粤东燕山早期霞岚镁铁-超镁铁岩体岩浆演化与V-Ti磁铁矿成矿作用

镁铁-超镁铁层状侵入体可能产出大型、乃至超大型岩浆型Cu-Ni-(PGE) 硫化物和Fe-Ti-V氧化物矿床，是研究岩浆性质、演化与成矿作用的重要对象。中国东南部燕山早期镁铁-超镁铁岩石出露相对较少，研究也显得相对薄弱。近年来的工作进一步证实，粤东地区出露多个燕山早期的镁铁-超镁铁岩体，尤其是一些岩体赋存Fe-Ti-V氧化物矿床，可能暗示在华南有一期重要的与玄武质岩浆活动有关的岩浆成矿作用。本研究拟选择广东兴宁最具代表性的霞岚镁铁-超镁铁岩体为研究对象，进行系统的岩石学和矿物学、主量和微量元素、Sr-Nd同位素、铂族元素和锆石O-Hf同位素等研究，以了解粤东地区燕山早期玄武质岩浆的起源和性质，探讨岩浆演化与Fe-Ti-V 富集成矿的联系以及岩体的成因。这一研究对于认识粤东燕山早期与玄武质岩浆活动相关的岩浆成矿作用及其地球动力学机制具有重要意义。

中国东南部呈东西向展布的南岭地区的东段产出一系列的燕山早期镁铁-超镁铁质岩体和玄武岩。这些岩石的成因对于解决中国东南部早侏罗时期构造演化有关的争论的问题十分重要。霞岚镁铁-超镁铁质岩体形成于约194Ma，是南岭带中燕山期最早的基性岩浆活动的产物，而且在该岩体的中部产出大型的浸染状岩浆型Fe–Ti–V氧化物矿床。本项目对该含Fe–Ti–V氧化物矿床的岩体进行了系统的岩石学、矿物学、主量和微量元素、Sm–Nd同位素、锆石Hf –O同位素的研究。. 根据岩石中出现/消失的矿物和矿物组成的变化，霞岚岩体从底向顶部可以划分成4个旋回。每个旋回的形成从更原始的基性岩浆加入到更演化的残余岩浆。结晶分异和密度控制的沉积分选控制了霞岚岩体及相关Fe–Ti氧化物的分布。. 霞岚岩体母岩浆具有与南岭地区与其时空联系的燕山早期OIB型玄武岩类似的微量元素配分模式和亏损的同位素特征 (εHf(t)=6.1–10.8)。亏损的同位素组成及OIB型强烈富集微量元素成分表明母岩浆来源于亏损的软流圈地幔的部分熔融并有明显的交代富集的岩石圈地幔的贡献。最亏损εHf(t) 的锆石具有普通地幔的δ18O 值 (5.2–5.8‰) 同样反映了母岩浆的幔源成因。εHf(t)值显示出与δ18O的负相关, 反映了母岩浆遭受了少于20%的地壳混染，与计算的母岩浆Nb-Ta亏损特征一致。. 单斜辉石成分表明霞岚岩体与中国东部其他燕山早期岩浆一样形成于大陆伸展环境。我们认为霞岚岩体是岩石圈减薄导致软流圈地幔上涌并部分熔融，以及其引起的上覆交代富集的岩石圈地幔的部分熔融的岩浆的混合。古太平洋板块平板俯冲并部分熔融产生的酸性/爱达克质熔体上升交代上覆的岩石圈地幔，从而富集LILE，LREE和HFSE。