攀枝花大田铀矿床年代学特征及其意义

文章以康滇地轴典型热液型铀矿——大田铀矿床为研究对象,开展了围岩、构造蚀变带脉岩中的锆石和矿石晶质铀矿U-Pb法定年,以及年代学特征研究,获得如下认识:1)大田地区混合岩的原岩形成于晚元古代早期之前(900Ma);2)混合岩化作用发生于840~900Ma;3)铀矿区F3碱性构造蚀变岩带形成于混合岩化晚期(820~840Ma);4)大田铀矿床的成矿年龄为777Ma左右。因此笔者认为,康滇地轴的形成与发展、包括铀在内的成矿作用,是与罗迪尼亚大陆的形成及裂解演化所导致的构造岩浆作用密切相关。大田地区的构造演化对铀成矿具有重要的意义。     

攀枝花大田地区辉绿岩脉/花岗质岩脉年代学特征及其地质意义

以分布于攀枝花大田地区侵入于混合岩中的辉绿岩脉和花岗质岩脉为研究对象,采集不同方向的辉绿岩脉和花岗质岩脉进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,探讨它们形成地质背景、时代及其意义。研究结果表明:(1)不同方向辉绿岩脉的年龄集中在770～780 Ma之间,花岗质岩脉的年龄集中在760～770 Ma之间;(2)在时空上,辉绿岩脉和花岗岩脉具有双峰式岩浆活动的特点,应是Rodinia大陆裂解过程中岩浆上侵的产物;(3)岩脉的形成时代限制了研究区混合岩的形成下限,即大田地区的混合岩的形成时代早于780 Ma;(4)大田地区辉绿岩脉/花岗质岩脉与构造蚀变带中的花岗质及长英质脉体的形成时代一致,结合大田地区505铀矿的形成时代和产出的空间位置,认为攀枝花大田地区铀矿的形成与导致辉绿岩脉和花岗质岩脉形成的岩浆活动有着密切的关系,提供了热源和流体来源。研究成果为该区铀矿成矿规律的探究及找矿具有重要的意义。     

云南牟定戌街地区铀矿化特征及成因探讨

云南牟定戌街1101铀矿区位于扬子地台西南缘,康滇地轴中南段,是我国西南地区产于元古界变质岩中的铀矿之一。通过对矿化区岩石及矿石的岩石学、矿物学、地球化学及年代学特征进行研究,分析了铀矿的形成条件,揭示了铀成矿规律。研究发现:①牟定戌街地区铀矿化赋存于斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩和二云母石英片岩等变质混合岩中,主要铀矿物为晶质铀矿、钛铀矿及次生铀矿,含铀矿物有榍石、锆石,硫化物丰富,围岩蚀变主要为硅化、赤铁矿化、碱交代等;②牟定1101铀矿化地区混合岩化岩石的地球化学特征表现为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石;③研究区混合岩形成于1 056 Ma左右,铀矿形成于845 Ma左右,为新元古代产物;④牟定1101地区铀成矿受构造、岩性控制,与混合岩化作用、构造热液活动及碱交代作用关系密切,属热液成因铀矿。     

电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义

晶质铀矿和沥青铀矿是热液铀矿床的主要工业铀矿物,在研究热液铀矿床成因及成矿规律方面具有重要的意义。攀枝花大田地区是我国混合岩型热液铀矿分布区,已发现粗粒特富铀矿滚石(铀含量10%)及较富基岩矿石(铀含量为0.1%~2%),主要铀矿物为晶质铀矿,对两种晶质铀矿成分及形成时代的研究对该区混合岩型热液铀矿成矿规律研究具有重要的价值。本文通过对大田地区滚石中的晶质铀矿和基岩矿石中的晶质铀矿进行矿物学及电子探针分析,研究了晶质铀矿的成分及形成时代。结果表明:(1)大田地区滚石和基岩矿石中的晶质铀矿除铅之外化学成分较为相似,两类矿石晶质铀矿中UO_2含量为77.36%~84.04%,ThO_2含量为0.98%~5.59%,PbO含量为1.79%~8.8%,其中滚石晶质铀矿中的铅含量低于基岩晶质铀矿,钍含量高于基岩晶质铀矿;(2)电子探针化学定年结果表明,基岩矿石晶质铀矿的形成时代为774.9~785.5 Ma,滚石晶质铀矿的形成时代为783.7 Ma,与传统同位素测年结果(775~777.6 Ma)非常一致,一方面说明滚石晶质铀矿和基岩晶质铀矿为同一时代的产物,另一方面说明电子探针原位测年方法是可靠的;(3)在后期的热液蚀变中,晶质铀矿先后发生了硅化、碳酸盐化及赤铁矿化,蚀变发生的时间分别为730.6Ma、699.8 Ma和664.0 Ma。此结论对研究攀枝花大田地区热液铀矿成矿时代及成矿作用过程提供了依据。     

四川米易海塔地区混合岩化与铀成矿作用

米易海塔地区晋宁期发生大规模的区域性混合岩化作用,形成一套中-深变质岩相的岩石组合,并且在混合岩中发育了较好的铀矿化。但是,混合岩化与铀成矿的关系,以及混合岩形成以后是否有后期热液叠加成矿,前人一直没有进行过研究。笔者通过对该区混合岩开展脉体的锆石UPb测年、矿化岩石的晶质铀矿测年,以及与铀矿化共生的辉钼矿Re-Os同位素测年,探讨了混合岩化与铀成矿作用的关系。研究发现,混合岩脉体的锆石U-Pb加权平均年龄为801±38 Ma,晶质铀矿表观年龄为701.8 Ma,辉钼矿的Re-Os同位素加权平均年龄为754±10.7 Ma,三者的形成时间大体一致,均属晋宁期,说明混合岩化的同时铀得到了富集,局部形成高品位的铀矿化。同时,区内发育后期热液叠加成矿作用,铀矿化年龄为228.6、 225.9、 210.5 Ma,属印支晚期矿化。这与矿化体附近细粒花岗岩脉测得的锆石U-Pb年龄(219±14Ma)基本一致,暗示铀矿化可能与印支晚期的花岗岩浆活动有关,花岗岩脉侵位及其带来的热液活动,导致混合岩脉体中铀的叠加富集成矿。     

攀枝花大田地区辉绿岩脉岩石地球化学特征及其地质意义

攀枝花大田地区位于康滇地轴中段,是我国西南地区元古代混合岩重要的分布区,也是重要的铀矿产地。大田地区混合岩中分布有大量的辉绿岩脉,且辉绿岩常与铀矿在空间上一致。为了研究辉绿岩的组成、产出环境及辉绿岩与铀成矿之间的关系,系统采集7件辉绿岩样品,利用四硼酸熔片-XRF法分析常量元素、ICP-MS方法分析了微量元素及稀土元素,分析结果表明:1)大田地区辉绿岩主量元素w(SiO_2)在41.76%～50.16%,平均值为46.92%,w(MgO)为7.69%～11.79%,平均8.89%,w(K_2O+Na_2O)为2.49%～4.21%,平均3.52%,w(TiO_2)为0.71%～2.54%,平均1.89%,w(TFe_2O_3)为10.71%～14.46%,平均12.81%,w(Al_2O_3)为10.94%～17.40%,平均13.52%,整体含量特征与洋岛玄武岩(OIB)含量相当,富集K,Sr,Rb,Ba,Th等大离子亲石元素和Ta,Nb,Zr等高场强元素,稀土元素含量呈右倾性,具有轻微的Eu负异常,具有OIB型玄武岩相似的地球化学特征;2)样品Zr/Nb=4.8～7.1,La/Nb=0.71～1.02,Ba/Nb=8.8～18.3,Ba/Th=76～124,Rb/Nb=0.27～1.87,Th/Nb=0.075～0.163,Th/La=0.105～0.178,Ba/La=11.4～17.8,高场强元素特征表明辉绿岩岩浆来源于富集地幔,具有板内玄武岩的地球化学特征;3)结合辉绿岩年代学特征及大田铀矿前人年代学研究资料表明,辉绿岩形成于770Ma～780Ma,是新元古代Rodinia大陆裂解时拉张背景下的产物;4)辉绿岩的形成与大田构造蚀变带的形成在时间和空间上具有耦合性,是同一期次构造-岩浆活动的产物,该次岩浆活动具有高热能和高挥发份的特点,为大田铀矿的形成提供了热源及成矿环境。     

康滇地轴巨粒晶质铀矿的发现及其地质意义

康滇地轴米易海塔地区富晶质铀矿石英脉产于晚元古代受混合岩化作用影响的五马箐组黑云斜长片岩中,受韧-脆性断裂构造裂隙带控制。晶质铀矿呈黑色,半金属光泽;晶形完好,以立方体与八面体聚形及菱形十二面体为主,少量呈立方体;粒径大多0.5cm左右,最大可达1cm以上。共生矿物组合为石英-晶质铀矿-榍石-辉钼矿组合。研究认为,晶质铀矿形成于温度压力较高及深度较大的地质环境,是高温偏酸性流体在温度缓慢下降的强还原条件下结晶而成的。康滇地轴具有形成高强度铀矿化的地质背景和成矿条件,在康滇地轴混合岩地区最有前景的铀矿类型应为受韧-脆性构造控制的中高温热液脉型矿化。     

粤北诸广整装勘查区城口矿床“三位一体”成矿特征及成矿模式

基于"三位一体"(成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志)找矿理论,结合年代学、岩石学、构造地质学、地球化学研究,综合分析并归纳粤北诸广整装勘查区城口矿床的成矿模式和控矿因素,认为城口矿床成矿地质体形成于145~160 Ma燕山早期(γ_5~2),为具有硅化、赤铁矿化的面状蚀变花岗岩体,且具高硅、富碱、贫镁、铝过饱和的岩石地球化学特征;矿化点和异常点主要分布在NEE-SWW向断裂构造上,位于断裂构造交会处;成矿作用标志以蚀变特征为主,具蚀变分带现象,矿化与硅化、绢云母化、赤铁矿化关系密切,矿体主要赋存于强硅化、强绢云母化、强赤铁矿化的蚀变带中。结合成矿U元素"源-动-储-变"特征,提出U元素活化、活化U运移、活化U沉淀、铀矿沉淀储藏4阶段成矿模式,明确城口地区矿床的成矿因素,供该地区铀矿地质勘查工作参考。     

南雄盆地碎屑岩、脉岩及周缘花岗岩年代学研究与铀矿化讨论

南雄盆地位于粤北地区,以其独特的大地构造位置和区域地质特征成为我国重要的铀矿集区。为进一步研究南雄盆地铀矿化的时限和控矿因素,对南雄盆地内沉积碎屑岩碎屑锆石、脉岩岩浆锆石和周缘花岗岩岩浆锆石进行锆石年代学研究,确定铀矿化时限,厘定盆地内断裂活动时限,搜索与铀矿化相关的赋矿原岩和控矿构造。以南雄盆地内部沉积碎屑岩、脉岩和周缘花岗岩为研究对象,采用LAICP-MS U-Pb锆石年代学、电子背散射衍射(EBSD)、大地构造与应力应变分析为主要研究方法和测试手段。结果表明80~60Ma为南雄盆地铀矿化主成矿期,且主要为构造控矿,铀矿化主要产出于断裂构造交汇处;南雄盆地周缘花岗岩年龄主要为240~230Ma和170~160Ma;盆地内主控断裂构造主活动期(250~230Ma)与铀成矿期不同;盆地周缘不同高程花岗岩磷灰石裂变径迹研究表明造山运动初始加剧期为80~60Ma,与主成矿期一致。认为寻找80~60Ma断裂构造可能是实现铀矿找矿突破的有效途径,且研究重点应为该时期的区域应力状态和充填于断裂构造中的脉岩,确定断裂构造产状,辨识同主成矿期断裂,以确保高效准确的找出控矿断裂和赋矿原岩,实现铀矿找矿突破。     

电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨

电子探针Th-U-Pb测年因其高分辨率与高精度的优势,在独居石、锆石等定年矿物中得到了推广,但在Th、U、Pb含量高的晶质铀矿、沥青铀矿等矿物中则应用较少。本文在铁矿床变质岩绿泥石、阳起石黑云母蚀变岩首次发现U含量高的晶质铀矿,基于此,结合该铁矿床地区的地质背景,利用偏光显微镜与电子探针等分析测试手段,将镜下蚀变现象、年龄计算与其他相关元素分析相结合,重点对晶质铀矿的成矿年龄及成矿规律进行探讨。研究发现:通过镜下观察判断,晶质铀矿的成因类型与澳大利亚著名的变质型铀矿相似,均为古老的变质型,且周围的脉石矿物均为绿泥石,绿泥石皆由黑云母退变质而成,铀矿的赋存位置显示其与黑云母、绿泥石之间有紧密联系,其成矿年龄与黑云母、绿泥石形成年龄息息相关。继而根据电子探针数据计算成矿年龄,判断成矿期次,得出主要成矿期在(1654±17)Ma~(1805±17)Ma,为中元古代中期,且主要成矿期与热液蚀变作用黑云母化有关,后期活化富集时期在(657±17)Ma~(807±17)Ma,为新元古代南华纪时期,此阶段是热液侵入、绿泥石化广泛发育的时期;选取较大颗粒对晶质铀矿的环带年龄进行计算,从年龄分布上证实后期有强烈的流体活动的发生,且主要与绿泥石化相关。另外,对比变质型与沉积型铀矿中Y2O3与UO2含量发现,两者之间存在负相关关系,此关系对判断铀矿成因即是否为变质型或沉积型可能有指示意义,但缺乏大量的数据佐证,需进一步研究。     

诸广中段鹿井地区辉绿岩40Ar-39Ar年代学特征

诸广—贵东地区作为华南热液型铀矿最为重要的花岗岩型铀矿大型矿集区,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。为了厘定区内基性岩年代学数据,更好地约束铀成矿时限,以诸广中段鹿井地区辉绿岩脉为研究对象,开展了⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究。结果表明：辉绿岩全岩⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素年龄为（171.7±1.6）、（169.1±3.8）Ma,反映鹿井地区在中侏罗世（约170 Ma）发生了一次岩石圈伸展裂解作用。诸广—贵东地区至少存在200、170、140、105和90 Ma 5期基性岩浆活动,195、165、125、90、75和55 Ma 6期铀成矿事件,成矿热液往往紧随每次区域性玄武岩事件之后（5~20 Ma）,铀成矿与以辉绿岩墙为代表的区域玄武岩事件有紧密的时间、空间和成因联系。辉绿岩脉与成矿构造上的关联性以及来源于地幔的深部岩浆浅部表现形式的成因特点,决定了其可以为铀成矿提供一定的挥发分（矿化剂）和后期铀沉淀富集场所,提高成矿热液对铀的携带能力,进而促进铀的成矿作用。     

Age of dispersed uranium mineralization in rocks of the framework of the Strel’tsovka uranium ore field and the Yamsky site,Eastern Transbaikal region

An isotopic geochronological study of dispersed uranium mineralization was performed in the granitic rocks of the Urtui pluton in the framework of the Strel’tsovka uranium ore field and in the Yamsky site of the Urov-Uryumkan granite-gneiss arch. Two stages of such mineralization—783 ± 26 Ma in the Urtui granitic pluton and 138.6 ± 2.3 Ma in the Yamsky site—have been established. The emplacement of granite pertaining to the Unda Complex disturbed the U-Pb isotopic system in uraninite from the Urtui granitic pluton and resulted in redeposition of uranium phase dated at 262 ± 34 Ma. The young, probably, recent process gave rise to the redistribution of radiogenic lead in the U-bearing phases developing after uraninite.     

桂西大新-钦甲地区辉绿岩脉地球化学与锆石U-Pb同位素年代学及对碳硅泥岩型铀矿床成因的启示

碳硅泥岩型铀矿床是我国铀矿地质工作者建立的铀矿床类型,是我国四大铀矿工业类型之一。桂西地区是我国华南地区一个重要的碳硅泥岩型铀矿床产出区域,包括大新(373)铀矿床等多个典型铀矿床(点)。研究辉绿岩与矿床成因的联系,对重新认识矿床成因有重要意义。本文在对桂西大新-钦甲地区碳硅泥岩型铀矿床和辉绿岩脉野外地质研究的基础上,系统研究了辉绿岩的地质特征、岩石学、地球化学特征以及其中锆石的U-Pb同位素年代学特征,在此基础上,探讨了辉绿岩的成岩与碳硅泥岩型铀矿床成矿间的关系。元素地球化学特征显示Rb、U、Th、Ba等大离子亲石元素的含量都高于MORB值,高场强元素Ta、Nb、Zr、Hf等均相对于MORB有所富集,而HREE元素中等亏损,表明本区辉绿岩属于富集地幔特征的板内碱性玄武岩系列(WPB),属于华南陆内伸展构造背景下软流圈上涌导致富集岩石圈地幔部分熔融形成的铁镁质岩浆发生侵位的产物。辉绿岩脉3个样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为86. 7±0. 9Ma、89. 05±0. 96Ma、91. 6±8. 3Ma,表明形成于晚白垩纪早期,与华南地区与中基性岩脉有关的铀矿床成矿时代具有较好的对应关系,也与华南地区广泛分布的中生代基性岩脉时代一致,对应于华南白垩纪构造应力场中四次重要的拉张活动时代中的一期。辉绿岩脉锆石特征指示了辉绿岩成岩过程对矿源层中铀的活化所产生的重要作用以及成岩与成矿之间的热动力联系;结合元素地球化学、矿床成矿年龄和辉绿岩锆石UPb同位素年龄研究结果表明,区内铀矿床具有多期成矿特点,即"沉积期铀预富集、辉绿岩作用下二次预富集、后期热液再次富集成矿",可能是该类型矿床成矿作用的重要形式。     

诸广山南部高坪地区细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

诸广山南部高坪地区钻探工程揭露到较多细粒花岗岩岩脉,部分岩脉与矿体空间关系密切。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法测得区内两组细粒花岗岩年龄分别为252.9±1.9 Ma(MSWD=1.8)和244±2 Ma(MSWD=1.4)。结合细粒花岗岩中晶质铀矿U-Pb定年结果,证实其形成于印支期。本文结合粤北地区铀成矿规律及区域铀成矿特征,对高坪地区铀成矿潜力及找矿方向进行初步探讨,认为:(1)印支期,诸广山南部先后广泛侵入粗粒斑状黑云母花岗岩与细粒花岗岩,其中细粒花岗岩多沿断裂发育;(2)至燕山晚期,沿断裂侵入基性脉岩;(3)高坪地区细粒花岗岩与基性脉岩叠合部位为铀成矿的有利空间。     

粤北青嶂山岩体江头矿区铀矿微区矿物学、年代学特征及其成矿动力背景制约

粤北诸广和贵东是华南最重要的两个花岗型铀矿密集区,青嶂山(龙源坝)岩体位于两者之间,是华南花岗岩型铀矿研究薄弱地区。江头铀矿区地处青嶂山岩体北部与南雄断陷盆地的结合部位,该矿区的铀成矿年代学研究几为空白。本文通过电子探针方法研究了青嶂山岩体、及与该岩体密切相关的江头矿区中的铀矿物微区矿物学特征,获得岩浆成因的晶质铀矿与热液成因的沥青铀矿的U-Th-Pb化学年龄,探讨了华南铀成矿作用动力学背景及成矿地质体。研究表明:青嶂山岩体粗粒斑状黑云母花岗岩和中粒斑状黑云母花岗岩中的铀矿物主要有晶质铀矿、铀石,部分晶质铀矿存在明显铀释放的特征,其晶质铀矿化学年龄分别为246.8±8.8Ma、161.5±8.0Ma,与前人获得的锆石U-Pb年龄结果在误差范围内一致,分别代表了区内印支期与燕山期花岗岩体的成岩年龄,表明在南雄断陷盆地形成之前,青嶂山岩体与诸广岩体可能为一有机整体,有着相同的成岩、成矿环境。江头矿区矿石中铀矿物主要为沥青铀矿,伴有少量钛铀矿、铀石等,沥青铀矿化学年龄分别为121.3±9.8Ma、98.8±8.0Ma、73.2±8.8Ma,分别代表区内3期铀成矿作用的时代,结合华南中生代以来构造运动特征,认为区内铀成矿作用是受中-新生代盆地边缘深大断陷活动、产铀花岗岩体分布的双要素成矿动力学背景制约,青嶂山岩体应与诸广、贵东岩体具有相似的找矿前景。     

电子探针测年方法应用于粤北长江岩体的铀矿物年龄研究

晶质铀矿被认为是花岗岩型铀矿成矿的主要矿源提供者,在评价岩体的含矿性和确定成岩成矿年龄方面有重要意义。长江岩体属于诸广山复式岩体的一部分,是粤北地区重要的产铀花岗岩体,本文利用电子探针对该岩体中的铀矿物进行研究。结果表明:长江岩体中的铀矿物多以充填或被黄铁矿包围的形式存在,或者分布于石英、黑云母、绿泥石等矿物中;铀矿物类型主要有晶质铀矿、沥青铀矿、铀石、铀钍石四种。晶质铀矿/沥青油矿的化学年龄值可分为三组:~155 Ma、~106 Ma和~74 Ma。第一组年龄代表岩体的形成时代,后两组年龄代表铀矿的多期次成矿作用年龄。铀矿物从成岩后到~106 Ma,成分没有发生明显变化,直到~74 Ma后才发生明显的U元素活化、迁移。因此,可以推测长江岩体地区主要的铀矿成矿期应发生在~74 Ma及之后。