华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系

诸广岩体中段位于南岭大火成岩省中部,为我国重要的花岗岩型铀矿矿集区。本次研究聚焦于含砷黄铁矿的特征及其与铀成矿关系,利用显微镜下光薄片鉴定、背散射电子成像、X射线光电子能谱、阴极发光、电子探针、He—Ar同位素及电子结构分析等技术方法研究了铀矿石中黄铁矿的微结构、地球化学特征及其还原铀的机理。分析表明,与沥青铀矿空间上存在伴生关系的黄铁矿为粒状含砷黄铁矿,其形成于铀成矿作用之前,在铀成矿期间释出S~-、Fe~(2+),且在主要铀成矿之后被硅质、次生铀矿物等交代。电子探针主微量元素及He—Ar同位素分析结果表明,与铀矿物有关的黄铁矿亏S富As,微量元素含量具有较大变化区间,富集Mo、Cu、Zn、Pb、Sb等,含砷黄铁矿具有相对较高的~3He值及n(~40Ar)/n(~36Ar)比值,形成于地壳流体占主导地位的壳幔混合流体。Rietveld结构精修及密度泛函理论计算获得的含砷黄铁矿电子结构特征表明,由于As元素的加入,S原子对费米能级附近的价带和导带均产生了贡献,活性非常大,是导致其还原铀的本质。基于上述认识及软硬酸碱原理,探讨了与碱、酸流体作用相关的"三阶段"铀成矿过程,认为早期铀成矿与含砷黄铁矿还原有关,晚期的富硅质流体对早期铀矿石起着交代和品位贫化的作用,最终导致了分形尺度上的铀成矿特征的不均一性。     

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。     

闽西北罗古岩岩体印支期年龄的厘定及其岩石成因和构造意义

以闽西北地区的罗古岩花岗岩岩体为研究对象,系统研究了它的年代学、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素地球化学, 并据此探讨了该岩体的成因。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb定年结果表明,罗古岩花岗岩岩体两个样品（LGY02 和LGY10）的年 龄为（227±3）Ma（LGY02）和（234±2）Ma（LGY10）,指示该花岗岩体为印支期岩浆活动的产物。岩石地球化学组成 上表现为高硅（SiO2>74%）、富碱（K2O+Na2O =8.57%~9.22%,K2O/Na2O>1.4）、准铝（A/CNK 值多数小于1）,贫钙、镁和铁。稀土元素总量较低（116.72×10-6~236.53×10-6）,铕负异常强烈（δEu=0.17~0.37）。富集Rb,Nd,Th,U 和Hf 等元素,而Ba,Nb,Sr,Zr 和Ti 显示为负异常。Zr+Y+Ce+Nb（217.5×10-6~332.8×10-6）含量低于Ａ型花岗岩的下限值（350×10-6）。综合岩相学和岩石地球化学特征指示该岩体应属高分异的I 型花岗岩。同位素组成上,（87Sr/86Sr）i 位于0.7078~0.7130 之间,εNd（t ）值较低（-12.17~-10.70）,两阶段Nd 模式年龄为1.87~2.00 Ga ;岩浆锆石的εHF（t ）值也较低但有较大的变化范围（-13.0~-6.8）,两阶段Hf 模式年龄为1.69~2.08 Ga。结合印支期同处于浦城-武平断裂带上的洋坊正长岩和闽西北地区夏茂 暗色岩脉的富集地幔组分的发现,本文认为罗古岩岩体是由类似于夏茂暗色岩脉的富集地幔组分与基底麻源群的熔融组分 在伸展拉张的构造背景下混合而成,并经历了高程度的结晶分异作用。