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武山铜矿床是典型的岩浆热液交代形成的矽卡岩型矿床。本文对南部矿区南矿带矽卡岩型铜矿进行了野外地质调查和前人研究基础之上,进行岩石矿物学、地球化学、XRD半定量分析、年代学等方面研究,获得以下认识:(1)岩体-围岩蚀变分为六条带:花岗闪长斑岩-矽卡岩化花岗闪长斑岩-矿体(含铜的富石榴子石矽卡岩)-石榴辉石矽卡岩-大理岩/大理岩化(硅化)灰岩-(硅化)灰岩/白云岩。铜矿体主要产于富石榴子石的矽卡岩带(2)矿区侵入体岩性主要包括黑云母花岗闪长斑岩和花岗闪长斑岩,属准过铝质、钾玄岩和高钾钙碱性系列,个别属于过碱性系列;稀土配分曲线图和微量元素蛛网图中变化趋势一致,均明显富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、Th等,而相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),表明二者经历了相似的演化过程以及具有相似的物质来源。(3)武山铜矿大理岩和大理岩化灰岩中的碳来源于母岩中,而两者中的氧主要来源于母岩中的氧,部分有可能来源于低δ18O岩浆热液流体中;矽卡岩和含铜矽卡岩具有比前二者更低的碳、氧同位素组成,这一特征是因为矽卡岩形成的交代过程中岩浆流体与围岩相互作用的结果;(4)武山花岗闪长斑岩的形成年龄为145Ma,辉钼矿Re-Os测年为143Ma,表明武山铜矿成岩成矿时代为燕山早期。