辽宁生铁岭稀土矿磁铁变粒岩年代学和地球化学特征及其矿床成因类型初探

摘要

辽宁中部生铁岭稀土矿床产于古元古代胶-辽-吉构造带南辽河群内，有关其赋矿层位里尔峪组磁铁变粒岩研究程度偏低。本文对生铁岭稀土矿磁铁变粒岩开展岩相学、锆石和独居石U-Pb年代学和微量元素分析、全岩地球化学研究，以约束其岩石成因和构造背景，并对其成因类型进行初步探讨。岩相学、背散射图像、电子探针和独居石激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, LA-ICP-MS)原位微区微量元素研究结果显示，生铁岭稀土矿产于里尔峪组磁铁斜长变粒岩和含磁铁黑云斜长变粒岩中，主要稀土矿物为独居石、磷钇矿和磷灰石等。锆石和独居石U-Pb年代学结果表明，生铁岭磁铁变粒岩最大沉积年龄为1.95 Ga(岩浆成因碎屑锆石),变质作用发生在1.90～1.87 Ga(变质锆石和独居石)。磁铁变粒岩Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10图解显示样品落入大陆岛弧区域，结合区域上已发表的辽河群变沉积岩资料，认为其原岩可能是俯冲作用下的岛弧相关沉积。磁铁变粒岩样品的变质作用时限(1.90～1.87 Ga)与区域上辽河群中普遍记录的区域变质作用时限一致，形成于胶-辽-吉构造带形成过程中的弧-陆碰撞作用。综合磁铁变粒岩的稀土元素赋存特征、岩石成因和构造产出环境，推测其成因类型应为火山-沉积变质型。该认识为辽宁地区寻找火山-沉积变质型稀土矿提供了理论依据，产自辽河群里尔峪组的磁铁变粒岩是重要找矿标志。

关键词

稀土矿床 / 变粒岩 / 里尔峪组 / 锆石和独居石U-Pb年龄 / 火山-沉积变质型 / 生铁岭