桂北摩天岭地区新村铀矿床沥青铀矿微区年代学和地球化学特征研究

为深入探究桂北摩天岭花岗岩体中新村铀矿床的精确成矿时代及矿床成因,利用微区原位分析技术(SEM、EPMA和LA-ICP-MS)对主成矿期(铀-硅化型)沥青铀矿开展了详细的矿相学观察、原位U-Pb定年和化学成分分析.沥青铀矿电子探针化学定年计算得到的年龄值变化范围极大,不能准确地反映矿床的大致形成时间.LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果表明,新村矿床沥青铀矿含有一定量的普通铅,采用Tera-Wasserburg图解法得到一个下交点年龄为57.61±0.34 Ma(MSWD=0.97),可以代表主成矿期的矿化年龄.新村矿床沥青铀矿具有较高的WO₃、CaO和极低的ThO含量,暗示成矿流体可能为富U、W的中低温成因流体;沥青铀矿稀土元素配分模式为轻稀土微富集型,整体上与赋矿花岗岩稀土配分型式相似,指示成矿物质可能来自花岗岩体本身.新获得的铀成矿年龄与桂北地区热液型铀矿的主成矿期(70～50 Ma)基本一致,表明新村矿床同华南地区绝大多数中新生代热液铀矿床一样,都是白垩纪-古近纪岩石圈伸展减薄背景之下的产物.     

向阳坪铀矿床沥青铀矿微区原位LA-ICP-MS U-Pb年龄及稀土元素特征

向阳坪矿床作为苗儿山矿田近年来新发现的花岗岩型铀矿床,发育大量原生沥青铀矿脉。为了进一步厘清铀矿床铀成矿年龄体系,采用LA-ICP-MS测试技术,对钻孔中揭露的脉状沥青铀矿开展了微区原位U-Pb同位素定年及稀土元素特征研究。LA-ICP-MS分析结果显示,向阳坪地区存在2期铀矿化,U-Pb年龄为51.59 Ma和41.10 Ma,前者为向阳坪矿床主成矿年龄,后者为后期流体活动导致沥青铀矿蚀变的热事件时间,分别与沙子江矿床主成矿期65～50 Ma、45～40 Ma相吻合。沥青铀矿稀土元素特征表明,稀土元素总量相对较高,具有明显的负Eu异常,其配分模式呈海鸥型,与低-高品位铀矿石的稀土元素配分模式相似,而与新鲜花岗岩、蚀变花岗碎裂岩的"右倾型"相区别。沥青铀矿稀土元素与铀元素的迁移具有同步性,为低温下晶出沉淀的产物。     

康滇地轴中南段牟定1101铀矿区沥青铀矿成矿时代及成因

牟定1101铀矿区是康滇地轴中南段发现高品位、巨粒晶质铀矿代表性产地之一.为了解铀矿物的形成时代及成因,利用微区、原位分析技术（EPMA、SEM、LA-ICP-MS）对该区3件沥青铀矿样品开展了主量化学成分、稀土元素分析及年龄测定.沥青铀矿电子探针（EPMA）化学成分具有高PbO、ThO₂、Y₂O₃,低SiO₂,Na₂O,CaO,K₂O,ZrO₂含量特征,反映沥青铀矿形成之后遭受后期的蚀变、改造作用较弱.沥青铀矿的稀土元素ΣREE-（U/Th）、ΣREE-（ΣREE/ΣREE）_N图解表明其为岩浆作用相关成因、形成于高温环境（T>450℃）.3件沥青铀矿的U-Pb同位素年龄在（950±5 Ma、MSWD=0.025,953±9 Ma、MSWD=0.051,954±8 Ma、MSWD=0.085）之间,表明它们具有相近的形成时代（新元古界晚期）.对比国外不同类型铀矿床,该区的铀成矿作用具有岩浆成因特征.新元古界晚期,Rodinia超大陆由聚合转化为裂解阶段,广泛引起了Pt₁j苴林群发生区域变质、混合岩化、铀成矿作用.牟定1101铀矿区的成矿作用与~960 Ma Rodinia超大陆裂解地质事件所对应的晋宁构造运动有关.      

桂北沙子江铀矿床沥青铀矿原位微区年代学和元素分析:对铀成矿作用的启示

微区原位分析是地球科学研究的重要手段,但这些分析技术在华南热液铀矿床中的应用相对较少,限制了对铀矿床成矿机理的深入认识。沙子江铀矿床是华南著名的花岗岩型热液铀矿床。本文利用电子探针(EMPA)、激光电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)以及二次离子探针(SIMS)等微区原位分析技术,对沙子江铀矿床中的沥青铀矿开展了U-Pb同位素年代学及元素组成研究,确定了沥青铀矿的形成时代及成分特征,并探讨了蚀变作用对沥青铀矿成分及其表面年龄或化学年龄的影响。电子探针分析结果显示,该沥青铀矿以富铀和钙、极低含量的ThO_2和稀土元素为特征,揭示其为低温热液成因,成矿热液富含Ca。LA-ICP-MS分析结果显示,沥青铀矿的稀土元素总量较低,其配分模式呈轻稀土富集型,具有明显的负Eu异常,与赋矿围岩豆乍山花岗岩的稀土元素组成相似,暗示其铀源可能与豆乍山岩体有密切的关系。蚀变和未蚀变沥青铀矿成分的对比研究显示,蚀变作用会导致硅元素大量进入沥青铀矿晶格,造成铀和铅的丢失,从而影响沥青铀矿的表观年龄或化学年龄,但沥青铀矿的稀土元素配分模式不会受到蚀变的影响。未蚀变沥青铀矿的SIMS微区原位分析获得的U-Pb年龄为101. 3±4. 5Ma,表明沙子江铀矿床存在100Ma左右的铀成矿事件。受岩石圈伸展控制形成的富CO流体与富铀花岗岩相互作用浸取出花岗岩中的铀,并在合适的构造部位沉淀形成了沙子江铀矿床。     

粤北长江花岗岩型铀矿田沥青铀矿原位U-Pb年代学研究及其地质意义

花岗岩型铀矿床是我国重要的工业铀矿床类型,广泛分布于南岭地区。粤北长江铀矿田位于南岭中段诸广山岩体中南部,是我国典型的花岗岩型铀矿田。由于铀矿物在化学组成和成因上的固有属性,前人通过传统的铀矿物U-Pb同位素定年获得的成矿年龄(157～52Ma)变化范围较大且分散,难以有效约束精确的铀成矿时代。本文在精细矿物学研究的基础上,对长江铀矿田棉花坑、书楼坵和长排三个铀矿床的沥青铀矿开展了LA-ICP-MS原位微区U-Pb同位素定年研究。结果表明,棉花坑矿床成矿年龄为60. 8±0. 6Ma和66. 8±1. 6Ma,书楼坵矿床成矿年龄为71. 4±1. 3Ma和74. 4±1. 7Ma,长排矿床成矿年龄为62. 4±2. 5Ma和70. 2±0. 5Ma,总体分为～75Ma、～70Ma和～60Ma三期成矿年龄,代表了华南花岗岩型铀矿的晚期铀矿化。长江铀矿田成矿时代与诸广地区北东向断裂带、断陷盆地的强烈拉张时期(80～60Ma)同步,指示区内铀矿化与南岭地区晚白垩世-古近纪地壳拉张作用有关,区内铀成矿的幔源矿化剂CO_2来自区域性北东向断裂带的拉张作用。综合前人资料,认为诸广地区的铀成矿具同时性和多期性特征,成矿峰期为～140Ma、～125Ma、～105Ma、～90Ma和80～60Ma,成矿统一受制于华南岩石圈伸展的动力学背景,诸广山-南雄盆山体系白垩-古近纪的构造演化可能是促使区域铀矿化形成的主要因素。     

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。     

粤北长江铀矿田基性岩脉年代学、地球化学特征及其地质意义

粤北长江铀矿田位于诸广山复式岩体中南部,发育不同类型和期次基性岩脉。文章通过开展系统的岩石学、Ar-Ar年代学和地球化学分析,探究了基性岩脉类型、成岩年龄、构造背景、岩浆来源以及与铀成矿的关系。岩石学和年代学研究表明,该地区基性岩脉类型主要为辉绿岩、辉绿玢岩、闪斜煌岩及辉石煌斑岩等,基性岩脉至少分为三期：136.8 Ma、120.7 Ma、113.8～110.1 Ma,与华南中生代主要的地壳拉张活动时间相一致。地球化学研究结果表明,基性岩脉中大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr富集,高场元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti相对亏损,各类元素参数特征显示其具有拉张裂谷带玄武岩地球化学特征,可能为俯冲交代作用形成的富集地幔部分熔融形成。综合分析认为,该地区铀成矿作用是基性岩脉侵位后的地质事件,基性岩脉与铀成矿时空关系密切,受控于华南岩石圈伸展的动力学背景。     

江西相山铀矿田铀矿物稀土元素特征及富集机制探讨

铀矿物是铀矿床勘探与选冶的重要研究对象。相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀-多金属矿田,主要发育有早期碱交代和晚期酸交代两期铀矿化,但目前对这两期铀矿化中铀矿物的地球化学特征尚缺乏系统的对比研究。文章运用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱对相山铀矿田两期铀矿化矿石中铀矿物稀土元素特征进行研究。结果显示,相山铀矿田碱交代和酸交代型铀矿化矿石中铀矿物类型均包含钛铀矿、铀石和沥青铀矿,碱交代型铀矿化矿石中铀矿物以钛铀矿、铀石为主,酸交代型铀矿化矿石中铀矿物以沥青铀矿为主。碱交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为右倾型,富集La、Ce和Nd等元素;酸交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为左倾型,富集Yb、Er和Dy等元素。酸交代型铀矿化矿石中沥青铀矿相对富集重稀土元素,与国内外其他类型的铀矿床相比其成矿过程有明显特殊性,这可能与成矿流体富F-有关;深部沥青铀矿较浅部富集重稀土元素的原因可能是深部沥青铀矿结晶温度高于浅部;相对于铀石和钛铀矿等铀矿物,重稀土富集对沥青铀矿有倾向性可能是因为沥青铀矿形成的过程与CO₃^2-和Cl-关系密切。     

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。     

内蒙古哈毕力格地区铀矿化成因:稀土元素地球化学证据北大核心CSCD

为了示踪成矿流体来源,明确铀矿化成因类型,对哈毕力格地区与铀矿化关系密切的铀矿化石英岩、石英岩、花岗闪长岩和大理岩进行了稀土元素地球化学研究。结果表明,铀矿化石英岩样品的ΣREE为11.69×10^-6~165.86×10^-6,稀土配分模式呈微弱的轻稀土富集右倾型;无矿化石英岩的ΣREE为2.09×10^-6~10.97×10^-6,稀土配分模式呈“平坦型”;花岗闪长岩的ΣREE为141.50×10^-6~204.02×10^-6,稀土配分模式呈典型的轻稀土富集右倾型。石英岩、矿化石英岩和花岗闪长岩的ΣREE、LREE、HREE以及LaN/YbN、SmN/EuN、Y/Ho等参数表明花岗闪长岩与铀矿化具有成因联系。结合矿物学及同位素地球化学特征,指出古元古代乌拉山群区域变质作用使铀发生了初步富集,主成矿阶段的成矿作用与晚古生代花岗闪长质岩浆分异出的富铀岩浆流体有关。     

锆石U-Pb年代学和地球化学对浙皖马鞍山高分异岩体成因的约束

为了解由早期(伟晶、巨晶)斑状二长花岗岩、中期(细粒)花岗岩和晚期花岗(斑)岩脉组成的马鞍山杂岩体的成因, 采用SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb法厘定其侵入时代, 年龄显示伟晶斑状二长花岗岩为132.2±1.6 Ma, 巨晶斑状二长花岗岩为127. 7±1.2 Ma, 细粒花岗岩为128.3±1.1 Ma, 花岗斑岩脉为127.4±1.8 Ma.岩石地球化学研究结果表明岩体从早到晚具有从钾玄岩系列向高钾钙碱系列演变特征, 分异演化程度逐渐变高; 斑状二长花岗岩具有高REE含量, 轻重稀土分异较为明显, 具较强负铕异常和弱右倾的配分曲线特征, 富集K、Th、U、Rb等元素, 弱亏损Ba、Sr、P、Nb、Ta、Ti等元素; 细粒花岗岩及花岗(斑)岩脉具有较低REE含量, 轻重稀土分异不明显, 具强负铕异常和"V"型配分曲线特征, 富集K、Th、U、Rb等元素, 强亏损Ba、Sr、P、Nb、Ti等元素.马鞍山岩体为浙西北-皖南地区早白垩世俯冲造山后陆内拉张作用环境下下地壳部分熔融的同源岩浆侵位结晶分异作用形成的产物, 具有高分异I型花岗岩的特征.      

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。     

诸广山岩体黄峰岭地区产铀花岗岩的岩浆液态不混溶成因

对华南诸广山岩体黄峰岭地区花岗岩开展了锆石U-Pb年代学、矿物学及岩石地球化学研究,提出产铀岩的成因与富氟花岗岩浆液态不混溶作用有关。将黄峰岭地区花岗岩划分为5类, LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,“红化”似伟晶花岗岩成岩年龄为225.4±1.7Ma,与之共生的“红化”细粒黑云母花岗岩成岩年龄为222.9±2.7Ma和226.9±2.7Ma,表明两者形成时代相近且晚于印支期花岗岩岩基成岩年龄（235.4±1.1Ma）。通过镜下鉴定、长石单矿物X射线粉晶衍射以及热力学计算, 认为黄峰岭地区钾、 钠长石主要形成于成岩期,隶属于最大微斜长石及低钠长石系列,与晚期钠交代形成的长石存在差异。元素地球化学分析表明,不同类型花岗岩呈现出Si-Al、K-Na分离,Nb-Ta、Zr-Hf等元素对分异现象,稀土元素配分模式表现出突变性、共轭性,ΣREE-（La/Yb）_N和La-La/Sm演化方向呈分离特征。区内晚期Li-F花岗斑岩脉及多处萤石矿床（点）证实大量氟元素的存在。上述特征综合分析表明：黄峰岭地区产铀花岗岩成岩期存在富氟花岗岩浆液态不混溶作用,且处于其中的中—低阶段,形成的富硅酸盐和贫硅酸盐系统导致了产铀的“红化”似伟晶花岗岩与细粒黑云母花岗岩的空间共生、地球化学共轭等特征,且铀主要富集于岩浆液态不混溶体系形成的花岗岩中。     

Zircon SHRIMP U-Pb ages and geochemistry of Late Mesozoic granitoids in Western Zhejiang and Southern Anhui: constraints on the model of lithospheric thinning of Southeast China

ABSTRACT

We report geochemical data and zircon SHRIMP U-Pb ages for Late Mesozoic granitoids from the western Zhejiang province and southern Anhui province (the WZSA region) from southeast China. In combination with published geochronological and geochemical data, the granitoids in the region can be divided into three stages: 171–141 Ma, 140–121 Ma, and 120–95 Ma. The first stage of these granitoids is mainly composed of granite porphyry and granodiorite which are similar to I-type granitoids, including having weakly negative Eu anomalies with enrichment in light rare earth elements (LREE), Rb, Th, and U. The second stage of granitoids consists of monzogranite, syenogranite, and granite with the characteristics of both A-type and I-type granitoids including strongly negative Eu anomalies; depletion of Ba, Sr, and Ti; and enrichment of K, Rb, and high field strength elements (HFSEs) (such as Th and U). The third stage of granitoids is mainly composed of granite, quartz monzonite, quartz diorite, and mafic rocks with weakly negative Eu anomalies and also enrichment in LREE, Rb, Th, U, and K. From our work, we propose a transition from compressional to extensional magmatism at ~141 Ma. Based on the geochemical characteristics of these granites and coeval mafic rocks, we propose that the formation of the A-type magmatism in the WZSA region formed as the result of lithospheric extension and asthenospheric upwelling during the Early Cretaceous.     

埃塞俄比亚施瑞地区花岗岩地球化学特征及构造环境

埃塞俄比亚北部施瑞地区具有造山前、造山期和造山后3种花岗岩类型, 全岩Sm-Nd等时线测年结果表明, 造山前和造山后花岗岩成岩年龄分别为824.4±15.5 Ma和517.9±5.8 Ma.3类花岗岩主量元素和稀土微量元素成分存在明显差异, 其中造山前花岗岩属于低钾过铝质花岗岩, 稀土分配模式属轻稀土弱富集型, 富集大离子亲石元素, 亏损P和Ti高场强元素;造山期花岗岩为准铝质高钾钙碱性花岗岩, 稀土分配模式属轻稀土富集型, 富集大离子亲石元素和高场强元素;造山后花岗岩为弱过铝质高钾钙碱性花岗岩, 稀土分配模式具强烈铕亏损的海鸥型, 富集大离子亲石元素, 明显亏损P和Ti高场强元素.综合研究表明: 造山前和造山期花岗岩均为I型幔源花岗岩, 构造环境处于被动大陆边缘-火山岛弧环境;造山后花岗岩为A2型壳源主花岗岩, 是在洋盆关闭和阿拉伯-努比亚地盾成熟后, 由减薄的地壳部分熔融产生.      

Geochemical behaviour of LREE,Y and Zr in uranium mineralized and non-mineralized granite from Darshanapur area,in the Gogi-Kurlagere fault zone,Bhima basin,Yadgiri district,Karnataka

Granite core samples (n=14) from the Gogi-Kurlagere fault zone in the central part of the Bhima basin were studied in terms of LREE, Y and Zr mobility during uranium mineralization. LREE, Zr and Y along with LILE (Ba, Rb) and P show behavioral differences in the mineralised and the non-mineralised samples. Average ΣLREE in mineralised granite (240 ppm) is higher than in non-mineralised samples (157 ppm). The average Zr and Y in the mineralised granite are 193 ppm and 17 ppm, while the corresponding abundances of these elements in non-mineralised portion are 148 ppm and 11 ppm respectively. Besides enrichment of U, Th, Ba, Pb and Rb and depletion of Sr are observed in mineralized granite in comparison to non-mineralized granite. Hydrothermal alteration has led to the mobility of these elements, which again dependent on the overall geochemical behavior of the migrating fluid. REE and Y in association with uranyl [(UO₂)²⁺] ion were transported as carbonate complexes like [UO₂(CO₃)₃]^4- and [REE (CO₃)₃]^3- and were later incorporated into favourable structural loci by precipitating minerals like pitchblende and coffinite.     

沙特阿拉伯Jabal Twalah地区铀/钍矿化特征与成矿机制

目前,沙特阿拉伯西北部Jabal Twalah地区铀钍资源勘查程度较低,对该地区的铀成矿机制研究相对薄弱.本文主要对该地区新发现的伟晶岩型和花岗岩热液型铀矿化带的矿化特征和成矿机制开展研究.区内与铀钍矿化相关的伟晶岩和围岩花岗岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为638.6±3.2 Ma和632.5±1.5 Ma,两者时代基本一致.综合岩相学、地球化学以及扫描电镜能谱分析等研究结果,发现矿化伟晶岩强烈富集U、Th、稀土及稀有金属元素,复杂的高温蚀变矿物组合特征暗示可能经历了岩浆期后热液的改造,改造前后矿化伟晶岩中的铀和钍未发生分离,以副矿物形式存在而无独立铀矿物,具岩浆矿物组合的特征,如金红石、锆石、氟碳铈矿、磷钇矿、钍石等.花岗岩热液型单铀矿化带的地表样品中铀矿物主要为硅铅铀矿和硅钙铀矿,脉石矿物主要为赤铁矿、萤石、石英以及少量方解石,铀矿化受控于高铀含量的碱性花岗岩、强烈硅化构造破碎带以及晚期酸性基性脉岩活动等因素.强烈硅化的构造破碎带及其转折部位或者与脉岩交汇部位是今后重要的找矿方向.