地浸砂岩型铀矿成矿年代学研究

本文提出用铀矿石样品U-Ra平衡系数修正样品的铀含量,再进行U-Pb等时线拟合,从而获得产铀盆地中地浸砂岩型铀矿的成矿年龄。通过对中国北方主要产铀盆地砂岩型铀矿成矿年代学研究,发现砂岩型铀矿的成矿作用具有“幕式”及多阶段性特征。不同构造单元的盆地铀成矿时代有差异,表明了铀的成矿作用与盆地构造抬升的演化历史及古气候关系密切。     

钱家店铀矿床U-Ra平衡系数特征研究

本文探讨了可地浸砂岩型铀矿U-Ra平衡系数的计算方法，研究了钱家店砂岩型铀矿床U-Ra平衡系数的变化特征。这些成果为钱家店铀矿床放射性测井数据的修正、矿体边界的确定、铀矿资源量的计算提供了科学依据。     

铀矿床定年研究进展评述

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成矿年代学的研究也不断深入。但受铀矿床中铀矿物U-Pb定年方法本身的制约,以及以往对铀矿物U-Pb定年体系中铀矿物样品要求认识的不足,常常导致获得的年龄无实际地质意义或无法获得理想的等时线年龄。本文针对铀矿化定年方法的发展历程进行了系统梳理和分析,评述了铀矿物定年的五种主要方法:(1)铀矿物U-Th-totalPb化学年龄;(2)铀矿物模式年龄;(3)铀矿物传统等时线年龄;(4)铀矿物矿伴生矿物年龄;(5)原位微区铀矿物U-Pb年龄。在此基础上,深入探讨了铀矿化作用定年研究中存在的问题和对应方案,期望促进未来铀矿床成矿年代学的发展。     

四川若尔盖铀矿田某矿床U-Ra平衡系数特征

若尔盖铀矿田位于南秦岭铀成矿带西端,区内发现的主要铀矿类型为碳硅泥岩型。通过对若尔盖铀矿田某矿床内钻孔见矿段内采取的化学分析样品进行U-Ra平衡系数的统计及特征研究,基本了解了该矿床U-Ra平衡系数的变化特征及其规律,为矿床内放射性测井数据的修正、矿体圈定及储量计算提供了一定的依据。     

砂岩型铀矿微区原位U-Pb同位素定年技术方法研究

铀矿物定年一直是成矿年代学中的难点,随着微区原位U-Pb同位素定年技术的发展,可以直接针对矿石矿物(铀矿物)进行同位素定年;但是其中的砂岩型铀矿由于其存在状态复杂,在原位定年中剥蚀要求高,也缺乏合适的外部校正标准物质,所以定年准确度有待提高。本文研究了两种微区原位U-Pb同位素测年的方法,对砂岩型铀矿定年进行了尝试,试图解决铀矿测年中的无基体匹配问题并提高砂岩型铀矿定年水平。一是建立了一种激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪联合电子探针进行微区原位U-Pb同位素测年的技术(LA-MC-ICP-MS&EMPA)。通过优化实验方法,对秦岭陈家庄花岗岩型铀矿进行了测试,获得与同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)一致的年龄结果,证明了微区原位U-Pb同位素测年无基体匹配标准物质分析的可行性;并利用此法获得鄂尔多斯盆地红庆河和塔然高勒砂岩型铀矿的微区原位U-Pb同位素年龄信息。二是尝试了利用飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法(fsLA-MC-ICP-MS)对红庆河和宁夏宁东砂岩型铀矿样品进行微区原位U-Pb同位素定年,并获得了微区原位U-Pb同位素年龄,表明飞秒激光剥蚀技术在砂岩型铀矿定年中有很好的应用前景。本文提出,比较单一且年龄偏老的单矿物样品可以选择LA-MC-ICP-MS&EMPA联合法进行分析,需要高空间分辨率的样品建议使用fsLA-MC-ICP-MS法。     

U-Pb同位素示踪砂岩型铀矿的成矿作用

文章论述了U-Pb同位素在砂岩型铀矿成矿作用研究中的示踪作用,其内容包括砂岩型铀矿的成矿年龄、沉积砂体和蚀源区岩石的原始铀含量(U0)及铀的变化系数(△U)等;同时列举了该技术手段在部分砂岩型铀矿床中的实际应用。结果表明,U-Pb同位素示踪技术在砂岩型铀矿成矿预测和成矿机理研究方面能够发挥重要的作用。     

砂岩型铀矿床成矿年代学研究

现阶段砂岩型铀矿床成矿年龄测定主要有铀矿物U- Th- Pb表观年龄、全岩（铀矿物）样品等时线年龄、铀矿物微区原位U- Pb年龄等方法。综合各方法的原理及优缺点,认为砂岩型铀矿床的铀矿物通常颗粒细小且缺少可供扣除初始铅的伴生矿物存在,除等时线年龄方法外,铀矿物的选取及初始铅同位素的扣除均存在极大的不确定性;U- Pb等时线年龄方法的优点是可利用全岩样品分析数据及忽略初始铅的影响,但由于砂岩型铀矿床阶段性成矿的特点,时常会导致所得到的铀铅同位素数据在等时线图解中散乱分布无法成线或所得到的等时线年龄无实际地质意义等问题。本文主要是结合砂岩型铀矿床“幕式”成矿的特点,从改进砂岩型铀矿床等时线年龄拟合的理论基础入手,提出了利用“平行”等时线方法计算矿石最后一次富集成矿年龄的方法,并提出了利用238U- 206Pb等时线年龄、 235 U- 207 Pb等时线年龄、 206 Pb/ 204 Pb- 207 Pb/ 204 Pb图解及初始铅同位素组成等指标对成矿年龄地质意义进行综合判定的方法。以哈达图、蒙其古尔和扎吉斯坦三个铀矿床全岩样品数据进行了实例计算,等时线年龄计算结果表明上述理论方法可行,能够准确计算砂岩型铀矿床的成矿年龄。“平行”等时线方法无需考虑铀矿石矿化次数及最后一次成矿时铅同位素含量及组成,在理论上可应用于其它类型铀矿床成矿年龄计算。     

210Po法在东胜地区砂岩型铀矿探测中的应用

东胜地区是当前地浸砂岩型铀矿找矿的热点地区之一,该地区覆盖层较厚,适宜于开展攻深能力较强的氡及其子体方法,本文扼要介绍了210Po法测量原理、工作方法和应用效果。通过对东胜地区地浸砂岩型铀矿探测中的应用研究,得出210Po测量结果形成的曲线在矿体上为低值异常,而在矿体两端呈高值异常。通过U-Ra平衡系数、氡的运移、粒子的反冲、团簇效应等对其进行了解释,说明了该方法应用的有效性。     

相山矿田邹家山铀矿床成矿热事件的锆石裂变径迹年龄响应

文章以相山矿田邹家山铀矿床为研究对象,探索应用锆石裂变径迹法限定铀成矿热事件时代的可行性。通过对铀矿化蚀变碎斑流纹岩开展锆石裂变径迹峰值年龄拟合解析,获得邹家山矿床碱交代型铀成矿热事件时代为118.8~113Ma,酸交代型铀成矿热事件时代为103.2~99.4Ma,均与两期沥青铀矿U-Pb等时线年龄基本一致。认为热液型铀矿锆石裂变径迹年龄(或峰值年龄)可以限定铀成矿时代。     

伊犁盆地南缘构造活动及对砂岩型铀矿的制约:来自磷灰石裂变径与U-Pb定年的证据

为了探讨伊犁盆地南缘构造活动与铀成矿关系,通过采取砂岩型铀矿含矿层砂岩样品,利用磷灰石裂变径迹热年代学与U-Pb等时线定年的方法,对伊犁盆地南缘构造活动与砂岩型铀矿成矿年龄进行了研究。研究结果表明：①伊犁盆地南缘自中生代以来经历了三期强烈的隆升—剥蚀事件,三叠纪末—中侏罗世、晚侏罗世—早白垩世、中新世—现今,对应印支末期、燕山期与喜马拉雅期三期构造活动;②盆地南缘中—西段砂岩型铀矿成矿年龄可分为158~153 Ma、108~60.5 Ma、55~15 Ma,12~0.3 Ma四期,盆地东段铀成矿年龄比较新,为7.8~5.5 Ma之间;③盆地南缘构造活动时间与铀成矿年龄具有非常好的对应性,将伊犁盆地南缘铀成矿作用过程划分为三个阶段,物源区快速抬升—含矿建造形成期及铀的预富集阶段、主成矿阶段、后生叠加改造阶段。     

桂北沙子江铀矿床成矿年代学研究：沥青铀矿U-Pb同位素年龄及其地质意义

苗儿山矿田为中南地区五大铀矿田之一,其内分布有我国最大规模碳硅泥岩型的铲子坪铀矿床及诸多花岗岩型铀矿床,沙子江矿床为矿田内重要的花岗岩型铀矿床之一。沥青铀矿是理想的铀矿床直接定年样品,同时,也是U-Pb同位素研究的理想矿物。本次研究以沥青铀矿为对象进行U-Pb同位素分析,获得了沙子江矿床早、晚两期铀成矿作用的年代分别为104.4Ma和53.0±6.4Ma,结合铲子坪矿床主成矿期年代74.1±9.9Ma,它们可能分别代表了苗儿山矿田3期主要铀成矿作用的时代。沙子江矿床等时线拟合所得高的初始Pb值反映了该期成矿作用之前存在铀的预富集作用。3期成矿作用与华南地区基性脉岩年代数据统计反映的岩石圈伸展期次相对应,暗示了铀成矿受控于华南岩石圈伸展这一大的动力学环境。     

层间氧化带砂岩型铀矿地电化学异常形成机理及其找矿意义

层间氧化带砂岩型铀矿是我国主要的砂岩型铀矿类型之一,属全盲矿,找矿难度大。地电化学方法作为深穿透地球化学方法的分支之一,为隐伏铀矿勘查提供了新的技术手段,并在实际找矿中取得了明显的效果。研究表明,在隐伏砂岩型铀矿上方,存在着地电化学提取U元素异常。总结和分析了层间氧化带砂岩型铀矿形成的物理化学条件以及在实际试验中发现的铀矿上方地电提取铀异常特征,在前人提出的元素由深部向地表迁移机制的基础上,进一步归纳了砂岩型铀矿地电化学异常的形成机理。层间氧化带砂岩型铀矿上方地电提取U元素主要呈现为跳跃的锯齿状高值异常,可以作为深部铀矿找矿的指示标志。     

伊犁盆地砂岩型铀矿同位素地质特征

本项目试图探讨砂岩型铀矿床的同位素地质特征 ,开拓同位素地质研究的新领域。对伊犁盆地砂岩型铀矿床及其蚀源区的初步研究表明 ,该区砂岩型铀矿具有期成矿作用的特点 ,成矿年龄有 82Ma、6 0Ma、11 4Ma、7 1Ma和 3 5Ma。从含矿砂体中精选出的碎屑锆石的U Pb等线年龄为 380Ma,与蚀源区花岗岩和火山岩的年龄一致 ,从而限定了含铀砂体的物源。笔者认为 ,伊犁盆地砂岩型铀矿床具有多铀源富集的特征 ,铀源主要来自沉积过程中形成的富铀砂体 ,也有部分来自蚀源区富铀岩石风化淋滤作用而释出的铀。     

Re-Os Geochronology of Molybdenite from Yuanzhuding Porphyry Cu-Mo Deposit in South China

The Yuanzhuding porphyry Cu-Mo deposit, discovered in 2008, is located within the southern segment of the Chenzhou-Huaiji fault belt, South China. The deposit is hosted within the Upper Cambrian neritic facies sandstone and shale formation that is the strata of the axis and wings of within the Yuanzhuding anticline. Both of the porphyry and exo-contact zone contain Cu-Mo mineralization. Economic orebodies occur mainly in the exo-contact zone around the porphyry. We dated 11 molybdenite samples obtained from two borehole cores of the deposit, using the Re-Os method. Analyses of eight molybdenite samples from borehole ZK12-112 yield a Re-Os isochron age of 157.3 ± 4.3 Ma (2σ), and analyses of 11 samples from boreholes ZK12-112 and ZK16-104 yield a Re-Os isochron age of 155.6 ± 3.4 Ma (2σ). These isochron ages are within the error of the Re-Os model ages, demonstrating that the age results are reliable and that the Yuanzhuding porphyry Cu-Mo deposit formed during the late Middle Jurassic. The formation age of the Yuanzhuding Cu-Mo deposit is similar to the age of intermediate-acid rocks and W-Sn polymetallic deposits along the Chenzhou-Huaiji fault belt. This concordance suggests the same geodynamic process to the igneous activity and related mineralization, raising the potentiality of the porphyry Cu-Mo mineralization in the belt.     

内蒙古赵井沟铌钽矿床燕山期成矿:来自LA-MC-ICP-MS独居石、锆石U-Pb和黑云母40Ar-39Ar年龄的证据

内蒙古武川县赵井沟铌钽矿是新近取得勘查突破的一例大型铌钽矿床.矿体赋存岩石为含天河石钠长花岗岩,其次为花岗细晶岩、云英岩及天河石花岗伟晶岩.运用LA-MC-ICP-MS法对矿区钠长花岗（细晶）岩脉、正长花岗岩中的独居石、锆石进行了U-Pb同位素年龄测定,同时对石英-黑云母脉中的黑云母进行了40Ar-39Ar定年.4件独居石的LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄分别为124±2 Ma（MSWD=2.9,n=27）、124±3 Ma（MSWD=2.0,n=46）、121±1 Ma（MSWD=3.3,n=43）和124±2 Ma（MSWD=3.2,n=12）,1件锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄为125±1 Ma（MSWD=1.6,n=18）;黑云母40Ar-39Ar坪年龄为133.84±0.79 Ma（MSWD=3.31）,40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄为134.55±0.79 Ma（MSWD=1.93）,反等时线年龄为134.58±0.80 Ma（MSWD=1.99）,这些年龄限定赵井沟铌钽矿形成于早白垩世.综合分析表明,燕山期是内蒙古地区重要的铌钽成矿期,赵井沟铌钽矿是燕山期伸展体制下构造岩浆活动的产物.      

吐哈盆地十红滩铀矿床铀源条件

以吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿床为例,利用U-Pb同位素体系演化特征,计算含矿砂岩和顶底板泥岩的原始铀质量分数及变化系数,认为赋矿地层沉积时就存在铀的预富集,同生沉积碎屑岩和泥岩都是本区重要的铀源。结合古水文地质演化和碳-氧同位素特征,认为成岩期泥岩压榨水携带铀进入砂岩含水层,在砂岩中产生铀的预富集。     

Multistage Enrichment of the Sawafuqi Uranium Deposit: New Insights into Sandstone-hosted Uranium Deposits in the Intramontane Basins of Tian Shan, China

Meso-Cenozoic intracontinental orogenic processes in the Tian Shan orogenic belt have significant effect on the sandstone-hosted uranium deposits in the intramontane basins and those adjacent to the orogen. The Sawafuqi uranium deposit, which is located in the South Tian Shan orogenic belt, is investigated to reveal the relationships between uranium mineralization and orogenies. Recent exploration results show that the Sawafuqi uranium deposit has tabular, stratiform, quasi-stratiform, and lens-like orebodies and various geological characteristics different from typical interlayer oxidation zone sandstone-hosted uranium deposits. Systematic studies of ore samples from the Sawafuqi uranium deposit using a variety of techniques, including thin section observation, α-track radiograph, electron microprobe and scanning electron microscope, suggest that uranium mineralization is closely related to pyrite and organic matter. Mineralization-related alterations in the host rocks are mainly silicification and argillation including kaolinite, illite(and illite-smectite mixed layer) and chlorite. Tree stages of mineralization were identified in the Sawafuqi uranium deposit:(i) uranium-bearing detritus and synsedimentary initial pre-enrichment;(ii) interlayer oxidization zone uranium mineralization; and(iii) vein-type uranium mineralization. The synsedimentary uranium pre-enrichment represents an early uranium enrichment in the Sawafuqi uranium deposit, and interlayer oxidation zone uranium mineralization formed the main orebodies, which are superimposed by the vein-type uranium mineralization. Combining the results of this study with previous studies on the Meso-Cenozoic orogenies of South Tian Shan, it is proposed that the synsedimentary uranium pre-enrichment of the Sawafuqi uranium deposit was caused by Triassic Tian Shan uplift, and the interlayer oxidation zone uranium mineralization occurred during the Eocence-Oligocene period, when tectonism was relatively quiet, whereas the vein-type uranium mineralization took place in relation to the strong orogeny of South Tian Shan since Miocene.     

潮水盆地下白垩统庙沟组铀的预富集及其找矿意义

潮水盆地早白垩世经历了干旱型、相对潮湿型、干湿型古气候的演变过程。庙沟组下段主要由冲积扇 扇前平原辫状河沉积体系构成 ,上段则以曲流河或河湖交替沉积为特征。干湿型气候条件下“相对滞流环境”有利于铀的聚集与浓缩 ,并主要以吸附铀和解吸铀的形式预富集在庙沟组上段厚层红色或红、灰相间的细碎屑岩及其孔隙水中。笔者认为在压实成岩过程中 ,上述预富集的铀逐渐排出并迁移到孔隙度较高、渗透性较好的砂岩中 ,构成砂岩型铀成矿的直接铀源 ,对庙沟组砂岩型铀成矿起着重要的控制作用。因此 ,笔者提出与厚层红色或红、灰相间的细碎屑岩直接接触的砂体是砂岩型铀矿找矿的重要对象     

新疆准噶尔北缘乔夏哈拉铁铜金矿床成岩成矿时代

乔夏哈拉铁铜金矿位于新疆准噶尔北缘,矿体赋存于中泥盆统北塔山组第三岩性段凝灰质砂岩、粉砂岩、大理岩、凝灰岩、玄武岩及安山岩中。铁矿体呈似层状、扁豆状或透镜状,铜金矿体产于铁矿体内及铁矿体下盘的绿帘石蚀变岩中,空间上与矿区广泛出露的闪长玢岩密切相关。对矿区闪长玢岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及绿帘石磁铁矿矿石、黄铜矿磁铁矿矿石中辉钼矿Re-Os年龄进行了研究,闪长玢岩的206Pb/238U加权平均年龄为（377.6±1.4）Ma（MSDW=0.20）,4件样品的Re-Os同位素模式年龄为（377.7±5.9）^383.1±5.4Ma,加权平均值为（380.1±2.7）Ma（MSDW=0.66）,等时线年龄为（377.4±4.3）Ma（MSDW=0.36）,表明乔夏哈拉铁铜金矿成矿时代与闪长玢岩侵入时代一致,均为中泥盆世晚期,矿床的形成与闪长玢岩有成因关系。辉钼矿样品的w（Re）为383.1¹ 928μg/g,指示成矿物质主要来源于地幔,可能有地壳物质的加入。