诸广山南体桃金洞花岗岩成因和铀成矿潜力探讨

文中对位于湘赣粤三省交界处的诸广山南体桃金洞花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学的研究,并将其与诸广山南体东部其他印支期非产铀和产铀花岗岩进行了对比。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为204±2.1 Ma,为印支晚期岩浆活动的产物。岩石地球化学组成呈过铝质,硅和碱含量偏高(Si O_2=69.7%~75.0%,K_2O+Na_2O=7.74%~9.08%),富铁、贫镁,属于碱钙性/钙碱性-过铝质-铁质花岗岩。稀土元素总量较高(∑REE=226~272×10~(-6)),LREE富集(LREE/HREE=6.27~11.4,(La/Yb)_N=4.01~15.0),Eu亏损较明显(δEu=0.15~0.42),富集Rb、Th和U,亏损Ba、Sr、Ti和Eu,属于典型的低Ba、Sr花岗岩;(~(87)Sr/~(86)Sr)i值较高(0.71922~0.72040),εNd(t)值较低(-10.0~-10.2),两阶段Nd模式年龄为1.80~1.82 Ga。上述特征表明,桃金洞花岗岩属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄构造背景下,由古元古代地壳岩石演变而成的变质杂砂岩组分岩石经中低程度部分熔融形成。对比研究显示,诸广山南体印支期产铀花岗岩蚀变作用强,FeO~T/(Fe O~T+MgO)比值变化较大,CaO含量低,主要为碱钙性花岗岩,Ba、Sr、Ti和Eu亏损更强烈,ε_(Nd)(t)值更低和Nd模式年龄更古老。非产铀花岗岩源岩以砂质岩为主,U含量相对较低。桃金洞花岗岩未经后期明显热液蚀变作用,不具有产铀花岗岩蚀变强烈的特点,地球化学特征相似于诸广山南体印支期非产铀花岗岩,铀成矿潜力可能不大。     

粤北茶山岩体岩石成因与铀、钨成矿潜力探讨

粤北诸广山地区是我国重要的花岗岩型铀矿床产地之一,该地区部分岩体亦与钨成矿关系密切。茶山岩体位于诸广山南部岩体的中北部,研究程度较低。茶山岩体锆石U-Pb年龄为148.2±1.9Ma,形成于燕山早期。岩相学上可见原生白云母。岩体富硅、略富碱,贫铁、镁、钙、磷,分异演化程度高(DI=92.2～95.6),弱过铝质(ACNK=1.00～1.08);稀土含量较低(∑REE=90.5×10~(-6)～163×10~(-6)),Eu强烈亏损(δEu=0.04～0.08),富集Rb、U和Ta,亏损Ba、Sr、Ti和P。以上特征表明茶山岩体属于高分异的S型花岗岩。此外,岩体ε_(Nd)(t)值低(-10.6～-9.4),两阶段Nd模式年龄为1.70～1.80Ga,结合其高的Rb/Sr比值(12.6～77.3)和低的CaO/Na_2O比值(0.10～0.28),这些特征表明茶山岩体可能由古元古代从地幔分离出的地壳岩石演变而成的变质泥岩部分熔融而来,并经历后期高分异作用,成岩构造背景属于燕山早期板内伸展环境。对比研究显示,茶山岩体与华南印支期产铀花岗岩和燕山期产钨花岗岩在主要地球化学指标和源区特征上相似,但其W含量较低(1.60×10~(-6)～3.94×10~(-6)),钨成矿潜力较小;而U含量较高(平均19.0×10~(-6)),且主要以铀钍石等易淋滤的富铀矿物存在。该区断裂构造发育,岩体中见晚期岩脉侵入且热液蚀变强烈。岩体西北部有明显的铀矿化显示,钻孔ZK55-4见有沥青铀矿。综上,茶山岩体具有较强的铀成矿潜力。     

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。     

粤北302铀矿床同位素地球化学研究

位于粤北诸广山岩体东南部的302铀矿床是我国规模较大、埋藏较深的花岗岩型铀矿床之一。该矿床产于印支期油洞岩体和燕山早期长江岩体的断裂蚀变带内,矿区内NWW向基性岩脉十分发育,矿体呈似脉状、扁豆状或透镜状。同位素研究表明,矿石的沥青铀矿Sm-Nd和U-Pb等时线年龄（70 Ma）与油洞岩体（232 Ma）、长江岩体（160 Ma）的年龄相差巨大;主成矿期成矿流体的δDH2O值为-65‰～-82‰（平均为-75‰）,δ18OH2O值为6.8‰～0.6‰（平均为3.9‰）,反映出成矿流体主要由地幔流体组成;方解石的δ13C值为-8.4‰～-5.3‰,表明矿化剂ΣCO2也来自地幔;矿区内辉绿岩的（87Sr/86Sr）i值为0.70861～0.70882,花岗岩的（87Sr/86Sr）i值为0.73519～0.77152,萤石的（87Sr/86Sr）i值为0.71474～0.71697,表明成矿组分Sr可能来源于基性脉岩（幔源）与赋矿花岗岩体（壳源）,并呈不同程度的混合,而主成矿组分铀主要来源于赋矿花岗岩体。     

江西富城岩体西部过铝质细粒花岗岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

针对江西会昌富城岩体年代学的不同结论,对该岩体西部的细粒花岗岩进行了锆石U-Pb 年代学研究,并分析了细
粒花岗岩和粗粒花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf 同位素地球化学特征,探讨了该岩体的成因和构造背景。细粒花岗岩LAICP-
MS 锆石U-Pb 定年结果表明,成岩年龄为219.1~221.5 Ma（平均220 Ma）,为印支期岩浆活动产物;岩石地球化学组成
上表现为高硅（SiO2=71.7%~78.2%）、富碱（K2O+Na2O=7.16%~8.13%,K2O/Na2O=2.00~3.53）、强过铝（A/CNK=1.11~1.26）,贫Ca,Mg; 稀土元素总量较低（ΣREE=72.9×10-6~203.0×10-6),Eu 负亏损强烈, 富集Rb,Cs,K,Pb等大离子亲石元素和Th,U,Ta,Zr等高场强元素,贫Ba,Sr,P,Ti 等元素;综合岩相学和岩石地球化学特征表明该岩体为S型花岗岩。粗粒花岗岩定年结果表明,成岩年龄为227 Ma,也为印支期岩浆活动的产物;岩石地球化学组成上同样表现为高硅
（SiO2=75.1%~76.3%）、富碱（K2O+Na2O=7.39%~8.72%,K2O/Na2O=1.79~2.60）、弱过铝到强过铝（A/CNK=0.9~1.14）,贫Ca,Mg。稀土元素总量较低（ΣREE=125.5×10-6~160.2×10-6）,Eu负亏损强烈,富集Rb,Cs,K,Pb 等大离子亲石元素和Th,U,Ta,Zr 等高场强元素,贫Ba,Sr,P,Ti 等元素;综合岩相学和岩石地球化学特征表明该岩体为S 型花岗岩。同位素组成方面,富城细粒花岗岩体的εHf（t ）值变化于-2.3~-10.8 之间,平均为-7.5,两阶段模式年龄为1.4~1.96 Ga,粗粒花岗岩体的εHf（t ）值变化于-5.0~-19.8之间,平均为-8.8,两阶段模式年龄为1.59~2.51 Ga,表明源岩为元古代壳源富泥质变质组分经过部分熔融,再经过分离结晶作用,在同碰撞构造背景下形成了富城细粒花岗岩和粗粒花岗岩。     

相山火山盆地南部印支期富铀岩体岩石学及主微量元素特征

通过对咸口岩体进行岩石学、主微量元素分析,发现其为一套印支期富铀复式岩体,具富硅、高钾、弱过铝质特征,属高钾钙碱性系列岩石;其稀土元素配分型式具右倾斜特征,富轻稀土,轻稀土分馏比重稀土明显,铕亏损明显;微量元素Nb、Ce、Pr、Zr、Ba明显亏损,而Rb、Th、U、Pb、Ta、Nd、Hf元素富集,Rb/Sr比值变化大(0.92~6.52);岩体平均铀含量为19.55×10-6,属富铀花岗岩体。由主微量元素构造环境判别,结合区域地质背景分析,咸口岩体为板内后造山构造环境下形成的富铀花岗岩体。相山南部咸口富铀岩体的发现为解决相山铀矿田的铀源问题提供了新的思路,也有望指引在相山南部寻找花岗岩型铀矿床。     

粤北地区产铀岩体的铀矿化特征及其成矿机制探讨

粤北地区是中国花岗岩型铀矿最为重要的大型矿聚集区,其主要的产铀花岗岩体是诸广山岩体和贵东岩体,均为多期多阶段的复式岩体,主要以印支期和燕山期的花岗岩为主。粤北地区的铀矿床主要由诸广山的长江铀矿田、澜河铀矿田、鹿井铀矿田和贵东岩体的下庄铀矿田组成,根据铀的成矿特征可分为硅化带型、交点型和碱交代型。粤北地区的铀成矿流体主要来自于地幔,而不是以往认为的花岗岩浆期后热液,铀源主要是粤北产铀岩体的印支期花岗岩。因此在华南开展新一轮铀矿找矿时,跳出以往“沿带找矿”的老思路,聚焦于印支期岩浆作用与铀矿床的关系,并重点关注华南地区可能的地幔柱或热点区域。     

赣南桃山复式岩体的锆石U-Pb年代学及其产铀性探讨

桃山复式花岗岩体位于南岭东段北部,区内产有我国最大的花岗岩型铀矿田。宝华山(蔡江)岩体和黄陂岩体是桃山复式岩体中面积最大的两个。前人测得宝华山岩体成岩时代为与铀矿关系更密切的印支期,但是该岩体仅发现个别铀矿床,是否具有更大的产铀潜力还有待探讨;前人测得黄陂岩体与产铀的打鼓寨岩体年龄一致,均为(154±2)Ma,与打鼓寨岩体侵入到黄陂岩体的野外地质现象存在矛盾,有必要进一步厘定其形成年龄。本文利用高精度的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICPMS)重新测定了宝华山岩体和黄陂岩体的锆石U-Pb年龄,证实宝华山岩体形成于印支期(229.98±0.98)Ma,重新厘定黄陂岩体形成于燕山早期(160.9±2.4)Ma,略早于产铀的打鼓寨岩体,更符合打鼓寨岩体侵入于黄陂岩体的地质事实。结合前人的研究,本文对桃山复式岩体的岩浆演化序列、构造背景及产铀性进行了讨论,将桃山岩体岩浆演化过程分为五个主要阶段:由印支期的宝华山岩体、燕山早期的黄陂岩体和打鼓寨岩体,以及燕山晚期的罗布里岩体和菜山岩体等组成,不同阶段的岩体对应不同的花岗岩成因类型;推测印支期和燕山期花岗岩的形成均与太平洋板块俯冲造成的伸展拉伸环境有关;指出岩石成因类型是控制花岗岩产铀/不产铀的重要因素,桃山岩体中的S型花岗岩即打鼓寨岩体的产铀能力最强,今后应对花岗岩成因类型控制产铀性的深层原因进一步研究。     

桂北油麻岭钨矿区成矿岩体的年代学、地球化学及其地质意义

油麻岭钨矿位于桂北苗儿山复式岩体最南缘,矿化类型具有多样性,其中外接触带似层状矽卡岩型白钨矿是矿区最 重要的矿床类型。本文对矿区成矿母岩中- 细粒二云母花岗岩进行了锆石U-Pb 年代学和岩石地球化学的研究。LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄为212~215 Ma,属印支期岩浆活动的产物。地球化学分析显示,花岗岩具有高硅（SiO2=73.73% ~78.68%）、 富碱（ALK=6.99%~8.36 %）、贫Ca（CaO=0.13%~0.96%）、贫Ti（TiO2=0.05%~0.27%）、弱过铝- 强过铝质（ACNK=1.03~1.28）的特征,稀土元素总量偏低（ΣREE=61.39×10-6~161.22×10-6）,富集Rb 和Cs 大离子亲石元素及Th,U,Ta 等高场强元素,富成矿元素W （平均含量6.55×10-6）,贫Ba 和Sr,强烈的Eu亏损（δEu=0.04~0.20）。岩石学和地球化学特征表明,成矿母岩与南岭地区典型的高分异S 型花岗岩相似。该岩体具备为钨矿的形成提供物源的能力。     

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。     

粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8 Ma (MSWD=1.7),属于燕山早期岩浆 活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb,Th,U而亏损Ba, Sr,Ti和Nb;LREE富集(LREE/HREE=7.39~16.4, (La/Yb)N=8.79~25.5),Eu亏损较为明显(δEu=0.44~0.59);Ga/Al比值较高(平 均值为2.99),Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为518×10-6)大于350×10-6,可归属于A2型花岗岩;εNd(t)值低,为-9.7~-8.95,Nd模式 年龄为1.66~1.76 Ga;锆石的εHf(t)值为-20.0~-14.6,相应的Hf模式年龄为2.12~2.46 Ga。综合以上特征表明桃村坝花岗岩是 在地壳伸展-减薄的构造背景下、由古元古代地壳组分部分熔融的方式形成。     

江西中部新丰街花岗质岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学特征及岩石成因

对江西中部新丰街花岗质岩体开展了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学以及元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学研 究,并探讨了岩石成因及其构造意义。结果表明,新丰街岩体由二云母花岗岩和黑云母花岗组成;两者均形成于晚侏罗世 （~148 Ma）;二云母花岗岩SiO2含量为75.71%~78.36%,为弱过铝质-强过铝质岩石,属高钾钙碱性系列,Mg#变化于0.26~ 0.34,具有较低的Ga/Al比值（绝大部分<2.6×10-4） 和较低的Zr+Nb+Ce+Y含量（<350×10-6）,全岩εNd(t)为-10~-8.2,锆石原 位εHf(t)为-15.7~-9.4;黑云母花岗岩SiO2含量为71.25%~74.41%,主要为准铝质-弱过铝质岩石,也属于高钾钙碱性系列, Mg#变化于0.32~0.37,同样具有较低的Ga/Al比值（绝大部分<2.6×10-4） 和较低的Zr+Nb+Ce+Y含量（<350×10-6）,全岩初始 87Sr/86Sr比值为0.7136~0.7153,εNd(t)为-10.0~-8.9,锆石原位εHf(t)值为-16.5~-10.9。通过综合研究认为二云母花岗岩具有S 型花岗岩特征,是由下地壳中变质泥岩在相对较低温度下发生部分熔融而形成的;黑云母花岗岩具有I型花岗岩特征,是由下 地壳中长英质火成岩在相对较高温度下发生部分熔融而形成的。岩体侵位于由古太平洋板块俯冲引起的陆缘弧构造环境。     

南岭大东山花岗岩的形成时代与成因——SHRIMP锆石 U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学

中国东南部南岭地区广泛出露以弱过铝质黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主的燕山早期花岗质岩石,其成因有待进一步研究。大东山岩体岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,两个样品的SHRIMP锆石U-Pb 年龄为165±2 Ma 和159±2 Ma,与区域南岭系列的黑云母花岗岩的主要形成时代一致。花岗岩样品以高硅（SiO2 > 72%）、高钾（K2O/Na2O > 1.6）、富碱（K2O + Na2O = 7.36% ~ 9.31%）和弱过铝质（集中于ASI = 1.00 ~ 1.11）为特征。微量和稀土元素组成上,岩体富Rb, Th 和LREE,贫Ba, Nb, Sr, P 和Ti, Eu 负异常显著（δEu = 0.06 ~ 0.34）。多数样品的Zr,Ce, Nb 和Y 含量总和小于350×10-6,10 000 × Ga/Al 值低于典型的A 型花岗岩。同位素组成上,样品具有高I sr（ 0.7123 ~ 0.7193）和低εN（d t）（-9.3~ -11.5）的特点,两阶段Nd 模式年龄为1.70~1.89 Ga ;与全岩εNd（t）不同,岩浆锆石的εHf（t）具有较大的变化范围（-3.5~ -11.8）。矿物学及地球化学结果表明大东山是一个高分异的I 型花岗岩岩体。岩体岩浆很可能是由元古代火成岩石部分熔融形成,并伴随有少量年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生混合、结晶分异作用。     

赣中大王山钨多金属矿床中碱长花岗岩成因：来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的制约

赣中大王山-南村钨多金属矿集区产出一套与钨、钼多金属矿化有关的中、细粒二云母碱长花岗岩侵入体,本文通 过对大王山矿床赋矿花岗岩进行LA-ICP-MS 锆石U-Pb测年,获得其成岩年龄为147.8±1.9 Ma,属晚侏罗世岩浆活动的产 物,成岩时间与赣中及南岭地区的主要石英脉型钨多金属矿床的成矿时间一致。花岗岩富硅、富碱、强过铝,贫钙、贫 镁、分异指数（DI） 较高,暗色矿物含量极少。REE配分曲线具有“海鸥型”特征,微量元素蛛网图显示亏损Ba,Sr及 Nb,Eu,P,Ti等,富集Rb,Th,U,Pb,K等。在εNd(t)- T图解上,矿集区周边中生代赋矿花岗岩多投点于华南元古代地 壳演化域之上,其T2DM年龄（1.39~1.66 Ga） 亦低于华南地壳的平均年龄（1.7~1.8 Ga）,可能与花岗岩形成过程中受到了少 量幔源物质的混染作用有关。结合花岗岩Sr-Yb分类图、Q-Ab-Or三角图以及锆石饱和温度,表明该套花岗岩应该为一套 高分异的过铝质淡色花岗岩。     

钦-杭成矿带东段村前含矿斑岩地球化学特征及其构造环境与成矿意义

村前铜多金属矿床位于钦杭成矿带东段,为一具有矽卡岩型矿化和斑岩型矿化的铜多金属矿床,含矿岩体为燕山早期花岗闪长斑岩,岩石具有富硅、富铝、富碱的特点,属于偏铝-过铝质钙碱性花岗岩类。岩体具有从深部向浅部蚀变增强,大部分组分活动性不明显,而成矿元素Cu-Mo-Fe-Pb-Zn-Au-Ag含量明显增加,Na2O、Sr含量降低,REE元素除Eu少量丢失外,其余均呈一致的迁入特征。岩体属Ⅰ型花岗质岩石,由具角闪石+石榴子石残留相的火成岩部分熔融形成的熔浆,混合或混染了地壳重熔型岩浆上侵就位而成。钦杭结合带东段,燕山期中酸性岩浆活动具有从176~150Ma的埃达克岩或具岛弧花岗岩特征的Ⅰ型花岗岩,至150~140Ma的S型花岗岩,向140~110Ma的A型花岗岩演化趋势,显示了地壳由厚减薄的过程,暗示其大地构造背景为岩石圈的伸展减薄环境,而形成于169.3±1.1Ma的村前斑岩体正处于伸展阶段早期。综合岩体成矿特征表明,钦杭成矿带东段及邻近地区,176~160Ma主要形成与Ⅰ型花岗质岩石有关的以Cu为主的多金属矿床;160~150Ma主要形成与Ⅰ型花岗质岩石有关的Cu-Mo矿床与W-Sn矿床;150~140Ma主要形成与S型花岗质岩石有关的以W-Sn-Mo为主的多金属矿床,以及以Ag-Pb-Zn为主的多金属矿床;140~110Ma主要形成与A型花岗质岩石有关的以W-Sn-Mo为主的多金属矿床,少量与Ⅰ型花岗质岩石有关的Pb-Zn矿床。     

中祁连西段黑沟梁子花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄及成因

黑沟粱子花岗岩岩体为中祁连山带两段野马南山巨量花岗岩的一部分,出露于野马山南北缘,岩性为黑云母二长花岗岩。δ值、NK／A值、A／NCK值、Eu负异常、δEu值、ACF图解、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值、εS_r、¹⁴⁷Sm／¹⁴⁴Nd比值、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值、ENd值等岩石化学和同位素特征表明黑沟粱子花岗岩属钙碱性过铝质岩系,浆来源于地壳物质的重熔,具S型花岗岩特点。通过对黑沟梁子花岗岩的颗粒级锆石U-Pb同位素测年,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄统计权重平均值为(444±17)Ma。w(Nb)-w(Y)和w(Rb)一w(Y+Nd)图和R₁-R₂图解上两个样点均落入同碰撞花岗岩区,结合前人研究成果可以确定该岩体形成于板块碰撞阶段。该岩体的锆石U-Pb年龄的确定和成因的探讨对于深入研究祁连造山带的构造演化提供了一条重要的地质信息。     

青海团宝山花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

青海省团宝山花岗岩位于南祁连东段,侵位于古元古代化隆群中。为了解其侵位时代、岩体成因和产出构造环境,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学测试方法对团宝山花岗岩岩体样品进行分析。获得其锆石U-Pb年龄为(776±8) Ma;该岩体SiO₂、Al₂O₃和K₂O含量较高,而FeO^T、MgO和CaO含量较低,K₂O/Na₂O大于1,富集Rb、Th等元素,亏损Ba、Zr等元素,具明显的负铕异常,表现为轻稀土富集型稀土配分模式。该岩体为分异程度较高的过铝质钙碱性岩,具S型花岗岩特征,为晚元古代中期陆陆碰撞的产物;源岩为泥质岩或杂砂岩,侵位后在晋宁运动末期和加里东运动中期经历过岩浆热事件。     

Isotope geochronology,geochemistry, and mineral chemistry of the U-bearing and barren granites from the Zhuguangshan complex,South China: Implications for petrogenesis and uranium mineralization

The Zhuguangshan complex carries some of the most important granite-hosted uranium deposits in South China. Here we investigate the Changjiang and Jiufeng granites which represent typical U-bearing and barren granites in the complex, using zircon U-Pb ages, whole-rock geochemistry, Sr-Nd isotopic and zircon Hf isotopic data, and mineral chemistry, to constrain the petrogenesis and uranium mineralization. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating shows that both the Changjiang and Jiufeng granites were emplaced ca. 160 Ma. These rocks show high silica, weakly to strongly peraluminous compositions, enrichment in Rb, Th, and U, and depletion in Ba, Nb, Sr, P, and Ti. These features coupled with the high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, negative εNd(t) values and εHf(t) values, and the Paleoproterozoic two stage model ages of these two granites suggest that the two granites belong to S-type granites, and the parental magmas of the two granites were derived from the Paleoproterozoic metasedimentary rocks. However, the granitoids show different mineralogical characteristics. The biotite in the Changjiang granite belongs to siderophyllite, marking higher degree of chloritization, whereas the biotite in the Jiufeng granite is ferribiotite, characterized by only slight chloritization. Compared with the Jiufeng granite, the biotite in the Changjiang granite has lower crystallization temperature and oxygen fugacity, but higher F content, and the uraninite has higher UO₂ content but lower ThO₂ content, and stronger corrosion. The chemical ages of uraninites from both granites are (within error) consistent with the zircon U-Pb ages and are considered to represent the emplacement ages of granites. Chemical ages of pitchblende in the Changjiang granite yield 118 ± 8 Ma, 87 ± 4 Ma, and 68 ± 6 Ma, representing multiple episodes of hydrothermal events that are responsible for the precipitation of U ores in the Changjiang uranium ore field. Our study suggests that the degree of magma differentiation and physicochemical conditions of the magmatic-hydrothermal system are the key factors that control the different U contents of these two granites. The mineralogical characteristics of uraninite and biotite can be used to distinguish between U-bearing and barren granites, and serve as a potential tool for prospecting granite-hosted uranium deposits.