闽北570隐爆碎屑岩型铀（银、钼）矿床成矿物理化学条件及物质来源研究

据产出在闽北中生代陆相长英质火山岩中受隐爆碎屑岩控制，以铀、银、钼共生为特征的５７０矿床流体包裹体及氢、氧同位素研究表明：５７０矿床成矿温度为１５０～１８０℃，成矿流体以富含ＨＣＯ~－_３、Ｆ－、ＳＯ~２－_４、Ｋ＋、Ｎａ＋等组分为特征，铀主要以ＵＯ２（ＣＯ３）~２－_２、ＵＯ２（ＵＯ３）~４－_３、ＵＯ２Ｆ~２－_４、ＵＯ２Ｆ~－_３形式运移，成矿富集作用与两种不同成因水溶液（火山热液和大气降水）的混合有关。对火山岩、基底变质岩和花岗岩的铅、硫同位素及成矿元素地球化学研究表明：５７０矿床成矿物质来源与基底岩石（花岗岩及变质岩）关系密切，具多源特点，高溪花岗岩体和南园组火山岩是铀的主要贡献者，钼主要来自火山热液，而银主要来源于麻源群变质岩。     

赣南寨背A型花岗岩体的地球化学特征及其构造地质意义

赣南寨背岩体主要为黑云母钾长花岗岩,黑云母结晶晚于长石和石英,锆石群型地温测量标尺显示其结晶温度为８００℃～９００℃,表明寨背岩体形成于一种高温贫水的花岗质岩浆。岩石的化学成分特点为准铝质（Ａｌ２Ｏ３为１２．２１％～１２．６２％）,富硅（ＳｉＯ２为７５．６６％～７６．７４％）,偏碱（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ为７．９３％～８．９０％）,ＦｅＯＴ／ＭｇＯ值高（５９～１４８）,ＣａＯ和ＭｇＯ含量低（分别为０．１０％～０．６５％和０．０１％～０．０２％）,富含ＲＥＥ（Ｅｕ除外,ΣＲＥＥ平均为５００μｇ／ｇ）,Ｙ、Ｇａ、Ｎｂ等高场强元素（ＨＦＳＥ）以及Ｆ,Ｓｒ和Ｂａ较低。这些特点与本区的Ｉ型和Ｓ型花岗岩有明显差别,是一种典型的Ａ２型花岗岩。寨背岩体Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄为１７６Ｍａ,与辉长岩、双峰式火山岩有密切的时空关系,表明赣南地区在燕山早期即进入拉张裂解阶段。     

赣闽长英质隐爆角砾岩和基底围岩水-岩作用的实验研究及其地质意义

对闽北５７０铀矿床,赣南６７２２铀矿床,赣东北银山多金属矿床的长英质隐爆角砾岩及其基底岩石,用ｐＨ＝１．９,含ΣＳ＝３．２×１０－４,Σｄ＝３．５×１０－４,ΣＦ＝３×１０－５的水溶液,在９０℃条件下进行水－岩作用实验,研究岩石中活动性Ｕ,Ｔｈ,Ｐｂ,Ｚｎ等元素的地球化学行为。实验结果证实：岩石中铀、锌、铅具有较强的活化迁移能力;交代蚀变作用对铀活化和成矿富集有特殊重要意义;长英质隐爆角砾岩不是所研究矿床矿物质的主要来源;基底围岩对成矿有重要贡献。     

湘桂震旦-寒武纪沉积岩组成的变化——对华南构造演化的指示

对位于湘桂交界的苗儿山地区和湘南金鸡岭地区的震旦纪和寒武纪地层浅变质岩进行了地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学研究．岩相学和地球化学结果显示这些浅变质岩的原岩为陆源碎屑沉积岩,具有中等风化程度,形成于被动大陆边缘．地球化学和碎屑锆石u-Pb年龄特征表明金鸡岭地区震旦纪和寒武纪沉积岩的碎屑物组成具有相似性,都以含大量的Grenville期年龄的碎屑锆石为特征,表现出与华夏地块明显的亲缘性．苗儿山地区的寒武纪沉积岩显示出与金鸡岭地区沉积岩相似的地球化学和碎屑锆石年代学特征,也具有华夏地块的亲缘性．而苗儿山地区的震旦纪沉积岩在地球化学上不同于苗儿山的寒武纪沉积岩以及金鸡岭地区的沉积岩,并且以含丰富840—700Ma以及少量的2．0Ga碎屑锆石为特征,具有明显的扬子地块的亲缘性．这些差异表明从震旦纪到寒武纪,金鸡岭地区沉积盆地一直稳定地接受来自华夏地块的碎屑物质,而苗儿山地区沉积盆地的物源区却从扬子地块转变为华夏地块．说明在中晚寒武纪之前发生了一次构造运动,使苗儿山盆地进一步沉陷或盆地中心发生了向西北的转移,从而使苗儿山地区接受了来自华夏地块的碎屑物．这一事实也表明扬子地块和华夏地块这时已经聚合,它们之间在西南地区的分界线就在苗儿山与金鸡岭之间．     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

赣中变质岩带变质流体地球化学特征与流体来源

对赣中变质岩带的变质岩、混合岩及其中的长英质脉体包裹体的化学成分和C、H、O同位素进行了研究。结果表明：赣中变质岩带变质流体有多种来源,流体成分复杂,有互不混溶的流体水、CO2、有机物。水主要来源于古海水和大气降水,少部分来源于深部岩浆水;有机物来源于沉积岩成岩物质;CO2多数来源于碳酸盐岩,少数来源于有机质的氧化分解。这些流体受构造运动的驱动而活化迁移,成为成矿物质的运移介质,参与了本区岩石的变质改造,是形成本区长英质变质分异脉体、混合岩、混合花岗岩及伟晶岩的重要流体来源。     

花岗岩中原生与次生白云母的鉴别特征及其地质意义——以赣南富城强过铝质花岗岩体为例

通过显微镜下观察和电子探针成分分析,发现赣南富城强过铝质花岗岩中存在3种类型白云母,即原生白云母、交代型白云母和次生白云母,其平均晶体化学式分别为:K1.62Na0.06Fe0.32Mg0.39Ti0.02Al4.89Si6.54O10(OH)4(原生白云母)、K1.55Na0.07Fe0.43Mg0.24Ti0.03Al4.96Si6.50O10(OH)4(交代型白云母)、K1.51Na0.07Fe0.27Mg0.21Ti0.00Al4.98Si6.65O10(OH)4(次生白云母)。根据富城花岗岩主要造岩矿物的结晶顺序(斜长石→钾长石→黑云母→白云母→石英),结合白云母、黑云母稳定曲线及合成花岗岩初融曲线对比分析,富城强过铝质花岗岩中交代型白云母是在花岗岩结晶过程中交代较早晶出的黑云母形成的,其形成温度高于花岗岩熔体的固相线温度(～650℃),故应归属于原生白云母。本文提出根据岩石学宏观特征、岩石化学特征及岩相学微观特征区分花岗岩中原生白云母与次生白云母的综合鉴别方法。     

“花岗岩锆石U—Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)之间差值Δt(Δt=tZr-tRb)进行的频数统计分析表明:Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.150;峰度系数CKU=4.274);Δt既有正值又有负值;Δt的众数值为2.0Ma,但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma);采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石U-Pb年龄(tZr)和全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.9967),回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(tRb=0.99354tZr 2.15163)。该回归方程的常数项(2.15163Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。这些特征表明,从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

“花岗岩锆石U-Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(t_Rb)之间差值Δt（Δt=t_Zr-t_Rb）进行的频数统计分析表明: Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数C_SK=0.150; 峰度系数C_KU=4.274); Δt既有正值又有负值; Δt的众数值为2.0Ma, 但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma); 采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石UPb年龄(t_Zr) 和全岩Rb-Sr等时线年龄(t_Rb) 拟合出相关系数很高(r=0.9967), 回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(t_Rb=0.99354t_Zr +2.15163) 。该回归方程的常数项(2.15163 Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。 这些特征表明, 从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的, 从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。     

大桥坞产铀火山-侵入杂岩的岩浆混合作用及其对赣杭构造带铀成矿潜力的指示意义

浙江省大桥坞铀矿床赋矿围岩为一套火山-侵入杂岩,锆石U-Pb定年显示该套杂岩的成岩时代为138~125 Ma。Hf同位素分析结果显示随着成岩时代变新,这些岩石中锆石εHf(t)值从约-13.0升高到约-3.0。锆石饱和温度同样表现出升高的趋势,从~749℃升高到~846℃。以上特征表明大桥坞地区火山-侵入杂岩为壳幔岩浆混合成因,且幔源物质加入的比例随成岩时代变新而增多。综合前人对赣杭构造带相山、芙蓉山和沐尘地区花岗质岩石的研究结果,发现这些岩石的全岩εNd(t)值和锆石εHf(t)值在135~112 Ma期间分别从-9.0升高到-2.0和-10.0升高到2.0,表明其成因上可能同壳幔岩浆混合有关,且随着成岩时代变新幔源岩浆的加入逐渐增多。Sr-Nd同位素模拟显示幔源岩浆加入的比例在135~112 Ma期间从0升高到~60%。由于幔源岩浆较壳源岩浆贫U和Th,前者的加入会稀释壳源岩浆中U和Th的含量,降低其铀成矿潜力。幔源物质加入越多,铀成矿潜力越低。赣杭构造带壳幔岩浆混合作用呈西弱东强的地质事实,可能是该带上铀矿床的分布呈西大东小格局的重要原因之一。因此,赣杭构造带东段找矿需关注富铀基底(花岗岩或长英质变质岩基底)与早白垩世火山岩盖层相结合的地区。