1.矿区地质特征
铜山矿床位于长江深断裂南缘，下扬子凹陷褶皱带中段，铜陵-贵池复向斜西部，成矿区带上属于长江中下游成矿带中部（孙亚力等，2008；周曙光，2003）。矿区内褶皱和断裂十分发育，褶皱总体呈北东向，断层总体呈北东向、近东西向及近南北向，以平行褶皱轴向的逆冲断裂、层间伸展滑动引起的构造破碎带和北东向压扭性断裂为主（孙亚力等，2008；张智宇等，2012）。长江中下游成矿带位于扬子板块北缘的长江断裂内，是我国重要的金属成矿带之一，分布铁铜金等矿床上百处，著名的矿集区有宁芜矿集区、铜陵矿集区、庐枞矿集区、安庆-贵池矿集区、九瑞矿集区及鄂东南矿集区等，对于我国资源保障具有举足轻重的作用（图3-8）。
图3-8 铜山铜矿区域地质简图
（据吕庆田等，2011）
2.矿体特征
铜山铜矿矿体产于花岗闪长斑岩岩体与有利的地层接触部位和花岗闪长斑岩体中。中石炭统黄龙组-上石炭统穿山组白云质灰岩、下二叠统栖霞组钙质灰岩及泥盆系硅质碎屑岩与成矿关系密切，其与岩体接触带是矿体主要赋存部位（张智宇等，2012）。矿体主要呈似层状、透镜状、囊状、扁豆状等，矿体厚度在几米至十几米之间，长度多在50m左右，最长可达数百米。大矿体多呈似层状、透镜状，小矿体多呈囊状、脉状等（图3-9）。
矿石类型包括含铜矽卡岩型、含铜斑岩型、含铜黄铁矿型与含铜角砾岩型。以含铜矽卡岩型为主，具有显著的交代结构和特定的矿物组合，常具有绿帘石化、透闪石化、硅化、碳酸盐化及绿泥石化等热液蚀变（张智宇等，2012）。矿石结构主要为自形、半自形粒状结构、他形粒状结构、变交结构和包含结构等，矿石构造主要为浸染状、稠密浸染状、块状、条带状、角砾状和脉状、网状构造等；矿石矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿、黄铁矿，脉石矿物主要有石英、石榴子石、透辉石、方解石等。
图3-9 铜山铜矿床矿体特征示意图
（据丁宗炜，2009）
1—煌斑岩脉；2—矽卡岩；3—铜矿体；4—角砾岩；5—断层Q—第四系；P1—二叠系下统大理岩；P2—二叠系中统灰岩；T1—三叠系下统灰岩；D3w—泥盆系上统五通组石英砂岩；γδπ—花岗闪长斑岩
3.成因模式
矿床的形成受多种因素控制，包括岩体、构造、有利层位以及围岩蚀变等，接触交代矽卡岩型作用为其主要成矿作用，其次为斑岩型成矿作用、热液型成矿作用及隐爆角砾岩型成矿作用，均与燕山期中酸性岩浆活动有关，整体上构成中浅层矽卡岩型铜矿床（图3-10）（陈红瑾等，2011；李大鹏等，2010，2011；左胜平，2001）。
图3-10 铜山铜矿成矿模式图
（据赵晓霞等，2012）
1—花岗闪长斑岩；2—层间滑脱构造带；3—斑岩型铜钼金矿化；4—矽卡岩型铜铁金硫矿化；5—层控矽卡岩型铜铁矿化；6—隐爆角砾岩型铜金矿化；7—热液型铅锌银矿化；8—热液-矽卡岩复合型铜铁硫矿化；9—层间破碎带型铜铁硫矿化；10—断裂
在岩体控矿方面，铜山岩体为燕山早期中酸性小型侵入体，含矿性较好，岩体分为铜山岩枝和前山岩枝，矿床物质主要来源于岩浆，岩体是含矿母岩（左胜平，2001）；岩浆活动过程中，岩体的强大热动力，使得周围地下水受热，加入到岩浆热液中，使得地层中的成矿物质活化，随流体迁移至岩体接触带附近形成多个阶段叠加的铜铁金硫矽卡岩型富矿体。
成矿物质主要来自于燕山期中酸性岩浆，沿岩体与碳酸盐岩的矽卡岩接触带叠加有张性断裂带、滑脱构造带、层间破碎带，岩体周边广泛发育大理岩化、矽卡岩化、硅化、青磐岩化等蚀变，地表发育黄铁矿化、黄铜矿化等（赵晓霞等，2012）。
4.矿床系列标本简述
2009年，针对铜山铜矿床整体地质特征及成矿背景，采用矿区定点捡块方法及钻探取样方法采集矿区标本共19块（表3-3）。标本主要选取自矿区内主要围岩的各种类型岩石标本、顶底板岩石标本、蚀变岩石标本、主次要矿种矿石标本、不同结构构造及不同物质组分的矿石。其中，采集围岩标本14块，岩性为石英岩状砂岩、粗晶大理岩、结晶灰岩、含炭质泥质粉砂岩、炭质页岩、泥晶灰岩、花岗闪长岩、含石榴子石辉绿岩、含绿泥石方解石脉和角砾岩；采集矿石标本4块，岩性为黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石、黄铁矿化黄铜矿化矽卡岩、黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石和磁铁矿黄铜矿矿石；采集蚀变围岩1块，岩性为高岭土化石英二长岩。本次标本采集覆盖了矿区出露的二叠系下统栖霞组、石炭系上统船山组和泥盆系上统五通组的地层标本，较全面覆盖了矿区各类型的岩石、矿石标本。
表3-3 安徽铜陵铜山铜矿采集标本
注：表中Cu3-B代表铜山铜矿标本，Cu3-b代表该标本薄片编号，Cu3-g代表该标本光片编号。
5.图版
（1）标本照片及其特征描述
Cu3-B01
石英岩状砂岩。岩石呈白—浅灰白色，中粒变晶结构，块状构造。岩石几乎全由石英组成，颗粒粒径1～2mm，胶结物为硅质。石英颗粒发育明显次生加大边。岩石中含有不均匀的微细粒黄铁矿，含量＜1%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu3-B02
粗晶大理岩。岩石呈白色—浅灰白色，粗粒结构，块状构造。主要矿物为方解石，粒径约5mm。岩石中有方解石脉充填
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Cu3-B03
结晶灰岩。岩石呈灰—深灰色，中细粒变晶结构，块状构造。主要矿物成分为方解石，含量＞95%。岩石中发育缝合线构造，构成锯齿状黑色条纹，其内有炭质薄膜，可见有细脉浸染状黄铁矿化，氧化后为褐铁矿
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Cu3-B04
结晶灰岩。岩石呈灰—深灰色，中粒变晶结构，块状构造。岩石主要矿物成分为方解石。岩石中有沿裂隙发育的白色方解石细脉，裂隙面上发育有炭质薄膜，并见微量细粒黄铁矿，含量＜1%
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Cu3-B05
含炭质泥质粉砂岩。岩石呈黑灰—黑色，泥质粉砂质结构，条带状薄层状构造，局部显示叶片状构造。主要矿物成分为粉砂质和泥质颗粒。炭质不均匀分布，含量集中时可污手。岩石硬度较大，常见顺层分布或斜切层理的方解石脉，脉宽约1m m，并见微细粒黄铁矿
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Cu3-B06
炭质页岩或炭质泥岩。岩石呈黑色，泥质结构，块状构造。主要矿物成分为泥质或黏土质，炭质较均匀分布。层理发育不均衡，多呈指曲状，局部层理不发育部位即为炭质泥岩。岩中发育有方解石细脉和星点状微细粒黄铁矿
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Cu3-B07
泥晶灰岩。岩石呈灰色，泥晶结构，薄层状构造。主要矿物成分为泥晶方解石，含量＞90%。岩石中发育致密微细泥质纹层，层厚约1cm，并可见垂直层理的方解石脉，脉宽1～2mm，延伸不远，一般10cm左右即尖灭
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Cu3-B08
泥晶灰岩。岩石呈灰色，泥晶结构，薄层状构造。主要矿物成分为泥晶方解石，含量＞95%，岩石层面上含微细泥质纹层。岩石结构致密，由泥质纹层构成层理，岩石中发育斜切层理的方解石脉，脉宽约3mm
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Cu3-B09
花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色，中粒不等粒结晶结构或似斑状结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石，次为石英。斜长石，浅灰白色；钾长石，肉红色，长柱状，半自形—他形晶，粒径1～3mm，最大粒径可达5mm，二者含量65%～70%。石英，无色透明，他形粒状结构，粒径1～2mm，含量20%～25%。暗色矿物主要为黑云母、角闪石，自形—半自形粒状结构。黑云母，含量约10%，原生黑云母呈棕褐色，角闪石蚀变形成的黑云母呈绿黑色。角闪石，含量＜1%，黑色，粒径1～2mm，部分蚀变为黑云母。岩石中含有灰色细粒闪长岩包体
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Cu3-B10
花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色，中粒不等粒结晶结构或似斑状结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石，次为石英。暗色矿物主要为黑云母、角闪石。岩石中见有长英质细脉发育，脉体宽约0.5cm，脉体中心为硅质石英，两侧为钾长石，说明岩石后期发育钾硅化现象
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Cu3-B11
花岗闪长岩。岩石呈灰色带浅肉红色，中粒不等粒结晶结构或似斑状结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石和钾长石，次为石英。暗色矿物主要为黑云母、角闪石。岩石裂隙面上见叶片状绿泥石并在表面见有擦痕，显示岩体经受了后期动力变质作用
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Cu3-B12
高岭土化石英二长岩。岩石呈土黄色略带粉红色，风化强烈，中细粒结构，块状构造。主要矿物成分为高岭石、石英。高岭石，白色，粒状，含量约70%，由长石风化蚀变而成。石英，他形粒状，含量约20%。其余可见微量斜长石和钾长石残斑。暗色矿物见有零星分布的黑云母，并见有细小石英脉发育
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Cu3-B13
含石榴子石辉绿岩。岩石呈绿灰色，表面风化强烈，呈灰绿色，结构致密，块状构造。主要矿物成分为斜长石、斜方辉石，肉眼难以区分
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Cu3-B14
含绿泥石方解石岩。岩石呈乳白色，粗晶结构，块状构造。主要矿物为巨晶—粗晶方解石，白色—乳白色，晶粒可达5～7c m，菱形解理发育，含量约95%。少量他形绿泥石颗粒，绿灰—绿黑色，呈不规则团窝状分布，含量约5%。微量粒状黄铁矿，与绿泥石密切共生，含量＜1%
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Cu3-B15
角砾岩。岩石呈灰色，中细粒变晶结构，角砾状构造。角砾成分有两种，砾径不一。一种为灰质角砾，灰色或白色，大者3cm×5cm，小者1～3mm；另一种为硅质角砾，灰—深灰色，大者达1～3cm，小者3～10mm。角砾形状不规则，棱角状—尖棱角状，含量60%～65%。基质主要矿物成分为方解石，含量约30%。穿插有泥质薄层或细脉，内含微细粒黄铁矿，含量约5%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu3-B16
黄铁矿黄铜矿闪锌矿矿石。岩石呈绿灰色，他形粒状结构，细脉浸染状构造。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿。黄铁矿，黄—黄白色，粒径0.1～0.2mm，含量约20%。黄铜矿，黄色—铜黄色，粒径1～2mm，含量约8%。闪锌矿，棕褐色，半自形—他形粒状结构，粒径0.5～1mm，含量约15%。脉石矿物主要为透辉石，浅灰绿色，半自形—他形粒状结构，呈块状，含量约40%，其次为方解石，为结晶灰岩组分，含量约10%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu3-B17
黄铜矿闪锌矿矿石。矿石呈灰色，他形粒状结构，浸染状-稠密浸染状构造。矿石矿物主要为闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿。闪锌矿，褐灰色，半自形—他形粒状，粒径0.5～1mm，较均匀浸染状分布，含量约25%。黄铜矿，铜黄色—亮黄色，粒径0.5～2mm，不均匀浸染状分布，含量约15%。黄铁矿，黄色—黄白色，粒径2～3mm，含量约10%。亦见微量磁铁矿。脉石矿物主要为石英、方解石。石英，他形粒状，含量约20%。方解石，白—乳白色，自形—半自形粒状结构，含量约30%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu3-B18
黄铁矿化黄铜矿化矽卡岩。岩石呈黄灰—褐灰色，他形细粒结构，块状构造。主要金属矿物为赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿。赤铁矿，褐色—褐黑色，他形细粒状结构，金属—半金属光泽，条痕呈樱红色，含量约25%。黄铁矿，黄白色，他形细粒状结构，呈团窝状分布，含量约5%。黄铜矿，铜黄色，细粒浸染状，局部集中呈稠密浸染状，呈团窝状，含量1%～2%。脉石矿物有透辉石、方解石。透辉石，浅灰色，他形细粒结构，含量约40%。方解石，白色，他形粒状结构，脉状构造，含量约30%
中国典型矿床系列标本及光薄片图册.钨钼铜矿
Cu3-B19
磁铁矿黄铜矿矿石。矿石呈褐灰色，他形粒状结构，稠密浸染-块状构造。矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等。磁铁矿，铁黑色，他形粒状，含量30%～35%。黄铜矿，铜黄色，他形粒状，含量约30%，部分黄铜矿氧化后为蓝铜矿和孔雀石。黄铁矿，黄白色，他形粒状，含量约10%。脉石矿物主要为透辉石和少量方解石。透辉石，绿灰色，他形细粒结构，含量约30%
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（2）标本镜下鉴定照片及特征描述
Cu3-b03
纯大理岩。粒状变晶结构，块状构造。主要由方解石（Cal，＞95%）组成，菱面体解理，粒径1～1.5mm，含少量Mg、Fe、Mn等
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Cu3-b10
花岗闪长岩。斑状结构，块状构造。主要矿物成分为石英（Qz，约30%）、斜长石（Pl，约30%）、钾长石（Kfs，约25%）。暗色矿物主要以角闪石（Amp，约10%）为主，含少量白云母（Ms，约3%）和副矿物榍石。斑晶粒径0.5～1mm。斜长石发育聚片双晶。钾长石，具不明显的格子双晶，局部发生绢云母化。角闪石，多呈长柱状，具角闪石式解理，多色性明显
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Cu3-b13
含石榴子石辉长岩。辉绿结构，块状构造。主要矿物成分为斜长石（Pl，约55%）、斜方辉石（Opx，约35%），少量石榴子石（Grt，约5%）和石英（约5%）。自形晶斜长石之间形成近三角形空隙，其中充填单个的他形辉石颗粒，粒径约1mm。斜方辉石，无多色性，短柱状，正高突起，平行消光，粒径约0.5mm。石榴子石，无解理，正高—正极高突起，显均质性，正交镜下为全消光
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Cu3-g18
主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿，少量磁铁矿、斑铜矿。黄铜矿（Ccp）含量约20%，多呈半自形或他形粒状分布，受后期构造流体溶蚀，有较多凹坑。黄铁矿（Py）含量约15%，呈半自形或他形粒状分布在脉石矿物中，边部破碎呈压碎结构，粒径0.01～1mm。赤铁矿（Hem）含量约8%，多与磁铁矿伴生。多被脉石矿物包裹呈他形粒状结构，粒径0.05～0.5mm，部分分布于脉石矿物中明显受到破碎控制呈揉皱结构。磁铁矿（Mag）含量约4%，多与赤铁矿伴生，呈他形分布在脉石矿物边缘，多被赤铁矿交代呈交代残余结构，粒径约0.01mm，较大残晶可达0.1mm。偶见斑铜矿（Bn）分布于黄铜矿裂隙中
矿物生成顺序：（黄铜矿、黄铁矿）→磁铁矿→（赤铁矿、斑铜矿）
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Cu3-g19
主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿。黄铜矿（Ccp）含量约80%，多呈半自形或他形粒状分布，交代赤铁矿呈交代残余结构，粒径0.1～1mm。黄铁矿（Py）含量约5%，呈自形—半自形或他形粒状分布在脉石矿物和黄铜矿中，晶形较好，多被脉石矿物交切充填，破碎明显，粒径0.01～1mm。赤铁矿（Hem）含量约2%，多见半自形、他形以及鲕状，粒径0.01～0.5mm。磁铁矿（Mag）少量，与赤铁矿伴生，多被赤铁矿交代
矿物生成顺序：（黄铁矿、黄铜矿）→磁铁矿→赤铁矿→黄铜矿
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