吉林东部塔东铁矿区雁脖岭岩体和朱敦店岩体的形成时代与构造背景分析

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析,研究了吉林省塔东铁矿区雁脖岭岩体和朱敦店岩体的形成年代、地球化学特征和形成环境。岩石地球化学特征显示雁脖岭岩体为花岗闪长岩岩体,朱敦店岩体为花岗岩岩体。两个岩体的加权平均年龄分别为262.3±3.1 Ma和244.5±1.9 Ma,是二叠纪末和三叠纪初的侵入体。雁脖岭岩体的含铝指数A/CNK=0.88~0.94,里特曼指数σ=2.09~2.45,Na2O/K2O=1.45~1.69;朱敦店岩体的含铝指数A/CNK=0.902~1.001,σ=2.15~2.55,Na2O/K2O=0.99~1.12。地球化学特征表明两者均属于准铝质的I型花岗岩,源区具有壳源性质,是古亚洲洋板块俯冲产物。朱敦店岩体的侵入年龄表明古亚洲洋在224 Ma±仍未闭合。

吉林塔东铁矿赋矿建造地球化学特征及其地质构造意义

塔东铁矿严格受层位控制,产于新元古界塔东群拉拉沟岩组中,属于大型沉积变质型磁铁矿床.赋矿火山岩岩石化学成分具有低SiO2、高MgO、富Na2O的地球化学特征,火山岩成分点集中分布于造山带(岛弧或活动大陆边缘)火山岩区;亲幔元素(Cr、Ni、Co)相对亏损,大离子亲石元素相对富集;含有较高的总稀土和高度富集LREE,贫HREE,显示在火山岩成分中加入较多的陆壳成分.该矿床形成于与板块俯冲体系有关的岛弧或活动大陆边缘构造背景.

吉林塔东铁矿花岗闪长岩脉侵位模式探讨

为了查明塔东铁矿花岗闪长岩脉的侵位模式并使后续采矿设计更加科学合理，我们通过“钻探”及“地质填图”的方式对矿区内花岗闪长岩脉进行了专题研究。研究发现矿区内由地表至深部赋存有3层水平方向延伸稳定、垂向间隔约100m的花岗闪长岩脉以及深部零星分布的花岗闪长岩脉，其倾向为东，倾角为10°-30°，岩脉的侵位受矿区地层中褶皱破劈理的控制，岩脉物质来源为矿区东部加里东期花岗闪长岩体，侵位时间介于新元古代（Pt3）及晚志留世一早泥盆世（401±41）Ma之间，推测为（516±6）Ma。

吉林敦化塔东铁矿床赋矿岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

塔东铁矿体主要呈层状、似层状或透镜状赋存于塔东群拉拉沟组,矿石类型以磁铁角闪岩为主,具典型条带状构造。通过对拉拉沟组赋矿岩石-黑云钾长片麻岩进行岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究,确定该矿床的形成时代、构造背景以及成因类型。显微岩相学及全岩主微量元素研究结果表明,黑云钾长片麻岩的原岩为流纹质-英安质火山凝灰岩,形成于板块俯冲背景下的大洋岛弧构造环境。黑云钾长片麻岩的锆石CL图像和U-Pb定年结果显示,19个岩浆锆石测点加权平均年龄为(725.6±7.4)Ma,代表其原岩形成时限,间接指示了塔东铁矿赋矿地层的沉积时代为新元古代中期。通过与邻区铁矿的对比研究表明,塔东铁矿的成矿时代较晚、矿石类型特殊,与典型BIF铁矿相差较大。综上所述,塔东铁矿矿床成因类型应为火山沉积变质型。

吉林省塔东群锆石U-Pb定年、微量元素研究及其地质意义

吉林省塔东群以含大型磁铁矿床而著称,塔东铁矿是吉黑成矿省内最大的火山喷流沉积-变质改造型铁矿.由于塔东群地质特征复杂,多种地质作用复合叠加,使其形成时代归属一直存在争议.通过LA-ICP-MS锆石定年,确定了吉林省塔东群黑云斜长片麻岩和磁铁透辉斜长变粒岩中锆石年代.黑云斜长片麻岩中锆石呈长柱状,Th/U值为0.17~0.65,206Pb/238U加权平均年龄为517.6±2.7Ma,代表了其原岩火山岩形成的年龄.磁铁透辉斜长变粒岩中共有两组锆石年龄,其中一组短柱状,Th/U值介于0.78~1.00,加权平均年龄为249.8±4.0Ma,代表后期热事件年龄;另一组锆石半自形短柱状晶形,异常高的U、Th,Th最高含量可达17 422μg/g,^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为518.3±3.8Ma,表示热液活动年龄,显示该区518.3Ma左右经历了一次热液作用,可能与该区的岩浆作用以及塔东铁矿的成矿有关.据此,塔东群内塔东铁矿可能存在一期早寒武世(±520Ma)的成矿作用.