磁海铁(钴)矿床是北山地区一大型富钴铁矿床,矿体产于辉绿岩中。矿区出露有大量的辉长岩。本文利用锆石LA-ICP-MS定年法,获得磁海矿区角闪辉长岩和磁南矿区粗晶辉长岩的206Pb/238U年龄分别为294.8±1.3Ma和276.1±0.63Ma,表明它们属早二叠世岩浆活动的产物。地球化学特征上,角闪辉长岩与辉绿岩为同源岩浆演化的产物,它们具有中等偏低的Mg#值(49~66)和相对高的TiO2含量(2.27%~2.57%),属钙碱性和拉斑玄武岩系列(FeOT/MgO=0.93~1.84),其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,并具明显的Eu负异常。粗晶辉长岩与前者具有不同特征,它们有高的Mg#值(72~81)和低的TiO2含量(0.24%~0.39%),属钙碱性玄武岩系列,具有富集大离子亲石元素Ba、Th、U、Pb、Sr和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Zr、Hf和P,并具明显的Eu正异常特征。角闪辉长岩和粗晶辉长岩具有正的εHf(t)值(分别为4.6~11.7和1.5~5.1)。与北山地区同时代的具铜镍矿化的镁铁-超镁铁岩具有相同的特征。因此,认为磁海铁矿区基性岩形成于后碰撞伸展背景,由亏损的软流圈地幔熔体与俯冲板片物质的混合物。不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。