华北苍峄铁矿带变质岩岩石成因及其地质意义

摘要

鲁西地块发育大量赋存于绿岩带中的BIF型铁矿床，如会宝岭铁矿、小闫庄铁矿、沟西铁矿等。苍峄铁矿带地处绿岩带内，前人研究表明绿岩带与BIF型铁矿床近同时形成，成矿作用、火山作用和沉积作用具有成因联系。绿岩带主要形成于2.7～2.6和2.5 Ga两期岩浆作用，然而铁矿床形成时限和成因研究较为薄弱。本文对苍峄铁矿带赋矿围岩斜长角闪岩、角闪片岩和变粒岩进行了详细的年代学和地球化学研究，以限定成岩年代、岩浆演化过程，进而探讨构造背景和成矿环境。磷灰石U-Pb定年表明，斜长角闪岩的原岩年龄为2 522 Ma,绿片-角闪岩相变质年龄为2 411 Ma,角闪-麻粒岩相变质年龄为1 874 Ma。斜长角闪岩和角闪片岩具有高的Al₂O₃、FeO含量和低的Na₂O、K₂O、TiO₂含量，Eu正异常，轻稀土元素相对重稀土元素表现出不同程度的富集，表明其原岩为玄武岩。变粒岩具有高的SiO₂、Al₂O₃含量和低的FeO含量，无明显的Eu异常，轻稀土富集，重稀土亏损，表明其原岩为英安岩。斜长角闪岩和角闪片岩具有与亏损地幔岩浆源区相似的Ce、Nb、Ti负异常，Nb、La、Nd与Zr呈正相关和V与Zr呈负相关说明岩浆演化过程中存在分离结晶，高Nb/Th和Th/Yb值说明在岩浆演化过程中有地壳物质加入。变粒岩岩浆Nb/Ta值为9.7～12.6,与壳源岩浆相似。斜长角闪岩、角闪片岩和变粒岩具弧岩浆特征，说明原岩形成于汇聚板块边缘俯冲-碰撞过程。

关键词

BIF型铁矿 / 岩石成因 / 全岩地球化学分析 / 磷灰石U-Pb定年

基金资助

威海市能源资源调查评价重点实验室开放课题(LDKF-2023WH-03); 中国地质调查局东北地质科技创新中心区创基金项目(QCJJ2023-05); 山东省深部金矿探测大数据应用开发工程实验室(SDK202214); 北京科学技术协会青年人才托举工程项目(BYESS2024122); 中央高校基本科研业务专项项目(2-9-2023-055)