赣中紫云山花岗岩晶质铀矿的电子探针U-Th-Pb化学定年

紫云山岩体是赣中地区与钨铀成矿关系极为密切的过铝质花岗岩体,但目前该岩体的成岩时代尚不明确.通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,首次开展了紫云山花岗岩中赋存晶质铀矿的精细矿物学研究.结果表明:晶质铀矿主要赋存于黑云母之中,少数被黄铁矿包裹,部分晶质铀矿被不同程度溶蚀和交代,表明晶质铀矿是本区花岗岩型铀矿的主要铀源矿物之一.利用电子探针U-Th-Pb化学定年法测得蕉坑单元 (J₃J)5颗晶质铀矿年龄为154.5~168.9 Ma,加权平均年龄为161.8±2.4 Ma (MSWD=0.26,n=26),庙前单元 (J₃M) 三颗晶质铀矿年龄为152.8~164.7 Ma,加权平均年龄为159.7±3.2 Ma (MSWD=0.2,n=15).获得的年龄与南岭地区主要含钨花岗岩的侵入时间高度一致,对应华南中生代大规模岩浆活动的第二阶段.晶质铀矿年龄与华南含钨花岗岩锆石U-Pb年龄非常一致,验证了过铝质富铀花岗岩中晶质铀矿电子探针定年方法的可行性.      

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。     

赣南富城花岗岩中显微-超显微晶质铀矿的厘定及成因

通过显微镜下观察和电子探针成分分析,厘定了存在于赣南富城强过铝质产铀花岗岩黑云母、白云母、长石中的显微晶质铀矿。根据其成分及矿物组合特征并结合U-Pb同位素年龄测定判明其属原生成因。此外,采用核诱发裂变径迹法,根据白云母探测器上存在的星点状裂变径迹中心,判断造岩矿物(长石、石英)中可能存在超显微级的晶质铀矿核晶。花岗岩中原生晶质铀矿的存在一方面印证了U在Si-O聚合程度增高的花岗岩浆中易与O2-结合形成铀-氧配位多面体的化学键能理论,另一方面也成为花岗岩具有较高产铀能力的地球化学标志之一。     

广东石人嶂钨矿床中的晶质铀矿研究

石人嶂钨矿床含钨石英脉、花岗岩、云英岩中均发育有晶质铀矿。岩矿鉴定及EDS分析研究发现,铀矿与钍石构成类质同象系列(包括晶质铀矿、含钍晶质铀矿、铀钍石、含铀钍石、钍石、方钍石),它们常常与黄铁矿、磷钇矿、锆石、独居石等矿物共生。晶质铀矿成分在不同矿脉、不同中段均有变化,矿物内部成分也不稳定,可发育生长环带。XRD分析确认晶质铀矿的存在,主要成分是UO2。随着热液活动的增强,矿物颗粒的增大,晶质铀矿成分变纯,UO2含量增加;晶质铀矿常常形成黄铁矿边,次生变化在边部析出富含杂质的铀矿微粒。电子探针测试晶质铀矿的年龄为151~157Ma,与本区钨矿化年龄相吻合,跟华南地区铀矿化构成同一成矿系列,同属于燕山期成矿大爆发阶段同一成矿热液活动的产物,这对于在该地区钨矿床及外围寻找铀矿资源具有重要意义。     

诸广三九矿田石壁窝矿区主要铀矿物电子探针定年

诸广中段三九矿田是新近发现的花岗岩型铀矿田,然而该区缺少铀矿物原位定年研究。本次研究以矿田南部石壁窝矿区铀矿石中铀矿物为对象,通过光学显微镜、扫描电镜（SEM）、X射线能量色散谱仪（EDS）和电子探针（EPMA）等手段,开展了铀矿物的矿物学研究。研究显示,晶质铀矿主要赋存于黑云母中,常呈不同程度溶蚀或交代状与石英、蚀变绿泥石、蚀变长石等矿物共伴生;沥青铀矿分布较广,常与黄铁矿、赤铁矿、硅质细脉等伴生。电子探针U-Th-Pb化学定年法测得铀矿石中晶质铀矿年龄为161.7～128.7 Ma,计算其加权平均年龄为（149.0±6.2） Ma (MSWD=3.9,n=6);测得沥青铀矿年龄为108.8～90.5 Ma,计算其加权平均年龄为（97.7±1.7） Ma (MSWD=0.99,n=5)。测得的晶质铀矿U-Pb年龄与前人的花岗岩锆石年龄相近,沥青铀矿形成年龄明显小于花岗岩结晶年龄,显示区内铀成矿存在较大岩矿时差。     

某花岗岩中分散晶质铀矿成因及其成矿意义

在一些产铀矿的花岗岩体中,陆续发现有分散晶质铀矿,因而引起了人们的重视。关于花岗岩中这种分散晶质铀矿的成因,一般都认为是岩浆早期结晶的副矿物。通过近来的地质研究,对这一观点开始产生疑问。目前尽管还不能作出哪种花岗岩含有分散晶质铀矿,哪种     

诸广山岩体南部中段花岗岩晶质铀矿标型特征的探讨

本文以花岗岩的副矿物组合类型为基础,从剖析晶质铀矿的晶形标型入手,探讨了诸广山岩体南部中段花岗岩晶质铀矿的标型特征。花岗岩的副矿物组合类型不同,晶质铀矿的产出特点以及某些矿物学特征也存在差异。晶质铀矿的含量、产状、粒度、晶形、晶胞参数及含氧系数等可反映出岩浆中的铀浓度、U~(4 )和UO_2~(2 )所占份额、氧逸度特点及其变化趋势的定性信息。     

花岗岩中晶质铀矿及其找矿意义

众所周知,相对于不产铀岩体来说,产铀岩体往往具有含铀量高,铀容易浸出的特点。50年代法国鲁博和科庞就注意到产铀岩体新鲜岩石中含有放射性强度很高的细小黑色矿物。后来到60年代用电子探针确定它为晶质铀矿。随着我国铀矿地质研究工作的进展,74年黄志章等在DK岩体光薄片中、75年欧振武和我们在C岩体的光薄片和人工重砂中,用乳胶照相、微比重、微化分析、x—光粉晶分析和电子探针方法确定了晶质铀矿。在M岩体工作的野外队同志也在那里发现有晶质铀矿。后来,在江西的H、E、I和J,广东的G、B,湖南的     

粤北产铀与不产铀花岗岩中铀矿物特征的电子探针研究及其找矿意义

晶质铀矿的含量、形貌、成分、铀矿物类型、与铀矿物共存的矿物组合等特征可以作为产铀与不产铀岩体的判别标志,为花岗岩型铀矿找矿工作提供了一种新的技术手段。长江岩体和九峰岩体是粤北地区典型的产铀与不产铀花岗岩体,本文利用电子探针测试了九峰岩体的铀矿物并与长江岩体进行对比研究。结果表明九峰岩体的铀矿物主要为晶质铀矿,其化学年龄可分为两组,分别为~160 Ma、~105 Ma,与长江岩体的两组晶质铀矿年龄基本一致;其中第一组年龄代表岩体的成岩年龄,第二组年龄与粤北地区~105 Ma的基性岩脉侵入时代相对应;但九峰岩体缺少长江岩体中~74 Ma的成矿年龄。相比于长江岩体,九峰岩体的铀矿物受到后期热液事件的影响较小,U没有发生明显的活化、转移,因而未能富集成矿,没有形成具有工业价值的铀矿床。     

湘西下寒武统含铀磷块岩中钛铀矿和晶质铀矿的发现及其成因分析

对湘西下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系中的含铀多金属磷块岩,笔者通过α径迹法示踪,先后采用电子探针、扫描电镜及透射电镜进行成分和结构分析,首次在其中发现了微晶状的晶质铀矿、斜方钛铀矿和钛铀矿。这3种铀矿物密切共生,也与钼、镍、铅、锌、铜、钒、铁等的硫化物共生,主要赋存于多金属磷块岩的雏晶石墨中,与碳的关系密切;其次也赋存于石英和先期形成的碳硫钼矿碎片中。斜方钛铀矿呈长柱状,钛铀矿呈短柱状和粒状,晶质铀矿多呈它形粒状,少数呈八边形自形、半自形晶。矿物粒径多在1~5μm,集合体可达10~20μm。进一步的成因研究表明,钛铀矿和晶质铀矿由高温铀氢化合物海底气相喷出凝聚所形成。     

光石沟晶质铀矿:一种潜在的铀矿物电子探针定量分析标准样品

电子探针定量分析是采用元素A在待测样品中的特征X射线强度与标准样品中元素A特征X射线强度相比较而进行的,要实现未知样品的元素定量分析必须要具有相应的标准样品,目前可用于铀元素分析的电子探针分析标准样品极少,且缺乏与天然矿物成分、结构近似的标准样品。国际和国内已经制定了电子探针标准物质研制的规范(GB/T 4930—2008/ISO14595:2003),按该规范规定的方法研究了产于陕西光石沟铀矿床的晶质铀矿,结果表明:这些晶质铀矿晶形发育好,颗粒大,具备良好的纯度、均匀性和稳定性。随机选择30个颗粒进行均匀性检测,UO₂和PbO在95%的置信区间的平均浓度不确定度分别为0.275%和0.060%,具备非常好的均匀性;该晶质铀矿在电子探针电子束长时间(如360s)轰击下和在自然条件下存放,均具有良好的稳定性;采用五家实验室化学分析定值方法确定了该晶质铀矿的化学成分,并计算了不确定度,主量元素UO₂为(86.80±0.36)%,PbO为(4.80±0.07)%,其他元素也给出了参考值。综合以上研究结果:产于光石沟铀矿床的晶质铀矿满足GB/T 4930—2008关于电子探针定量分析标准样品的各项判据,是一个潜在的适用于铀矿物化学成分电子探针定量分析使用的天然矿物标准样品。     

粤北棉花坑(302)铀矿床围岩蚀变分带的铀矿物研究

粤北棉花坑(302)铀矿床是华南最大的花岗岩型铀矿床。本文以该铀矿床的一个代表性钻孔岩心为研究对象,利用电子探针对该钻孔中的铀矿物进行系统研究。该钻孔岩心具有明显的垂直围岩蚀变分带现象:从上到下可分为四个带,分别为:正常花岗岩或弱蚀变带(Ⅰ带);高岭石化、绢云母化带(Ⅱ带);强绢云母化、绿泥石化带(Ⅲ带);矿化带(Ⅳ带)。铀矿物类型也具有分带现象:Ⅰ带、Ⅱ带、Ⅲ带的铀矿物主要是晶质铀矿和铀钍石;矿化带Ⅳ带的铀矿物主要有沥青铀矿、铀石、钛铀矿、铀钍石四种类型。运用电子探针测年方法对不同蚀变带的晶质铀矿和沥青铀矿进行定年,获得晶质铀矿的化学年龄为165±3.1Ma,代表长江岩体的形成年龄;沥青铀矿的化学年龄可分为四组:~120Ma、~102Ma、~92Ma和~68Ma,代表矿区多期次的热液活动时间,也可代表粤北地区多期次铀成矿作用年龄,前三组可能代表早期铀成矿事件,第四组为主成矿期。广泛发育的热液蚀变促使U发生活化、转移,进而在有利空间富集成矿。对典型铀矿床作深入细致的蚀变分带研究工作,有助于提高对成岩成矿过程的认识。     

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。     

应用偏光显微镜和电子探针技术研究安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床伴生元素金银铂钯铀的赋存状态

安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床富含多种稀有贵金属金银铂钯和铀,本文应用偏光显微镜与电子探针技术对该地区贵金属和铀矿物的含量、矿物种类、赋存状态及其嵌布特征进行研究,并利用电子探针Th-U-Pb定年技术推测铀矿物的形成时期。研究表明:金主要以银金矿独立矿物存在,成色均值约为638,与铜的硫化物密切依存,金矿物形成于成矿中晚期的中低温环境;银的独立矿物有银金矿、碲银矿、辉银矿,还与铜铋铅等以类质同象形式结合形成不同种类的矿物组合,且含量在74.15%~0.12%不等;铂钯矿物以含铂碲钯矿为主;铀以晶质铀矿独立矿物存在且与磁铁矿密切依存,晶质铀矿的形成年龄约为124±14 Ma,晚于岩体形成年龄(约139 Ma),早于黄铜矿和含金银铂钯等矿物,而与磁铁矿同在燕山中晚期形成。结合镜下观察,认为铜官山矽卡岩型铜铁矿床主要矿物生成顺序依次是:石榴子石-磁铁矿、晶质铀矿,含金银铂钯矿物,黄铜矿。本研究为贵金属选矿提供了线索,同时利用晶质铀矿的年龄数据界定了伴生贵金属的形成年代。     

北秦岭蓝田铀矿田产铀岩体的地球化学特征及其对成矿的制约

牧护关岩体西部的二长花岗岩赋存着北秦岭最著名的花岗岩型铀矿田——蓝田铀矿田。笔者对该花岗岩开展了系统的元素地球化学研究,其结果显示牧护关二长花岗岩为富硅、富钾、富碱和高分异过铝质花岗岩;微量元素特征是花岗岩相对于原始地幔具有富集大离子元素Rb、U、La、Nd、Sm,亏损Ba、Sr、P、Ti等特征;稀土元素分配模式为轻稀土富集的右倾型。铀矿石与二长花岗岩具有相似的稀土元素特征,暗示铀矿床的成矿物质可能主要来源于二长花岗岩。尽管牧护关二长花岗岩的U含量远低于一般产铀岩体,但铀在其中主要以活性的晶质铀矿形式存在,也能被活化迁移继而成矿。晶质铀矿形式存在的铀可能在花岗岩铀成矿中起着更重要的作用。     

桃山产铀复式岩体不同时代花岗岩中晶质铀矿分布特征和成因探讨

在许多产铀矿的岩体中都陆续发现了晶质铀矿,从而引起了铀矿地质工作者极大的注意。经过二六二大队和北京三所多年来有工作证实,桃山岩体的花岗岩中是含晶质铀矿的。但以往的工作多局限在与产铀矿有密切关系,面积仅约30平方公里的打古寨岩体的范围内,对整个复式岩体不同时代花岗岩中晶质铀矿的分布规律,特征和成因尚未进行比较深入的研究。为此,我们在二六二大队系统普查晶质铀矿含量的人工重砂取样工作的基础上,补充和重复取了部分人工重砂大样,进行人工重砂半定量分析。然后再分离提纯出晶质铀矿,经多     

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期 燕山期之交),形成于岩浆 高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期 燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。     

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。     

花岗岩中晶质铀矿分离提纯方法的讨论

随着铀矿地质科研工作的发展,分析花岗岩中晶质铀矿含量、分布、产出部位以及确定花岗岩中铀的存在形式、铀配分、评价岩体产铀远景、研究花岗岩中晶质铀矿的成因和解决铀矿床中铀的来源等方面日益引起人们的重视。多数工作者认为花岗岩中晶质铀矿与铀矿床形成关系密切。此外,晶质铀矿还可以帮助解决岩体形成时代,生成环境和成岩方式以及岩体的变迁历史等。在6210矿田中,大部分成矿围岩中晶质铀矿含量较高,为铀矿床的形成奠定了雄厚的铀源基础。