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宁马地区构造岩浆活动与成矿的关系

张燕  
【摘要】:长江中下游地区是我国著名的中生代铜铁硫金矿成矿带,宁马地区是长江中下游铁铜多金属成矿最有利的地区之一,位于扬子板块下扬子构造岩浆活动带东段。研究区是国内地质调查、矿产勘查和科学研究开展较早的地区之一,研究程度较高。区内断裂构造复杂,控岩控矿作用明显;岩浆作用极其发育,岩浆岩分布广泛。本文对宁马地区的岩浆岩、构造及典型矿床进行了细致的研究。主要完成以下工作:对宁马地区四个主要火山旋回(龙王山、大王山、姑山和娘娘山旋回)火山岩及部分含矿岩体进行了地球化学研究及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、分析了区域上构造和岩浆岩特征,并对部分典型矿床进行了系统总结。 区内出露地层主要为中生代火山岩,次为零星出露的基底岩石,岩性为一套粗安质—安山质—石英安山质—英安质—石英粗面质火山岩系。区内断裂构造大部分在燕山早期形成,主要分为NNE向、NW向及近EW向三组,控制了宁芜盆地内铜、铁成矿带的空间分布。岩浆活动主要发生在燕山期,岩浆岩主要为龙王山、大王山、姑山和娘娘山等火山喷发旋回的产物,其中以大王山旋回形成的玢岩岩体与成矿作用关系最为密切。 通过对宁马地区火山岩主量元素、微量元素、稀土元素及Pb同位素的分析,得出区内火山岩以橄榄玄粗岩系为主;由早到晚四个火山旋回的结晶分异作用逐步增强,但较邻区庐枞盆地略弱;本区岩浆岩主要来源于地幔,并无上地壳物质的强烈混染。本次研究获得的由早到晚四个火山旋回中生代火山岩形成年龄分别为132.3±1.0Ma,130.4±1.6Ma,128.1±1.9Ma和127.2±1.1Ma,均属早白垩世,说明区内中生代晚期火山活动在132Ma突然爆发,在3-5Ma时间内集中爆发、持续时间很短,约在127Ma快速结束;凹山铁矿辉石闪长玢岩的侵位年龄为127.6±4.4Ma,考虑取误差平均值,则其主体形成年龄为129.8Ma,为大王山旋回岩浆活动产物。 本文重点从控矿构造、物质组成、矿石组构等方面对盆地内存在的玢岩型铁矿床、脉状热液型铜-金矿床进行研究总结。并选取梅山铁矿、吉山铁矿和凤凰山铁矿作为典型铁矿床,做出成矿要素简表,总结了其储量、地质环境和矿床特征。 本文通过综合分析研究,认为对于宁芜火山岩盆地而言,尽管拆沉和热侵蚀两种岩石圈减薄机制可能是相互促进的,但“突发性”的机械拆沉应是长江中下游岩石圈晚中生代减薄的主要机制。宁芜盆地内玢岩型铁矿及脉状热液型铜矿形成的主要时期与中国东部燕山期发生的挤压造山环境下的岩石圈巨大减薄事件发生在同一时期,故认为前者与岩石圈减薄诱发软流圈持续上涌导致岩石圈地幔熔融、地幔成矿物质进入岩浆体系有关。 本文总结了宁马地区燕山期成矿作用的时空结构:(1)135Ma在宁芜盆地周边隆起区发生中酸性岩浆侵位,形成斑岩-矽卡岩型铜矿床;129~127Ma左右形成区内玢岩型铁矿床,区内脉状热液型铜矿床可能在129Ma和128Ma左右分两期形成。(2)宁马地区晚侏罗世-早白垩世发生的岩浆-成矿作用受构造影响显著,产生于由挤压作用向引张作用转变的地球动力学环境,且成矿带与断裂带相当吻合,矿田多分布在断裂交汇部位。


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