宁芜盆地闪长玢岩的形成时代及对成矿的指示意义

宁芜盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分和玢岩型铁矿床的主要产地,盆地内广泛产出闪长玢岩,这类岩体与铁矿床的形成关系密切,但其精确的成岩成矿时代及其形成构造背景的研究仍十分薄弱。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统开展了盆地内与铁矿床有关的7个闪长玢岩体的年代学研究,通过对闪长玢岩锆石LA-ICP-MS同位素定年方法,确定了盆地内主要闪长玢岩体,凹山岩体、陶村岩体、和尚桥岩体、东山岩体、白象山岩体、和睦山岩体和姑山岩体的成岩时代分别为130.2±2.0Ma、130.7±1.8Ma、131.1±1.5Ma、131.1±3.1Ma、130.0±1.4Ma、131.1±1.9Ma和129.2±1.7Ma。定年结果表明盆地内闪长玢岩成岩年龄均为130Ma左右,其成岩年龄可以近似代表铁矿床的成矿年龄。长江中下游地区存在145～136Ma、135～127Ma、126～123Ma三期成岩(成矿)作用,宁芜盆地内闪长玢岩是第二期岩浆活动的产物,其形成时代明显晚于长江中下游成矿带断隆区内与斑岩型-矽卡岩型铜(铁)、金矿床有关的高钾钙碱性岩体。宁芜盆地内闪长玢岩及玢岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展构造环境。     

钟姑矿田太平山铁矿床二长岩年代学及地球化学特征

太平山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜火山岩盆地南段的钟姑矿田北东部。与区域玢岩型铁矿赋矿岩石不同的是,太平山铁矿床赋存在二长岩中。对赋矿二长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征分析,探讨其成岩成矿地质意义。研究显示,太平山铁矿床中二长岩的锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄在129.0±2.0 Ma~132.8±1.8 Ma之间,属于早白垩世,与钟姑矿田内其他铁矿床的赋矿岩石年龄一致,与整个宁芜火山岩盆地内赋矿的闪长质岩浆活动时限也相吻合;二长岩总体具有大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K相对富集,高场强元素Nb、Hf轻微亏损,P、Ti明显亏损的特征;微量元素对Nb/La比值1,Nb/U值介于3.05~5.46之间,低于全球MORB和OIB的平均值,也低于地壳的平均值,表明其起源于富集的交代岩石圈地幔并受到地壳物质混染,岩浆起源及演化与钟姑矿田、宁芜火山岩盆地内的赋矿闪长玢岩具有相似的特征。太平山铁矿床的成岩成矿作用应形成于中国东部整体岩石圈减薄的地球动力学背景,具有新的铁成矿指示意义。     

中甸春都铜矿区岩体成岩时代及地质意义

春都斑岩铜矿床位于中甸铜多金属成矿带的西带南段,矿区主要出露由闪长玢岩和花岗闪长斑岩组成的复式岩体,后者呈岩枝或岩脉产于闪长玢岩体中,并与斑岩铜矿有密切成因关系。本文应用LA-ICP-MS U-Pb定年方法,对闪长玢岩以及花岗闪长斑岩的锆石进行年代学研究。结果表明:岩石中的锆石颗粒为浅黄色-无色透明,呈正方双锥状、柱状的自形晶体,内部发育完好的韵律环带,并具较高的Th/U比值,属典型的岩浆成因锆石;主岩体——闪长玢岩体中的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(212±3)Ma,成矿花岗闪长斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为(217±2)Ma和(218±2)Ma。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄数据与地质体穿切关系的矛盾,可能与测试数据较少等因素有关。我们认为,矿区斑岩铜矿的成岩成矿时代均为晚三叠世,与义敦岛弧在237～208Ma之间发生大规模的岛弧岩浆活动相吻合。     

鄂东鸡冠嘴矿区成矿岩体锆石SHRIMP U-Pb定年及其意义

鄂东鸡冠嘴铜金(铁)矿床位于阳新岩体西北端,与铜绿山铜金矿床毗邻。矿区成矿岩体主要岩性为石英正长闪长玢岩、石英闪长岩、闪长岩和安山玢岩。其中石英正长闪长玢岩与成矿关系密切。在前人矿床地质特征研究基础上,笔者对成矿岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得石英正长闪长玢岩和闪长岩的年龄为146±2Ma(95%可信度,MSWD=1.3)和132±4Ma(95%可信度,MSWD=3)。测定结果表明,区内石英正长闪长玢岩和闪长岩分属燕山早期和燕山晚期岩浆活动的产物。鉴于矿体在空间上主要赋存于岩体内外接触带及层间破碎带中,推测成矿作用应略晚于石英正长闪长玢岩(146±2Ma)而早于闪长岩侵位的时间(132±4Ma),这与前人获得长江中下游铜铁金成矿带代表性矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄分布在134.7～143Ma的研究结果一致。     

宁芜北段与梅山铁多金属矿床有关的辉长闪长玢岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年：对岩浆热液成矿系统时限的约束

梅山铁多金属矿床是宁芜盆地内代表性矿床之一,其Fe-Cu-Au-Mo矿化与辉长闪长玢岩密切相关。本文对含矿辉长闪长玢岩及矿体下部的新鲜辉长闪长玢岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得年龄分别为(137.8±1.7)Ma、(141.2±1.0)Ma。因此辉长闪长玢岩形成时间应在138~141 Ma,伴随的Fe-Cu-Au-Mo矿化稍晚,都属于早白垩世,受区域岩石圈伸展和减薄作用制约。根据年代学和地质事实证据,初步认为宁芜盆地早白垩世火山活动从北段开始,火山活动持续时间至少为7~10 Ma。辉长闪长玢岩中古老锆石年龄变化于1898~1903 Ma、1163 Ma和292~296 Ma,时代分别为古元古代、新元古代和早二叠纪,暗示着岩浆上侵过程中基底岩石对岩浆可能有混染作用,表明长江中下游成矿带存在早元古代结晶基底和中—晚元古代褶皱基底的"双层结构"。     

宁芜地区玢岩铁矿Pb同位素研究

本文对宁芜地区铁矿床中磷灰石和矿石进行了Pb同位素测定。磷灰石的208Pb-232Th等时线年龄为124Ma,与辉长闪长(玢)岩和钠长石岩的形成年龄均相吻合,为成矿时代与成岩时代相近提供了佐证。岩体长石Pb同位素显示,宁芜地区中生代火成岩的原始岩浆受到了大陆壳深部3.3Ga的古老岩系的混染。矿床中矿石铅主要来自赋矿母岩浆。成矿流体具有异常高的Th/U值,表明Th相对U的明显富集,这可能反映了流体中卤素为主要的矿物质迁移载体。     

河北木吉村斑岩铜矿辉钼矿Re_Os定年、成矿斑岩锆石U_Pb定年和Hf同位素组成研究

木吉村斑岩铜矿位于华北克拉通太行山北段。对含矿闪长玢岩精细SHRIMP U_Pb定年和Hf同位素地球化学研究表明:闪长玢岩结晶于142.0±1.5 Ma,闪长玢岩锆石εHf(t)值为-21.2~-17.9,相应的tDMC为2.3~2.5Ga,与杂岩体内辉长闪长岩具有相似的Hf同位素特征:εHf(t)值为-19.6~-15.3。利用辉钼矿Re_Os同位素测年技术,对木吉村斑岩铜矿床中5件斑岩型矿石中辉钼矿进行定年,获得木吉村斑岩铜矿高精度成矿年龄。斑岩矿石中辉钼矿Re_Os模式年龄为144.5~145.5 Ma,加权平均值为144.8±1.4 Ma,5件样品辉钼矿等时线年龄为145.3±2.2 Ma,该年龄与加权平均年龄一致,可代表木吉村斑岩铜矿床的成矿时代。壳幔物质的相互作用对于木吉村成岩、成矿过程发挥着决定性控制作用。与华北克拉通内部其他地区相同,晚侏罗-早白垩世北太行地区处于软流圈上涌的岩石圈伸展构造背景。     

宁芜盆地凹山铁矿床黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

宁芜盆地是长江中下游成矿带的7个矿集区之一,以中生代火山岩和玢岩铁矿的广泛发育为特征。凹山铁矿床位于盆地中部,是宁芜盆地玢岩型铁矿床的重要代表之一。本文首次利用成矿元素Fe的金属矿物对宁芜盆地凹山铁矿床的黄铁矿进行了Re-Os同位素测年,获得凹山铁矿床的黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为127.7±2.6Ma(n=5,MSWD=0.66),直接代表凹山铁矿床的成矿年龄。~(187)Os/~(188)Os初始比值为1.73±0.56,γ_(Os(t))值为527.18～535.93,介于地幔与地壳之间,结合已有研究成果,认为凹山铁矿床的成矿物质主要来源于富集地幔,少量来自地壳。     

山东省日照市官山闪长玢岩锆石SHRIMP年龄:印支期岩浆热事件及其对超高压变质岩折返历史的限定

对苏鲁超高压变质带日照官山地区侵入于榴辉岩中的原生块状闪长玢岩进行了锆石SHRIMP年龄分析。结果显示,数据点构成的不一致线与一致线上交点年龄为(876±62)Ma,下交点年龄为(201±20)Ma。上交点年龄为残余锆石年龄,下交点年龄大致代表了闪长玢岩的形成时代。苏鲁超高压变质带中存在较广泛的印支期岩浆热事件。假定超高压变质作用发生于228Ma,推算出闪长玢岩侵位前超高压变质岩的折返速率大致为3.63mm/a,闪长玢岩侵位后超高压变质岩的折返(剥蚀)速率大致为0.03mm/a。     

徐淮地区早白垩世闪长岩类继承锆石U-Pb年代学及地质意义

对徐淮地区前欧盘和徐楼岩体进行了镜下显微研究和锆石U-Pb定年，结果表明二者均为早白垩世闪长玢岩，前者形成于（126.4±2.1）Ma，后者形成于（127.9±2.0）Ma，与该区其他岩体成岩年龄基本一致。徐淮地区早白垩世中酸性侵入岩形成于伸展构造背景中，是燕山期中国东部大规模构造-岩浆事件的产物。在岩体中发现了多颗不同时代的继承锆石，其中前欧盘闪长玢岩3颗新元古代继承锆石加权平均年龄为（2 512±60）Ma；徐楼闪长玢岩1颗新元古代继承锆石年龄为（2 556±57）Ma，3颗古元古代继承锆石加权平均年龄为（1 815±210）Ma。约2.5 Ga和1.8 Ga继承锆石的发现，表明徐淮地区存在古元古—新太古代基底，并且发生过约2.5 Ga和1.8 Ga构造热事件。类比研究表明，徐淮地区具备寻找受构造控制的热液型金矿和斑岩型金、钼矿床的地质条件。     

江苏南京梅山铁矿床外围多金属矿体地质地球化学特征初探

南京梅山铁矿床是宁芜地区典型的玢岩型铁矿床。本次工作在梅山铁矿床主矿体外围及顶部(即"铁矿近矿指示蚀变带")发现了金、铜、钼多金属矿体,这在长江中下游白垩系火山岩盆地中尚属首次。研究表明,金、铜、钼多金属矿化主要赋存在磁铁矿主矿体上部大王山组辉石安山岩或火山碎屑岩中。主量元素地球化学特征显示,辉石安山岩属于低硅、高钾玄武质安山岩,其与辉长闪长玢岩可能来自同一个火山岩浆;稀土元素地球化学研究表明,多金属矿体的δEu正异常明显,与玢岩铁矿的磁铁矿之间存在互补关系,与辉长闪长玢岩有相似的稀土元素配分形式,推测多金属矿化与辉长闪长玢岩有关。流体包裹体研究表明,与金成矿有关的流体包括高温低盐度和中低温低盐度流体2种类型。     

庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征及~(40)Ar-~(39)Ar同位素年代学研究

罗河铁矿床是20世纪80年代在长江中下游成矿带庐枞盆地中发现的规模最大的铁矿床。经深部找矿勘探工作,2013年在罗河铁矿床主矿体800~1000 m之下又发现了小包庄铁矿床,这是近年来在长江中下游成矿带深部找矿工作中的重大进展之一,对该矿床地质特征的总结和形成时代的精确厘定,是正确分析矿床成因机制,完善玢岩型铁矿床成矿理论的关键。文章在已有研究的基础上,通过详细的钻孔岩芯观察、系统的岩相学和矿相学及电子探针分析测试工作,查明了罗河铁矿和小包庄铁矿的矿化蚀变特征,厘定了矿化阶段,初步探讨了成矿作用过程;对小包庄铁矿床进行了高精度金云母~(40)Ar-~(39)Ar同位素年代学研究,获得坪年龄为(130.32±0.78)Ma,相应的等时线年龄为(130.5±1.5)Ma,反等时线年龄为(130.4±1.3)Ma。结合庐枞盆地及区域成岩成矿时代,认为盆地内玢岩型铁矿床集中形成于130 Ma左右,是长江中下游成矿带第二阶段(135~126 Ma)成矿作用的产物。     

长江中下游地区庐(江)-枞(阳)和宁(南京)-芜(湖)盆地内与成矿有关潜火山岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄

庐-枞和宁-芜火山岩盆地是长江中下游地区在中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中规模最大的两个,以发育一套别具特色的橄榄玄粗岩系列火山岩/潜火山岩,并产有丰富的铁矿、硫铁矿及非金属等矿产资源为特征,其中又以玢岩型铁矿最著名。两个盆地内主要的成矿作用(玢岩型铁矿)都与第二旋回(分别为庐-枞盆地的砖桥旋回和宁-芜盆地的大王山旋回)的潜火山岩关系密切,其岩性在庐-枞盆地为正长斑岩,而在宁-芜盆地为辉石闪长玢岩。本文应用SHRIMP锆石U-Pb测年方法分别对庐-枞盆地内的巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩以及宁-芜盆地内的阴山辉石闪长玢岩进行了精确的定年。结果表明,巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为131.0±1.1Ma和131.5±1.6Ma,阴山辉石闪长玢岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为127.8±1.8Ma。庐-枞和宁-芜盆地(乃至整个长江中下游地区)的火山岩-潜火山岩是在很短的时间内形成的,意味着"突发性的"岩石圈减薄可能是区内岩浆作用和大规模成矿的主要机制。     

青海锡铁山地区滩间山群的地质特征及同位素年代学

冈底斯山仲巴县麦嘎乡附近一套第四纪火山岩是青藏高原空白区地质填图的重要发现之一，本文详细论述了该套火山岩的地质特征，岩石化学特征，地球化学特征，讨论了火山岩的形成朝代，这一发现不仅填补了冈底斯陆缘火山弧第四纪火山岩研究的空白，完善了冈底斯带岩浆演化的时空格架，而且对整个青藏高原隆升机制的研究也具有重要意义。     

浙江绍兴地区广山-栅溪岩体LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年:对漓渚铁矿成矿时代的限定

选取与漓渚铁矿成矿关系密切的栅溪和广山岩体为研究对象,采用高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对栅溪岩体黑云母花岗岩和广山岩体花岗斑岩代表性样品进行了详细的测年工作,在此结果的基础上,结合区域上矿床成矿的时代,讨论了漓渚铁矿的成矿时代。定年结果显示,栅溪岩体的成岩时代为150.1Ma±2.6Ma,而广山岩体经历了多期的岩浆事件,主体成岩时代为147.2Ma±1.7Ma,2个岩体均属于燕山早期岩浆活动的产物。矿区地质特征显示,漓渚铁矿的形成与广山、栅溪岩体成岩期岩浆热液作用关系密切,广山-栅溪岩体的成岩时代即代表了漓渚铁矿矿化的时代,漓渚铁矿矿体主要形成于中侏罗世(约150Ma)。漓渚铁矿成矿时代的精确厘定为邻区寻找同类型矿床指明了方向。     

Late Mesozoic Ore‐forming Events in the Ningwu Ore District,Middle‐Lower Yangtze River Polymetallic Ore Belt,East China: Evidence from Zircon U‐Pb Geochronology and Hf Isotopic Compositions of the Granodioritic Stocks

Late Mesozoic volcanic-subvolcanic rocks and related iron deposits, known as porphyry iron deposits in China, are widespread in the Ningwu ore district (Cretaceous basin) of the middle–lower Yangtze River polymetallic ore belt, East China. Two types of Late Mesozoic magmatic rocks are exposed: one is dioritic rocks closely related to iron mineralization as the hosted rock, and the other one is granodioritic (-granitic) rocks that cut the ore bodies. To understand the age of the iron mineralization and the ore-forming event, detailed zircon U-Pb dating and Hf isotope measurement were performed on granodioritic stocks in the Washan, Gaocun-Nanshan, Dongshan and Heshangqiao iron deposits in the basin. Four emplacement and crystallization (typically for zircons) ages of granodioritic rocks were measured as 126.1±0.5 Ma, 126.8±0.5 Ma, 127.3±0.5 Ma and 126.3±0.4 Ma, respectively in these four deposits, with the LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb method. Based on the above results combined with previous dating, it is inferred that the iron deposits in the Ningwu Cretaceous basin occurred in a very short period of 131–127 Ma. In situ zircon Hf compositions of εHf(t) of the granodiorite are mainly from ?3 to ?8 and their corresponding 176Hf/177Hf ratio are from 0.28245 to 0.28265, indicating similar characteristics of dioritic rocks in the basin. We infer that granodioritic rocks occurring in the Ningwu ore district have an original relationship with dioritic rocks. These new results provide significant evidence for further study of this ore district so as to understand the ore-forming event in the study area.     

安徽龙桥铁矿床辉长闪长岩的发现及其岩石学和年代学研究

龙桥铁矿床是长江中下游成矿带内的大型铁矿床,主矿体呈似层状赋存于三叠系东马鞍山组泥灰岩、角砾状灰岩和泥质粉砂岩中,单个矿体铁矿石资源量大于1亿吨,具有鲜明的成矿特色。前人研究认为,矿区内正长岩类侵入岩与成矿关系密切,龙桥矿床是成矿带内唯一与正长岩有关的大型铁矿床。随着生产勘探,在矿床中部井下巷道中发现辉长闪长岩侵入体,为矿床成因以及成矿模式提供了新的线索。文章在详细的野外地质工作基础上,开展了辉长闪长岩的岩石学、地球化学和年代学研究。辉长闪长岩岩体呈岩株状产出,被正长岩体穿切破坏,靠近矿体部位发育透辉石矽卡岩化蚀变。辉长闪长岩主要由拉长石(60%)、钾长石(10%)、普通辉石(10%)和角闪石(5%)组成;与正长岩相比,辉长闪长岩明显具有低硅、低钾、高镁铁特征。锆石LA ICP-MS定年结果表明其成岩时代为(133.5±0.8)Ma。在前人对龙桥矿床研究的基础上,笔者认为龙桥铁矿床辉长闪长岩与铁成矿作用关系更为密切,成岩成矿作用几乎同时发生,而正长岩为成矿期后破矿岩体。通过与庐枞矿集区和长江中下游成矿带内铁矿床对比表明,庐枞矿集区内大型铁矿床与正长岩无成因联系,而闪长质侵入岩则是庐枞矿集区内重要的成矿母岩。龙桥铁矿床与长江中下游成矿带庐枞、宁芜矿集区内玢岩型铁矿床以及鄂东南矿集区内矽卡岩型铁矿床在成岩成矿时代方面相近,属长江中下游第二期成岩成矿作用的产物。闪长质侵入岩是成矿带内矽卡岩型及玢岩型铁矿成矿的必要条件,而正长岩类侵入岩的形成大多晚于闪长岩,与铁成矿作用无直接关系。     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床年代学研究及其意义

庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区。庐枞盆地内火山岩和侵入岩分布广泛,包括龙门院、砖桥、双庙和浮山4组火山岩以及34个出露地表的侵入岩体。泥河铁矿床是盆地西北部新勘探发现的大型铁矿床,其精确的成岩成矿时代及其形成构造背景研究仍十分薄弱。本次工作在详细野外地质工作的基础上,系统开展了泥河铁矿床成岩成矿年代学研究,通过对岩浆岩锆石LA ICP-MS和金云母40Ar-39Ar定年方法,确定矿区中的辉石闪长玢岩、正长斑岩和粗安斑岩的成岩时代分别为132.4±1.5Ma、129.4±2.0Ma和134.3±1.2Ma,成矿时代为130.9±2.6Ma。矿床地质特征表明辉石闪长玢岩是成矿母岩,粗安斑岩形成于成矿作用之前,正长斑岩为成矿期后形成的脉岩,穿切火山岩地层和矿体。上述定年结果与地质事实吻合,表明泥河铁矿床的成岩成矿作用几乎同时发生。通过与庐枞盆地和区域成岩成矿时代对比,认为盆地内玢岩型铁矿床集中形成于130Ma左右,是长江中下游成矿第二期成矿作用活动的产物,庐枞盆地内130Ma左右的辉石闪长玢岩侵入体是寻找泥河式玢岩型铁矿床的勘探靶区。     

安徽南部庐枞盆地罗河-泥河铁矿田含矿辉石粗安玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

安徽庐枞火山岩盆地中的罗河-泥河铁矿田产有与燕山期岩浆活动有关的大型铁矿床,是长江中下游玢岩型铁矿的一个重要组成部分。对矿田的含矿岩体进行了薄片鉴定和化学分析,结果表明该类岩浆岩为超浅成的中偏基性辉石粗安玢岩。运用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法进行年龄测定,测得的206Pb/238U平均年龄分别为133.3Ma±0.6Ma(LJ23)、133.2Ma±1.1Ma(LJ37)、132.8Ma±2.6Ma(NHK1-2),3个年龄在误差范围内基本一致,表明矿田内辉石粗安玢岩的形成年龄约为133Ma。这一时间正好位于区内龙门院-砖桥和双庙-浮山两大火山喷发旋回的间歇期,为砖桥火山喷发旋回后期潜火山作用的产物。结合基础地质、矿床地质分析和含矿岩体、磁铁矿单矿物化学分析结果,推测矿田的成矿时间为133~131Ma。表明成岩成矿作用与发生于中国东部140Ma左右的构造体制大转折和130Ma左右的大规模岩石圈拆沉两大地质事件相吻合。