山东齐河-禹城地区铁矿是近年新发现的矽卡岩型富铁矿,闪长岩是富铁矿的主要成矿地质体。对闪长岩中的主要造岩矿物进行研究,可以为含矿岩浆的演化和成矿作用过程中的物理化学条件变化提供信息。本文在详细的岩相学观察基础上,对不同矿区闪长岩中的黑云母和角闪石进行系统的电子探针成分分析。角闪石根据颜色可以分为两类:稍早结晶的以斑晶形式存在的褐黄色角闪石和稍晚结晶的分布在半自形粒状结构闪长岩中或者斑晶边缘的黄绿色角闪石,其中黄绿色角闪石与黑云母共生。电子探针成分分析表明,黑云母属于原生黑云母,角闪石主要是镁质普通角闪石,均具有壳幔混合源特征。角闪石中褐黄色角闪石具低硅高铝特征,黄绿色角闪石具高硅低铝特征。主量元素面扫分析表明,褐黄色角闪石环带特征不明显,具有沿解理进行流体交代的特征;黄绿色角闪石主量元素表现出环带分布特征,与角闪石点分析结果具有一致的协变关系。温压计算结果显示,褐黄色角闪石结晶温度为847~914 ℃,结晶压力为144~269 MPa,相对应的结晶深度为5.4~10.1 km,氧逸度为△NNO +0.59~△NNO +1.39,含水量为H₂O_melt 4.29%~5.40%;黄绿色角闪石结晶温度为687~790 ℃,结晶压力为33~94 MPa,结晶深度为1.23~3.55 km,氧逸度为△NNO +1.64~△NNO +2.89,含水量为H₂O_melt 2.92%~4.74%。这表明在岩浆演化过程中存在角闪石的分离结晶作用。与黄绿色角闪石共生的黑云母估算的温压条件和高氧逸度进一步证实了角闪石计算结果的准确性。综合分析认为,齐河-禹城地区壳幔混合源闪长质岩浆经历了岩石圈地幔的部分熔融和上升过程中的地壳混染形成了富铁岩浆,在7.64 km处有短暂的停留,结晶形成褐黄色高铝角闪石,最终在地壳浅部2.05 km处侵位,结晶形成富含黄绿色低铝角闪石和镁质黑云母的闪长岩。闪长质岩浆侵位前后温压条件和含水量、氧逸度的变化,通过矿物的分离结晶和钠长石化作用,很好地促进了富铁热液流体从硅酸盐岩浆中出溶,为岩浆与碳酸盐岩围岩发生接触交代作用提供了成矿物质和条件。