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!" # $%&'!" (%'# )*#+ ! ,-./012(- 3,45436 789')*#+ :42 ! #*'#+";; " <'=>>?'!)@#;+A " B')*#+'*#'**! 安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩 锆石 C@BD 年龄及其地质意义 李玉松 # 蔡晓兵 ) ) ! 岳运华 ) ) E # 安徽省地球物理地球化学勘查技术院 合肥 )!***# ) 安徽省地质调查院 合肥 )!***# ! 中国科学与技术大学地球和空间科学学院 合肥 )!**)+ E 合肥工业大学资源与环境工程学院 合肥 )!***F 摘要 庐枞盆地是长江中下游成矿带中最重要的铁# $ 矿集区之一% 盆地内早白垩世闪长玢岩与成矿作用关 系密切% 但目前对庐枞盆地闪长玢岩的形成时代仍存在争议&本文对庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区钻孔深部的两块 闪长玢岩样品进行 5-@20B@7. 锆石 C@BD 定年% 结果显示这两块闪长玢岩样品中锆石的 )*+ BD " )!; C 加权平均年龄 结果在误差范围内一致% 分别为 #!AG#78 #!E'FG*'A78 % 表明庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区内闪长玢岩的形 成时代在 #!A78 左右% 进一步证实了庐枞盆地可能存在一期较早的岩浆活动&该期岩浆作用形成于庐枞盆地由 挤压向拉张转换的构造背景下% 形成于 #!; ! #!)78 % 并在 #!A78 左右最为活跃% 同时在庐枞盆地不同位置形成 了一系列与闪长玢岩相关的铁'''锌矿产& 关键词 庐枞盆地( 黄寅冲铅锌矿( 闪长玢岩( 锆石 C@BD 定年 中图分类号 B+#;'E 文献标识码 - 文章编号 )*F+@#;"# # )*#+ $ *#@*#F@*F 庐枞盆地位于长江中下游断陷带内% 地处扬子 地块北缘% 西邻郯庐断裂% 区内构造) 岩浆活动强烈% 是长江中下游成矿带中重要的火山岩盆地和矿集区 之一 * #@E + & )* 世纪 +* 年代以来% 广泛开展了庐枞盆 地基础地质及矿床地质研究工作% 对庐枞盆地地质 特征及成岩成矿作用的研究取得了全面进展% 尤其 是同位素年代学研究取得了大量成果&因测试方法 及技术条件的限制% 早期的 [email protected] ) I@-9 等同位素 体系的测年结果仅具有参考价值% 近年来较精确的 锆石 C@BD 定年技术方法在庐枞盆地岩浆岩年代学 研究中得到广泛应用&较早的锆石 C@BD 定年结果 显示庐枞盆地内岩浆岩形成时代大多晚于 #!A 78 * A@+ + % 但最近在泥河铁矿及汪庄铜矿深部含矿闪 长玢岩获得的 C@BD 定年结果显示这些含矿闪长玢 岩形成时代最早可达 #!;78 左右 * " + &目前针对庐 枞盆地深部含矿岩浆岩的同位素年代学研究仍相对 较少% 盆地内是否存在一期相对较早的与盆地深部 成矿作用密切相关的二长'闪长质岩浆活动% 有待 通过更多的) 高精度的同位素年代学数据验证& 近年来% 安徽省地质调查院在庐枞盆地内开展 大量地质矿产勘查及综合研究工作% 先后发现了泥 河大型铁矿及黄寅冲大型铅锌矿&泥河铁矿及黄寅 冲铅锌矿的赋矿围岩均为盆地深部的闪长玢岩% 此对庐枞盆地内闪长玢岩形成时代的精确研究能为 确立庐枞盆地闪长玢岩与成矿作用之间时空关系提 供重要的年代学证据% 对庐枞盆地成矿模式及成矿 预测具有指导意义&前人关于泥河铁矿成岩成矿作 用研究的成果较丰富% 但有关黄寅冲铅锌矿的矿床 地质) 地球化学及年代学研究仍相对缺乏&因此% 次研究采集了庐枞盆地黄寅冲铅锌矿深部的两块闪 长玢岩样品% 通过 5-@20B@7. 锆石 C@BD 年龄测定% 确定黄寅冲铅锌矿闪长玢岩形成时代% 探讨庐枞盆地 收稿日期 )*#A@*+@*! 改回日期 )*#A@*F@#) 责任编辑 谭桂丽 基金项目 中国地质调查局地质调查项目# 项目编号! #)#)*##E*!;**# ) #)#)*###)*;+) ) #)#)*##!*+F+** $ 和安徽省地勘局地质科研项目 # 项目编号! IJ)*#E@*) $ 联合资助& 第一作者简介 李玉松% #F+! 年生% % 高级工程师% 矿产地质勘查专业% 从事地质矿产勘查) 地球化学勘查和技术管理工作&

安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩 锆石 C@BD年龄及其地质 …cbimg.cnki.net/Editor/2016/0530/hsdz/f1da2a39-5fd5... · 基本一致& 黄屯闪长玢岩样品#0’160zi*a*#@#)0’16@

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书书书

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安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩

锆石C@BD

年龄及其地质意义#

李玉松#

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安徽省地球物理地球化学勘查技术院"合肥)!***#

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中国科学与技术大学地球和空间科学学院"合肥)!**)+

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合肥工业大学资源与环境工程学院"合肥)!***F

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摘要!庐枞盆地是长江中下游成矿带中最重要的铁#铜$矿集区之一%盆地内早白垩世闪长玢岩与成矿作用关

系密切%但目前对庐枞盆地闪长玢岩的形成时代仍存在争议&本文对庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区钻孔深部的两块

闪长玢岩样品进行5-@20B@7.

锆石C@BD

定年%结果显示这两块闪长玢岩样品中锆石的)*+

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加权平均年龄

结果在误差范围内一致%分别为#!AG#78

和#!E'FG*'A78

%表明庐枞盆地内黄寅冲铅锌矿区内闪长玢岩的形

成时代在#!A78

左右%进一步证实了庐枞盆地可能存在一期较早的岩浆活动&该期岩浆作用形成于庐枞盆地由

挤压向拉张转换的构造背景下%形成于#!;

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%并在#!A78

左右最为活跃%同时在庐枞盆地不同位置形成

了一系列与闪长玢岩相关的铁'铜'铅'锌矿产&

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关键词!庐枞盆地(黄寅冲铅锌矿(闪长玢岩(锆石C@BD

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文献标识码!

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文章编号!

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庐枞盆地位于长江中下游断陷带内%地处扬子

地块北缘%西邻郯庐断裂%区内构造)岩浆活动强烈%

是长江中下游成矿带中重要的火山岩盆地和矿集区

之一*

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世纪+*

年代以来%广泛开展了庐枞盆

地基础地质及矿床地质研究工作%对庐枞盆地地质

特征及成岩成矿作用的研究取得了全面进展%尤其

是同位素年代学研究取得了大量成果&因测试方法

及技术条件的限制%早期的HD

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等同位素

体系的测年结果仅具有参考价值%近年来较精确的

锆石C@BD

定年技术方法在庐枞盆地岩浆岩年代学

研究中得到广泛应用&较早的锆石C@BD

定年结果

显示庐枞盆地内岩浆岩形成时代大多晚于#!A

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%但最近在泥河铁矿及汪庄铜矿深部含矿闪

长玢岩获得的C@BD

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岩形成时代最早可达#!;78

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&目前针对庐

枞盆地深部含矿岩浆岩的同位素年代学研究仍相对

较少%盆地内是否存在一期相对较早的与盆地深部

成矿作用密切相关的二长'闪长质岩浆活动%有待

通过更多的)高精度的同位素年代学数据验证&

近年来%安徽省地质调查院在庐枞盆地内开展

大量地质矿产勘查及综合研究工作%先后发现了泥

河大型铁矿及黄寅冲大型铅锌矿&泥河铁矿及黄寅

冲铅锌矿的赋矿围岩均为盆地深部的闪长玢岩%因

此对庐枞盆地内闪长玢岩形成时代的精确研究能为

确立庐枞盆地闪长玢岩与成矿作用之间时空关系提

供重要的年代学证据%对庐枞盆地成矿模式及成矿

预测具有指导意义&前人关于泥河铁矿成岩成矿作

用研究的成果较丰富%但有关黄寅冲铅锌矿的矿床

地质)地球化学及年代学研究仍相对缺乏&因此%本

次研究采集了庐枞盆地黄寅冲铅锌矿深部的两块闪

长玢岩样品%通过5-@20B@7.

锆石C@BD

年龄测定%

确定黄寅冲铅锌矿闪长玢岩形成时代%探讨庐枞盆地

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收稿日期!

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责任编辑!谭桂丽

基金项目!中国地质调查局地质调查项目#项目编号!

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$和安徽省地勘局地质科研项目

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第一作者简介!李玉松%

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年生%男%高级工程师%矿产地质勘查专业%从事地质矿产勘查)地球化学勘查和技术管理工作&

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内早期闪长质岩浆活动与成矿作用之间的关系&

!

!

区域地质特征

庐枞火山岩盆地位于安徽省庐江县和枞阳县之

间%构造位置上处于扬子地块东北缘&庐枞盆地被

多个深大断裂控制#图#

$%总面积约;**KL

)

%北宽

南窄)隆凹相间%是一个总体呈耳壳状的继承式或基

底坳陷型火山盆地*

;

+

&

伴随着燕山期构造岩浆活动%盆地内形成了一

套橄榄安粗岩系的火山碎屑岩)火山熔岩)次火山岩

及侵入岩&其中%火山岩由老至新可分为两个阶段

四个旋回%即较早的龙门院旋回'砖桥旋回和相对

较晚的双庙旋回'浮山旋回&不同旋回形成的火山

岩呈喷发不整合接触%平面上呈半环状分布%火山活

动中心随时间从盆地周边向盆地中心迁移&

庐枞地区的侵入岩主要包括盆地北部的沙溪岩

体)冶父山岩体及盆地内部几十个大小不同的岩体

#图#

$&庐枞盆地共有!E

个侵入体出露%侵入体分

布受基底构造)火山构造共同控制%呈北东向分布&

已知的侵入体多分布于盆地南缘及北东缘%以二

长'正长岩)钾长花岗岩为主&随着庐枞盆地深部

找矿工作的开展%安徽省地矿局)中国地质科学院等

单位在盆地中北部施工了大量的超#***L

%甚至是

超!***L

的钻孔%这些钻孔揭示了盆地中北部火山

岩盖层之下广泛分布的侵入岩岩基%可能覆盖盆地

大部分区域&这些岩体自北向南主要分为闪长质岩

体)二长质岩体)正长质岩体及-

型花岗岩E

种类

型&其中%闪长质岩体主要分布于庐枞盆地北东缘%

其侵位代表了庐枞盆地最早一期岩浆的侵入活动%

侵入体主要为闪长质岩石%以黄屯闪长玢岩)泥河深

部闪长玢岩)罗河深部闪长玢岩)杨山深部闪长玢岩

和大鲍庄深部闪长玢岩为代表&

图#

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安徽庐枞盆地地质简图#据文献*

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+和文献*

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中侏罗世罗岭组(

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钾长花岗岩类-

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推测的基底断裂及编号(

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研究区

位置(

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滁河断裂(

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庐江'皇姑闸'铜陵拆离断层(

$

沿江冲断带(

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陶家湾'施家湾断裂(

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罗河'缺口断裂(

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陶家巷断裂(

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塘家园'砖桥断裂(

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枞阳'黄屯断裂&

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成矿地质特征

研究区内出露的地层较少#图)

$%第四系芜湖

组大片覆盖%火山岩地层仅白垩系下统龙门院组

#

I

#

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$和砖桥组#

I

#

"

$出露于研究区南西部%少量侏

罗系下统磨山组#

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#

#

$出露于研究区北东部&区内

深部钻孔见侏罗系中统罗岭组#

J

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$)三叠世上统拉

犁尖组#

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$)三叠世中统铜头尖组#

/

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$%在龙桥铁

矿深部)杨山铁矿区深部的粗安玢岩体中见中三叠

统东马鞍山组#

/

)

%

$&区内构造相对简单%目前仅

发育单斜构造)局部小型断裂构造)节理及小型破碎

带)侵入接触构造等&

图)

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庐枞盆地黄寅冲铅锌矿区地质简图#据安徽地调院内部资料改编$

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研究区内岩浆岩主要有超浅成相的黄屯闪长玢

岩)浅成相的焦冲正长斑岩%以及龙门院旋回的次火

山岩#岳山粗安斑岩$和喷发岩等&黄屯闪长玢岩分

布于黄屯周围%长轴为北北西%岩体属超浅成相%呈

岩株状产出%出露形态大体呈椭圆形%出露面积为)

KL

)

%是区内最重要的岩浆岩&焦冲正长斑岩分布

于铜盘山南东'雄鸡山'美人献花山%长轴方向为

东西向%属浅成相%呈较大的岩株产出%出露面积为

AKL

)

%岩体相带不明显%但由中心向边缘其矿物特

征稍有变化&岳山粗安斑岩主要分布于铜盘山'岳

山北麓%延伸AKL

%呈北北东向展布%出露面积#

KL

)

&野外地质调查发现岳山粗安斑岩形成时间最

早%其后是黄屯闪长玢岩上侵%最后上侵的是焦冲正

长斑岩&岳山粗安斑岩)黄屯闪长玢岩与本区铅锌

矿关系密切%是主要的控矿围岩%而焦冲正长斑岩为

晚期浅成侵入岩%局部对铅锌矿体具有破坏作用&

#

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样品"分析方法和结果

#$!

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样品

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本次研究选取两块较典型的闪长玢岩样品%分

别采于黄寅冲铅锌矿区ZI*A*#

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孔深部!A*

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段岩芯%两块样品岩石学特征

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李玉松%等!安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩锆石C@BD

年龄及其地质意义!

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基本一致&

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$呈灰'深灰色%风化后呈黄褐色)黄绿

色%斑状结构%块状构造&矿物成分主要为斜长石

#中)更长石%少量钠长石$和角闪石#图!

)图E

$&斑

晶主要由斜长石和角闪石组成%偶见少量钾长石)辉

石和黑云母%局部见少量石英%斑晶含量!A[

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&斜长石斑晶被基质熔蚀成半自形板状%少见

聚片双晶%但双晶带不连续%大小#LL\)LL

右&角闪石斑晶含量A[

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%局部可达#A[

%大

小为#

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质多呈微晶结构%局部微晶交织结构%微晶斜长石粒

径为*'*#

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%部分为*'#

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%基质

中常见微晶次生石英和少量绿泥石&岩石中的副矿

物主要为磷灰石)榍石等&岩体局部见流动构造%长

条形)板柱状的角闪石和斜长石定向排列%岩体相带

不发育&岩石普遍发生蚀变%主要为水云母化)绿泥

图!

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黄寅冲铅锌矿闪长玢岩岩心样品照片

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黄寅冲铅锌矿闪长分岩岩心样品薄片镜下显微特征

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角闪石(

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斜长石#高岭石化$

石化%次为绿帘石化)绢云母化)硅化)碳酸盐化和高

岭石化&岩石矿化蚀变总体较强#图A

$%其中黄铁

矿化较普遍%深部矿化明显%主要为铅锌矿化%次为

黄铁矿化%有不均匀的黄铜矿化&

图A

!

黄寅冲铅锌矿闪长玢岩矿化蚀变特征

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闪锌矿%呈浸染状)细脉状构造(

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早世代黄铁矿%

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晚世代黄铁矿(

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方铅矿%黄铁矿与方铅矿形成交

代侵蚀结构

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分析方法

锆石颗粒均选自于较新鲜的岩石样品%样品重

约AK

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&首先采用磁选和重液分选等技术分选%然

后利用双目镜选择透明且具有代表性的锆石颗粒并

制成环氧树脂样品靶%磨至锆石颗粒中心部位后抛

光%进行05

显微结构观察后挑选合适的锆石颗粒

和"或区域准备进行C@BD

年龄测定&锆石05

显微

结构照像工作在中科院地质与地球物理研究所电子

探针和扫描电镜实验室完成&锆石原位微区C@BD

同位素定年在中国地质大学#武汉$地质过程与矿产

资源国家重点实验室利用5-@20B@7.

完成&激光

剥 蚀 系 统 为3P%58W)**A

%

20B@7.

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&激光剥蚀过程中采用载气为氦气%激光剥

蚀孔径为!)

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%激光脉冲为+1?

%激光能量为A*

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&

C@BD

同位素定年采用锆石F#A**

作为外标校

正%元素含量用(2./+#*

作外标)

)F

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作内标进行

标定&对分析数据的离线处理采用软件20B7.

@

:8U808&

完成*

#*

+

&详细的仪器操作条件和数据处理

方法见参考文献*

#)@#!

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定年结果

庐枞盆地黄寅冲铅锌矿区两块闪长玢岩样品

#

0'160ZI*A*#@#

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0'160ZI*"*E@!

$中的锆石自

形程度总体较差%多为半自形'他形不规则状%仅少

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数锆石呈较自形短柱状%锆石长度多为#**

!

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*

L

%长"宽为#^#

!

)^#

&锆石05

图像显示大部

分锆石具典型的岩浆锆石特征*

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+

%具有较宽的岩

浆振荡环带%但阴极发光强度不一%少数锆石环带特

征不明显%具面状或扇状分带#图+

$&

图+

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黄寅冲铅锌矿闪长玢岩样品锆石05

图像

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对黄 寅 冲 铅 锌 矿 闪 长 玢 岩 样 品 #

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颗锆石进行C@BD

年龄测定 #表

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$&分析点具有较高的/=

含量及较高的/=

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平均年龄为#!AG#78

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$%代表了该闪长玢岩

的形成年龄&

对闪长玢岩样品#

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$中的)E

个颗锆石进行C@BD

年龄测定#表#

$&分析点位于

具有较明显的岩浆振荡环带区域%分析点具有极高

的/=

含量及较高的/=

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外%其余分析点/=

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%平均为

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$&这些分析点的年龄结果中%除#

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结果较老外#

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$%其余)!

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年龄结果协和度较高%

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年龄在#!EGA

78

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#!"GE78

之间%加权平均年龄为#!E'FG*'A

78

#图"

$&该年龄结果与样品0160ZI*A*#@#

得的锆石C@BD

年龄结果在误差范围内基本一致%

说明庐枞盆地黄寅冲铅锌矿内含矿闪长玢岩的形成

时代约为#!A78

&

图"

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黄寅冲铅锌矿闪长玢岩5-@20B@7.

锆石C@BD

龄一致曲线图

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左右&

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李玉松%等!安徽庐枞盆地黄寅冲铅锌矿床闪长玢岩锆石C@BD

年龄及其地质意义!

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自上世纪末以来%庐枞盆地岩浆岩的地球化学

研究及同位素测年工作取得了显著进展*

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%显示

庐枞盆地岩浆作用的时代基本在#!;

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间%但对于庐枞盆地内是否存在一期早白垩世的与

深部成矿作用相关的闪长质岩浆作用仍存在争议&

近年来有关庐枞盆地内较早的二长'闪长质岩浆岩

的年代学报道逐渐增多#表)

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庐枞盆地闪长质岩浆作用与成矿

庐枞盆地作为长江中下游成矿带的一个重要矿

集区%其岩浆作用属于中国东南部燕山期岩浆活动

的一部分&前人对中国东部燕山期构造)岩浆及成

矿作用的研究表明%燕山运动基本可分为主挤压造

山阶段)过渡阶段)主伸展阶段)次挤压阶段)再伸展

阶段等多个阶段%而长江中下游燕山期成矿主要发

生在其中的过渡阶段#约#EA

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浆作用与区内成矿作用密切相关&综合前人研究结

果*

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%庐枞盆地内闪长玢岩形成时代应在#!;

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之间%处于挤压'拉张的构造转换背景之

下%庐枞盆地内岩浆源区为成分接近,72

富集地幔

的交代地幔%俯冲造成岩石圈的拉张减薄)软流圈上

涌%减压作用导致交代地幔发生部分熔融%熔体上升

进入岩石圈地幔%部分软流圈地幔来源的岩浆与岩

石圈地幔中富集组分相互作用%形成了富钾的岩浆

并底侵至壳幔边界%在下地壳形成岩浆房%在岩浆房

发生了岩浆分异)分离结晶作用&在早白垩世%岩浆

通过深部断裂上升侵位%在上升侵位过程中受一定

程度的陆壳同化混染&在岩浆不断演化中%成矿物

质及成矿热液从岩浆中分异和富集%成矿流体在运

移过程中与围岩发生反应%并在庐枞盆地不同位置

形成了一系列与闪长玢岩相关的铁'铜'铅'锌

矿产&

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品的锆石)*+

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闪长玢岩的形成时代约为#!A78

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$庐枞盆地内存在一期较早的闪长质岩浆活

动%该期岩浆作用与盆地内早白垩世早期的铁'

铜'铅'锌矿床密切相关&

致谢!本文得到了中国科技大学壳幔物质与环

境重点实验室陈福坤教授"中国地质大学#武汉$地

质过程与矿产资源国家重点实验室胡兆初教授的帮

助!在此表示衷心感谢%

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为了进一步突出办刊特色%提升刊物质量%加强学术交流%更好地为广大读者服务%经国家新闻出版

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年龄及其地质意义!