2017, Vol. 33
2. 合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心, 合肥 230009;
3. 澳大利亚国立大学地球科学研究中心, 堪培拉 0200
2. Ore Deposit and Exploration Centre, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;
3. Research School of Earth Sciences, The Australian National University, Canberra 0200, Australian
长江中下游多金属成矿带是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一，主要由鄂东南、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇七个大型矿集区组成，与中生代岩浆作用的演化密切相关(Zhou et al., 2015; Wang et al., 2015a, b)；其中，宁芜矿集区中铁矿床非常发育，是“玢岩铁矿”的发源地(宁芜研究项目编写小组，1978；常印佛等，1991; 翟裕生等, 1992; Zhou et al., 2013)。前人对宁芜矿集区内的成岩成矿作用已开展了大量研究，在同位素地球化学(马芳等, 2006; 周涛发等, 2008; 范裕等, 2010)、成岩成矿作用过程(王元龙等, 2001; 张世生, 2006; 林刚和许德如, 2010; 段超等, 2011)、区域成矿规律(唐永成等, 1998; Mao et al., 2011; 周涛发等, 2011a; 杜建国和常丹燕, 2011)等方面取得了诸多重要的研究成果。宁芜南部钟姑矿田铁矿床分布集中而成因各异，已有研究程度较低(顾连兴和阮惠础, 1996; 洪东良和孙莉, 2006; Hou et al., 2009, 2010)，与宁芜盆地内凹山和梅山矿田相比，钟姑矿田铁矿床的成矿岩浆岩皆为中基性侵入岩，年代上集中于129~132Ma之间且具有相似的主微量地球化学特性(范裕等, 2010; 孙维安等, 2016; Sun et al., 2017)，地球物理指示钟姑矿田各岩体可能存在共同的岩浆房(宁芜研究项目编写小组, 1978; Hou et al., 2009)，因而需要进一步揭示其源区及深部演化过程。
锆石的同位素体系比较稳定，在后期的岩浆、变质作用下仍能保持原始同位素比值(Grifffin et al., 2002)。在原位U-Pb定年的基础之上开展同位素测试，可作为指示岩浆源区、揭示演化过程的有利证据(姚磊等, 2013)。锆石具有较高的Hf含量和非常低的Lu/Hf比值，因此不确定性引起的176Hf/177Hf比值的误差很小(吴福元等, 2007)，代表了岩浆岩形成时的源区特征。此外，地幔的高温环境使得幔源岩浆(包括岩石圈地幔和软流圈地幔)及与之平衡的锆石的O同位素组成相当均一(δ18O=5.3±0.3‰)，并且几乎不受结晶分异的影响(Valley et al., 2005)。因此锆石Hf-O同位素联合示踪，是目前限定岩石圈地幔和地壳等端元组份性质最有效的方法(Kemp et al., 2007; Bolhar et al., 2008; Wang et al., 2016)。近几年学者已经开展对长江中下游部分代表性岩浆岩锆石Hf同位素研究并取得到了一定程度的认识(姚磊等, 2013; 黄圭成等, 2013; 瞿泓滢等, 2012; Yan et al., 2008; 闫峻等, 2012; 刘建敏等，2016；彭陆, 2016; Wang et al., 2013a)，而锆石原位O同位素研究在宁芜矿集区内未见报道，一定程度上制约了对该区域成矿岩浆岩的系统性认识。
本次工作以宁芜南部钟姑矿田姑山、龙山、白象山、钟九和太平山铁矿床的成矿岩浆岩为研究对象，在野外和显微岩相学矿物学观察的基础上，进行LA-MC-ICP-MS原位锆石Hf同位素和SHRIMP原位O同位素测试，结合前人年代学及地球化学工作，对宁芜盆地钟姑矿田岩浆岩源区性质开展进一步的研究，对长江中下游地区岩浆岩壳幔相互作用及演化过程进行深入探讨。
1 区域地质背景长江中下游成矿带位于扬子板块北缘，大别造山带前陆的长江断裂带内。南缘为阳兴-常州大断裂，北侧以襄樊-广济大断裂以及郯庐大断裂为界，是我国重要的铜铁多金属成矿带之一(常印佛等，1991；翟裕生等，1992；唐永成等，1998；周涛发等, 2008, 2011a)。该区自晋宁期以来，经历了古生代盖层沉积阶段和中生代板内变形阶段，受特提斯构造域、古太平洋构造域等复合背景控制。长期的构造作用、岩浆活动和成矿作用形成了丰富多样的铁、铜、金多金属等矿床组合(唐永成等，1998；周涛发等, 2008, 2011a)。其中矿床以矿集区形式沿江呈近东西-北东向弧形展布，南西至北东分别为鄂东南、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇七个大型矿集区(图 1a)，共发育各类铁、铜、金矿床约200余处(Pan and Dong, 1999；Mao et al., 2006；周涛发等，2008)。其中，铜陵、安庆-贵池、九瑞、宁镇等矿集区位于断隆区，庐枞、宁芜矿集区主要位于断陷火山盆地区(断凹区)。在断凹区中由东向西顺次发育有北北东向溧水、溧阳、宁芜、繁昌、庐枞、怀宁和金牛盆地等火山岩盆地，具有拉分盆地的性质，主要发育一套橄榄安粗岩质火山-侵入岩，并产出了火山-次火山热液型和沉积改造型等铁矿床及硫铁矿、硬石膏和明矾石矿床(宁芜研究项目编写小组, 1978；周涛发等，2008；范裕等，2010)。
|
图 1 研究区地质图 (a)长江中下游矿集区构造及矿床地质图(据Mao et al., 2011修改)；(b)宁芜盆地地质和矿产图(据宁芜研究项目编写小组, 1978修改)；(c)钟姑矿田岩构造-岩浆岩-典型矿床分布图 Fig. 1 Sketch geological map for study area (a) sketch map showing tectonic and mineral resources of the Middle-Lower Yangtze River Valley Metallogenic Belt (modified after Mao et al., 2011); (b) generalized geological maps showing the geology and mineral resources of the Ningwu Basin, including the main geological units discussed in the text, major faults, and the location of major mineral deposits within the basin (modified after Ningwu Research Group, 1978); (c) geological map of the Zhonggu ore field, showing major lithological units and intrusions and the location of key mineral deposits (shown as numbers) and faults |
宁芜盆地位于长江中下游成矿带东部, 盆地边界受北北东向长江断裂、方山-南陵断裂、北西向南京-湖熟断裂和芜湖断裂控制, 属中生代褶皱坳陷的黄马青组及象山群盆地基础上发育起来的继承式断陷型火山盆地(宁芜研究项目编写小组, 1978; 范裕等，2010)，其形成和构造格局均受东侧的郯城-庐江深断裂的控制，沿长江构造剪切带东侧呈NNE向带状展布。地层主要有三叠系周冲村组和黄马青组、侏罗系象山群、白垩系火山岩及第四系。三叠系中统周冲村组(T2z)仅在盆地的南段和北段有分布，主要为泥灰岩、大理岩化灰岩，白云质灰岩为主，夹有钙质页岩，下部夹石膏、硬石膏层；上统黄马青组(T3h)分布于盆地东部和南段钟姑山地区，属海陆交互相到陆相砂页岩建造，岩性主要以灰紫色钙质粉砂岩、粉砂质页岩和页岩为主，下部钙质页岩增多，且夹薄层灰岩；侏罗系中下统象山群(J1-2xn)主要出露于盆地边缘，为陆相碎屑岩建造，以灰白色石英砂岩、长石砂岩为主，局部夹粉砂岩和页岩，底部为灰白色石英砾岩，与下伏黄马青组呈平行不整合关系接触(宁芜研究项目编写小组, 1978)。此后白垩纪早期宁芜盆地发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组四组火山岩旋回, 以龙王山组(约20%)和大王山组(约75%)为主, 姑山组和娘娘山组火山岩约占5%。锆石U-Pb同位素定年显示(周涛发等，2011b), 宁芜火山岩喷发时期为126.6~134.8Ma, 是早白垩世持续性火山喷发的产物。
宁芜盆地内的主要侵入岩为闪长岩类，岩体以超浅成相为主，侵入深度约500~1500m左右，与盆地内玢岩型铁矿床关系密切。这类岩体出露面积大小不一，盆地北段以闪长玢岩为主出露于吉山, 凤凰山和其林山一带(图 1b)；中段集中在陶村, 南山, 和尚桥和凹山等地区，而南部钟姑矿田以闪长岩类为主，分布在和睦山、钟山和姑山一带, 以和睦山岩体, 白象山岩体和姑山岩体为代表。区域的重磁资料和矿区的钻探结果表明, 地表成群出露的小岩体在深部可能彼此或部分相连(Hou et al., 2009, 2010; 范裕等，2010)。与岩浆岩分布相应的形成了梅山，凹山和钟姑三个矿田(图 1b)，共发育大、中、小型铁矿床30余处，铁矿石储量约27亿吨(周涛发等，2011a)。典型矿床有梅山铁矿床、凹山铁矿床、陶村铁矿床、和尚桥铁矿床、白象山铁矿床、和睦山铁矿床和姑山铁矿床等(周涛发等，2011b; Sun et al., 2017)。
2 钟姑矿田及典型矿床地质特征 2.1 矿田地质概况钟姑矿田位于宁芜火山岩盆地南段，是宁芜盆地重要的铁矿田之一(图 1c)，面积近200km2。矿田内复式褶皱发育，以钟姑复式背斜为主体，并贯通整个钟姑矿田，轴向NNE，沿姑山-钟山-陶公山一线分布，向北倾伏，向南开阔，长达11km以上，轴部局部有周冲村组灰岩出露，钟姑复式背斜两翼分布一系列的次级褶皱，两翼依次有黄马青组砂页岩和象山群砂岩(高道明和赵云佳，2008)。其中常龙背斜、钟姑背斜、白象山背斜控制了矿床的分布。矿田内断裂构造同样发育，燕山早期，在褶皱构造地应力的作用下，产生了钟姑矿田内NNE和NNW向两组断裂构造。基底地层为三叠系中统周冲村组白云质灰岩夹膏盐层、上统黄马青组砂页岩、侏罗系中下统象山群砂页岩。区域上与铁成矿密切相关的地层为三叠系周冲村组及黄马青组，有关的侵入体均为浅成的闪长质岩体(图 2；Hou et al., 2009, 2010; Li et al., 2015)。
|
图 2 钟姑矿田典型矿床剖面地质图(据宁芜研究项目编写小组，1978修改) Fig. 2 Geological cross-sections through the Zhonggu Fe deposits (modified after Ningwu Research Group, 1978) |
矿床的矿石矿物及蚀变组合较为相似。围绕闪长岩体和接触带划分为浅色蚀变外带和深色蚀变内带(宁芜研究项目编写小组, 1978)，浅色蚀变带主要为钠长石化、高岭土化、碳酸盐化；深色蚀变带是矿化主要蚀变带，又分为两个亚带：阳起石-金云母蚀变带和绿泥石-绿帘石蚀变带，与矿化密切相关。蚀变矿物绿泥石是分布较普遍的矿物，主要为叶绿泥石和鳞绿泥石，呈粒状、片状、鳞片状或纤维状集合体沿矿物粒间嵌布，部分由金云母蚀变而成(图 3i)，有时两者呈过渡状态，局部鳞片状、粒状绿泥石常富集成团块。透辉石在岩体及接触带中少量分布，自形粒状，颗粒中常含磁铁矿，常被金云母绿帘石等交代(图 3j)。
|
图 3 钟姑铁矿田主要矿化和蚀变矿物组合 (a)黄马青组砂页岩；(b)白象山矿床弱蚀变的闪长岩体；(c、d)闪长岩接触蚀变晕；(e)典型的浸染状矿石(龙山矿床)；(f)矿石镜下形态(龙山矿床)；(g、j)共生矿物组合(龙山矿床)；(h、i)太平山矿床典型膏辉岩.Mt-磁铁矿; Py-黄铁矿; Chl-绿泥石; Ep-绿帘石; Phl-金云母; Di -透辉石; Kfs-钾长石; Ab-钠长石; Hem-赤铁矿; Po-磁黄铁矿; Anh-硬石膏 Fig. 3 Main mineralization and alteration assemblage in the Zhonggu Fe deposits Mt-magnetite; Py-pyrite; Chl-chlorite; Ep-epidote; Phl-phlogopite; Di-diopside; Kfs-K-feldspar; Ab-albite; Kln-kaolinite; Hem-hematite; Po-pyrrhotite; Anh-anhydrite |
龙山矿床 为近年来新发现的矿床，矿床受北东向推覆构造控制(图 2)，赋矿部位以周冲村组地层的层间裂隙、岩体与周冲村组的接触带及内带为主，其次是黄马青组与周冲村组的假整合面。赋矿层标高-268~-750m。产出部位较稳定，连续性较好，矿石结构以半自形、他形细粒为主，次为交代结构。矿石构造以块状、层纹状、条带状为主，次为角砾状构造。矿石矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、雌黄铁矿和黄铜矿。矿物共生组合为硬石膏-黄铁矿-磁铁矿、硬石膏-金云母(绿泥石)-黄铁矿-磁铁矿、金云母(绿泥石)-磁铁矿(图 3d, g, j)。硬石膏一般呈他形面状，镜下显示一组较明显节理，而金属矿物及金云母、绿泥石等早期蚀变矿物则在面状硬石膏的视域背景中交代共生(图 3i)，金属硫化物黄铁矿一般呈他形生长于磁铁矿颗粒间隙，偶可见他形黄铜矿在黄铁矿颗粒边缘产出，显示出明显先后顺序。
姑山矿床 钟姑矿田露天铁矿，主矿体呈似穹窿状、钟状(Hou et al., 2009)，产于辉石闪长玢岩和三叠系黄马青组砂岩地层接触带，区域性近南北向断层和南西西向断层是成矿前主要的断裂，两条交叉断裂控制着岩体的侵入，同时为主要的导矿构造(宁芜研究项目编写小组，1978) (图 4)。矿石结构主要有半自形和他形粒状结构；根据矿石形态特征、矿化程度，将矿石分为块状、角砾状、网脉状及浸染状矿石四种(Hou et al., 2009, 2010)。围岩蚀变较为单一，角砾状矿石中角砾多发育硅化、高岭土化。赤铁矿呈浸染状分布于辉石闪长玢岩中，岩体发生强烈高岭土化蚀变；脉状矿石含有大量磷灰石，穿切早先形成的块状矿石及角砾状矿石。
|
图 4 钟姑矿田代表性岩浆岩样品手标本及镜下照片 (a-c)龙山辉石闪长岩；(d-f)姑山辉石闪长玢岩；(g-i)白象山闪长岩；(j-l)钟九闪长岩；(m-o)太平山二长岩.Hbl-角闪石; Pl-斜长石; Kfs -钾长石; Px-辉石; Mt-磁铁矿; Anh-硬石膏 Fig. 4 Representative hand specimen photographs and photomicrographs of the intrusions within the Zhonggu ore field (a-c) Longshan gabbrodiorite; (d-f) Gushan porphyritic gabbrodiorite; (g-i) Baixiangshan diorite; (j-l) Zhongjiu diorite; (m-o) Taipingshan monzonite. Hbl-hornblende; Pl-plagioclase; Px-pyroxene; Kfs-K-feldspar; Mt-magnetite |
白象山矿床 位于钟姑矿田北东部，铁矿体产于闪长岩和三叠纪黄马青下段钙镁质砂页岩接触带部位(图 2)，矿体形态与围岩一致沿背斜轴部呈透镜状产出。主要受到白象山背斜和NNE、NNW两组断裂的控制，主矿体缓倾斜且厚薄变化较大，局部呈现分枝的似层状。靠近矿体一侧岩体蚀变和矿化逐渐加强(图 3c, d)。矿石矿物主要有磁铁矿-赤铁矿，赤铁矿-黄铁矿-黄铜矿。发育透辉石化、透闪石化、绿泥石化和绿帘石化等蚀变，主要矿物共生组合为透辉石-透闪石，磁铁矿-金云母-绿泥石，赤铁矿-绿泥石-硬石膏。透辉石、透闪石矿物往往自形程度较高，形成时间较早，在后期被金云母、绿泥石等蚀变矿物交代。
钟九矿床 主要矿体赋存于周冲村组灰岩与闪长岩体接触部位，不整合面为主要的控矿构造，受不整合面控制，矿体产出层位稳定，连续性好，规模大(图 2)。总体走向NE42°，长1219m，南东向延展宽115~826m，平均456m。矿石结构主要有半自形-自形晶粒状结构，矿石构造以浸染状为主，次为块状以及粉末状、条带状。矿石矿物主要为磁铁矿，黄铁矿，黄铜矿。脉石矿物包括金云母、透辉石、绿帘石、绿泥石和少量磷灰石。矿物组合为磁铁矿-金云母-绿泥石、黄铁矿-黄铜矿、绿帘石-绿泥石-黄铁矿。
太平山矿床 产于二长岩体内以及二长岩与三叠纪膏岩层的接触带(图 2)。矿体赋存在下接触带附近，内、外带均有分布，矿体赋存标高-252~-881m，夹石岩性与围岩相同，内带以矿化、蚀变二长岩为主，偶见蚀变沉积岩捕虏体；外带以矿化、蚀变沉积岩为主。矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿和少量黄铜矿。磁铁矿颗粒以稀疏浸染状和脉状为主，蚀变主要为金云母及绿泥石化和绿帘石化，可见后期的硬石膏脉穿插，大部分硬石膏为白色，少量玫瑰紫色硬石膏(孙维安等，2016)，矿体下部可见自形短柱状透辉石颗粒生长于块状硬石膏中，为典型的膏辉岩矿物组合。
3 样品描述与分析方法 3.1 样品特征选取远离矿化及蚀变带的新鲜钻孔样品作为本次研究的测试对象。
龙山辉石闪长岩(样号LS401)呈深灰色，半自形-自形粒状结构，块状构造，主要由斜长石组成；辉石和角闪石总含量在15%左右，粒径0.5~1mm，单偏光下具有明显多色性，正交镜下显示二级干涉色。斜长石主要为更长石和中长石，粒径0.5~1.5mm，较为自形，聚片双晶发育，斜长石总量约占80%，矿物之间偶见后生的硬石膏充填其中，副矿物含量在5%以下，为少量磷灰石、金红石和榍石(图 4)。
姑山辉石闪长岩玢岩(样号GZK-1)呈灰绿色，细粒不等粒斑状结构，部分可见辉绿结构，即辉石八方短柱状，具有明显多色性，正交镜下显示二级干涉色。斜长石含量约占70%~80%，粒径小于1mm，自形斑状或半自形粒状。斜长石牌号集中在36~51之间，多为中长石和更长石，斜长石多呈环带结构，其余少量副矿物。
白象山闪长岩(样号BX3304)呈灰绿色，相对龙山岩体辉石含量少，但长石晶体较为粗大，一般在1.5~2.5mm，斜长石聚片双晶较为典型，属中拉长石，含量约占30%。偶见单斜辉石和普通角闪石，具有明显的多色性。晶隙间也可见有少量硬石膏充填，副矿物为榍石、锆石和少量金红石。
钟九闪长岩(样号ZZK51)呈现浅灰绿色，长石半自形-自形不等粒结构，粒径一般在0.2~0.7mm，大者可达1~1.5mm，斜长石牌号在33~40左右，角闪石含量约占10%，多色性明显，中正突起。少量短柱状辉石，正交镜下可见二级蓝绿干涉色。副矿物可见磁铁矿、锆石，含量较少。
太平山二长岩(样号TP402)呈浅肉红色，柱粒状结构，块状构造，岩石成分主要为钾长石、斜长石，角闪石矿物很少，几乎不见辉石，斜长石较为自形，板状，粒径约为0.3~0.8cm, 含量约为45%，常见聚片双晶，部分具有环带结构，钾长石晶形较差，多为他形，粒径约为0.5~1.2cm，含量约为40%，常见卡斯巴双晶，与斜长石相间分布，具有二长结构；长石局部高岭土化；暗色矿物主要为角闪石，含量约5% (图 4)。副矿物有榍石、磷灰石、磁铁矿等。
3.2 分析测试方法本次工作选择钟姑铁矿田姑山辉长闪长玢岩、龙山辉长闪长岩、和睦山闪长岩、白象山闪长岩、钟九闪长岩和太平山二长岩为研究对象，每个矿床挑选出6~8kg的新鲜岩石样品进行粉碎筛选、常规重液、电磁等分选工作，挑选出发育较好且具有代表性的锆石颗粒，用双面胶将其粘在干净的载玻片上，并对样品进行打磨、抛光，并在双目镜下随时注意观察抛磨的情况，以露出最大的光洁面为佳，为Hf、O同位素分析进行准备工作。
锆石的阴极发光(CL)图像是重庆宇劲科技服务有限公司制作。将U-Pb测试后的锆石靶再次打磨抛光后，标注原测试点位点号，在澳大利亚国立大学地球科学中心(RSES)进行锆石Hf-O同位素测试。O同位素使用高分辨离子探针(型号为SHRIMPⅡ)进行测试, 测得的δ18O/δ16O比值通过VSMOW值(δ18O/δ16O=0.0020052)来校正，再加上仪器质量分馏校正(IMF)即为该点的δ18O值((δ18O)M=((18O/16O)M/(0.0020052-1)×1000(‰)；IMF=δ18OM(standard)-δ18OVSMOW；δ18OSample=δ18OM +IMF)。详细分析方法参考Ickert et al. (2008)。Hf同位素使用螺旋式HELEX剥蚀系统多接收器等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)，由美国Coherent Inc.公司生产的COMPex PRO 102 ArF准分子激光源和美国Agilent公司生产的Agilent 7500a ICP-MS组成。激光束斑为30μm，详细测试方法参见Eggins et al. (2005)。测试标样选取91500、FC-1、Mud Tank、QGNG和PLE，同位素数据使用Iolite程序包软件离线处理，处理通用流程参见Paton et al. (2011)。
4 锆石原位Hf-O同位素测试结果Hf-O同位素测点及已发表年代学数据见表 1，锆石Hf-O同位素测试结果见表 2。各组Hf-O同位素值见图 5。
|
表 1 宁芜及长江中下游Hf-O同位素数据 Table 1 Zircon Hf-O isotop date of Ningwu and Middle-Lower Yangtze River Metallogenic Belt |
|
|
表 2 钟姑矿田成矿岩体锆石Hf-O同位素测试结果 Table 2 Zircon Hf-O isotopic analyzed results of ore-related intrusions in Zhonggu iron ore field |
|
图 5 钟姑矿田成矿岩体锆石CL图及样品测试点位 Fig. 5 CL images and measured points of zircons from ore-related intrusions in Zhonggu iron ore field |
姑山辉石闪长玢岩8颗锆石Hf同位素测试结果显示，176Hf/177Hf比值变化范围较大，在0.282425~0.282615之间；εHf(t)=-12.3~-5.6(加权平均值为-9.0)，tDM2为1858~1436Ma，对应的δ18O集中在5.47‰~8.95‰(平均值为6.7‰)，其中1颗锆石δ18O=8.05‰，为离群值。
龙山辉长闪长岩22颗锆石Hf同位素及O同位素值较为均一，176Hf/177Hf比值集中于0.282517~0.282663，εHf(t)值相对离散，范围在-9.0~-3.9之间(加权平均值为-6.6)，tDM2为1328~1654Ma，对应的δ18O=5.09‰~5.95‰(平均值为5.48‰)。
白象山闪长岩体13颗锆石测试点176Hf/177Hf比值在0.282495~0.282695，εHf(t)值变化较大，范围在-9.8~-2.7之间(加权平均值为-6.3)，tDM2值同样相对离散(1257~1703Ma)，对应的δ18O=4.85‰~7.59‰(平均值为6.02‰)。
钟九闪长岩体Hf同位素集中于0.28252~0.282631，εHf(t)=-8.9~-5.0(加权平均值为-6.9)，tDM2为1400~1647Ma，对应的δ18O=4.23‰~6.39‰(平均值为5.8‰)，分布集中。
太平山二长岩测试结果分成两组：一组为126~131Ma的锆石，176Hf/177Hf比值范围变化范围很小，在0.282501~0.282584之间(n=13)。εHf(t)=-9.6~ -6.7(加权平均值为-8.3)，tDM2为1505~1689Ma，对应的δ18O=4.33‰~6.39‰(平均值为5.8‰)；另一组为继承锆石或捕获锆石(n=5)，个别锆石可见明显的新老锆石边界(图 5)，年龄皆为新元古代(分别为740Ma、748Ma、833Ma、828Ma、796Ma)，其176Hf/177Hf =0.282324~0.282487，比值变化范围较大。εHf(t)皆在-10以下(-15.8~-10.1)。tDM2=1720~ 2081Ma。对应的δ18O分别为7.66‰、7.3‰、5.04‰、7.51‰、7.29‰。
总体而言姑山辉石闪长玢岩176Hf/177Hf比值、εHf(t)值以及δ18O值变化较大，且176Hf/177Hf比值、εHf(t)值相对于其他岩体同白垩纪时期形成锆石的176Hf/177Hf比值、εHf(t)值低。太平山捕获锆石的176Hf/177Hf比值明显低于同一赋存岩体以及其他矿床岩体中的年轻锆石(最大者相差0.00203)，176Hf/177Hf和εHf(t)皆为最低值(图 6、图 7)。
|
图 6 钟姑铁矿田各矿床成矿岩体176Hf/177Hf比值、εHf(t)以及δ18O综合对比图 Fig. 6 Comparison of 176Hf/177Hf, εHf(t) and δ18O for ore-related intrusions in Zhonggu iron ore field |
|
图 7 钟姑铁矿田各矿床成矿岩体Hf-O同位素频谱图 Fig. 7 Historam of zircon εHf(t) and δ18O ore-related intrusions in Zhonggu iron ore field |
钟姑岩浆岩微量元素地球化学研究表明，该地区所有闪长岩类岩浆岩均具有低的Cr、Ni含量以及高的V含量，指示了岩浆岩经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶(Hou et al., 2010；Sun et al., 2017)，且轻稀土轻富集，重稀土亏损，稀土配分表现出了左侧陡斜，右侧平缓的右倾模式(蒋小娟, 2015; Sun et al., 2017)，而高Sr、Ba和轻稀土是岩石圈地幔部分熔融的体现(Rogers et al., 1998)，因此总体认为钟姑矿田的岩浆岩为幔源且具有富集的特征。钟姑矿田成矿闪长岩类侵入岩的最新的锆石Hf同位素研究显示，εHf(t)总范围在集中于-12.3~-3.9之间。起源于软流圈岩浆中的锆石具有亏损的Hf同位素组成(εHf(t)＞0)，而起源于古老的岩石圈地幔的岩浆，其中的锆石Hf同位素组成一般表现为富集的性质(εHf(t)＜0) (Bouvier et al., 2008)。同时各成矿岩体的多数锆石δ18O值均在7‰以下(表 2；图 7)，也表明钟姑岩体的岩浆源区主体为幔源而非壳源(闫峻等, 2012)。
前人对宁芜盆地的岩浆岩源区性质进行过一系列的探讨(马芳等，2006；周涛发等, 2008, 2011b；侯可军和袁顺达，2010；范裕等，2010；胡劲平和蒋少涌，2010；段超等，2011；袁峰等，2011)。胡劲平和蒋少涌(2010)获得宁芜盆地凹山铁矿赋矿辉长闪长玢岩的锆石εHf(t)为-8.6~-6.3, 指出该岩石的形成可能与富集岩石圈地幔熔融及地壳物质混合有关。侯可军和袁顺达(2010)对广泛分布的宁芜火山岩锆石Hf同位素测试值为-6.9~-0.7，也指示岩浆源区为幔源(Tang et al., 2012)。Sr-Nd同位素结果(87Sr/86Sr(t) (~0.706639)；εNd(t) (+5.3~+8.3))同样表明该区域岩浆源至于富集的岩石圈地幔(袁峰等, 2011; Hou et al., 2010; Zindler and Hart, 1986)。而盆地内各成矿岩体的年龄基本一致(侯可军和袁顺达，2010; 范裕等，2010), 这显示它们之间具有同源演化关系, 可能为同一期岩浆作用的产物(孙维安等，2016)。从εHf(t)-t(Ma)图解上直观显示(图 8a)，宁芜地区其他代表性成矿岩体(如凹山、吉山等)与钟姑矿田成矿岩体具有一致的εHf(t)范围和成岩年龄范围(侯可军和袁顺达，2010；胡劲平和蒋少涌，2010；范裕等，2010；Sun et al., 2017)，表明钟姑矿田成矿岩浆起源及演化与宁芜火山岩盆地内的闪长岩类具有相似的特征。钟姑矿田的姑山辉石闪长玢岩、龙山辉石闪长岩、白象山闪长岩、钟九闪长岩和太平山二长岩和宁芜地区凹山吉山等其他成矿岩体的锆石Hf同位素值与盆地内火山岩的值相近但总体略低(图 8a)，表明其均具幔源特征且侵入岩较区域内安山质火山岩更为富集(Bouvier et al., 2008; Tang et al., 2012)。这与其O同位素的幔源富集的特征也相对应(图 9)。
|
图 8 宁芜地区火山岩及侵入岩以及其他矿集区岩浆岩对比锆石εHf(t)图解 崆岭群数据源自Zhang et al., 2006a；董岭群数据源自Zhang et al., 2006b; DM=亏损地幔；EM=富集地幔 Fig. 8 t-εHf(t) diagram for the zircons from magmatic rocks in different ore district Data of Kongling Group after Zhang et al., 2006a; Data of Dongling Group after Zhang et al., 2006b |
|
图 9 长江中下游不同地区岩浆岩锆石锆石εHf(t)-δ18O联合图解 长江中下游与地幔平衡的锆石、太古代崆岭群和新元古基底的锆石εHf(t)及δ18O值引自Valley et al. (2005)、Guo et al. (2014)和Wang et al. (2013b).混合端元的同位素取值：太古代崆岭群εHf(t)=-65、δ18O=6.0‰(Guo et al., 2014)；新元古基底(长江中下游新元古低级变质岩和岩浆岩)εHf(t)=-8、δ18O=10.3‰(Wang et al., 2013b)；交代岩石圈地幔(由宁芜盆地姑山和娘娘山组火山岩代表)εHf(t)=0、δ18O=5.3‰~7.6‰(Yan et al., 2015) Fig. 9 Zircon εHf(t) vs. δ18O plot of the magnatic rocks in MLYRB |
地幔的富集过程一般通过两种方式，一为岩石圈地幔与从软流圈派生出来的富挥发分、低密度的熔体发生反应(Menzles et al., 1993; Gibson et al., 1995)；另一种即受俯冲板块释放熔流体发生交代作用(孙卫东等, 2008, 2010; Tang et al., 2012)。很多学者强调古太平洋板块俯冲作用的影响(吴利仁等, 1982; 邓晋福等, 1992; Maruyama et al., 1997)。我们的数据显示以钟姑矿田岩体为代表的宁芜地区，总体锆石δ18O值范围较大，但较其他矿集区的岩浆岩，落入与地幔平衡锆石的范围(5.0~5.6; Valley et al., 2005)，部分甚至在地幔值以下。图 10为依据前人数据对比各岩石组分全岩的氧同位素值(δ18O锆石-δ18O全岩=-0.0612×(wt% SiO2)+2.5; Vally et al., 2005)，长江中下游全岩的δ18O值与板块俯冲埃达克岩(6‰~9‰) (Bindeman et al., 2005)、蚀变洋壳(5.5‰~10‰)以及洋脊玄武岩(5‰~6.5‰; Muehlenbachs, 1986)部分重叠，可能指示宁芜铁矿集区岩浆岩源区受古太平洋俯冲流体交代的影响。
|
图 10 长中下游岩浆岩与其他地质体全岩氧同位素对比 麻粒岩捕掳体数据源自Kempton and Harmon (1992), 大洋中脊数据(MORB)和板块俯冲埃达克岩数据源自Muehlenbachs (1986)，沉积岩数据源自Hoefs (2009)，铜陵代表性岩体源自Wang et al. (2016); 庐枞盆地火山岩数据源自彭陆(2016)，繁昌盆地花岗岩数据源自闫峻等(2012).锆石O换算成全岩(WR)公式：全岩δ18O锆石-δ18O全岩=-0.0612×(wt.% SiO2)+2.5 (Valley et al., 2005), 钟姑岩体SiO2 (wt%)值依据Sun et al. (2017)全岩数据，其他SiO2 (wt%)值依据相应文献中岩体SiO2 (wt%)数据 Fig. 10 whole rock O isotope compare between magnatic rocks in MLYRB and other reservoirs of the Earth |
此外，前人对其他矿集区岩浆岩如庐枞盆地火山岩(Wang et al., 2006；彭陆，2016)、铜陵白芒山辉石闪长岩(高庚等，2006)以及贵池地区A型花岗岩(刘园园等，2012)展开了Sr-Nd同位素的工作，总体显示了相对较高的(87Sr/86Sr)i和较低的εNd(t)的规律，综合分析认为其在幔源演化过程中遭受俯冲洋壳交代。我国东部成矿动力学研究表明, 侏罗世与早白垩世期间为古特提斯构造体制向环太平洋构造体制转换时期，大规模的岩浆活动和成矿作用发生在由挤压向伸展的转化阶段(140~130Ma) (董树文等, 2011)，131Ma以后进入典型的伸展拉张背景(周涛发等, 2011a；任纪舜等，1999；陈培荣等, 2002)，135~126Ma期间的宁芜庐枞等盆地的火山-侵入岩与俯冲作用下的区域岩石圈减薄、软流圈地幔上涌密切相关(胡劲平和蒋少涌, 2010; Chen et al., 2014; Sun et al., 2017)。因此包括宁芜在内的长江中下游早白垩纪岩浆岩源区均受到了俯冲板片流体的影响(Chen et al., 2014)。
5.2 长江中下游地区岩浆岩系统收集长江中下游铜陵、庐枞、宁芜以及繁昌地区代表性岩浆岩的Hf同位素数据，对比研究得出所有岩浆岩的锆石Hf同位素值均在球粒陨石演化线之下，具有幔源的特征(图 8b)，且从145~135Ma和铜金矿床密切相关的铜陵地区中性岩浆岩到135~126Ma与铁矿床密切相关的阶段的宁芜和庐枞地区中性岩浆岩，再到126~123Ma铀金矿化的繁昌地区花岗岩，岩浆岩的Hf值逐渐接近于球粒陨石值，整体呈现富集程度减弱的趋势(侯可军和袁顺达，2010；胡劲平和蒋少涌，2010；闫峻等，2012; Wang et al., 2015a; 彭陆, 2016)。在εHf(t)-t图解中(图 8c)，钟姑岩体及宁芜盆地内岩浆岩均投在与球粒陨石和2.6Ga之间，且第二阶段模式年龄区间在12.6~20.8Ga，其值与该区部分董岭群和崆岭群相对应(Zhang et al., 2006a, b)，尤其太平山二长岩5颗捕获锆石εHf(t)更是贴近于2.6Ga演化线，指示了钟姑地区岩浆演化过程中可能有古老的陆壳物质参与(Xie et al., 2011)。前人依据地球物理勘探数据认为上扬子陆块下部可能存在太古宙基底。Zheng et al. (2006)从扬子陆块的煌斑岩筒中得到大量中新太古代捕获锆石年龄以及更为古老的Hf同位素的模式年龄，并认为扬子陆块广泛存在太古宙基底。对扬子陆块崆岭地区等元古代变质地体以及沉积地层中受不同程度变质的岩浆锆石、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析结果，也证实了扬子地块内部古元古代—太古代基底的存在(Zhang et al., 2006a)，下扬子出露的最古老基底为崆岭群，即这可能表明区域岩浆岩所混染的地壳部分物质为古元古代崆岭群TTG片麻岩。而本次工作发现的捕获锆石年龄集中在700~800Ma(图 5)，这指示了还可能有来自于新元古代地壳物质。
收集区域内前人的数据，将成矿岩浆锆石εHf(t)-δ18O值结合各组分端元加入联合图解显示，长江中下游新元古基底、太古代崆岭群以及交代岩石圈地幔三个物质端元上均有不用程度的比例，指示了地幔源与太古代崆岭群及新元古基底混合。钟姑矿田的成矿岩浆岩多数锆石靠近交代岩石圈地幔的端元且δ18O值与地幔平衡锆石δ18O值相一致，庐枞地区缺乏相应的O同位素值，将以庐枞火山岩的锆石δ18O值作为参照，除具有亏损地幔特征的最后一期浮山组火山岩外，早期三组火山岩中锆石δ18O值在钟姑总体范围内，但离富集地幔端元略远。铜陵地区与铜金相关的舒家店岩体的δ18O值较宁芜庐枞盆地岩浆岩略靠近新元古基底端元，也更接近太古代崆岭群端元，指示其不仅有新元古基底更大程度的混染，同时在演化过程也有更多太古代崆岭群基底物质的参与。以繁昌花岗岩类为代表的长江中下游第三阶段(126~123Ma)岩浆活动，δ18O值显示较大区别，在Hf-O联合图解上繁昌地区A型花岗岩δ18O值趋总体更靠近长江中下游新元古代基底，部分数据直接落入新元古基底的范围之内，可能指示该阶段的岩浆岩源区存在地壳物质在高温低压环境下的深熔作用(闫峻等, 2012; McCurry et al., 2008; Whitaker et al., 2008)。由锆石氧同位素值换算岩浆岩全岩值(图 10)，可见铜陵地区、庐枞以及钟姑为代表的宁芜盆地岩浆全岩δ18O具有相近的最大值，低于沉积岩的范围，而繁昌盆地花岗岩的较其他较大，大部分值与变质岩和沉积岩全岩δ18O值相吻合(图 10)，可能指示了其为地壳的深熔作用或者部分地壳深熔后与地幔物质混合的结果。综上可知，长江中下游地区岩浆岩具有相同的地幔源区但演化过程中经受了不同程度的混染，而以钟姑成矿岩体为代表的宁芜盆地岩浆岩幔源组分最多。
宁芜盆地作为中国东部重要的矿集区，铁矿床的爆发产出是燕山期构造运动和早白垩世大规模岩浆岩活动的结果，与磁铁矿共生金云母的Ar-Ar同位素年代学研究表明成矿时代(132.9~132.2Ma)接近且略晚于岩浆岩成岩时间(范裕等, 2010; 侯可军和袁顺达, 2010; 周涛发等, 2011b)，宁芜盆地成矿岩浆岩处于中国东部岩石圈减薄高峰期的地球动力学背景，岩浆岩以及铁成矿作用正是这一地球动力背景下深源岩浆活动的产物(周涛发等, 2008; 毛景文等, 2004)。该盆地与相邻的庐枞盆地皆产出大量铁矿床，在第二期火山岩旋回末了阶段，岩浆的喷出活动为侵入活动所替代，处于浅成、超浅成条件下冷凝的岩浆由于外部压力降低，富含挥发组分的气液上升到逐渐冷凝的闪长(玢)岩类岩体中，引起强烈蚀变和矿化(宁芜研究项目编写小组，1978；范裕等, 2010; 段超等, 2011)，因此在同一构造背景下，早白垩时期区域内中性侵入岩为铁矿床的成矿岩体，具有长江中下游“玢岩型铁矿”重要成矿意义，而受长江中下游新元古代基底更多影响下的铜陵、繁昌等地区指示具有铜多金属成矿的专属性。
6 结论(1) 钟姑矿田铁矿床成矿岩体的锆石Hf-O同位素特征显示，其岩浆起源于富集的岩石圈幔，虽然新元古基底对其有一定影响，但铁成矿岩浆岩以幔源成分为主，整个宁芜盆地成铁的闪长岩类也具有相似特征；对比长江中下游成矿带其它地区如繁昌盆地、庐枞盆地、铜陵地区，这些地区燕山期岩浆岩同样起源于富集岩石圈幔，但明显受新元古基底影响更强，其成矿作用除铁以外还包括铜金多金属成矿。
(2) 钟姑矿田铁矿床成矿岩体形成于燕山期中国东部岩石圈伸展的总体背景下，其锆石Hf-O同位素显示板块俯冲和蚀变洋壳信息，钟姑矿田的成岩成矿作用应与古太平洋板块俯冲有关。
致谢 野外采样工作得到华东冶金地质勘查局综合地质大队的支持，在此表示感谢。
Bindeman IN, Eiler JM, Yogodzinski GM, Tatsumi Y, Stern CR, Grove TL, Portnyagin M, Hoernle K and Danyushevsky LV. 2005. Oxygen isotope evidence for slab melting in modern and ancient subduction zones. Earth and Planetary Science Letters, 235(3-4): 480-496. DOI:10.1016/j.epsl.2005.04.014 |
Blichert-Toft J and Albarède F. 1997. The Lu-Hf isotope geochemistry of chondrites and the evolution of the mantle-crust system. Earth and Planetary Science Letters, 148: 243-258. DOI:10.1016/S0012-821X(97)00040-X |
Bolhar R, Weaver SD, Whitehouse MJ, Palin JM, Woodhead JD and Cole JW. 2008. Sources and evolution of arc magmas inferred from coupled O and Hf isotope systematics of plutonic zircons from the Cretaceous Separation Point Suite (New Zealand). Earth and Planetary Science Letters, 268(3-4): 312-324. DOI:10.1016/j.epsl.2008.01.022 |
Bouvier A, Vervoort JD and Patchett PJ. 2008. The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR:Constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth and Planetary Science Letters, 273(1-2): 48-57. DOI:10.1016/j.epsl.2008.06.010 |
Chang YF, Liu XP and Wu YC. 1991. The Copper-Iron Belt of the Lower and Middle Reaches of the Changjiang River. Beijing: Geological Publishing House: 1-370.
|
Chen L, Zhao ZF and Zheng YF. 2014. Origin of andesitic rocks:Geochemical constraints from Mesozoic volcanics in the Luzong basin, South China. Lithos, 190-191: 220-239. DOI:10.1016/j.lithos.2013.12.011 |
Chen PR, Hua RM, Zhang BT, Lu JJ and Fan CF. 2002. Early Yanshanian post-orogenic granitoids in the Nanling region. Science in China (Series D), 45(8): 755-768. |
Deng JF, Ye DL and Zhao HL. 1992. The Volcanism and Formation of Bason in Lower Yangtze River Reaches. Wuhan: China University of Geosciences Press: 1-184.
|
Dong SW, Ma LC, Liu G, Xue HM, Shi W and Li JH. 2011. On dynamics of the metallogenic belt of Middle-Lower Reaches of Yangtze River, eastern China. Acta Geologica Sinica, 85(5): 612-625. |
Du JG and Chang DY. 2011. Consideration on the deep-iron ore deposits prospecting in the Middle-Lower Yangtze Metallogenic Belt. Acta Geologica Sinica, 85(5): 687-698. |
Duan C, Mao JW, Li YH, Hou KJ, Yuan SD, Zhang C and Liu JL. 2011. Zircon U-Pb geochronology of the gabbro-diorite porphyry and granodiorite porphyry from the Washan iron deposit in Ningwu Basin, and its geological significance. Acta Geologica Sinica, 85(7): 1159-1171. |
Eggins SM, Grün R, McCulloch MT, Pike AWG, Chappell J, Kinsley L, Mortimer G, Shelley M, Murray-Wallace CV, Spötle C and Taylor L. 2005. In situ U-series dating by laser-ablation multi-collector ICPMS:New prospects for Quaternary geochronology. Quaternary Science Reviews, 24(23-24): 2523-2538. DOI:10.1016/j.quascirev.2005.07.006 |
Fan Y, Zhou TF, Yuan F, Zhang LJ, Qian B, Ma L and David RC. 2010. Geochronology of the diorite porphyrites in Ning-Wu basin and their metallogenic significances. Acta Petrologica Sinica, 26(9): 2715-2728. |
Gao DM and Zhao YJ. 2008. Rerecognition of porphyrite iron ore deposit. Geology of Anhui, 18(3): 164-168. |
Gao G, Xu ZW, Yang XN, Wang YJ, Zhang J, Jiang SY and Ling HF. 2006. Petrogenesis of the Baimangshan pyroxene diorite intrusion in Tongling area, Anhui province:Constraints from Sr-Nd-Pb isotopes. Journal of Nanjing University (Natural Sciences), 42(3): 269-279. |
Gibson SA, Thompson RN, Leonardos OH, Dickin AP and Mitchell JG. 1995. The Late Cretaceous impact of the trindade mantle plume:Evidence from large-volume, mafic, potassic magmatism in SE Brazil. Journal of Petrology, 36(1): 189-229. DOI:10.1093/petrology/36.1.189 |
Grifffin WL, Wang X, Jackson SE, Pearson NJ, O'Reilly SY, Xu XS and Zhou XM. 2002. Zircon chemistry and magma mixing, SE China:In-situ analysis of Hf isotopes, Tonglu and Pingtan igneous complexes. Lithos, 61(3-4): 237-269. DOI:10.1016/S0024-4937(02)00082-8 |
Gu LX and Ruan HC. 1996. Coalescence of hematite microcrystallites in the Gushan iron deposit, Anhui Province. Geological Review, 42(3): 275-277. |
Guo JL, Gao S, Wu YB, Li M, Chen K, Hu ZC, Liang ZW, Liu YS, Zhou L, Zong KQ, Zhang W and Chen HH. 2014. 3.45Ga granitic gneisses from the Yangtze Craton, South China:Implications for Early Archean crustal growth. Precambrian Research, 242: 82-95. DOI:10.1016/j.precamres.2013.12.018 |
Hoefs J. 2009. Stable Isotope Geochemistry. Switzerland: Springer International Publishing.
|
Hong DL and Sun L. 2006. Geological characteristics of Hemushan iron deposit. Express Information of Mining Industry, 25(8): 72-73, 81. |
Hou KJ and Yuan SD. 2010. Zircon U-Pb age and Hf isotopic composition of the volcanic and sub-volcanic rocks in the Ningwu basin and their geological implications. Acta Petrologica Sinica, 26(3): 888-902. |
Hou T, Zhang ZC, Du YS and Li ST. 2009. Geology of the Gushan iron oxide deposit associated with dioritic porphyries, eastern Yangtze craton, SE China. International Geology Review, 51(6): 520-541. DOI:10.1080/00206810902823941 |
Hou T, Zhang ZC, Encarnacion J, Du YS, Zhao ZD and Liu JL. 2010. Geochemistry of Late Mesozoic dioritic porphyries associated with Kiruna-style and stratabound carbonate-hosted Zhonggu iron ores, Middle-Lower Yangtze Valley, Eastern China:Constraints on petrogenesis and iron sources. Lithos, 119(3-4): 330-344. DOI:10.1016/j.lithos.2010.07.009 |
Hu JP and Jiang SY. 2010. Zircon U-Pb dating and Hf isotopic compositions of porphyrites from the Ningwu basin and their geological implications. Geological Journal of China Universities, 16(3): 294-308. |
Huang GC, Xia JL, Ding LX, Jin SG, Ke YF, Wu CX and Zhu JM. 2013. Stage division and origin of Tonglushan pluton in Southeast Hubei Province:Evidence from zircon U-Pb ages and Hf isotopes. Geology in China, 40(5): 1392-1408. |
Ickert RB, Hiess J, Williams IS, Holden P, Ireland TR, Lanc P, Schram N, Foster JJ and Clement SW. 2008. Determining high precision, in situ, oxygen isotope ratios with a SHRIMP Ⅱ:Analyses of MPI-DING silicate-glass reference materials and zircon from contrasting granites. Chemical Geology, 257(1-2): 114-128. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.08.024 |
Jiang XJ. 2015. The ore genesis of Gushan, Taiping iron deposit in Zhonggu ore field, Anhui, China. Master Degree Thesis. Hefei:Hefei University of Technology, 1-71 (in Chinese with English summary)
|
Kemp AIS, Hawkesworth CJ, Foster GL, Paterson BA, Woodhead JD, Herge JM, Gray CM and Witehouse MJ. 2007. Magmatic and crustal differentiation history of granitic rocks from Hf-O isotopes in zircon. Science, 315(5814): 980-983. DOI:10.1126/science.1136154 |
Kempton PD and Harmon RS. 1992. Oxygen isotope evidence for large scale hybridizationof the lower crust during magmatic underplating. Geochimica et Cosmochimica Acta, 56(3): 971-986. DOI:10.1016/0016-7037(92)90041-G |
Li XH, Yuan F, Zhang MM, Jia C, Jowitt SM, Ord A, Zheng TK, Hu XY and Li Y. 2015. Three-dimensional mineral prospectivity modeling for targeting of concealed mineralization within the Zhonggu iron orefield, Ningwu basin, China. Ore Geology Reviews, 71: 633-654. DOI:10.1016/j.oregeorev.2015.06.001 |
Lin G and Xu DR. 2010. Prospecting for Daye-type iron deposit in depth of porphyrite-type iron depoist:A case study of southern Ningwu iron deposits in Anhui Province. Mineral Deposits, 29(3): 427-436. |
Liu JM, Yan J, Chen DD, Li QZ, Liu XQ, Yao HZ, Shi L and Chen ZH. 2016. Petrogenesis of the volcanic rocks in Fanchang basin, the Middle-Lower Yangtze River Belt:Zircon Hf-O isotopic constraints. Acta Petrologica Sinica, 32(2): 289-302. |
Liu YY, Ma CQ, Lv ZY and Huang WP. 2012. Zircon U-Pb age, element and Sr-Nd-Hf isotope geochemistry of Late Mesozoic magmatism from the Guichi metallogenic district in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River Region. Acta Petrologica Sinica, 28(10): 3287-3305. |
Ma F, Jiang SY, Jiang YH, Wang RC, Ling HF and Ni P. 2006. Pb isotope research of porphyrite Fe deposits in the Ning-Wu area. Acta Geologica Sinica, 80(2): 279-286. |
Mao JW, Xie GQ, Li XF, Zhang CQ and Mei YX. 2004. Mesozoic large scale mineralization and multiple lithospheric extension in South China. Earth Science Frontiers, 11(1): 45-55. |
Mao JW, Wang YT, Lehmann B, Yu JJ, Du AD, Mei YX, Li YF, Zang WS, Stein HJ and Zhou TF. 2006. Molybdenite Re-Os and albite 40Ar/39Ar dating of Cu-Au-Mo and magnetite porphyry systems in the Yangtze River Valley and metallogenic implications. Ore Geology Reviews, 29(3-4): 307-324. DOI:10.1016/j.oregeorev.2005.11.001 |
Mao JW, Xie GQ, Duan C, Pirajno F, Ishiyama D and Chen YC. 2011. A tectono-genetic model for porphyry-skarn-stratabound Cu-Au-Mo-Fe and magnetite-apatite deposits along the Middle-Lower Yangtze River Valley, Eastern China. Ore Geology Reviews, 43(1): 294-314. DOI:10.1016/j.oregeorev.2011.07.010 |
Maruyama S, Isozaki Y, Kimura G and Terabayashi M. 1997. Paleogeographic maps of the Japanese Islands:Plate tectonic synthesis from 750Ma to the present. Island Arc, 6(1): 121-142. DOI:10.1111/iar.1997.6.issue-1 |
McCurry M, Hayden KP, Morse LH and Mertzman S. 2008. Genesis of post-hotspot, A-type rhyolite of the Eastern Snake River Plain volcanic field by extreme fractional crystallization of olivine tholeiite. Bulletin of Volvanology, 70(3): 361-383. DOI:10.1007/s00445-007-0143-4 |
Menzles MA, Fan WM and Zhang M. 1993. Palaeozoic and Cenozoic lithoprobes and the loss of >120km of Archean lithosphere, Sino-Korean craton, China. Geological Society, London, Special Publications, 76(1): 71-81. DOI:10.1144/GSL.SP.1993.076.01.04 |
Muehlenbachs K. 1986. Alteration of the oceanic crust and the 18O history of seawater. Mineralogical Society of America, 16(1): 425-444. |
Ningwu Researching Group. 1978. Ningwu Porphyrite Iron Ore. Beijing: Geological Publishing House.
|
Pan YM and Dong P. 1999. The Lower Changjiang (Yangzi/Yangtze River) metallogenic belt, east central China:Intrusion-and wall rock-hosted Cu-Fe-Au, Mo, Zn, Pb, Ag deposits. Ore Geology Reviews, 15(4): 177-242. DOI:10.1016/S0169-1368(99)00022-0 |
Paton C, Hellstrom J, Paul B, Woodhead J and Hergt J. 2011. Iolite:Freeware for the visualisation and processing of mass spectrometricdata. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 26(12): 2508-2518. DOI:10.1039/c1ja10172b |
Peng L. 2016. Studies of geochronology and zircon Hf-O on the volcanic rocks from the Luzong basin. Master Degree Thesis. Hefei:Hefei University of Technology, 1-50 (in Chinese with English summary)
|
Qu HY, Wang HL, Pei RF, Yao L, Wang YL and Zheng ZG. 2012. Zircon U-Pb geochronological and Hf isotopic constraints on petrogenesis of Tieshan and Jinshandian plutons in the southeastern Hubei Province. Acta Petrologica Sinica, 28(1): 147-165. |
Ren JS, Niu BG and Liu ZG. 1999. Soft collision, superposition orogeny and polycyclic suturing. Earth Science Frontiers, (3): 85-93. |
Rogers NW, James D, Kelley SP and De Mulder M. 1998. The Generation of potassic lavas from the eastern Virunga province, Rwanda. Journal of Petrology, 39(6): 1223-1247. DOI:10.1093/petroj/39.6.1223 |
Sun WA, Jiang XJ, Yuan F, Zhou TF, Hong DL, Gao DM, Liu XB and Liu XM. 2016. Geochronological and geochemical characteristics of monzonite in Taipingshan iron deposit, Zhonggu ore field. Geotectonica et Metallogenia, 40(6): 1200-1214. |
Sun WA, Yuan F, Jowitt SM, Zhou TF, Hollings P, Liu GX and Li XH. 2017. Geochronology and geochemistry of the Fe ore-bearing Zhonggu intrusions of the Ningwu Basin:Implications for tectonic setting and contemporaneous Cu-Au mineralization in the Middle-Lower Yangzte Metallogenic Belt. Ore Geology Reviews, 84: 246-272. DOI:10.1016/j.oregeorev.2017.01.007 |
Sun WD, Ling MX, Wang FY, Ding X, Hu YH, Zhou JB and Yang XY. 2008. Pacific plate subduction and Mesozoic geological event in eastern China. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 27(3): 218-225. |
Sun WD, Ling MX, Yang XY, Fan WM, Ding X and Liang HY. 2010. Ridge subduction and porphyry copper gold mineralization:An overview. Scientia Sinica (Terrae), 40(2): 127-137. |
Tang GJ, Wyman DA, Wang Q, Li J, Li ZX, Zhao ZH and Sun WD. 2012. Asthenosphere-lithosphere interaction triggered by a slab window during ridge subduction:Trace element and Sr-Nd-Hf-Os isotopic evidence from Late Carboniferous tholeiites in the western Junggar area (NW China). Earth and Planetary Science Letters, 329-330: 84-96. DOI:10.1016/j.epsl.2012.02.009 |
Tang YC, Wu CY, Chu GZ, Wang YM, Cao YY and Chang YF. 1998. Geology of Copper-Gold Polymetallic Deposits in the along-Changjiang Area of Anhui Province. Beijing: Geological Publishing House: 1-351.
|
Valley JW, Lackey JS, Cavosie AJ, Clechenko CC, Spicuzza MJ, Basei MAS, Bindeman IN, Ferreira VP, Sial AN, King EM, Peck WH, Sinha AK and Wei CS. 2005. 4.4 billion years of crustal maturation:Oxygen isotope ratios of magmatic zircon. Contributions to Mineralogy and Petrology, 150(6): 561-580. DOI:10.1007/s00410-005-0025-8 |
Wang FY, Liu SA, Li SG and He YS. 2013a. Contrasting zircon Hf-O isotopes and trace elements between ore-bearing and ore-barren adakitic rocks in central-eastern China:Implications for genetic relation to Cu-Au mineralization. Lithos, 156-159: 97-111. DOI:10.1016/j.lithos.2012.10.017 |
Wang Q, Wyman DA, Xu JF, Zhao ZH, Jian P, Xiong XL, Bao ZW, Li CF and Bai ZH. 2006. Petrogenesis of Cretaceous adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area, Anhui Province (eastern China):Implications for geodynamics and Cu-Au mineralization. Lithos, 89(3-4): 424-446. DOI:10.1016/j.lithos.2005.12.010 |
Wang SW, Zhou TF, Yuan F, Fan Y, Zhang LJ and Song YL. 2015a. Petrogenesis of Dongguashan skarn-porphyry Cu-Au deposit related intrusion in the Tongling district, eastern China:Geochronological, mineralogical, geochemical and Hf isotopic evidence. Ore Geology Reviews, 64: 53-70. DOI:10.1016/j.oregeorev.2014.06.012 |
Wang SW, Zhou TF, Yuan F, Fan Y, Cooke DR, Zhang LJ, Fu B and White NC. 2016. Geochemical characteristics of the Shujiadian Cu deposit related intrusion in Tongling:Petrogenesis and implications for the formation of porphyry Cu systems in the Middle-Lower Yangtze River Valley metallogenic belt, eastern China. Lithos, 252-253: 185-199. DOI:10.1016/j.lithos.2016.02.013 |
Wang SW, Zhou TF, Yuan F, Fan Y, White NC and Lin FJ. 2015b. Geological and geochemical studies of the Shujiadian porphyry Cu deposit, Anhui Province, eastern China:Implications for ore genesis. Journal of Asian Earth Sciences, 103: 252-275. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.08.004 |
Wang XL, Zhou JC, Wan YS, Kitajima K, Wang D, Bonamici C, Qiu JS and Sun T. 2013b. Magmatic evolution and crustal recycling for Neoproterozoic strongly peraluminous granitoids from southern China:Hf and O isotopes in zircon. Earth and Planetary Science Letters, 366: 71-82. DOI:10.1016/j.epsl.2013.02.011 |
Wang YL, Zhang Q and Wang Y. 2001. Geochemical characteristics of volcanic rocks from Ningwu area, and its significance. Acta Petrologica Sinica, 17(4): 565-575. |
Whitaker ML, Nekvasil H, Lindsley DH and McCurry M. 2008. Can crystallization of olivine tholeiite give rise to potassic rhyolites? An experimental investigation. Bulletin of Volcanology, 70(3): 417-434. DOI:10.1007/s00445-007-0146-1 |
Wu FY, Li XH, Zheng YF and Gao S. 2007. Lu-Hf isotopic systematics and their applications in petrology. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 185-220. |
Wu LR, Qi JY, Wang TD, Zhang XQ and Xu YS. 1982. Mesozoic volcanic rocks in the eastern part of China. Acta Geologica Sinica, (3): 39-50. |
Xie GQ, Mao JW and Zhao HJ. 2011. Zircon U-Pb geochronological and Hf isotopic constraints on petrogenesis of Late Mesozoic intrusions in the Southeast Hubei Province, Middle-Lower Yangtze River belt (MLYRB), East China. Lithos, 125(1-2): 693-710. DOI:10.1016/j.lithos.2011.04.001 |
Yan J, Chen JF and Xu XS. 2008. Geochemistry of Cretaceous mafic rocks from the Lower Yangtze region, eastern China:Characteristics and evolution of the lithospheric mantle. J. Asian Earth Sci., 33(3-4): 177-193. DOI:10.1016/j.jseaes.2007.11.002 |
Yan J, Peng G, Liu JM, Li QZ, Chen ZH, Shi L, Liu XQ and Jiang ZZ. 2012. Petrogenesis of granites from Fanchang district, the Lower Yangtze region:Zircon geochronology and Hf-O isotopes constrains. Acta Petrologica Sinica, 28(10): 161-179. |
Yan J, Liu JM, Li QZ, Xing GF, Liu XQ, Xie JC, Chu XQ and Chen ZH. 2015. In situ zircon Hf-O isotopic analyses of Late Mesozoic magmatic rocks in the Lower Yangtze River Belt, central eastern China:Implications for petrogenesis and geodynamic evolution. Lithos, 227: 57-76. DOI:10.1016/j.lithos.2015.03.013 |
Yao L, Xie GQ, Lu ZC, Zhao CS, Wang J, Zheng XW, He ZF and Li W. 2013. Zircon U-Pb ages, geochemistry and Hf isotopes of granitoids and diorite in the Chengchao Fe deposit in southeastern Hubei ore cluster and its significance. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 43(5): 1393-1422. |
Yuan F, Zhou TF, Fan Y, Zhang LJ, Ma L and Qian B. 2011. Zircon U-Pb ages and isotopic characteristics of the granitoids in the Ningwu Basin, China, and their significance. Acta Geologica Sinica, 85(5): 821-833. |
Zhai YS, Yao SZ and Lin XD. 1992. Iron-Copper Deposits along Lower Yangtze River. Beijing: Geological Publishing House: 1-120.
|
Zhang SB, Zheng YF, Wu YB, Zhao ZF, Gao S and Wu FY. 2006a. Zircon isotope evidence for ≥ 3. 5Ga continental crust in the Yangtze craton of China. Precembrain Research, 146(1-2): 16-34. |
Zhang SB, Zheng YF, Wu YB, Zhao ZF, Gao S and Wu FY. 2006b. Zircon U-Pb age and Hf isotope evidence for 3. 8Ga crustal remnant and episodic reworking of Archean crust in South China. Earth and Planetary Science Letters, 252(1-2): 56-71. |
Zhang SS. 2006. Genesis study of Hemushan iron deposit. Express Information of Mining Industry, 25(8): 69-71. |
Zheng JP, Griffin W, O'Reilly SY, Zhang M, Pearson N and Pan YM. 2006. Widespread Archean basement beneath the Yangtze cration. Geology, 34(6): 417-420. DOI:10.1130/G22282.1 |
Zhou TF, Fan Y and Yuan F. 2008. Advances on petrogensis and metallogeny study of the mineralization belt of the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River area. Acta Petrologica Sinica, 24(8): 1665-1678. |
Zhou TF, Fan Y, Yuan F, Zhang LJ, Ma L, Qian B and Xie J. 2011a. Petrogensis and metallogeny study of the volcanic basins in the Middle and Lower Yangtze metallogenic belt. Acta Geologica Sinica, 85(5): 712-730. |
Zhou TF, Fan Y, Yuan F, Zhang LJ, Qian B, Ma L, Yang XF and Cooke DR. 2011b. Geochronology and significance of volcanic rocks in the Ning-Wu Basin of China. Science China (Earth Sciences), 54(2): 185-196. DOI:10.1007/s11430-010-4150-5 |
Zhou TF, Fan Y, Yuan F, Zhang LJ, Qian B, Ma L and Yang XF. 2013. Geology and geochronology of magnetite-apatite deposits in the Ning-Wu volcanic basin, eastern China. Journal of Asian Earth Sciences, 66: 90-107. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.12.030 |
Zhou TF, Wang SW, Fan Y, Yuan F, Zhang DY and White NC. 2015. A review of the intracontinental porphyry deposits in the Middle-Lower Yangtze River Valley metallogenic belt, Eastern China. Ore Geology Reviews, 65: 433-456. DOI:10.1016/j.oregeorev.2014.10.002 |
Zindler A and Hart S. 1986. Chemical geodynamics. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 14: 493-571. DOI:10.1146/annurev.ea.14.050186.002425 |
常印佛, 刘湘培, 吴言昌. 1991. 长江中下游铜铁成矿带. 北京: 地质出版社: 1-370.
|
陈培荣, 华仁民, 章邦桐, 陆建军, 范春方. 2002. 南岭燕山早期后造山花岗岩类:岩石学制约和地球动力学背景. 中国科学(D辑), 32(4): 279-289. |
邓晋福, 叶德隆, 赵海玲. 1992. 下扬子地区火山作用深部过程与盆地形成. 武汉: 中国地质大学出版社: 1-184.
|
董树文, 马立成, 刘刚, 薛怀民, 施炜, 李建华. 2011. 论长江中下游成矿动力学. 地质学报, 85(5): 612-625. |
杜建国, 常丹燕. 2011. 长江中下游成矿带深部铁矿找矿的思考. 地质学报, 85(5): 687-698. |
段超, 毛景文, 李延河, 侯可军, 袁顺达, 张成, 刘佳林. 2011. 宁芜盆地凹山铁矿床辉长闪长玢岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义. 地质学报, 85(7): 1159-1171. |
范裕, 周涛发, 袁峰, 张乐骏, 钱兵, 马良, David RC. 2010. 宁芜盆地闪长玢岩的形成时代及对成矿的指示意义. 岩石学报, 26(9): 2715-2728. |
高道明, 赵云佳. 2008. 玢岩铁矿再认识. 安徽地质, 18(3): 164-168. |
高庚, 徐兆文, 杨小男, 王云建, 张军, 蒋少涌, 凌洪飞. 2006. 安徽铜陵白芒山辉石闪长岩体的成因:Sr-Nd-Pb-O同位素制约. 南京大学学报(自然科学), 42(3): 269-279. |
顾连兴, 阮惠础. 1996. 安徽省姑山铁矿床中赤铁矿微晶的聚合. 地质论评, 42(3): 275-277. |
洪东良, 孙莉. 2006. 和睦山铁矿床地质特征浅论. 矿业快报, 25(8): 72-73, 81. |
侯可军, 袁顺达. 2010. 宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义. 岩石学报, 26(3): 888-902. |
胡劲平, 蒋少涌. 2010. 宁芜盆地浅成侵入岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究及其地质意义. 高校地质学报, 16(3): 294-308. |
黄圭成, 夏金龙, 丁丽雪, 金尚刚, 柯于富, 吴昌雄, 祝敬明. 2013. 鄂东南地区铜绿山岩体的侵入期次和物源:锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据. 中国地质, 40(5): 1392-1408. |
蒋小娟. 2015. 钟姑矿田姑山、太平山铁矿床成因研究. 硕士学位论文. 合肥: 合肥工业大学, 1-71
|
林刚, 许德如. 2010. 在宁芜玢岩铁矿深部寻找大冶式铁矿的探讨——以宁芜铁矿南段为例. 矿床地质, 29(3): 427-436. |
刘建敏, 闫峻, 陈丹丹, 李全忠, 刘晓强, 姚洪忠, 史磊, 陈志洪. 2016. 长江中下游地区繁昌盆地火山岩成因:锆石Hf-O同位素制约. 岩石学报, 32(2): 289-302. |
刘园园, 马昌前, 吕昭英, 黄卫平. 2012. 长江中下游贵池矿集区燕山期岩浆作用及其地质意义:年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素证据. 岩石学报, 28(10): 3287-3305. |
马芳, 蒋少涌, 姜耀辉, 王汝成, 凌洪飞, 倪培. 2006. 宁芜地区玢岩铁矿pb同位素研究. 地质学报, 80(2): 279-286. |
毛景文, 谢桂青, 李晓峰, 张长青, 梅燕雄. 2004. 华南地区中生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展. 地学前缘, 11(1): 45-55. |
宁芜研究项目编写小组. 1978. 宁芜玢岩铁矿. 北京: 地质出版社.
|
彭陆. 2016. 庐枞盆地火山岩年代学和锆石Hf-O同位素研究. 硕士学位论文. 合肥: 合肥工业大学, 1-50
|
瞿泓滢, 王浩琳, 裴荣富, 姚磊, 王永磊, 郑志刚. 2012. 鄂东南地区与铁山和金山店铁矿有关的花岗质岩体锆石LA-ICP-MS年龄和Hf同位素组成及其地质意义. 岩石学报, 28(1): 147-165. |
任纪舜, 牛宝贵, 刘志刚. 1999. 软碰撞、叠覆造山和多旋回缝合作用. 地学前缘, (3): 85-93. |
孙维安, 蒋小娟, 袁峰, 周涛发, 洪东良, 高道明, 刘心兵, 刘晓明. 2016. 钟姑矿田太平山铁矿床二长岩年代学及地球化学特征. 大地构造与成矿学, 40(6): 1200-1214. |
孙卫东, 凌明星, 汪方跃, 丁兴, 胡艳华, 周继彬, 杨晓勇. 2008. 太平洋板块俯冲与中国东部中生代地质事件. 矿物岩石地球化学通报, 27(3): 218-225. |
孙卫东, 凌明星, 杨晓勇, 范蔚茗, 丁兴, 梁华英. 2010. 洋脊俯冲与斑岩铜金矿成矿. 中国科学(D辑), 40(2): 127-137. |
唐永成, 吴言昌, 储国正, 王永敏, 曹育扬, 常印佛. 1998. 安徽沿江地区铜金多金属矿床地质. 北京: 地质出版社: 1-351.
|
王元龙, 张旗, 王焰. 2001. 宁芜火山岩的地球化学特征及其意义. 岩石学报, 17(4): 565-575. |
吴福元, 李献华, 郑永飞, 高山. 2007. Lu-Hf同位素体系及其岩石学应用. 岩石学报, 23(2): 185-220. |
吴利仁, 齐进英, 王听渡, 张秀棋, 徐永生. 1982. 中国东部中生代火山岩. 地质学报, (3): 39-50. |
闫峻, 彭戈, 刘建敏, 李全忠, 陈志洪, 史磊, 刘晓强, 姜子朝. 2012. 下扬子繁昌地区花岗岩成因:锆石年代学和Hf-O同位素制约. 岩石学报, 28(10): 161-179. |
姚磊, 谢桂青, 吕志成, 赵财胜, 王建, 郑先伟, 何哲峰, 李伟. 2013. 鄂东南程潮铁矿床花岗质岩和闪长岩的岩体时代、成因及地质意义——锆石年龄、地球化学和Hf同位素新证据. 吉林大学学报(地球科学版), 43(5): 1393-1422. |
袁峰, 周涛发, 范裕, 张乐骏, 马良, 钱兵. 2011. 宁芜盆地花岗岩类的锆石U-Pb年龄、同位素特征及其意义. 地质学报, 85(5): 821-833. |
翟裕生, 姚书振, 林新多. 1992. 长江中下游地区铁铜矿床. 北京: 地质出版社: 1-120.
|
张世生. 2006. 和睦山铁矿床成因初探. 矿业快报, 25(8): 69-71. |
周涛发, 范裕, 袁峰. 2008. 长江中下游成矿带成岩成矿作用研究进展. 岩石学报, 24(8): 1665-1678. |
周涛发, 范裕, 袁峰, 张乐骏, 马良, 钱兵, 谢杰. 2011a. 长江中下游成矿带火山岩盆地的成岩成矿作用. 地质学报, 85(5): 712-730. |
周涛发, 范裕, 袁峰, 张乐骏, 钱兵, 马良, 杨西飞, Cooke DR. 2011b. 宁芜(南京-芜湖)盆地火山岩的年代学及其意义. 中国科学(地球科学), 41(7): 960-971. |