徐淮地区旗杆楼铁矿早白垩世花岗岩成因及其成矿意义

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单位合肥工业大学资源与环境工程学院;安徽省勘查技术院(安徽省地质矿产勘查局能源勘查中心);安徽省地质矿产勘查局325地质队;安徽省煤田地质局勘查研究院;
来源地质科学
出版年2025
期号04
摘要
徐淮地区矽卡岩型矿床与早白垩世岩浆活动具有密切的成因联系,区内广泛分布的早白垩世岩浆岩是研究成岩成矿作用的极佳对象。本文重点对徐淮地区旗杆楼早白垩世花岗岩开展了岩相学、同位素年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素组成研究,并对旗杆楼铁矿中矽卡岩开展了岩相学和年代学研究。在此基础上,剖析了花岗岩的成因及其源区属性,探讨了旗杆楼花岗岩对矽卡岩型铁矿形成的制约作用。旗杆楼花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果指示其形成于105.4±0.9 Ma;矽卡岩中石榴石U-Pb同位素年龄为102.2±1.6 Ma,代表了旗杆楼铁矿的成矿年龄,表明其成岩成矿作用均发生于早白垩世晚期。旗杆楼花岗岩主要由斜长石、钾长石、石英等组成,其P2O5(0.14%~0.19%)、A/CNK(0.68~0.97)、(Na2O+K2O)/Ca O(2.11~6.53)和TFe O/Mg O(1.13~2.54)均较低,与I型花岗岩的地球化学组成特征一致。花岗岩的锆石?Hf(t)值为-18.3~-14.7,明显低于该地区早白垩世基性侵入岩及高镁埃达克岩,指示其源区可能为古老的基性下地壳,幔源物质的贡献较小。锆石Hf同位素组成相较于大别造山带埃达克岩,具有明显的亏损特征,暗示该地区早白垩世岩浆源区下地壳属性并非扬子克拉通下地壳,应该来源于华北克拉通基性下地壳的部分熔融。旗杆楼花岗岩具有低Sr(108.5×10-6~460×10-6)、Y(7.9×10-6~10.8×10-6)、Yb(0.79×10-6~0.96×10-6)、Sr/Y(10.05~44.23)和高(La/Yb)N(10.96~54.53)的特征,表明其源区存在斜长石和石榴石的残余,对应于1.0~1.5 GPa的熔融压力。徐淮地区早白垩世岩浆作用由高镁埃达克质岩向I型花岗岩的转换,受控于早白垩世古太平洋的西向俯冲所引发的岩石圈减薄。此外,旗杆楼花岗岩的岩浆氧逸度(logfO2=-18.76~-9.32)明显低于徐淮地区杨桥孜铜金矿成矿岩体的岩浆氧逸度(logfO2=-15.10~-2.12),综合分析认为,岩浆氧逸度及源区差异共同导致了旗杆楼铁矿与杨桥孜铜金矿成矿类型的不同。

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