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宁芜盆地位于扬子板块下扬子构造岩浆活动带东段,属于继承式火山岩断陷盆地。盆地以发育“玢岩铁矿”而闻名,代表性的矿床有梅山、陶村和太平山铁矿。本文在前人研究的基础上,通过较系统的野外地质调查、室内岩相学和扫描电镜的观察,详细研究了铁矿的蚀变分带和热液时空演化特征。结合电子探针实验的分析,进一步探讨了宁芜盆地铁矿的矿床成因类型。同时,通过锆石U-Pb定年和黄铁矿Re-Os定年的研究,厘定了宁芜盆地成岩成矿年代学格架。最后,通过宁芜盆地硫化物S同位素、黄铁矿Os同位素和锆石Hf同位素组成以及宁芜和庐枞盆地含矿岩体地球化学特征的对比研究,讨论了铁矿的成矿物质来源和两个盆地含矿岩体成矿作用的差异。 根据矿体产状和岩相学研究将梅山铁矿划分出三个蚀变带,确定蚀变演化顺序为:钠化→进变质岩化→退变质岩化→硅化-高岭石化-碳酸盐-黄铁矿化。研究表明岩浆流体与含矿岩体相互作用形成了下部浅色蚀变和中部深色蚀变带,大气降水的加入有利于上部浅色蚀变带的形成,铁成矿作用主要发生在退变质矽卡岩阶段。 对采自梅山、陶村和太平山铁矿床与矿有关的三个岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明岩体的形成时代分别为129.3±1.3Ma、129.1±1.7Ma和129.7±2.8Ma,属于白垩纪岩浆活动的产物。三个铁矿床的黄铁矿Re-Os等时线年龄在127~129Ma之间,代表了铁矿的形成时代,与同期的闪长玢岩具有密切的成因联系,在区域上与长江中下游第二个成矿高峰一致。 宁芜盆地主要铁矿床的硫化物S同位素、黄铁矿Os同位素、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素组成表明成矿物质主要来自富集地幔,并有三叠系膏盐层的加入。此外,对比研究了宁芜和庐枞盆地含矿岩体的地球化学特征,指出更多的地壳物质加入可能是庐枞盆地铁矿化作用较强的主要原因之一。