山西平顺西安里铁矿区中生代闪长岩年代学及地球化学特征-岩矿测试.PDF

２０１３年２月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１３ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ １３１～１４４ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１３）０１ ０１３１ １４ 山西平顺西安里铁矿区中生代闪长岩年代学及地球化学特征 １ １ １ １ ２ １ １ 王　永 ，陈正乐 ，陈柏林 ，董法宪 ，张海东 ，韩凤彬 ，周永贵 （１．中国地质科学院地质力学研究所，北京　１０００８１； ２．长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安　７１００５４） 摘要：山西平顺地区位于大型宽缓的太行山复式背斜的西翼，大地构造位置属吕梁－太行断块的太行块隆 的东南部，是华北地区重要的矽卡岩铁矿矿集区，中生代闪长质岩石是本区矽卡岩型铁矿重要的成矿母岩。 本研究对其进行锆石ＳＨＲＩＭＰ年龄测定和地球化学分析，结果显示辉长岩和闪长岩的锆石年龄分别为１２３ Ｍａ和１２６Ｍａ，两者侵位时代基本一致。地球化学分析显示区内岩浆岩主要为准铝质高钾钙碱性系列岩石， 所有样品（二峰山闪长岩、西安里辉长岩和闪长岩）均有非常相似的稀土配分模式，富集轻稀土元素 （ ＬＲＥＥｓ平均值分别为９４．６４ ｇ／ｇ、１１０．７３ ｇ／ｇ、１１８．６３ ｇ／ｇ），轻重稀土分馏不是很强烈，（Ｌａ／Ｙｂ）平均 ∑ μ μ μ Ｎ 值分别为９．４７、９．１７、９．７０；Ｅｕ异常不明显（Ｅｕ平均值分别为１．００、０．９６、１．０４），富集Ｂａ、Ｔｈ、Ｕ等大离子亲 δ 石元素，具有高Ｓｒ特征，所有岩性强烈亏损Ｎｂ、Ｔａ等高场强元素。研究认为岩体主要来自幔源岩浆与壳源 酸性岩浆的混合作用，样品高的Ｎｂ／Ｔａ（１７～２２，平均１９）以及Ｚｒ／Ｈｆ值（３５～４０，平均３７）是继承了岩浆源区 高Ｎｂ／Ｔａ和Ｚｒ／Ｈｆ比值特征，表明地幔源区受到俯冲板片熔融体／流体的交代。其地球动力学背景为华北克 拉通中生代破坏和岩石圈减薄事件，但是应该注意华北克拉通破坏和岩石圈减薄机制的多样性。 关键词：华北；铁矿；中生代；闪长岩；年代学；地球化学特征 中图分类号：Ｐ５９７．３；Ｐ６１８．３１；Ｐ５８８．１２２ 文献标识码：Ａ 华北克拉通中生代大规模的岩浆作用具有一些 １５０ｋｍ，矿体赋存于燕山期岩浆岩与中奥陶统镁质 明显的地球化学特征，岩浆岩以中酸性和酸性为主， 碳酸盐岩接触带，成矿母岩主要为闪长岩，岩浆岩对 伴有少量的基性侵入岩和火山岩，具有高钾钙碱性、 成矿起到了重要控制作用［１９］，塔儿山－二峰山杂岩 高Ｓｒ－Ｂａ含量、高 Ｓｒ／Ｙ和 Ｌａ／Ｙｂ比值、高度富集 体的岩浆岩主要为二长闪长岩、石英二长岩和霓辉 Ｓｒ－Ｎｄ同位素特征［１－１２］，对于中生代岩浆岩形成的 正长岩，它们的Ｋ－Ａｒ同位素年龄值主要在８０～ ［２０］ 机理有研究者认为是由基性下地壳在加厚地壳背景 １４０Ｍａ ，与平顺地区中生代岩浆岩类型、侵位时 下发生部分熔融的结果［１３－１４］，也有人提出了壳幔岩 代和矿床类型都比较相似，因此本文试图通过对平 浆混合作用的成因机制［１１，１２，１５－１７］。这两种机制有 顺地区岩浆岩的年代学和地球化学研究，同时对比 什么明显不同？太行山造山带是华北克拉通东部中 二峰山闪长岩和已经发表的研究成果，探讨平顺闪 生代重要的一条岩浆岩带，发育大量的中酸性岩体， 长质岩体源区及形成机制。 出露少量的基性小岩体，这些中酸性岩体的主要侵 ［１８］ １　区域地质概况 位时代是１２７～１３８Ｍａ（锆石 Ｕ－Ｐｂ） 。山西平 顺地区中生代岩浆岩位于太行山岩浆岩带西南部， 平顺地区位于山西省南部，在大地构造位置上 且控制了该地区矽卡岩型铁矿床的成矿作用，长期 属吕梁－太行断块的太行块隆的东南部，是华北地