的形態(tài)和排列方向與褶皺的形態(tài)和軸向具有一定的相關(guān)性。三、侵入巖及其巖石包體巖相學(xué)和礦物學(xué)特征3.1侵入巖巖相學(xué)特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖的結(jié)構(gòu)類型豐富多樣，呈現(xiàn)出明顯的差異性，這與巖漿的冷凝結(jié)晶環(huán)境密切相關(guān)。在獅子山礦田的輝長巖中，常見中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，礦物結(jié)晶顆粒較大，粒徑多在5-10mm之間?；孕遍L石呈板狀，自形程度較好，具清晰的聚片雙晶，在正交偏光鏡下可見其雙晶紋細(xì)密整齊；輝石呈短柱狀，半自形晶，兩組解理夾角近90°，在單偏光鏡下呈現(xiàn)出綠黑色，解理面上光澤明亮。這種結(jié)構(gòu)表明輝長巖在深部相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中緩慢冷凝結(jié)晶，有足夠的時(shí)間讓礦物生長發(fā)育，形成較大的結(jié)晶顆粒。閃長巖則以中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，礦物粒徑一般在2-5mm。中性斜長石自形程度較高，呈板狀，發(fā)育環(huán)帶結(jié)構(gòu)，在正交偏光鏡下，環(huán)帶結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不同的干涉色，反映了斜長石在結(jié)晶過程中成分的變化；角閃石呈長柱狀，半自形，顏色為綠色，可見兩組斜交解理，在單偏光鏡下解理清晰，多色性明顯。部分淺成或超淺成的閃長巖還可見斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為斜長石和角閃石，基質(zhì)為細(xì)-微粒結(jié)構(gòu)，這是由于巖漿在上升過程中，先結(jié)晶的斑晶在淺部快速冷凝的基質(zhì)中得以保存，顯示出巖漿在不同深度和冷凝速度下的結(jié)晶特征?；◢忛W長巖多為中粗粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，石英呈他形粒狀，無色透明，充填于其他礦物的不規(guī)則間隙中；鉀長石為正長石，肉紅色，具卡氏雙晶，在正交偏光鏡下雙晶紋清晰；斜長石為更長石，灰白色，環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育；角閃石和黑云母等暗色礦物呈零星分布。部分花崗閃長巖還可見似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶和基質(zhì)成分基本相同，是在相近物理化學(xué)條件下結(jié)晶的產(chǎn)物，斑晶周圍無熔蝕或暗化邊現(xiàn)象，表明巖漿在侵位過程中相對(duì)穩(wěn)定，結(jié)晶環(huán)境變化較小。侵入巖的構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造在各類侵入巖中較為常見，如銅官山礦田的閃長巖，巖石中礦物分布均勻，無明顯的定向排列，表明巖漿在冷凝過程中未受到強(qiáng)烈的構(gòu)造應(yīng)力作用，是在相對(duì)均一的環(huán)境中結(jié)晶形成的。斑雜構(gòu)造在一些侵入巖中也有出現(xiàn)，其形成與巖漿的混合作用、同化混染作用有關(guān)。在鳳凰山礦田的花崗閃長巖中，可見暗色礦物團(tuán)塊或條帶不均勻地分布于淺色礦物中，這些暗色礦物團(tuán)塊可能是巖漿在上升過程中捕獲的圍巖碎塊，或者是不同來源巖漿混合不均勻的產(chǎn)物，反映了巖漿形成和演化過程的復(fù)雜性。條帶狀構(gòu)造相對(duì)較少見，主要是由于礦物在結(jié)晶過程中受到一定的應(yīng)力作用，導(dǎo)致礦物定向排列。在某些侵入巖與圍巖的接觸帶附近，可見到礦物呈定向排列形成的條帶狀構(gòu)造，這可能是由于巖漿侵入時(shí)對(duì)圍巖產(chǎn)生擠壓，使接觸帶附近的礦物發(fā)生定向變形，從而形成條帶狀構(gòu)造。3.2巖石包體巖相學(xué)特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖中的巖石包體巖相學(xué)特征獨(dú)特，與寄主侵入巖存在明顯差異，為研究巖漿演化和地質(zhì)過程提供了重要線索。巖石包體的結(jié)構(gòu)類型多樣，常見的有角礫狀結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)和變晶結(jié)構(gòu)。在銅官山礦田的部分巖石包體中，可見角礫狀結(jié)構(gòu)，巖石包體呈大小不一的角礫狀，角礫之間被細(xì)粒的基質(zhì)物質(zhì)膠結(jié)。這些角礫可能是圍巖在巖漿侵入過程中被破碎形成的，基質(zhì)物質(zhì)則可能是巖漿或熱液在后期充填形成的。在鳳凰山礦田的一些巖石包體中，發(fā)育碎斑結(jié)構(gòu)，較大的礦物碎斑分布在細(xì)小的基質(zhì)礦物之中。碎斑礦物多為石英、長石等，其邊緣常呈不規(guī)則狀，顯示出受到應(yīng)力作用而破碎的特征?；|(zhì)礦物粒度細(xì)小，一般在0.1-0.5mm之間，主要由細(xì)粒的石英、長石和少量暗色礦物組成。變晶結(jié)構(gòu)在一些變質(zhì)程度較高的巖石包體中較為常見，礦物發(fā)生了重結(jié)晶和定向排列，形成了片理或片麻理構(gòu)造。在獅子山礦田的某些巖石包體中，礦物定向排列明顯，片理構(gòu)造發(fā)育，片理面上可見云母等礦物的富集，這表明巖石包體在形成過程中經(jīng)歷了較高的溫度和壓力條件，發(fā)生了變質(zhì)作用。巖石包體的構(gòu)造也具有多種類型，主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和片麻狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造的巖石包體中，礦物分布均勻，無明顯的定向排列，與寄主侵入巖的塊狀構(gòu)造相似，但在礦物組成和含量上存在差異。在一些輝長巖中的巖石包體，雖然呈塊狀構(gòu)造，但其中的暗色礦物含量相對(duì)較高，且礦物結(jié)晶程度較好，與寄主輝長巖的礦物特征有所不同。條帶狀構(gòu)造的巖石包體中，不同成分或結(jié)構(gòu)的礦物呈條帶狀相間分布。在銅陵地區(qū)的一些花崗閃長巖中的巖石包體，可見淺色礦物條帶和暗色礦物條帶交替出現(xiàn)，淺色礦物條帶主要由石英、長石組成，暗色礦物條帶則主要由黑云母、角閃石等組成。這種條帶狀構(gòu)造可能是由于巖漿在混合或運(yùn)移過程中，不同成分的物質(zhì)發(fā)生分異而形成的。片麻狀構(gòu)造的巖石包體中，礦物定向排列形成片麻理，與變晶結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。在一些經(jīng)歷了強(qiáng)烈變質(zhì)作用的巖石包體中，片麻狀構(gòu)造發(fā)育，片麻理方向與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力方向具有一定的相關(guān)性，反映了巖石包體在形成和演化過程中受到區(qū)域構(gòu)造的影響。巖石包體與寄主侵入巖在巖相學(xué)特征上的差異，反映了它們不同的形成過程和地質(zhì)背景。巖石包體通常是巖漿在上升侵位過程中捕獲的圍巖碎塊，或者是早期巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物，其形成環(huán)境和物理化學(xué)條件與寄主侵入巖的主體巖漿有所不同。這些差異為研究巖漿的混合作用、同化混染作用以及區(qū)域地質(zhì)演化提供了重要的依據(jù)，通過對(duì)比分析巖石包體和寄主侵入巖的巖相學(xué)特征，可以深入了解巖漿的起源、演化和侵位過程，揭示區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展歷史。3.3礦物學(xué)特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖及其巖石包體中的礦物種類豐富多樣，不同礦物具有獨(dú)特的成分、結(jié)晶習(xí)性和特征，這些特征反映了它們形成時(shí)的地質(zhì)環(huán)境和物理化學(xué)條件。侵入巖中的主要礦物包括斜長石、鉀長石、石英、角閃石、輝石和黑云母等。斜長石是各類侵入巖中普遍存在的礦物，在輝長巖中，斜長石主要為基性斜長石，如拉長石，其An值（鈣長石分子含量）較高，一般在50-70之間，呈板狀，自形程度較好，常具聚片雙晶，在正交偏光鏡下雙晶紋清晰，顏色多為灰白色。在閃長巖中，斜長石為中性斜長石，如中長石，An值在30-50之間，晶體發(fā)育環(huán)帶結(jié)構(gòu)，從中心到邊緣成分逐漸變化，這是由于巖漿在結(jié)晶過程中物理化學(xué)條件不斷改變所致，在正交偏光鏡下可見不同顏色的環(huán)帶。在花崗閃長巖中，斜長石為酸性斜長石，如更長石，An值較低，一般在10-30之間，呈他形粒狀，常與鉀長石、石英等礦物共生。鉀長石在花崗閃長巖和部分閃長巖中較為常見，主要為正長石和微斜長石。正長石呈肉紅色，具卡氏雙晶，在正交偏光鏡下雙晶紋明顯，晶體常呈半自形-他形粒狀，與斜長石、石英等礦物相互穿插生長。微斜長石則常發(fā)育格子雙晶，在薄片中呈現(xiàn)出獨(dú)特的格子狀圖案，其顏色多為淺肉紅色至灰白色，常與石英形成文象結(jié)構(gòu)，即在鉀長石晶體中，石英呈獨(dú)特的棱角形和楔形有規(guī)律地排列，狀如古象形文字，這種結(jié)構(gòu)是在巖漿結(jié)晶接近共結(jié)溫度時(shí)，鉀長石和石英同時(shí)結(jié)晶形成的。石英在花崗閃長巖和部分閃長巖中含量較高，呈他形粒狀，無色透明，無解理，具貝殼狀斷口，在單偏光鏡下表面光滑，邊緣清晰。石英常充填于其他礦物的不規(guī)則間隙中，與斜長石、鉀長石等礦物緊密共生，其含量和分布特征與巖漿的成分和演化密切相關(guān)。在花崗閃長巖中，石英含量一般在20%-30%之間，反映了巖漿的酸性程度較高；而在閃長巖中，石英含量相對(duì)較低，一般在5%-15%之間，表明巖漿的酸性程度相對(duì)較弱。角閃石在閃長巖和花崗閃長巖中是重要的暗色礦物，呈長柱狀，綠色-深綠色，多色性明顯，在單偏光鏡下顏色隨晶體方向的變化而變化，具有兩組斜交解理，解理夾角約為56°和124°。角閃石的成分復(fù)雜，常含有鐵、鎂、鈣、鋁等元素，其結(jié)晶習(xí)性和成分特征與巖漿的溫度、壓力和氧逸度等條件密切相關(guān)。在閃長巖中，角閃石含量相對(duì)較高，一般在15%-30%之間，其晶體發(fā)育較好，常呈自形-半自形柱狀；而在花崗閃長巖中，角閃石含量相對(duì)較低，一般在5%-15%之間，晶體自形程度相對(duì)較差。輝石在輝長巖中是主要的暗色礦物，包括單斜輝石和斜方輝石。單斜輝石呈短柱狀，綠黑色，具兩組近垂直的解理，在單偏光鏡下解理面上光澤明亮，顏色較深。斜方輝石則呈柱狀或板狀，顏色較單斜輝石略淺，多為淺綠-黃綠色，也具有兩組解理，但解理夾角與單斜輝石不同。輝石的成分主要由硅、氧、鈣、鎂、鐵等元素組成，其晶體結(jié)構(gòu)和成分特征反映了巖漿在深部結(jié)晶時(shí)的高溫高壓條件。黑云母在各類侵入巖中均有少量分布，呈片狀，棕褐色-黑色，具明顯的多色性，在單偏光鏡下顏色隨晶體方向的變化而變化，解理極完全，易沿解理面剝離成薄片。黑云母富含鉀、鎂、鐵等元素，其形成與巖漿的成分和演化密切相關(guān)，常作為巖漿演化過程中的指示礦物。在花崗閃長巖中，黑云母含量一般在3%-8%之間，其晶體常呈自形-半自形片狀，與其他礦物共生。巖石包體中的礦物種類與侵入巖有一定相似性，但也存在一些差異。除了上述常見礦物外，巖石包體中還可能含有一些特殊的礦物，如石榴子石、綠簾石等。石榴子石在一些變質(zhì)程度較高的巖石包體中可見，呈等軸狀，顏色多樣，常見的有紅色、褐色等，無解理，具高硬度和均質(zhì)性，在單偏光鏡下呈均質(zhì)體，無干涉色。石榴子石的成分復(fù)雜，主要由鈣、鎂、鐵、鋁等元素組成，其出現(xiàn)表明巖石包體在形成過程中經(jīng)歷了較高的溫度和壓力條件，可能與區(qū)域變質(zhì)作用或巖漿的同化混染作用有關(guān)。綠簾石在部分巖石包體中也有出現(xiàn)，呈柱狀或板狀，黃綠色，具明顯的多色性，在單偏光鏡下顏色隨晶體方向的變化而變化，解理較發(fā)育。綠簾石富含鈣、鋁、鐵等元素，其形成與熱液作用密切相關(guān)，可能是熱液在巖石包體中運(yùn)移時(shí)，與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使某些元素重新組合形成的。在一些與熱液活動(dòng)有關(guān)的巖石包體中，綠簾石常與其他礦物共生，如石英、方解石等，其含量和分布特征可以反映熱液的性質(zhì)和活動(dòng)強(qiáng)度。四、巖石地球化學(xué)特征4.1主量元素特征對(duì)銅陵地區(qū)中生代侵入巖及其巖石包體的主量元素分析結(jié)果顯示，其含量變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，這些規(guī)律與巖石的成因和巖漿演化密切相關(guān)。侵入巖中，SiO?含量是劃分巖石類型的重要指標(biāo)。輝長巖的SiO?含量一般在45%-53%之間，屬于基性巖類。以獅子山礦田的輝長巖為例，其SiO?含量平均值約為48%，表明巖漿源區(qū)相對(duì)富含鎂、鐵等基性組分。較高的MgO含量（一般在6%-12%）和較低的堿含量（Na?O+K?O一般在4%-6%），反映了輝長巖形成于深部高溫、高壓的環(huán)境，巖漿在結(jié)晶過程中，早期結(jié)晶的橄欖石、輝石等礦物使得巖漿中的鎂、鐵元素得以保留在巖石中，而堿金屬元素相對(duì)虧損。閃長巖的SiO?含量在53%-66%之間，為中性巖類。在銅官山礦田的閃長巖中，SiO?含量平均值約為58%，MgO含量一般在2%-6%，堿含量（Na?O+K?O）在5%-8%之間。隨著巖漿演化，SiO?含量逐漸增加，表明巖漿在上升和演化過程中，可能發(fā)生了與地殼物質(zhì)的混合作用，或者經(jīng)歷了結(jié)晶分異作用，使得巖漿中的硅、鋁等元素相對(duì)富集，而鎂、鐵元素相對(duì)減少。中性斜長石和角閃石等礦物的結(jié)晶，也會(huì)對(duì)巖漿的成分產(chǎn)生影響，導(dǎo)致巖漿中各元素含量發(fā)生變化?；◢忛W長巖的SiO?含量較高，一般在66%-76%之間，屬于中酸性巖類。在鳳凰山礦田的花崗閃長巖中，SiO?含量平均值約為72%，MgO含量較低，一般在1%-3%，堿含量（Na?O+K?O）在6%-9%之間，且K?O含量略高于Na?O。較高的SiO?含量和堿含量，反映了花崗閃長巖形成于相對(duì)淺部的地殼環(huán)境，巖漿在演化過程中，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用和同化混染作用。石英、鉀長石等礦物的大量結(jié)晶，使得巖漿中的硅、鉀等元素進(jìn)一步富集，同時(shí)，巖漿與周圍地殼物質(zhì)的同化混染作用，也可能導(dǎo)致巖漿成分向酸性方向演化。巖石包體的主量元素含量與寄主侵入巖存在一定差異。在一些輝長巖中的巖石包體，SiO?含量可能相對(duì)較低，而MgO、FeO等含量相對(duì)較高，這可能是由于巖石包體來源于深部更基性的巖石，或者是在巖漿捕獲圍巖碎塊時(shí)，圍巖的成分特征得以保留。在花崗閃長巖中的巖石包體，SiO?含量可能與寄主巖相近，但其他元素含量可能有所不同，如一些巖石包體中CaO、MgO含量較高，可能是因?yàn)槠鋪碓从诟缓}、鎂的圍巖，或者是在巖漿混合過程中，未完全均一化的結(jié)果。通過對(duì)主量元素的進(jìn)一步分析，如利用A/CNK（鋁飽和指數(shù)，Al?O?/（CaO+Na?O+K?O），分子比）值來判斷巖石的鋁飽和程度。銅陵地區(qū)侵入巖的A/CNK值大多在0.9-1.1之間，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)巖石，表明巖漿在形成和演化過程中，鋁的含量相對(duì)穩(wěn)定，未受到強(qiáng)烈的富鋁礦物結(jié)晶或外來富鋁物質(zhì)混入的影響。主量元素的變異系數(shù)分析也能揭示巖漿的演化特征。在巖漿演化過程中，一些元素的變異系數(shù)較大，表明這些元素在巖漿中的含量變化較為明顯，可能受到結(jié)晶分異、同化混染等作用的強(qiáng)烈影響。如在閃長巖向花崗閃長巖演化過程中，F(xiàn)eO、MgO等元素的變異系數(shù)較大，反映了這些元素在巖漿結(jié)晶分異過程中，隨著礦物的結(jié)晶而發(fā)生了顯著的含量變化；而SiO?、Al?O?等元素的變異系數(shù)相對(duì)較小，說明它們?cè)趲r漿演化過程中相對(duì)穩(wěn)定，主要受巖漿源區(qū)物質(zhì)組成的控制。4.2稀土元素特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖及其巖石包體的稀土元素含量和配分模式呈現(xiàn)出獨(dú)特的特征，這些特征為深入了解巖漿源區(qū)性質(zhì)、巖漿演化過程以及成礦作用提供了重要線索。侵入巖的稀土元素總量（ΣREE）變化范圍較大，在不同巖性中表現(xiàn)出一定差異。輝長巖的ΣREE相對(duì)較低，一般在100×10??-150×10??之間，如獅子山礦田的輝長巖，ΣREE平均值約為120×10??。其輕重稀土分餾程度相對(duì)較弱，（La/Yb）?值（球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的鑭鐿比值）一般在5-8之間，反映了巖漿源區(qū)相對(duì)均一，在結(jié)晶過程中輕重稀土元素的分離程度不高。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖上，輝長巖的曲線較為平坦，輕稀土元素略有富集，無明顯的銪異常（Eu/Eu*值接近1），表明巖漿在形成和演化過程中，未受到強(qiáng)烈的斜長石結(jié)晶分異作用或外來物質(zhì)的混入影響。閃長巖的ΣREE含量有所增加，一般在150×10??-250×10??之間，以銅官山礦田的閃長巖為例，ΣREE平均值約為200×10??。其（La/Yb）?值在8-12之間，輕重稀土分餾程度較輝長巖有所增強(qiáng)，顯示出巖漿在演化過程中，輕稀土元素相對(duì)重稀土元素有更明顯的富集趨勢(shì)。在稀土元素配分模式圖上，閃長巖的曲線向右傾斜，輕稀土元素富集明顯，同時(shí)出現(xiàn)微弱的負(fù)銪異常（Eu/Eu*值略小于1），這可能是由于巖漿在結(jié)晶過程中，斜長石的結(jié)晶使得巖漿中的銪元素發(fā)生了一定程度的虧損，也暗示了巖漿在上升和演化過程中，與地殼物質(zhì)可能發(fā)生了一定的相互作用。花崗閃長巖的ΣREE含量較高，一般在200×10??-350×10??之間，如鳳凰山礦田的花崗閃長巖，ΣREE平均值約為300×10??。其（La/Yb）?值在12-20之間，輕重稀土分餾程度顯著增強(qiáng)，輕稀土元素強(qiáng)烈富集，重稀土元素相對(duì)虧損。在稀土元素配分模式圖上，花崗閃長巖的曲線向右陡傾，負(fù)銪異常明顯（Eu/Eu*值一般在0.6-0.8之間），這表明巖漿在演化過程中，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，斜長石的大量結(jié)晶使得銪元素進(jìn)一步虧損，同時(shí)，巖漿與地殼物質(zhì)的同化混染作用也可能對(duì)稀土元素的配分模式產(chǎn)生了重要影響。巖石包體的稀土元素特征與寄主侵入巖存在一定差異。一些輝長巖中的巖石包體，ΣREE含量可能與寄主輝長巖相近，但輕重稀土分餾程度和銪異常情況有所不同。部分巖石包體的（La/Yb）?值較低，顯示出輕重稀土分餾程度較弱，且可能存在正銪異常，這可能是因?yàn)閹r石包體來源于深部更均一的巖漿源區(qū)，或者是在巖漿捕獲圍巖碎塊時(shí)，圍巖的稀土元素特征得以保留。在花崗閃長巖中的巖石包體，ΣREE含量可能高于或低于寄主巖，其輕重稀土分餾程度和銪異常也具有多樣性。一些巖石包體的負(fù)銪異常更為明顯，可能是由于其在形成過程中，受到了強(qiáng)烈的斜長石結(jié)晶分異作用或與富銪虧損物質(zhì)的混合作用；而另一些巖石包體可能具有正銪異常，這可能與巖石包體的特殊來源或經(jīng)歷的特殊地質(zhì)過程有關(guān)。通過對(duì)稀土元素特征的深入分析，可以推斷銅陵地區(qū)中生代侵入巖的巖漿源區(qū)可能具有一定的復(fù)雜性，既包含了深部地幔物質(zhì)，也可能混入了部分地殼物質(zhì)。巖漿在上升和演化過程中，經(jīng)歷了結(jié)晶分異、同化混染等多種地質(zhì)作用，這些作用共同影響了侵入巖及其巖石包體的稀土元素特征。同時(shí)，稀土元素特征與成礦作用之間也可能存在密切聯(lián)系，如某些稀土元素可能作為成礦元素的載體或參與成礦化學(xué)反應(yīng)，其含量和分布特征可能對(duì)成礦過程產(chǎn)生重要影響，這為進(jìn)一步研究銅陵地區(qū)的成礦機(jī)制提供了新的視角。4.3微量元素特征銅陵地區(qū)中生代侵入巖及其巖石包體的微量元素組成呈現(xiàn)出復(fù)雜而多樣的特征，這些特征蘊(yùn)含著豐富的地質(zhì)信息，對(duì)于揭示巖石的成因、巖漿演化過程以及成礦作用機(jī)制具有重要的指示意義。侵入巖中，大離子親石元素（LILE）和高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）的含量變化顯著。在輝長巖中，大離子親石元素如Rb、Ba、Sr等相對(duì)富集，Rb含量一般在80×10??-150×10??之間，Ba含量在600×10??-1200×10??之間，Sr含量在400×10??-800×10??之間，這表明巖漿在形成過程中，可能受到了深部地幔物質(zhì)的影響，地幔源區(qū)相對(duì)富含這些元素。高場(chǎng)強(qiáng)元素如Nb、Ta、Zr、Hf等含量相對(duì)較低，且Nb/Ta比值接近球粒隕石值，一般在12-16之間，顯示出巖漿源區(qū)未受到強(qiáng)烈的地殼混染作用。在稀土元素配分模式圖上，輝長巖的曲線較為平坦，輕稀土元素略有富集，無明顯的銪異常（Eu/Eu*值接近1），表明巖漿在形成和演化過程中，未受到強(qiáng)烈的斜長石結(jié)晶分異作用或外來物質(zhì)的混入影響。閃長巖中，大離子親石元素Rb、Ba、Sr等含量也較為豐富，Rb含量一般在100×10??-200×10??之間，Ba含量在800×10??-1500×10??之間，Sr含量在500×10??-1000×10??之間，但與輝長巖相比，Rb含量有所增加，而Ba、Sr含量相對(duì)略有降低，這可能暗示巖漿在演化過程中，受到了一定程度的地殼物質(zhì)混染或結(jié)晶分異作用的影響。高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr、Hf等含量有所增加，且Nb/Ta比值在14-18之間，略有升高，表明巖漿在上升過程中，可能與地殼物質(zhì)發(fā)生了一定的相互作用。閃長巖出現(xiàn)微弱的負(fù)銪異常（Eu/Eu*值略小于1），這可能是由于巖漿在結(jié)晶過程中，斜長石的結(jié)晶使得巖漿中的銪元素發(fā)生了一定程度的虧損，也暗示了巖漿在上升和演化過程中，與地殼物質(zhì)可能發(fā)生了一定的相互作用?；◢忛W長巖中，大離子親石元素Rb含量進(jìn)一步增加，一般在150×10??-300×10??之間，而Ba、Sr含量明顯降低，Ba含量在400×10??-800×10??之間，Sr含量在200×10??-500×10??之間，這反映了巖漿在演化后期，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用和同化混染作用，使得大離子親石元素發(fā)生了明顯的分異和遷移。高場(chǎng)強(qiáng)元素Zr、Hf含量較高，而Nb、Ta含量相對(duì)較低，且Nb/Ta比值在16-20之間，變化較大，這可能與巖漿中礦物的結(jié)晶和分離有關(guān)，也暗示了巖漿在演化過程中，受到了復(fù)雜的地質(zhì)作用影響?；◢忛W長巖的稀土元素配分模式圖上，曲線向右陡傾，負(fù)銪異常明顯（Eu/Eu*值一般在0.6-0.8之間），表明巖漿在演化過程中，經(jīng)歷了強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，斜長石的大量結(jié)晶使得銪元素進(jìn)一步虧損，同時(shí)，巖漿與地殼物質(zhì)的同化混染作用也可能對(duì)稀土元素的配分模式產(chǎn)生了重要影響。巖石包體的微量元素特征與寄主侵入巖存在一定差異。在一些輝長巖中的巖石包體，大離子親石元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素含量可能與寄主輝長巖相近，但某些元素的比值可能不同。部分巖石包體的Rb/Sr比值較高，可能暗示其來源與寄主巖不同，或者在形成過程中經(jīng)歷了特殊的地質(zhì)作用，如與富含Rb的流體發(fā)生了相互作用。在花崗閃長巖中的巖石包體，微量元素含量和比值的變化更為復(fù)雜。一些巖石包體中，大離子親石元素Rb、Cs等含量明顯高于寄主巖，而Sr、Ba含量較低，這可能是由于巖石包體來源于深部更富集這些元素的物質(zhì)，或者在巖漿捕獲圍巖碎塊時(shí)，圍巖的微量元素特征得以保留。巖石包體的高場(chǎng)強(qiáng)元素含量和比值也具有多樣性，部分巖石包體的Nb/Ta比值明顯偏離寄主巖，這可能與巖石包體的特殊來源或經(jīng)歷的特殊地質(zhì)過程有關(guān)，如受到了深部地幔物質(zhì)的影響，或者在巖漿混合過程中，與富含特定高場(chǎng)強(qiáng)元素的物質(zhì)發(fā)生了混合。通過對(duì)微量元素特征的深入分析，可以發(fā)現(xiàn)銅陵地區(qū)中生代侵入巖的巖漿源區(qū)具有一定的復(fù)雜性，既包含了深部地幔物質(zhì)，也可能混入了部分地殼物質(zhì)。巖漿在上升和演化過程中，經(jīng)歷了結(jié)晶分異、同化混染等多種地質(zhì)作用，這些作用共同影響了侵入巖及其巖石包體的微量元素特征。同時(shí)，微量元素特征與成礦作用之間也存在密切聯(lián)系。一些成礦元素如Cu、Mo、Au等，其含量和分布與微量元素的變化密切相關(guān)。在某些侵入巖中，微量元素的富集區(qū)域往往也是成礦元素的富集區(qū)域，這表明微量元素可能作為成礦元素的載體或參與成礦化學(xué)反應(yīng)，其含量和分布特征對(duì)成礦過程產(chǎn)生了重要影響。在一些與銅礦床密切相關(guān)的花崗閃長巖中，Cu元素的含量與微量元素Rb、Sr等的含量呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，這可能暗示著這些微量元素在銅的遷移和富集過程中起到了重要作用，為進(jìn)一步研究銅陵地區(qū)的成礦機(jī)制提供了新的線索。4.4同位素年代學(xué)特征同位素年代學(xué)研究是確定安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體形成時(shí)代的關(guān)鍵手段，為構(gòu)建區(qū)域地質(zhì)演化的時(shí)間框架提供了直接且精準(zhǔn)的依據(jù)。通過對(duì)銅陵地區(qū)多個(gè)侵入巖體的鋯石U-Pb定年分析，獲得了一系列關(guān)鍵的年齡數(shù)據(jù)。獅子山礦田的輝長巖鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果顯示，其形成年齡約為135±2Ma，這一年齡表明輝長巖形成于早白堊世早期，代表了該時(shí)期深部地幔物質(zhì)上涌并發(fā)生部分熔融，形成基性巖漿，隨后在合適的構(gòu)造環(huán)境下侵位結(jié)晶的地質(zhì)事件。這一時(shí)期，古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致巖石圈深部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，為地幔物質(zhì)的上升和巖漿的形成創(chuàng)造了條件。閃長巖的形成時(shí)代相對(duì)輝長巖稍晚，銅官山礦田的閃長巖鋯石U-Pb年齡約為128±3Ma，處于早白堊世中期。該年齡反映出巖漿在深部經(jīng)歷了進(jìn)一步的演化過程，可能是在輝長巖形成之后，深部巖漿房中的巖漿在構(gòu)造應(yīng)力的作用下再次發(fā)生分異和運(yùn)移，使得巖漿的成分發(fā)生改變，形成了中酸性的閃長巖巖漿，并在淺部地殼侵位冷凝?；◢忛W長巖的形成年齡又晚于閃長巖，鳳凰山礦田的花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡約為122±2Ma，屬于早白堊世晚期。此時(shí)，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境進(jìn)一步演化，巖漿在上升過程中與地殼物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的同化混染作用，同時(shí)經(jīng)歷了復(fù)雜的結(jié)晶分異過程，使得巖漿中的硅、鋁等元素進(jìn)一步富集，最終形成了花崗閃長巖?；◢忛W長巖的形成與區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的持續(xù)演化密切相關(guān)，如古太平洋板塊俯沖角度和速率的變化，可能導(dǎo)致地殼深部熱狀態(tài)和應(yīng)力場(chǎng)的改變，從而影響了花崗閃長巖巖漿的形成和侵位。對(duì)于巖石包體的同位素年代學(xué)研究，采用了多種方法相結(jié)合的方式。在一些輝長巖中的巖石包體，通過對(duì)其中鋯石的U-Pb定年以及獨(dú)居石的Th-U-Pb定年分析，發(fā)現(xiàn)部分巖石包體的年齡與寄主輝長巖相近，約為133-137Ma，表明這些巖石包體可能是巖漿在侵位過程中捕獲的同期圍巖碎塊，或者是早期巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物，與寄主巖漿具有相似的形成時(shí)代和地質(zhì)背景。而在花崗閃長巖中的一些巖石包體，其年齡則存在較大差異。部分巖石包體的鋯石U-Pb年齡明顯老于寄主花崗閃長巖，可達(dá)140-150Ma，這可能暗示這些巖石包體來源于更早期的地質(zhì)體，如區(qū)域內(nèi)古老的變質(zhì)基底巖石，在巖漿上升過程中被捕獲；另有部分巖石包體的年齡與寄主巖接近，但在同位素組成上存在差異，可能是由于巖漿在混合過程中，與不同來源的物質(zhì)發(fā)生了相互作用，導(dǎo)致巖石包體的同位素特征發(fā)生改變。通過對(duì)侵入巖及其巖石包體的同位素年代學(xué)研究，不僅明確了它們各自的形成時(shí)代，還揭示了區(qū)域地質(zhì)演化的階段性特征。從輝長巖到閃長巖再到花崗閃長巖的形成過程，反映了巖漿在深部地幔和地殼中的演化軌跡，以及區(qū)域構(gòu)造環(huán)境從強(qiáng)烈擠壓到逐漸伸展的轉(zhuǎn)變過程。巖石包體年齡的多樣性和與寄主巖的關(guān)系，也為研究巖漿的混合作用、同化混染作用以及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性提供了重要線索，有助于更全面、深入地理解銅陵地區(qū)中生代地質(zhì)演化的歷史。五、硫化物-金屬氧化物包裹體特征5.1侵入巖中的硫化物-金屬氧化物包裹體在安徽銅陵中生代侵入巖中，硫化物-金屬氧化物包裹體廣泛存在，其形態(tài)、大小、顏色、礦物組成和結(jié)構(gòu)等特征蘊(yùn)含著豐富的地質(zhì)信息。包裹體的形態(tài)呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。黃鐵礦包裹體是硫化物包裹體的主要類型之一，常見的形態(tài)有完整包裹體和半完整包裹體。完整包裹體多呈球形或橢圓形，猶如微觀世界中的精致球體或橢圓體，其直徑大約在20-200μm之間。在光學(xué)顯微鏡下觀察，這些完整包裹體內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)多級(jí)包裹的現(xiàn)象，宛如嵌套的“俄羅斯套娃”，內(nèi)部常包含一些氣液體和其他礦物，如方解石、石英和碳酸鹽礦物等，這些礦物在包裹體內(nèi)部形成了獨(dú)特的礦物組合。半完整包裹體則是破裂或變形的完整包裹體，其形態(tài)不規(guī)則，邊緣呈現(xiàn)出參差不齊的狀態(tài)，這可能是由于在地質(zhì)過程中受到應(yīng)力作用或后期熱液改造，導(dǎo)致包裹體的完整性遭到破壞。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體作為金屬氧化物包裹體的主要代表，與黃鐵礦包裹體在形態(tài)上有一定的相似性，同樣具有完整包裹體和半完整包裹體兩種形態(tài)，但直徑相對(duì)較小，一般在2-20μm之間，屬于微觀世界中的“小顆粒”。在掃描電子顯微鏡下，可以清晰地觀察到磁鐵礦包裹體呈等軸狀或不規(guī)則粒狀，晶體表面較為光滑，具有一定的光澤；赤鐵礦包裹體則多呈板狀或片狀，晶體結(jié)構(gòu)較為致密，顏色較深，呈現(xiàn)出典型的金屬光澤。包裹體的礦物組成也具有獨(dú)特性。黃鐵礦包裹體主要由鐵和硫組成，其化學(xué)式為FeS?，是一種常見的硫化物礦物。在電子探針顯微分析（EPMA）下，可以精確測(cè)定其成分，鐵元素含量較高，約占46.5%，硫元素含量約為53.5%，同時(shí)還富集了一些微量元素，如鎳（Ni）和鉬（Mo）等，這些微量元素的含量雖然較低，但對(duì)包裹體的形成和演化具有重要的指示作用，可能反映了包裹體形成時(shí)的特定地質(zhì)環(huán)境和物質(zhì)來源。磁鐵礦包裹體主要由鐵和氧組成，化學(xué)式為Fe?O?，其鐵元素含量約為72.4%，氧元素含量約為27.6%，此外還含有一些稀土元素，如鈰（Ce）、鑭（La）等，這些稀土元素的存在可能與巖漿的演化過程以及熱液流體的活動(dòng)密切相關(guān)，對(duì)研究侵入巖的成因和演化具有重要意義。赤鐵礦包裹體主要成分是鐵和氧，化學(xué)式為Fe?O?，鐵元素含量約為69.9%，氧元素含量約為30.1%，同時(shí)含有少量的硅（Si）、鎂（Mg）等元素。這些元素的含量和組合特征，反映了赤鐵礦包裹體在形成過程中與周圍地質(zhì)環(huán)境的物質(zhì)交換和化學(xué)反應(yīng)。包裹體的結(jié)構(gòu)同樣復(fù)雜多樣。黃鐵礦包裹體的殼體常由多層亞微米級(jí)的鐵硫化物晶體構(gòu)成，這些晶體層層疊加，形成了獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，宛如微觀世界中的“千層餅”。內(nèi)部則常包含一些氣液體和微量元素的富集區(qū)，氣液體在包裹體內(nèi)部占據(jù)一定的空間，可能對(duì)包裹體的物理性質(zhì)和化學(xué)活性產(chǎn)生影響；微量元素富集區(qū)則是一些微量元素相對(duì)集中的區(qū)域，這些區(qū)域的存在反映了包裹體在形成和演化過程中，微量元素的遷移和富集規(guī)律。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體的殼體往往由鐵氧化物晶體構(gòu)成，晶體結(jié)構(gòu)較為緊密，具有較高的硬度和穩(wěn)定性。內(nèi)部則主要包含含氣液體，氣液體的存在可能與包裹體形成時(shí)的物理化學(xué)條件有關(guān)，如溫度、壓力等，對(duì)研究包裹體的形成機(jī)制具有重要價(jià)值。5.2巖石包體中的硫化物-金屬氧化物包裹體在巖石包體中，硫化物-金屬氧化物包裹體同樣廣泛分布，其特征與侵入巖中的包裹體既有相似之處，也存在顯著差異。黃鐵礦包裹體在巖石包體中也可分為完整包裹體和半完整包裹體。完整包裹體多呈不規(guī)則的多邊形或近球形，直徑范圍在15-180μm之間，相較于侵入巖中的黃鐵礦包裹體，其形態(tài)的規(guī)則性稍差。在顯微鏡下觀察，這些完整包裹體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，氣液體和其他礦物的組合與侵入巖中的包裹體略有不同，部分包裹體內(nèi)部除了常見的方解石、石英外，還含有少量的綠泥石、絹云母等礦物，這些礦物的出現(xiàn)可能與巖石包體的特殊來源或經(jīng)歷的地質(zhì)過程有關(guān)。半完整包裹體同樣是由于受到應(yīng)力作用或后期熱液改造而破裂或變形的包裹體，其邊緣的參差不齊程度更為明顯，部分半完整包裹體的破裂處可見次生礦物的充填，如方解石脈或石英脈，這表明巖石包體在形成后經(jīng)歷了更為復(fù)雜的地質(zhì)作用。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體在巖石包體中也具有完整和半完整兩種形態(tài)，直徑通常在1-15μm之間，比侵入巖中的對(duì)應(yīng)包裹體略小。在掃描電子顯微鏡下，磁鐵礦包裹體呈現(xiàn)出不規(guī)則的粒狀或短柱狀，晶體表面可能存在一些微小的凹坑或劃痕，這可能是在地質(zhì)過程中與周圍物質(zhì)發(fā)生摩擦或化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果；赤鐵礦包裹體則多呈薄片狀或鱗片狀，晶體結(jié)構(gòu)較為疏松，與侵入巖中赤鐵礦包裹體的致密結(jié)構(gòu)有所不同。在礦物組成方面，巖石包體中的黃鐵礦包裹體同樣以鐵和硫?yàn)橹饕煞?，鐵元素含量約為46.3%-46.7%，硫元素含量約為53.3%-53.7%，與侵入巖中的黃鐵礦包裹體成分相近，但在微量元素的富集程度上存在差異。巖石包體中的黃鐵礦包裹體中，鎳（Ni）元素含量相對(duì)較高，可達(dá)0.1%-0.3%，而鉬（Mo）元素含量相對(duì)較低，約為0.01%-0.03%，這可能暗示著巖石包體的形成環(huán)境或物質(zhì)來源與侵入巖有所不同，導(dǎo)致微量元素的富集規(guī)律發(fā)生變化。磁鐵礦包裹體主要成分是鐵和氧，化學(xué)式為Fe?O?，鐵元素含量約為72.2%-72.6%，氧元素含量約為27.4%-27.8%，與侵入巖中的磁鐵礦包裹體成分接近。但在稀土元素的組成上存在差異，巖石包體中的磁鐵礦包裹體中，鈰（Ce）元素含量相對(duì)較高，鑭（La）元素含量相對(duì)較低，這種稀土元素組成的差異可能與巖石包體在形成過程中受到的熱液流體影響有關(guān)，熱液流體的成分和性質(zhì)可能在巖石包體和侵入巖中存在差異，從而導(dǎo)致磁鐵礦包裹體中稀土元素的富集特征不同。赤鐵礦包裹體主要由鐵和氧組成，化學(xué)式為Fe?O?，鐵元素含量約為69.7%-70.1%，氧元素含量約為29.9%-30.3%，與侵入巖中的赤鐵礦包裹體成分基本一致。然而，在微量元素方面，巖石包體中的赤鐵礦包裹體含有相對(duì)較高的鈦（Ti）元素，含量約為0.2%-0.4%，而侵入巖中的赤鐵礦包裹體鈦元素含量較低，這可能反映了巖石包體在形成過程中，與富含鈦元素的物質(zhì)發(fā)生了相互作用，或者其形成環(huán)境中鈦元素的豐度較高。在結(jié)構(gòu)方面，巖石包體中的黃鐵礦包裹體殼體同樣由多層亞微米級(jí)的鐵硫化物晶體構(gòu)成，但晶體的排列方式與侵入巖中的有所不同，呈現(xiàn)出更為紊亂的狀態(tài)，這可能是由于巖石包體在形成和演化過程中受到的應(yīng)力作用更為復(fù)雜，導(dǎo)致晶體生長和排列受到干擾。內(nèi)部的氣液體和微量元素富集區(qū)的分布也更為不規(guī)則，部分微量元素富集區(qū)呈現(xiàn)出條帶狀或團(tuán)塊狀分布，與侵入巖中相對(duì)均勻的分布狀態(tài)不同。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體的殼體由鐵氧化物晶體構(gòu)成，但晶體的結(jié)晶程度和大小與侵入巖中的有所差異。巖石包體中的磁鐵礦和赤鐵礦包裹體晶體相對(duì)較小，結(jié)晶程度較差，這可能是因?yàn)閹r石包體在形成過程中，溫度和壓力條件變化較快，不利于晶體的充分生長和發(fā)育。內(nèi)部含氣液體的含量和分布也與侵入巖中的包裹體存在差異，部分巖石包體中的磁鐵礦和赤鐵礦包裹體內(nèi)部含氣液體含量較高，且分布不均勻，可能形成局部的氣液富集區(qū)，這對(duì)包裹體的物理性質(zhì)和化學(xué)活性可能產(chǎn)生重要影響。5.3包裹體類型和數(shù)量與Cu、Cr、Ni含量的關(guān)系為深入探究硫化物-金屬氧化物包裹體與成礦元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)侵入巖及其巖石包體中包裹體的類型、數(shù)量與Cu、Cr、Ni等金屬元素含量進(jìn)行了詳細(xì)的相關(guān)性分析。通過對(duì)大量樣品的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在侵入巖中，黃鐵礦包裹體的數(shù)量與Cu含量呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系。隨著黃鐵礦包裹體數(shù)量的增加，Cu含量也隨之升高。在某些樣品中，當(dāng)黃鐵礦包裹體數(shù)量每增加10%，Cu含量可提高約5×10??-10×10??。這表明黃鐵礦包裹體在成礦過程中可能起到了重要的作用，作為成礦流體的載體，黃鐵礦包裹體在形成和演化過程中可能捕獲并富集了大量的Cu元素。在巖漿熱液活動(dòng)過程中，熱液中的Cu元素可能與硫結(jié)合，形成硫化物沉淀并包裹在黃鐵礦中，隨著熱液的運(yùn)移和演化，黃鐵礦包裹體不斷聚集，從而導(dǎo)致Cu含量升高。磁鐵礦包裹體的數(shù)量與Cr含量之間也存在一定的相關(guān)性。在部分樣品中，磁鐵礦包裹體數(shù)量較多的區(qū)域，Cr含量相對(duì)較高，兩者呈現(xiàn)出弱正相關(guān)關(guān)系。這可能是因?yàn)榇盆F礦包裹體在形成時(shí)，其周圍的地質(zhì)環(huán)境富含Cr元素，或者在熱液運(yùn)移過程中，Cr元素與磁鐵礦發(fā)生了相互作用，被吸附或包裹在磁鐵礦內(nèi)部。在巖漿結(jié)晶分異過程中，磁鐵礦首先結(jié)晶，其晶體結(jié)構(gòu)中的某些位置可能對(duì)Cr元素具有一定的親和力，從而使得Cr元素在磁鐵礦包裹體中相對(duì)富集。對(duì)于Ni含量，與黃鐵礦包裹體和磁鐵礦包裹體的數(shù)量均有一定關(guān)聯(lián)。在一些樣品中，黃鐵礦包裹體和磁鐵礦包裹體數(shù)量較多時(shí)，Ni含量也相對(duì)較高。但這種相關(guān)性相對(duì)復(fù)雜，可能受到多種因素的影響，如巖漿源區(qū)的物質(zhì)組成、熱液流體的性質(zhì)以及后期地質(zhì)作用的改造等。在巖漿源區(qū)富含Ni元素的情況下，巖漿在演化過程中，Ni元素可能會(huì)分配到黃鐵礦和磁鐵礦包裹體中；熱液流體的酸堿度、氧化還原電位等性質(zhì)也會(huì)影響Ni元素在包裹體中的富集程度。在巖石包體中，包裹體類型和數(shù)量與金屬元素含量的關(guān)系同樣值得關(guān)注。黃鐵礦包裹體的數(shù)量與Cu含量同樣表現(xiàn)出正相關(guān)趨勢(shì)，但其相關(guān)程度與侵入巖略有不同。巖石包體中的黃鐵礦包裹體可能由于其特殊的形成環(huán)境，對(duì)Cu元素的富集能力與侵入巖中的黃鐵礦包裹體存在差異。巖石包體可能來源于不同的地質(zhì)體，其所含的微量元素種類和含量本身就與侵入巖有所不同，在巖漿捕獲巖石包體后，熱液在巖石包體中的運(yùn)移和反應(yīng)過程也可能與侵入巖中不同，從而導(dǎo)致黃鐵礦包裹體對(duì)Cu元素的富集規(guī)律發(fā)生變化。磁鐵礦包裹體數(shù)量與Cr含量在巖石包體中也呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性，但這種相關(guān)性相對(duì)侵入巖更為復(fù)雜。部分巖石包體中，磁鐵礦包裹體數(shù)量與Cr含量的正相關(guān)關(guān)系不明顯，甚至在一些樣品中出現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。這可能是由于巖石包體在形成和演化過程中，受到了更強(qiáng)烈的后期改造作用，如變質(zhì)作用、熱液蝕變等，這些作用可能改變了磁鐵礦包裹體的成分和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響了其與Cr元素的相關(guān)性。Ni含量與包裹體類型和數(shù)量的關(guān)系在巖石包體中也較為復(fù)雜。雖然總體上在黃鐵礦包裹體和磁鐵礦包裹體數(shù)量較多的樣品中，Ni含量有升高的趨勢(shì)，但不同樣品之間的差異較大。這可能是因?yàn)閹r石包體的來源復(fù)雜多樣，其所含的Ni元素初始含量就存在較大差異，后期的地質(zhì)作用又進(jìn)一步加劇了這種差異，使得Ni含量與包裹體類型和數(shù)量的關(guān)系難以呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。通過對(duì)包裹體類型和數(shù)量與Cu、Cr、Ni含量關(guān)系的研究，可以初步推斷，硫化物-金屬氧化物包裹體在成礦過程中對(duì)這些金屬元素的遷移和富集起到了關(guān)鍵作用。包裹體的類型和數(shù)量反映了成礦流體的性質(zhì)、運(yùn)移路徑以及與圍巖的相互作用等信息，這些因素共同影響了金屬元素在包裹體中的富集和沉淀。進(jìn)一步深入研究這種關(guān)系，有助于揭示銅陵地區(qū)的成礦機(jī)制，為礦產(chǎn)勘查提供更有針對(duì)性的理論依據(jù)。六、包裹體成因與演化的初步探討6.1礦物結(jié)晶的壓力和溫度利用包裹體測(cè)溫、測(cè)壓等方法，對(duì)安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體形成時(shí)的物理?xiàng)l件進(jìn)行了深入研究，這對(duì)于揭示礦物結(jié)晶的環(huán)境和過程具有重要意義。在包裹體測(cè)溫方面，主要采用均一法和冷凍法。均一法是通過在冷熱臺(tái)內(nèi)對(duì)包裹體進(jìn)行升溫，當(dāng)包裹體中的氣、液相達(dá)到均一狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的溫度即為均一溫度。對(duì)侵入巖中黃鐵礦包裹體的均一溫度測(cè)定結(jié)果顯示，其范圍在180-350℃之間，平均溫度約為260℃。這表明黃鐵礦包裹體在相對(duì)較高的溫度條件下形成，可能與巖漿熱液活動(dòng)密切相關(guān)。在巖漿演化過程中，熱液中的硫和鐵元素在合適的溫度和化學(xué)條件下結(jié)合，形成黃鐵礦并捕獲周圍的氣液體，從而形成了黃鐵礦包裹體。對(duì)于磁鐵礦和赤鐵礦包裹體，均一溫度范圍有所不同。磁鐵礦包裹體的均一溫度一般在250-400℃之間，平均溫度約為320℃，較高的均一溫度說明磁鐵礦包裹體形成時(shí)的環(huán)境溫度較高，可能在巖漿結(jié)晶分異的晚期階段，隨著溫度逐漸降低，鐵元素在特定的氧化還原條件下與氧結(jié)合形成磁鐵礦，并包裹了部分氣液體。赤鐵礦包裹體的均一溫度在300-450℃之間，平均溫度約為380℃，其形成溫度相對(duì)更高，可能與巖漿熱液在上升過程中經(jīng)歷了更復(fù)雜的物理化學(xué)變化有關(guān)，在高溫、高氧逸度的條件下，鐵元素被氧化形成赤鐵礦，并捕獲周圍的流體形成包裹體。冷凍法主要用于測(cè)定包裹體的冰點(diǎn)溫度，通過冰點(diǎn)溫度與已知流體體系的實(shí)驗(yàn)相圖或鹽度轉(zhuǎn)換表進(jìn)行對(duì)比，可確定包裹體流體的鹽度，進(jìn)而為研究包裹體形成時(shí)的物理化學(xué)條件提供依據(jù)。對(duì)侵入巖中包裹體的冰點(diǎn)溫度測(cè)定結(jié)果顯示，其鹽度范圍在5-15wt%NaClequiv.之間，平均鹽度約為10wt%NaClequiv.，表明包裹體形成時(shí)的流體具有一定的鹽度，這可能影響了礦物的結(jié)晶過程和包裹體的形成。在包裹體測(cè)壓方面，采用了多種方法進(jìn)行估算。其中，利用流體包裹體的均一溫度和鹽度數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)溫度計(jì)和壓力計(jì)公式，如Luth-Jahns法、Brown-Lambrakis法等，對(duì)包裹體形成時(shí)的壓力進(jìn)行估算。對(duì)于侵入巖中黃鐵礦包裹體，估算其形成壓力在100-300MPa之間，這表明黃鐵礦包裹體形成時(shí)處于一定的壓力環(huán)境，可能與巖漿在上升侵位過程中的壓力條件有關(guān)。巖漿在深部形成后，隨著上升過程中壓力逐漸降低，當(dāng)壓力達(dá)到一定范圍時(shí)，黃鐵礦結(jié)晶并捕獲周圍的流體形成包裹體。磁鐵礦包裹體的形成壓力估算值在150-350MPa之間，相對(duì)黃鐵礦包裹體形成壓力略高，這可能是由于磁鐵礦的結(jié)晶溫度較高，需要在相對(duì)較高的壓力條件下才能穩(wěn)定形成。赤鐵礦包裹體的形成壓力在200-400MPa之間，壓力范圍更寬，說明赤鐵礦包裹體的形成可能受到多種因素的影響，包括巖漿的上升速率、圍巖的壓力條件以及熱液流體的成分和性質(zhì)等。巖石包體中硫化物-金屬氧化物包裹體的溫度和壓力條件與侵入巖中的包裹體既有相似之處，也存在差異。黃鐵礦包裹體的均一溫度范圍在160-320℃之間，平均溫度約為240℃，略低于侵入巖中黃鐵礦包裹體的溫度，這可能是由于巖石包體的形成環(huán)境相對(duì)侵入巖更為復(fù)雜，受到后期地質(zhì)作用的影響更大，導(dǎo)致包裹體形成時(shí)的溫度有所降低。其形成壓力在80-250MPa之間，同樣略低于侵入巖中黃鐵礦包裹體的壓力，這可能與巖石包體在巖漿中的位置以及巖漿與圍巖的相互作用有關(guān)。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體在巖石包體中的溫度和壓力條件也與侵入巖有所不同。磁鐵礦包裹體的均一溫度在230-380℃之間，平均溫度約為300℃，形成壓力在120-300MPa之間；赤鐵礦包裹體的均一溫度在280-420℃之間，平均溫度約為350℃，形成壓力在180-350MPa之間。這些差異反映了巖石包體與侵入巖在形成和演化過程中的不同地質(zhì)背景和物理化學(xué)條件，進(jìn)一步研究這些差異有助于深入理解巖漿與圍巖的相互作用以及包裹體的形成機(jī)制。6.2硫化物包裹體的產(chǎn)狀及其成因硫化物包裹體在安徽銅陵中生代侵入巖及其巖石包體中呈現(xiàn)出多樣的產(chǎn)狀，這些產(chǎn)狀特征為深入探究其形成機(jī)制提供了關(guān)鍵線索。在侵入巖中，黃鐵礦包裹體主要賦存于石英、長石等礦物顆粒內(nèi)部，部分包裹體沿著礦物顆粒的晶界分布。在花崗閃長巖中，許多黃鐵礦包裹體被包裹在石英顆粒內(nèi)部，呈孤立的球狀或橢圓狀，與石英晶體緊密共生。這種產(chǎn)狀表明，在花崗閃長巖巖漿結(jié)晶過程中，當(dāng)巖漿中的硫和鐵達(dá)到一定的濃度和合適的物理化學(xué)條件時(shí)，黃鐵礦首先結(jié)晶形成，并捕獲了周圍的巖漿或熱液流體，從而被包裹在石英晶體內(nèi)部。沿著礦物晶界分布的黃鐵礦包裹體，則可能是在巖漿結(jié)晶晚期，熱液流體沿著礦物晶界運(yùn)移時(shí)，其中的硫和鐵元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成黃鐵礦并在晶界處沉淀，進(jìn)而被晶界兩側(cè)的礦物所包裹。磁鐵礦和赤鐵礦包裹體在侵入巖中，多分布于暗色礦物如角閃石、黑云母內(nèi)部，部分與硫化物包裹體共生。在閃長巖中，磁鐵礦包裹體常出現(xiàn)在角閃