宁镇矿集区安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

摘要

宁镇矿集区位于长江中下游成矿带东部,发育了大量与Cu、Fe矿产有关的中酸性侵入岩,如区内安基山岩体和韦岗岩体分别与安基山铜矿及伏牛山铜矿、韦岗铁矿等Cu、Fe矿床成矿关系密切.尽管前人在宁镇矿集区开展了大量的岩石学工作,但是对这些花岗质岩石源区特征方面的研究却略显薄弱.本文对该矿集区内的安基山岩体和韦岗岩体开展了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和锆石Hf同位素研究,进而确定成岩年龄、探讨岩浆源区性质及与成矿作用的关系.锆石U-Pb定年结果显示区内安基山花岗闪长斑岩和韦岗花岗闪长岩成岩年龄分别为108.9～110.9Ma和107.3～109.6Ma,宁镇矿集区晚中生代岩浆岩的成岩时代在110～100Ma之间,明显晚于长江中下游其他矿集区成岩时代范围近20 Ma.两个岩体的锆石Hf同位素研究显示,韦岗花岗闪长岩的εHf(t)值为-47.4～-16.9,平均为-24.9,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为2.24～4.14 Ga,平均为2.73 Ga,可能是中太古代至古元古代下地壳部分熔融形成的;而安基山花岗闪长斑岩的εHf (t)值为-16.8～-8.9,平均为-12.4,二阶段Hf模式年龄(TDM2)为1.74～2.23 Ga,平均为1.96Ga,可能是富集岩石圈地幔物质与下地壳物质混合的产物.本文研究结果结合前人研究显示,矽卡岩型Fe矿床有关的岩体相比于矽卡岩型Cu矿床成矿岩体含有更多的地壳物质;岩浆源区壳、幔物质含量比例可能是控制长江中下游成矿带Cu、Fe成矿作用的重要因素.