广西苗儿山铀矿田张家铀矿床成矿时代:沥青铀矿微区原位测定

张家铀矿床是苗儿山铀矿田北部的代表性铀矿床之一,对其开展详细的成矿年代学研究不仅对认识区域铀成矿规律十分重要,也对探讨华南花岗岩型热液铀矿床的成矿大地构造背景及动力学机制具有重要意义.在详细的镜下观察基础上,采用电子探针U-Th-Pb化学法、LA-ICP-MS U-Pb同位素方法对脉状沥青铀矿进行了年代学研究.20个点的U-Th-Pb化学年龄为55.3~81.1 Ma,其中19个点的加权平均年龄为71.4±1.9 Ma.根据稀土元素特征的不同,将34个点的LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄分为2组,第一组共15个点,其中13个点的206Pb/238U加权平均年龄为69.4±4.9 Ma;第二组共19个,其中16个点的206Pb/238U加权平均年龄为94.1±3.0 Ma.电子探针U-Th-Pb化学法加权平均年龄（71.4±1.9 Ma）与LA-ICP-MS U-Pb同位素法较年轻的一组206Pb/238U加权平均年龄（69.4±4.9 Ma）一致,代表张家铀矿床的成矿时代,LA-ICP-MS U-Pb同位素法较老的一组206Pb/238U加权平均年龄（94.1±3.0 Ma）可能是沥青铀矿受后期改造和/或样品剥蚀过程杂质矿物影响而地质意义不明确.晚中生代期间,古太平洋板块向欧亚大陆俯冲可能是控制华南大规模花岗岩型铀矿床形成的动力学机制,包括张家铀矿床在内的华南花岗岩型铀矿床大规模成矿作用可能受80~50 Ma古太平洋板块对亚洲东部的斜向俯冲动力体制的控制.      

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。     

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.     

粤北石角围花岗岩型铀矿床沥青铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb定年研究

石角围花岗岩型铀矿床位于粤北下庄铀矿田东部,沥青铀矿是矿床的主要矿石矿物,也是厘定成矿年龄的理想对象。前人采用同位素稀释法(ID-TIMS)和电子探针U-Th-totalPb化学定年法获得的成矿年龄为38～138Ma,但前人年龄变化范围大,可靠性有待考究,难以有效约束矿床的成矿时代。本文利用LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石角围矿床矿石中沥青铀矿开展了原位U-Pb定年。研究表明:沥青铀矿的206Pb/238U年龄为52. 46～56. 89Ma,加权平均年龄为54. 68±0. 53Ma(MSWD=1. 19,n=18)。本次沥青铀矿原位U-Pb定年与前人相比更好地避免了矿物包裹体、后期次生变化、显微裂隙等因素的影响,获得的沥青铀矿原位U-Pb同位素年龄代表矿床的成矿年龄。本研究获得的石角围矿床成矿年龄(～55Ma)与华南花岗岩型铀矿床主成矿期(～50Ma)相一致,指示石角围矿床铀成矿作用与华南岩石圈局部伸展作用下的断裂构造活动密切相关。     

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。     

早元古代连山关铀矿床的地质地球化学特征

本文对著名的连山关铀矿床的地质地球化学特征进行了研究,并探讨了矿床成因,划分了两种不同成因的矿体:沉积变质型和碱交代热液脉型,其同位素年龄分别为2085.6Ma和1974.8Ma。矿床的工业铀矿物以沥青铀矿、晶质铀矿为主。矿床属多阶段复成因铀矿床,以中高温碱交代热液成因为主。矿床铀源主要来自连山关岩体,铀的活化转移与碱交代作用有关。     

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.      

东昆仑造山带海德乌拉铝质A型流纹岩成因及其意义

东昆仑造山带古生代后碰撞岩浆岩的成因及后碰撞伸展环境的形成机制一直备受争议。本文选择东昆仑造山带古生代海德乌拉流纹岩开展锆石U-Pb-Hf同位素地质学及全岩地球化学研究,分析其成因并探讨后碰撞伸展环境的起始时间和形成机制。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,海德乌拉流纹岩形成于426Ma,属于志留纪罗德洛世岩浆活动产物。样品显示高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石特征;其A/CNK值为1.04-1.18,属于过铝质-强过铝质岩石。在原始地幔标准化微量元素图解上,样品显示Th、U和Pb等元素相对富集,Nb、Ta、Ti、Ba和Sr等元素相对亏损的特征;在球粒陨石标准化稀土元素图解上,海德乌拉样品显示轻稀土相对富集且具有明显Eu负异常(δEu=0.03-0.06)。海德乌拉流纹岩显示出高FeO~T/MgO和10~4×Ga/Al比值以及高场强元素总量(Zr+Nb+Ce+Y),属于A型岩浆岩范畴。样品的锆石ε_(Hf)(t)为+0.60～+2.39,对应的二阶段模式年龄介于1285～1370Ma之间。元素和同位素地球化学特征显示海德乌拉A型流纹岩可能是在高温和中地壳压力下长英质火成岩熔融而成。结合东昆仑造山带古生代岩浆岩和变质岩的年代学和地球化学特征,笔者认为在志留纪罗德洛世东昆仑造山带处于典型的后碰撞伸展环境,该伸展环境可能是受到冈瓦纳大陆东北缘碰撞后加厚岩石圈拆沉作用的影响。     

桂北广子田铀钨矿床成因——沥青铀矿原位U-Pb定年、矿物地球化学证据

广子田矿床是桂北地区典型的碳硅泥岩型铀矿床,同时具有铀钨共伴生的独特属性,前人对该矿床研究程度较低,对该矿床成矿时代和矿床成因缺乏必要的约束。本文在精细矿物学研究的基础上,利用电子探针（EPMA）开展了白钨矿和沥青铀矿元素成分分析,利用LA-ICP-MS方法开展了沥青铀矿U-Pb同位素及稀土元素含量分析。LA-ICP-MS U-Pb同位素结果表明,沥青铀矿中含有较高的的普通铅,利用Tera—Wasserburg图解计算其下交点年龄为30. 8±4. 2 Ma（MSWD=0. 13）,其普通铅初始\[n(207Pb)/ n(206Pb)\]0为0. 22,为异常铅,表明其来源于积累了部分放射性成因铅的富铀源区。电子探针和LA-ICP-MS元素分析结果表明,沥青铀矿以较高的UO2、CaO和WO3含量和较低的SiO2、ThO2含量为特征,同时具有较高的LREE/HREE值、中等程度的负δCe异常和负δEu异常,白钨矿则具有较高的MoO3含量,结合(LREE/HREE)N—∑REE图解,认为晚期铀成矿流体为富U、W的中低温、中低盐度氧化性成矿流体。广子田矿床沥青铀矿中具有较高的W含量,其LREE/HREE值及初始\[n(207Pb)/n(206Pb)\]0与前人对其北部独石岭钨矿中白钨矿LREE/HREE和热液榍石初始\[n(207Pb)/ n(206Pb)\]0的研究结果相近,表明早期形成的钨矿体（床）可能提供了部分成矿物质。     

粤北地区琶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

琶江铀矿床处于桃山—诸广铀成矿带南段,位于佛冈岩体南西部,是佛冈岩体内发现的唯一一个铀矿床。铀矿化严格受断裂构造控制,是典型的花岗岩型铀矿。本文采用岩相学、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及原位激光剥蚀电感耦合技术(LA-ICP-MS)对琶江铀矿床矿石矿物沥青铀矿及黄铁矿进行了矿物学、微区地球化学及年代学研究。结果表明：沥青铀矿LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(49.70±0.1) Ma,为晚白垩世,位于华南区域主成矿时代(75～50 Ma)范围内,表明琶江铀矿床与区域成矿时代一致,属于区域性成矿事件。该铀矿床沥青铀矿稀土元素总量为(311.5～368.3)×10^-6,U/Th比值为17 067～26 524,显示中低温热液成因,结合稀土元素TE_1,3为0.95～1.01,具类四组分效应特征,指示成矿流体富F。此外,琶江铀矿床黄铁矿Co/Ni比值介于5～26,暗示其为热液成因。根据以上分析,认为该矿床为中低温热液型矿床。     

Cooling and exhumation of the oldest Sanqiliu uranium ore system in Motianling district,South China Block

The Sanqiliu uranium deposit belongs to a uranium ore system in Motianling district. It is the oldest uranium deposit in South China. Primary uranium mineralization occurred almost simultaneously with the emplacement of the host granites and subsequent dykes, and it has a relatively high grade of uranium (0.421%). We clarify the age of mineralization and investigate the cooling history through new pitchblende U–Pb and apatite fission‐track thermochronology. The pitchblende U–Pb results indicate that uranium mineralization occurred at ~801–759 Ma. Fractionation of uranium and lead at ~374–295 Ma is interpreted as remobilization and resetting of the original uranium. The Motianling area has apatite fission‐track ages of 57 to 18 Ma. By combining our results with previous work, we conclude that the deposit cooled slowly and was exposed at the surface during the Cenozoic. The timing and depth of exhumation helped to preserve and avoid erosion of the uranium deposit, and highlight the potential for regional uranium exploration.     

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。     

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。     

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的“四位一体”蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。     

吉林省塔东群锆石U-Pb定年、微量元素研究及其地质意义

吉林省塔东群以含大型磁铁矿床而著称,塔东铁矿是吉黑成矿省内最大的火山喷流沉积-变质改造型铁矿.由于塔东群地质特征复杂,多种地质作用复合叠加,使其形成时代归属一直存在争议.通过LA-ICP-MS锆石定年,确定了吉林省塔东群黑云斜长片麻岩和磁铁透辉斜长变粒岩中锆石年代.黑云斜长片麻岩中锆石呈长柱状,Th/U值为0.17~0.65,206Pb/238U加权平均年龄为517.6±2.7 Ma,代表了其原岩火山岩形成的年龄.磁铁透辉斜长变粒岩中共有两组锆石年龄,其中一组短柱状,Th/U值介于0.78~1.00,加权平均年龄为249.8±4.0 Ma,代表后期热事件年龄;另一组锆石半自形短柱状晶形,异常高的U、Th, Th最高含量可达17 422 μg/g,206Pb/238U加权平均年龄为518.3±3.8 Ma,表示热液活动年龄,显示该区518.3 Ma左右经历了一次热液作用,可能与该区的岩浆作用以及塔东铁矿的成矿有关.据此,塔东群内塔东铁矿可能存在一期早寒武世 (±520 Ma) 的成矿作用.      

海南尖峰岭岩体热液锆石U-Pb定年及微量元素研究: 对热液作用及抱伦金矿成矿时代的限定

海南抱伦金矿矿区尖峰岭岩体中的锆石可分为岩浆锆石和热液锆石.岩浆锆石无色、透明, 长柱状、无明显包裹体, U、Th含量多小于1000μg/g, 206Pb-238U年龄加权平均值为240±2.1Ma, 代表了尖峰岭岩体的结晶年龄.热液锆石呈褐色、浑浊、半透明的自形短柱状, 相对于岩浆锆石具有异常高的U、Th及微量元素含量, 其U含量最高可达30000μg/g, Th含量最高可达20000μg/g, 微量及稀土元素含量比岩浆锆石普遍高一个数量级, 且具有较高的普通Pb.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明, 这些热液锆石的形成年龄为106~120Ma之间, 206Pb-238U年龄加权平均值为112.8±4.3Ma, 代表了热液作用的年龄, 显示该区在112~120Ma左右经历了一次强烈的热液作用, 可能与该区燕山期大规模的岩浆作用以及抱伦金矿的成矿有关.研究还表明, 对热液锆石直接进行微区原位U-Pb定年, 可用来准确测定热液作用的时间和限定热液成因金矿床的成矿时代.      

某岩体两个铀矿床中沥青铀矿的特征对比及其成因探讨

沥青铀矿是我国花岗岩型铀矿床的主要工业铀矿物,对其特征的研究往往能揭示其形成条件和环境。本文所讨论的两个矿床中的沥青铀矿在各方面表现出了一系列的差异,表明它们在形成条件上有所不同。     

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。