对宁芜地区不同类型和产状钛铁磷灰岩的矿物成分、结构和构造宏微观鉴定的基础上,系统研究钛铁磷灰岩中磷灰石和成矿母岩辉长闪长(玢岩)的稀土元素、Sr同位素特征;对玢岩铁矿流体成矿系统演化的早、中和晚三个阶段进行流体包裹体岩相学观察,进行各阶段成矿流体物理化学参数(包括温度、压力和流体成分)实测和计算,对各阶段典型矿物或矿物共生组合进行He、Ar惰性气体同位素及磷灰石Ne同位素示踪,确定各阶段幔源物质和幔源流体对成矿的贡献,估算幔源物质所占比例;对成矿母岩和钛铁磷灰岩分别开展锆石SHRIMP和40Ar/39Ar定年研究。系统研究宁芜地区钛铁磷灰岩的地质地球化学特征,为研究中国东部中生代岩石圈伸展、减薄与成岩和成矿关系这一重大科学问题提供新的切入点,对与钛铁磷灰岩有关矿产的寻找和宁芜地区的深部找矿也具有理论上的指导意义。
宁芜玢岩铁矿在矿物共生组合、矿石结构和构造、矿体产状和围岩蚀变等方面,可与世界上其它地区Kiruna型铁矿进行对比。玢岩铁矿磷灰石的产状划分为4种:(1)磁铁矿-磷灰石-阳起石三矿物组合铁矿石;(2)铁矿石中磷灰石-磁铁矿脉;(3)成矿母岩中磷灰石-磁铁矿脉或团块;(4)围岩中磷灰石-石英-黄铁矿脉。本项目详细分析了4种产状磷灰石的稀土元素组成,并与Kiruna型铁矿和其它钛铁磷灰岩中磷灰石稀土元素成分进行对比,这些产地和母岩不同矿床中磷灰石稀土元素分布型式一致, 以轻稀土富集和Eu负异常明显为特征,属岩浆成因。 磷灰石包体δ13C和锶同位素特征表明幔源物质和幔源流体参与了成矿作用。对成矿母岩和钛铁磷灰岩分别开展了锆石SHRIMP和40Ar/39Ar定年研究,成矿年龄值介于122.6-127.21Ma,板内钾质岩浆的形成与软流圈地幔上涌和岩石圈伸展-减薄或裂谷作用有关。系统研究宁芜地区钛铁磷灰岩的地质地球化学特征,为研究中国东部中生代岩石圈伸展、减薄与成岩和成矿关系这一重大科学问题提供新的切入点,对与钛铁磷灰岩有关矿产的寻找和宁芜地区的深部找矿也具有理论上的指导意文。