太行山南段洪山矿化正长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及地球化学特征

摘要

太行山南段是我国东部重要的金属成矿区.本文首次报道了太行山南段洪山岩体的金属成矿作用,对含矿的正长斑岩开展了系统的年代学、岩石地球化学及Hf同位素的分析工作.详细的野外观察表明,洪山岩体内具有典型的斑岩型矿化特点,并厘定出含矿正长斑岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,洪山正长斑岩成岩年龄为130.45 ～ 131.4Ma,晚于洪山正长岩形成年龄(132～135Ma),成矿时代略晚于本区矽卡岩型铁矿的成矿年龄(133～ 137Ma),处在太行山地区中生代侵入岩活动高峰期内(120～140Ma),属于太行山地区后碰撞构造伸展阶段的产物.详细的岩石地球化学研究表明,洪山正长斑岩具有高硅(SiO2=63.72％～67.63％)、高钾(K2O/Na2O=0.73～1.36)和富碱(K2O+ Na2O=12.34％～12.73％)的特点,属于钾玄岩系列岩石.岩体轻稀土元素富集(LREE/HREE=9.32～ 12.43),不具铕异常(δEu=0.93～ 1.05),富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti).2件样品24个测点的锆石εHf(t)值具有较大的变化范围(-24.4～10.3),对应的地壳模式年龄集中于1.6～2.7Ga.综合分析表明,正长斑岩是“EM Ⅰ型”富集地幔部分熔融的产物,岩浆在上涌的过程中受到下地壳物质的混染,形成壳幔混源的富钾含矿岩浆,并最终导致洪山斑岩型Cu矿化的发生.