安徽铜陵地区中生代侵入岩中磁铁矿研究

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安徽铜陵地区位于长江中下游铜、金、铁、多金属成矿带中段,区内中生代侵入岩与铜金成矿作用关系密切。然而,有关区内侵入岩岩浆起源、演化及其与铜金成矿的内在联系等问题仍需深入研究。磁铁矿是岩浆岩中常见副矿物,其微结构和化学组成在示踪岩浆起源、演化和岩浆物化性质方面均具有重要指示意义。本文选择安徽铜陵地区与铜金成矿密切相关的胡村花岗闪长岩(胡村岩体)、铜官山石英闪长岩(铜官山岩体)和白芒山辉石闪长岩(白芒山岩体)三类典型侵入岩作为研究对象,开展侵入岩中磁铁矿成因矿物学研究,并获得了以下主要认识。铜陵地区三类侵入岩中磁铁矿微结构具有明显差异。胡村岩体和铜官山岩体中磁铁矿以均一结构为主,少数为由磁铁矿和赤铁矿组成的多孔结构。根据组成矿物和形态,白芒山岩体中磁铁矿微结构可以分为以磁铁矿为主要物相的均质结构和钛铁矿出溶结构两大类,出溶结构又可进一步分为三种类型:钛铁矿条带状出溶结构、钛铁矿格子状出溶结构以及钛铁矿条带状出溶和格子状出溶共存的组合结构,其中以格子结构最为发育,且通常条带状结构中的带宽大于格子状结构中的带宽,显示前者具有更高的形成温度。磁铁矿微结构特征记录白芒山岩体中磁铁矿的形成温度高于胡村岩体和铜官山岩体中磁铁矿,并经历了从高温到低温的演化过程。磁铁矿内部普遍含有矿物包裹体。胡村岩体和铜官山岩体中磁铁矿矿物包裹体以锆石和磷灰石为主,白芒山岩体中磁铁矿矿物包裹体以磷灰石和榍石为主,未见锆石包裹体。磁铁矿矿物包裹体的矿物组合显示白芒山岩体中磁铁矿的形成温度高于铜官山岩体和胡村岩体中磁铁矿。三类侵入岩中,白芒山岩体中磁铁矿微量元素Ti、Al、Mg、Mn、Zn、Sn含量最高,其次为铜官山岩体,胡村岩体中最低,表明由辉石闪长岩至石英闪长岩再到花岗闪长岩磁铁矿的形成温度逐渐降低。白芒山岩体中铁钛氧化物组合计算结果显示其形成温度介于570.57~589.71℃,氧逸度值为-18.64~-18.05,表明磁铁矿形成于氧逸度较高的岩浆体系。磁铁矿V含量的差异说明胡村岩体和铜官山岩体原始岩浆比白芒山岩体原始岩浆具有更高的氧逸度。铜陵地区三类侵入岩总体上具有高氧逸度的特征,这种性质岩浆有利于铜、金在岩浆中稳定迁移、演化。磁铁矿化学组成还显示三类侵入岩的物质来源均具有壳幔混合的特征,但壳幔物质的混合比例存在差异,并可以排除它们由偏基性岩浆经分离结晶作用逐渐演化而来的可能。
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