銅山礦床位於長江深斷裂南緣，下揚子坳陷褶皺帶中部，銅陵-貴池向斜西部，成礦帶屬於長江中下遊成礦帶中部(孫亞莉等，2008；周曙光，2003)。礦區內褶皺和斷層十分發育，褶皺總體呈東北向、近東西向和近南北向。以平行於褶皺軸向的逆沖斷層、層間拉張滑動引起的構造破碎帶、北東向壓扭斷層為主(孫亞莉等，2008；張誌宇等人，2012)。長江中下遊成礦帶位於揚子板塊北緣的長江斷裂帶上，是我國重要的金屬成礦帶之壹，鐵、銅、金礦床數百處。著名的礦集區有寧武、銅陵、廬樅、安慶-貴池、九瑞和鄂東南，在我國資源保護中起著舉足輕重的作用(圖3-8)。
圖3-8銅山銅礦區域地質圖
(據呂慶田2011)
2.礦體特征
銅山銅礦礦體賦存於花崗斑巖與有利地層的接觸部位及花崗斑巖中。中石炭統黃龍組至上石炭統船山組的白雲質灰巖、下二疊統棲霞組的鈣質灰巖和泥盆系矽質碎屑巖與成礦關系密切，它們與巖體的接觸帶是礦體的主要賦存部位(張誌宇等，2012)。礦體主要呈層狀、透鏡狀、囊狀、扁豆狀，礦體厚度從幾米到十幾米不等，長度大多在50米左右，最長可達數百米。大型礦體多呈層狀和透鏡狀，而小型礦體多呈囊狀和脈狀(圖3-9)。
礦石類型包括含銅矽卡巖型、含銅斑巖型、含銅黃鐵礦型和含銅角礫巖型。以含銅矽卡巖型為主，交代結構明顯，礦物組合特殊，常有綠簾石、透閃石、矽化、碳酸鹽化、綠泥石化等熱液蝕變(張誌宇等，2012)。礦石構造主要有自形、半自形粒狀構造、異形粒狀構造、變十字構造和包裹體構造等。礦石構造主要有浸染狀、密集浸染狀、塊狀、條帶狀、角礫狀、脈狀、網狀等。礦石礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、磁鐵礦和黃鐵礦，脈石礦物主要為應時、石榴石、透輝石和方解石。
圖3-9銅山銅礦床礦體特征示意圖
(據丁·，2009)
1-煌斑巖脈；2-矽卡巖；3-銅礦體；4-角礫巖；5-斷層Q-第四紀；P1—下二疊統大理巖；P2-中二疊世石灰巖；t 1-下三疊統石灰巖；上泥盆統吳彤組d3w——應時砂巖；γ δ π花崗閃長斑巖
3.遺傳模型
礦床的形成受多種因素控制，包括巖體、構造、有利層位和圍巖蝕變等。礦化以接觸交代矽卡巖型為主，其次為斑巖型礦化、熱液型礦化和隱爆角礫巖型礦化，均與燕山期中酸性巖漿作用有關，整體構成中淺部矽卡巖型銅礦床(圖3-10)(陳等，20650)等，2010，2011；左勝平，2001)。
圖3-10銅山銅礦成礦模式
(據趙曉霞等人2012)
1-花崗閃長斑巖；2—層間拆離構造帶；3 .斑巖型銅鉬金礦化；4-矽卡巖型銅-鐵-金-硫礦化；5層控矽卡巖型銅鐵礦化；6-隱爆角礫巖型銅金礦化；7-熱液鉛鋅銀成礦作用；8-熱液-矽卡巖復合銅鐵硫成礦作用；9—層間破碎帶中的銅鐵硫成礦作用；10-斷裂
從巖體的控礦性來看，銅山巖體是燕山早期的壹個小型中酸性侵入體，具有良好的含礦性。巖體分為銅山巖支和前山巖支，礦床物質主要來源於巖漿，巖體為含礦母巖(左勝平，2001)。在巖漿活動過程中，巖體強大的熱動力使周圍地下水受熱並加入巖漿熱液中，活化地層中的成礦物質，與流體壹起運移至巖體接觸帶附近，形成多期疊加的Cu-Fe-Au-S矽卡巖型富礦體。
成礦物質主要來自燕山期中酸性巖漿，沿巖體與碳酸鹽巖的矽卡巖接觸帶疊加有張性斷裂帶、拆離構造帶和層間破碎帶。巖體周圍廣泛發育大理石紋、矽卡巖化、矽化、青盤矽化等蝕變，地表發育黃鐵礦和黃銅礦(趙曉霞等，2012)。
4.礦床系列標本簡介
2009年，根據銅山銅礦床整體地質特征及成礦背景，采用礦區定點采摘法和鉆孔取樣法采集礦區樣品***19(表3-3)。標本主要選自礦區主要圍巖的各類巖樣、頂底板巖樣、蝕變巖樣、原生和次生礦樣、不同結構和不同物質成分的礦石。其中，采集圍巖樣品14件，巖性為石英巖砂巖、粗粒大理巖、結晶灰巖、碳質泥質粉砂巖、碳質頁巖、泥晶灰巖、花崗閃長巖、石榴石輝綠巖、綠泥石方解石脈和角礫巖；采集4個礦樣，巖性為黃鐵礦黃銅礦閃鋅礦、黃鐵礦黃銅礦矽卡巖、黃鐵礦黃銅礦閃鋅礦和磁鐵礦黃銅礦；采集蝕變圍巖1塊，巖性為高嶺土化石英二長巖。本次樣品采集涵蓋了礦區出露的下二疊統棲霞組、上石炭統船山組和上泥盆統吳彤組地層樣品，涵蓋了礦區內各種巖石和礦石樣品。
表3-3安徽銅陵銅山銅礦采集的樣品
註:表中Cu3-b代表銅山銅礦標本，Cu3-B代表標本薄切片號，Cu3-g代表標本輕切片號。
5.盤子
(1)標本照片及其特征描述
Cu3-B01
石英狀砂巖。巖石為白-淺灰白色，中粒變質結構，塊狀構造。巖石幾乎全由應時組成，粒度1 ~ 2mm，膠結物為矽質。應時顆粒的發育明顯是繼發的和擴大的。巖石中含有不均勻的細粒黃鐵礦，含量< 1%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B02
粗糙紋理的大理石。巖石白-淺灰白色，粗粒結構，塊狀構造。主要礦物為方解石，粒徑約5毫米，巖石中充滿方解石脈。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B03
結晶灰巖巖石為灰色-深灰色，具有中細粒晶體結構和塊狀結構。主要礦物成分為方解石，含量> 95%。巖石中縫合線構造發育，構成鋸齒狀黑色條紋，內部有碳膜，可見細脈浸染狀黃鐵礦，氧化為褐鐵礦。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B04
結晶灰巖巖石呈灰色-深灰色，中粒變質結構，塊狀構造。巖石的主要礦物成分是方解石。巖石中沿斷裂發育白色方解石細脈，斷裂面上發育碳質薄膜，見少量細黃鐵礦，含量< 1%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B05
碳質泥質粉砂巖。巖石黑-灰-黑色，泥質粉砂質結構，層狀薄層結構，局部呈葉狀結構。主要礦物成分為粉砂質和泥質顆粒。碳分布不均勻，含量集中時可臟。巖石堅硬，常見順層分布或斜層理的方解石脈，脈沖寬度約1m·m，還見細黃鐵礦。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B06
碳質頁巖或碳質泥巖。巖石呈黑色、泥質和塊狀。主要礦物成分為泥質或粘質，碳分布均勻。層理發育不均勻，多呈指狀彎曲，層理不發育的部分為炭質泥巖。巖石中有方解石細脈和星形細粒黃鐵礦。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B07
泥巖石灰巖。巖石為灰色，泥晶結構，薄層結構。主要礦物成分為泥晶方解石，含量> 90%。巖石中發育致密細泥質條紋，厚度約1cm，可見垂直層理的方解石脈，脈沖寬度1 ~ 2 mm，延伸不遠，壹般在10cm左右尖滅。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B08
泥巖石灰巖。巖石為灰色，泥晶結構，薄層結構。主要礦物成分為泥晶方解石，含量95%以上，巖石表面有細小的泥質條紋。巖石結構致密，夾泥質紋層。巖石中發育斜層理方解石脈，脈沖寬度約3 mm。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B09
花崗閃長巖巖石呈灰色，淺肉紅色，具有中粒異質晶體結構或斑狀結構和塊狀結構。主要礦物成分是斜長石和鉀長石，其次是應時。斜長石，淺灰色；鉀長石，肉質紅色，長柱狀，半自形-他形，粒度1 ~ 3 mm，最大粒徑5mm，兩者含量均為65% ~ 70%。應時，無色透明，異形粒狀結構，粒度為65438±0 ~ 2mm，含量為20% ~ 25%。暗色礦物主要為黑雲母和角閃石，呈自形-半自形粒狀結構。黑雲母含量約為10%，原生黑雲母為褐色，角閃石蝕變形成的黑雲母為綠色和黑色。角閃石，含量< 1%，黑色，粒度1 ~ 2mm，部分變為黑雲母。巖石包含灰色細粒閃長巖包裹體。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B10
花崗閃長巖巖石呈灰色，淺肉紅色，具有中粒異質晶體結構或斑狀結構和塊狀結構。主要礦物成分是斜長石和鉀長石，其次是應時。暗色礦物主要是黑雲母和角閃石。巖石中發育長英質細脈，脈體寬約0.5cm，脈體中心為矽質應時，兩側為鉀長石，表明巖石後期發育鉀矽化。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B11
花崗閃長巖巖石呈灰色，淺肉紅色，具有中粒異質晶體結構或斑狀結構和塊狀結構。主要礦物成分是斜長石和鉀長石，其次是應時。暗色礦物主要是黑雲母和角閃石。巖石斷口見葉狀綠泥石，表面有擦痕，表明巖體經歷了晚期動力變質作用。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B12
高嶺土化石英二長巖。巖石土黃色，略帶粉紅色，強風化，中細粒結構，塊狀構造。主要礦物成分為高嶺石和應時。高嶺石，白色顆粒狀，含量約70%，由長石風化蝕變而成。應時呈顆粒狀，含量約為20%。可以看到斜長石和鉀長石的其他痕跡。發現黑色礦物，零星分布有黑雲母和小應時礦脈。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B13
含石榴石的輝綠巖。巖石綠灰色，表層風化強烈，灰綠色，結構致密，塊狀構造。主要礦物成分為斜長石和斜方輝石，肉眼難以分辨。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B14
含綠泥石的方解石巖石。巖石呈乳白色，粗粒，巨大。主要礦物為巨晶-粗粒方解石，白色-乳白色，粒度5 ~ 7cm，菱形解理發育，含量約95%。少量異形綠泥石顆粒，綠-灰-綠-黑，呈不規則巢狀分布，含量約5%。微量粒狀黃鐵礦，與綠泥石緊密共生，含量< 1%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B15
角礫巖。巖石為灰色，中細粒晶體結構和角礫巖結構。角礫巖有兩種，礫石直徑不同。壹種為灰色角礫巖，灰色或白色，最大3cm×5cm，最小1 ~ 3mm；另壹種為矽質角礫巖，灰色-深灰色，最大可達1 ~ 3 cm，最小3 ~ 10 mm，角礫巖形狀不規則，有棱角-尖角，含量60% ~ 65%。基質的主要礦物成分是方解石，含量約為30%。夾泥質薄層或細脈，含細黃鐵礦，含量約5%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B16
黃鐵礦黃銅礦閃鋅礦礦石。巖石呈青灰色，異形粒狀結構，細脈浸染狀結構。礦石礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦。黃鐵礦，黃-黃白色，粒度0.1 ~ 0.2 mm，含量約20%。黃銅礦，黃-銅黃色，粒度1 ~ 2mm，含量約8%。閃鋅礦，褐色，半自形-異形粒狀結構，粒徑0.5 ~ 65438±0mm，含量約65438±05%。脈石礦物主要為透輝石，淺灰綠色，半自型-他形粒狀結構，質量含量約40%，其次為方解石，為結晶灰巖成分，含量約10%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B17
黃銅礦閃鋅礦礦石，灰色，異形粒狀結構，浸染狀-致密浸染狀結構。礦石礦物主要為閃鋅礦、黃銅礦和黃鐵礦。閃鋅礦，棕灰色，半自形-異形粒狀，粒度0.5 ~ 1 mm，呈浸染狀均勻分布，含量約25%。黃銅礦，銅黃色~亮黃色，粒度0.5~2mm，嵌布不均勻，含量約15%。黃鐵礦，黃-黃白色，粒度2 ~ 3 mm，含量約10%。參見微量磁鐵礦。脈石礦物主要是應時和方解石。應時呈顆粒狀，含量約為20%。方解石，白象牙色，自型-半自型粒狀結構，含量約30%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B18
黃鐵礦化黃銅礦矽卡巖巖石為黃灰色-棕灰色，具有其他細粒結構和塊狀結構。主要金屬礦物為赤鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦。赤鐵礦，棕褐黑色，異形細粒結構，金屬-半金屬光澤，櫻桃紅色條紋，含量約25%。黃鐵礦，黃白色，異形細粒結構，呈巢狀分布，含量約5%。黃銅礦，銅黃色，細粒浸染狀，局部密集浸染狀，巢狀，含量1% ~ 2%。脈石礦物包括透輝石和方解石。透輝石，淺灰色，異形細粒結構，含量約40%。方解石，白色，異形粒狀結構，脈狀結構，含量約30%。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-B19
磁鐵礦黃銅礦。礦石呈褐灰色，異形粒狀結構，致密浸染狀-塊狀構造。礦石礦物包括磁鐵礦、黃銅礦和黃鐵礦。磁鐵礦，鐵黑色，異形粒狀，含量30% ~ 35%。黃銅礦，銅黃色，異形，粒狀，含量約30%。壹些黃銅礦被氧化成藍銅礦和孔雀石。黃鐵礦，黃白色，異形粒狀，含量約10%。脈石礦物主要是透輝石和少量方解石。透輝石，綠灰色，異形細粒結構，含量約30%
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
(2)顯微鏡下標本鑒定照片及特征描述
Cu3-b03
純大理石。粒狀變質構造，塊狀構造。主要由方解石組成(Cal，> 95%)，菱面體解理，粒度1 ~ 1.5 mm，含少量鎂、鐵、錳等。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-b10
花崗閃長斑巖結構，塊狀構造。主要礦物成分為應時(Qz，約30%)、斜長石(Pl，約30%)和鉀長石(Kfs，約25%)。暗色礦物主要為角閃石(Amp，約10%)，含少量白雲母(Ms，約3%)和副礦物榍石。斑晶粒度0.5 ~ 1 mm，斜長石發育片狀孿晶。鉀長石，具有不明顯的晶格孿晶，局部絹雲母化。角閃石多呈長柱狀，有角閃石解理，明顯多色。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-b13
含石榴石輝長巖光澤結構，塊狀構造。主要礦物成分為斜長石(Pl，約55%)、斜方輝石(Opx，約35%)、少量石榴石(Grt，約5%)和應時(約5%)。自形斜長石之間形成近三角形間隙，充填單個同形輝石顆粒，粒徑約65438±0mm .斜斜輝石，不多色，短柱狀，高投影，平行消光，粒徑約0.5 mm .石榴石無解理，正高-正高突起，均壹，正交顯微鏡下全消光。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-g18
主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦和赤鐵礦，少量磁鐵礦和斑銅礦。黃銅礦(Ccp)含量約20%，多呈半自形或異形顆粒分布。被晚期構造流體腐蝕，有很多坑。黃鐵礦(Py)含量約15%，以同晶或異晶形式分布於脈石礦物中，邊緣破碎，粒度0.01 ~ 1 mm..赤鐵礦(Hem)含量約為8%，主要與磁鐵礦有關。大部分被脈石礦物包裹，呈異形粒狀結構，粒徑0.05 ~ 0.5 mm，部分分布於脈石礦物中，明顯受破碎控制，呈揉皺狀結構。磁鐵礦(Mag)含量約為4%，多與赤鐵礦共生，以異形形態分布於脈石礦物邊緣，多被交代殘余結構中的赤鐵礦所替代，粒度約為0.01mm，較大的殘余晶體為0.1 mm..偶爾，斑銅礦(Bn)分布在黃銅礦裂縫中。
礦化序列:(黃銅礦、黃鐵礦)→磁鐵礦→(赤鐵礦、玢巖)
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。
Cu3-g19
主要金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦和赤鐵礦。黃銅礦(Ccp)含量約80%，多呈半自形或他形粒狀分布。交代赤鐵礦呈交代殘余結構，粒度為0.1 ~ 1 mm，黃鐵礦(Py)含量約為5%，以自型-半自型或他形粒狀分布於脈石礦物和黃銅礦中，晶形較好，多被脈石礦物充填，破碎明顯，粒度為0.01 ~ 1mm。赤鐵礦(Hem)含量約為2%，多為半晶、異形和鮞狀，粒度為0.01 ~ 0.5 mm..少量磁鐵礦(Mag)與赤鐵礦伴生，大部分被赤鐵礦替代。
礦化順序:(黃鐵礦、黃銅礦)→磁鐵礦→赤鐵礦→黃銅礦。
中國典型礦床的系列標本和光學薄片。鎢、鉬和銅礦。