新疆磁海铁(钴)矿区镁铁质岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及岩石成因

磁海铁(钴)矿床是北山地区一大型富钴铁矿床,矿体产于辉绿岩中。矿区出露有大量的辉长岩。本文利用锆石LA-ICP-MS定年法,获得磁海矿区角闪辉长岩和磁南矿区粗晶辉长岩的206Pb/238U年龄分别为294.8±1.3Ma和276.1±0.63Ma,表明它们属早二叠世岩浆活动的产物。地球化学特征上,角闪辉长岩与辉绿岩为同源岩浆演化的产物,它们具有中等偏低的Mg#值(49～66)和相对高的TiO2含量(2.27%～2.57%),属钙碱性和拉斑玄武岩系列(FeOT/MgO=0.93～1.84),其微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti,并具明显的Eu负异常。粗晶辉长岩与前者具有不同特征,它们有高的Mg#值(72～81)和低的TiO2含量(0.24%～0.39%),属钙碱性玄武岩系列,具有富集大离子亲石元素Ba、Th、U、Pb、Sr和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Zr、Hf和P,并具明显的Eu正异常特征。角闪辉长岩和粗晶辉长岩具有正的εHf(t)值(分别为4.6～11.7和1.5～5.1)。与北山地区同时代的具铜镍矿化的镁铁-超镁铁岩具有相同的特征。因此,认为磁海铁矿区基性岩形成于后碰撞伸展背景,由亏损的软流圈地幔熔体与俯冲板片物质的混合物。不同类型的岩石系不同成分的原始岩浆经不同演化过程的产物。

新疆磁海超大型铁矿区基性岩及其成矿背景指示

新疆磁海超大型铁矿区基性岩与铁成矿关系密切,是认识大规模铁成矿及其背景的关键.磁海铁矿区基性岩以辉绿岩为主,辉绿岩中断裂-裂隙控制板状铁矿脉群,单颗粒锆石U-Pb法测得206Pb/238U平均年龄为263.8±3.6Ma(n=11,MSWD=1.3),与二叠纪塔里木、东天山造山带、北山构造-成矿带等区域基性岩同时代.磁海铁矿区基性岩球粒陨石标准化微量元素蛛网图较平坦,Sr、Ba显示弱富集,Nb略亏损,球粒陨石标准化的REE配分曲线平坦,岩浆起源于亏损软流圈地幔,与其所在区域的北山构造-成矿带、东天山造山带、塔里木等地的基性岩均属碱性-钙碱性系列,它们的微量元素组成相近,岩浆性质相似,成生关系密切.磁海铁矿区基性岩可能是二叠纪地幔柱成因塔里木大火成岩省的组成部分,大规模铁成矿于地幔柱背景,北山构造-成矿带可能是塔里木地幔柱的一枝.

致谢樵

从你下水那一刻起我就忘了您的名字你携着圣洁的霞光踏浪而来温暖地告诉我您的名字叫兄弟在阴霾笼罩的土地上您年青的脚步履过山梁趟过谷底你倒下时用鲜活的双手用火热的心擎起了正义疼痛的山峦哭泣着告诉我您的名字叫神