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长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地近年来发现的大型铁矿床-泥河铁矿床,其累计已探明铁矿石储量约2亿吨,同时伴生硫铁矿约1.3亿吨、硬石膏矿约1300万吨,分别达到大型铁矿床和硫铁矿床和中型硬石膏矿床规模。与主成矿期有关的岩体为闪长玢岩,铁矿体主要赋存于闪长玢岩体穹窿的顶部。根据最新的观察,在矿床深部,有另一期次的铁矿化与二长斑岩脉岩侵入相关,揭露规模较小。对于该期次的铁矿化情况,前人研究较少,对其进一步研究有助于全面认识本矿床的成矿作用,并且为进一步认识庐枞盆地的成矿作用提供一定程度的帮助。本论文在前人研究成果基础上,综合运用岩石学、矿床学和地球化学等知识通过野外观察及室内工作对泥河铁矿床的地质特征特别是其中的碱性岩的地质特征进行了详细的研究,并探讨了碱性岩与铁成矿的关系,取得了一定的认识。矿区内侵入岩主要为闪长玢岩和正长岩,次为粗安斑岩、二长斑岩以及正长细晶岩等脉岩。铁成矿早期金属矿物主要以磁铁矿和黄铁矿为主,非金属矿物则主要有硬石膏、辉石、石英、磷灰石以及石榴子石等。铁成矿晚期金属矿物以磁铁矿和黄铁矿为主,非金属矿物则主要有辉石、黑云母以及磷灰石等。泥河铁矿的围岩蚀变可划分为三个蚀变带,自下而上为深色蚀变带、叠加蚀变带以及浅色蚀变带。根据详细的野外地质观察和镜下鉴定结果,并根据上述矿物的生成世代、交生关系及围岩蚀变与矿化之间的关系等综合研究,本矿床的形成可划分为两个矿化期：早期和晚期。早期划分为三个矿化阶段,分别为辉石(石榴石)-硬石膏-磁铁矿阶段、绿帘石-绿泥石-碳酸盐阶段、泥英岩阶段(范裕等,2012)；晚期划分为碱性长石阶段、磁铁矿阶段、黄铁矿阶段。晚期的铁矿化与二长斑岩脉岩侵入相关,以脉状为主,浸染状次之。二长斑岩属于碱性系列岩石,斑晶主要由中长石和正长石组成,并且发育不同程度的钠化。基质则由正长石、更长石及少量普通辉石和黑云母组成。在钠化过程中,从原岩到蚀变岩再到赋矿岩,在成岩年代方面应一致,且各阶段铁质的变化过程应为多-少-多。岩石地球化学特征显示,泥河晚期铁矿化的蚀变岩正长细晶岩的含铁量远少于赋矿岩二长斑岩脉岩的含铁量,且二者成岩年代几乎一致,显示了含钠流体从深至浅的交代过程,铁的富集与钠长石化紧密相关。LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测年结果显示,泥河主成矿岩体-闪长玢岩年龄为132.7±1.4Ma,与晚期铁成矿相关的二长斑岩脉岩年龄为131.5±1.4Ma,均为砖桥旋回末期的产物。结合钻孔中二长斑岩穿切粗安斑岩和闪长玢岩的地质特征,以及早晚期矿物组合的不同,泥河矿床中与二长斑岩脉岩相关的磁铁矿矿化相比主成矿期更晚,应为庐枞盆地最晚期的一期矿化。岩石地球化学特征显示,二长斑岩与闪长玢岩具有相似的稀土元素分配特征,显示出二者具有同源性。哈克图解则显示两者具有演化关系。磁铁矿的TiO2-Al2O3-MgO成因图解则显示两期磁铁矿的形成均与中性岩浆的侵入有关,但受到后期热液的影响。综合前人研究成果及本文工作认为,泥河铁矿成矿经历了中晚三叠纪膏岩层地层的沉积作用期(预备成矿期)、早白垩世砖桥旋回末期。其中早白垩世砖桥旋回末期又可划分为两个阶段。预备成矿期主要形成膏岩层,为后期铁质的活化转移提供了物质基础；砖桥旋回末期第一阶段主要发育与闪长玢岩相关的铁矿化,为泥河铁矿的主成矿期；第二阶段则发育了与碱性岩侵入相关的铁铁矿化。二长斑岩与闪长玢岩为同一岩浆不同演化阶段的产物,两期磁铁矿铁质均来源于岩浆,但由于形成时间及环境不同,产出形式有所不同,且均受到后期热液作用不同程度的影响。晚期铁矿化揭露规模相较早期较小,其可能的原因有可能：一、早期的闪长玢岩成矿消耗了大量的铁质,导致晚期铁质不足；二、岩浆演化后期的二长斑岩本身富钠,使其被钠化活化的铁量有限；三、目前所见仅为深部正长岩类岩体的浅部岩枝部分,在深部可能存在更大的矿体。在前人研究基础上结合庐枞盆地其他与铁相关的碱性岩特征,本文认为,泥河铁矿乃至庐枞盆地,在深部还存在一期砖桥旋回之后与正长岩类侵入相关的铁矿化,整个庐枞盆地深部依然具有成矿潜力。