本文關(guān)鍵詞：安徽廬樅盆地泥河鐵礦床堿性巖與鐵成礦關(guān)系研究

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【摘要】：長江中下游成礦帶內(nèi)廬樅火山巖盆地近年來發(fā)現(xiàn)的大型鐵礦床-泥河鐵礦床,其累計已探明鐵礦石儲量約2億噸,同時伴生硫鐵礦約1.3億噸、硬石膏礦約1300萬噸,分別達到大型鐵礦床和硫鐵礦床和中型硬石膏礦床規(guī)模。與主成礦期有關(guān)的巖體為閃長玢巖,鐵礦體主要賦存于閃長玢巖體穹窿的頂部。根據(jù)最新的觀察,在礦床深部,有另一期次的鐵礦化與二長斑巖脈巖侵入相關(guān),揭露規(guī)模較小。對于該期次的鐵礦化情況,前人研究較少,對其進一步研究有助于全面認識本礦床的成礦作用,并且為進一步認識廬樅盆地的成礦作用提供一定程度的幫助。本論文在前人研究成果基礎(chǔ)上,綜合運用巖石學(xué)、礦床學(xué)和地球化學(xué)等知識通過野外觀察及室內(nèi)工作對泥河鐵礦床的地質(zhì)特征特別是其中的堿性巖的地質(zhì)特征進行了詳細的研究,并探討了堿性巖與鐵成礦的關(guān)系,取得了一定的認識。礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為閃長玢巖和正長巖,次為粗安斑巖、二長斑巖以及正長細晶巖等脈巖。鐵成礦早期金屬礦物主要以磁鐵礦和黃鐵礦為主,非金屬礦物則主要有硬石膏、輝石、石英、磷灰石以及石榴子石等。鐵成礦晚期金屬礦物以磁鐵礦和黃鐵礦為主,非金屬礦物則主要有輝石、黑云母以及磷灰石等。泥河鐵礦的圍巖蝕變可劃分為三個蝕變帶,自下而上為深色蝕變帶、疊加蝕變帶以及淺色蝕變帶。根據(jù)詳細的野外地質(zhì)觀察和鏡下鑒定結(jié)果,并根據(jù)上述礦物的生成世代、交生關(guān)系及圍巖蝕變與礦化之間的關(guān)系等綜合研究,本礦床的形成可劃分為兩個礦化期：早期和晚期。早期劃分為三個礦化階段,分別為輝石(石榴石)-硬石膏-磁鐵礦階段、綠簾石-綠泥石-碳酸鹽階段、泥英巖階段(范裕等,2012)；晚期劃分為堿性長石階段、磁鐵礦階段、黃鐵礦階段。晚期的鐵礦化與二長斑巖脈巖侵入相關(guān),以脈狀為主,浸染狀次之。二長斑巖屬于堿性系列巖石,斑晶主要由中長石和正長石組成,并且發(fā)育不同程度的鈉化。基質(zhì)則由正長石、更長石及少量普通輝石和黑云母組成。在鈉化過程中,從原巖到蝕變巖再到賦礦巖,在成巖年代方面應(yīng)一致,且各階段鐵質(zhì)的變化過程應(yīng)為多-少-多。巖石地球化學(xué)特征顯示,泥河晚期鐵礦化的蝕變巖正長細晶巖的含鐵量遠少于賦礦巖二長斑巖脈巖的含鐵量,且二者成巖年代幾乎一致,顯示了含鈉流體從深至淺的交代過程,鐵的富集與鈉長石化緊密相關(guān)。LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素測年結(jié)果顯示,泥河主成礦巖體-閃長玢巖年齡為132.7±1.4Ma,與晚期鐵成礦相關(guān)的二長斑巖脈巖年齡為131.5±1.4Ma,均為磚橋旋回末期的產(chǎn)物。結(jié)合鉆孔中二長斑巖穿切粗安斑巖和閃長玢巖的地質(zhì)特征,以及早晚期礦物組合的不同,泥河礦床中與二長斑巖脈巖相關(guān)的磁鐵礦礦化相比主成礦期更晚,應(yīng)為廬樅盆地最晚期的一期礦化。巖石地球化學(xué)特征顯示,二長斑巖與閃長玢巖具有相似的稀土元素分配特征,顯示出二者具有同源性。哈克圖解則顯示兩者具有演化關(guān)系。磁鐵礦的TiO2-Al2O3-MgO成因圖解則顯示兩期磁鐵礦的形成均與中性巖漿的侵入有關(guān),但受到后期熱液的影響。綜合前人研究成果及本文工作認為,泥河鐵礦成礦經(jīng)歷了中晚三疊紀膏巖層地層的沉積作用期(預(yù)備成礦期)、早白堊世磚橋旋回末期。其中早白堊世磚橋旋回末期又可劃分為兩個階段。預(yù)備成礦期主要形成膏巖層,為后期鐵質(zhì)的活化轉(zhuǎn)移提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；磚橋旋回末期第一階段主要發(fā)育與閃長玢巖相關(guān)的鐵礦化,為泥河鐵礦的主成礦期；第二階段則發(fā)育了與堿性巖侵入相關(guān)的鐵鐵礦化。二長斑巖與閃長玢巖為同一巖漿不同演化階段的產(chǎn)物,兩期磁鐵礦鐵質(zhì)均來源于巖漿,但由于形成時間及環(huán)境不同,產(chǎn)出形式有所不同,且均受到后期熱液作用不同程度的影響。晚期鐵礦化揭露規(guī)模相較早期較小,其可能的原因有可能：一、早期的閃長玢巖成礦消耗了大量的鐵質(zhì),導(dǎo)致晚期鐵質(zhì)不足；二、巖漿演化后期的二長斑巖本身富鈉,使其被鈉化活化的鐵量有限；三、目前所見僅為深部正長巖類巖體的淺部巖枝部分,在深部可能存在更大的礦體。在前人研究基礎(chǔ)上結(jié)合廬樅盆地其他與鐵相關(guān)的堿性巖特征,本文認為,泥河鐵礦乃至廬樅盆地,在深部還存在一期磚橋旋回之后與正長巖類侵入相關(guān)的鐵礦化,整個廬樅盆地深部依然具有成礦潛力。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P618.31

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本文編號：1239788