纳米比亚欢乐谷地区白岗岩微量元素、稀土元素地球化学特征及与铀矿化关系北大核心CSCD

为了解矿化白岗岩是否遭受后期热液的叠加改造及铀成矿期次,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩稀土元素和微量元素地球化学特征进行了详细研究。研究表明,从未矿化到富矿白岗岩,稀土元素总量有明显的增长趋势,说明稀土元素的富集与白岗岩铀矿化具有同步性。该地区白岗岩铀矿化作用至少存在两期:一是岩浆结晶分异作用所形成的,为主成矿期,其球粒陨石标准化稀土元素分布模式表现为Eu亏损的轻稀土富集右倾型,U与Pb、Th、Co、Rb、Sr、Ni、Sb、Cs、Zr、Hf及REE关系密切,说明它们具有同源性;二是热液叠加改造作用形成的,主要发育于构造破碎带,其球粒陨石标准化稀土元素分布模式表现为Eu亏损的重稀土富集左倾型,U与Pb、Th、Sc、Cr、Co、Zn、Nb、Mo、Ta、Yb及HREE相关性高。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿石结构构造及其成因意义

通过野外观察以及室内的岩矿鉴定、X射线衍射、QEMSCAN及电子探针分析手段,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿石的矿物组成及其结构构造进行了详细的研究。该地区铀矿物主要有晶质铀矿、沥青铀矿、钍铀矿、钛铀矿、铌钛铀矿、铀烧绿石、黑稀金矿、硅钙铀矿、铀石和铀钍石。晶质铀矿、钍铀矿和铀钛氧化物的结构多为全自形或半自形晶粒状结构、浸染状构造,而沥青铀矿和铀硅酸盐则大部分为隐晶结构、交代残余结构以及脉状、细脉状构造。由此可见,该地区白岗岩型铀矿是由原始岩浆的结晶分异作用、后期热液的叠加改造作用及表生氧化作用共同作用的产物。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿矿物特征研究

本文通过系统的岩矿鉴定和电子探针分析,对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿的矿物特征进行了详细的研究.该地区铀的赋存形式以独立铀矿物为主,少量以类质同像形式存在于钍矿物中.铀矿物的主要种类有:晶质铀矿、钍铀矿、铀石、铀钍石、钛铀矿、沥青铀矿、硅钙铀矿和钒钾铀矿等,其中,晶质铀矿、钍铀矿和钛铀矿等原生铀矿物约占69％,而反应边状铀石、铀钍石、沥青铀矿、钒钾铀矿和硅钙铀矿等次生铀矿物约占31％.由此可见,该区铀矿化主要表现为原始岩浆的分异作用与后期热液改造作用的相互叠加,其热液改造程度不大,仅使铀发生内部再分配.     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿成矿机理剖析

文章对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿的铀矿物学、成矿期次、主要控矿因素、成矿物质来源及成矿机理等进行了系统的研究,认为白岗岩型铀矿受到构造、岩性、地层、基性岩脉和后期热液活动等因素的综合控制。矿体主要产于褶皱的拐弯处、穹窿边缘及构造变异(转折、膨大)部位,这些构造为铀矿化提供了充足的赋存空间;同时千岁兰区域性断裂为铀的活化迁移提供了通道;在岩性方面,矿化白岗岩具有专属性,只有D、E型白岗岩成矿,其他类型白岗岩不成矿,而且矿化白岗岩主要侵入于卡里毕比组和卡塞布组;后期流体也对铀成矿具有叠加改造作用,该期铀矿化与侏罗纪基性岩浆的侵入密切相关。另外经研究发现,白岗岩型铀矿主成矿期铀来源于富铀的前达马拉基底,热液叠加改造期的铀可能来自于原生铀矿物本身,据此构建了一个全新的四阶段三期的"四维"成矿模式。     

纳米比亚欢乐谷地区斑状花岗岩成因及构造背景

对纳米比亚欢乐谷地区斑状花岗岩进行系统的地球化学及 Sr--Nd 同位素研究,并对其岩石成因及构造意义进行了讨论。结果表明,该斑状花岗岩为高钾钙碱性-钾玄岩系列的准铝质花岗岩; 岩石富碱、轻稀土和 Ｒb、Th、U、K、Pb 等大离子亲石元素,贫 Nb、Ta、Ti、Zr、Hf 等高场强元素,具有中等铕负异常。岩石锶初始值为 0. 715 61 ～0. 722 07,εNd( t) 为 －13. 9 ～ －12. 7,Nd 同位素模式年龄为2 025 ～2 153 Ma。揭示欢乐谷地区斑状花岗岩为同碰撞 S 型花岗岩,主要来源于古老地壳物质的重熔,是 Kalahari 克拉通和 Congo 克拉通碰撞造山的产物。     

纳米比亚欢乐谷地区构造演化对铀成矿的制约

欢乐谷地区由新元古代泥砂质岩层夹铁镁质岩层组成。受达马拉期陆块碰撞事件的影响,发生区域中深地壳层次的强烈韧性变形。后碰撞期,在地壳增厚背景下,发生大规模伸展减薄和花岗岩浆作用,形成多种浅色花岗岩体即白岗岩。产铀白岗岩主要为D型及E型白岗岩,为S型壳源花岗岩。欢乐谷地区经历了四期五个阶段的构造演化,分别是:前达马拉期构造变形、达马拉碰撞造山期韧性变形(早阶段的挤压逆冲、晚阶段的走滑剪切韧性变形)、后达马拉期脆性变形和新生代整体抬升引起的脆性变形。广泛发育的白岗岩属于同构造期岩体。通过对变质岩和白岗岩的节理测量统计,基本确定了研究区的碰撞后区域应力场。最优势的主压应力方向介于N26°~35°方位间,其次为介于N110°~129°方位间和N345°~360°方位间的主压应力。目前保留在各类岩石中的密集节理构造,是碰撞造山后构造折返或岩浆上涌到达上地壳层次后才发生的,与铀矿富集关系密切。本研究初步探讨了达马拉期构造作用、韧性剪切、后期脆性断裂(基性岩墙侵位通道)与铀成矿作用的成因联系和制约作用。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿成矿物质来源分析

本文对纳米比亚欢乐谷地区与铀成矿关系密切的白岗岩进行了系统的主量元素、微量元素及Sr-Nd同位素研究。结果表明,矿化白岗岩具有较高的SiO_2(68.81%~76.02%,平均值73.11%),富钾,A/CNK为0.96~1.07,平均值1.01,为亚碱性系列的准铝质-弱过铝质岩石。岩石富集轻稀土[LREE/HREE=2.53~7.71;(La/Yb)_N=2.14~10.40],Eu亏损中等,高Rb/Sr比值(2.03~5.50,平均值4.36),岩石同时富集Rb、Th、U、K及Pb等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Ta及Sr等元素。岩石的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.73035~0.79345,ε_(Nd)(t)值为-13.5~-17.4,晶质铀矿的ε_(Nd)(t)值为-14.8~-16.5,两阶段Nd模式年龄为2.43~2.56Ga。元素和Sr-Nd同位素地球化学特征表明矿化白岗岩是在碰撞后的伸展构造环境中形成的,主成矿期的成矿物质来源于富铀的前达马拉基底;热液叠加改造期的铀可能来源于原生铀矿物本身。     

基于多源遥感数据的纳米比亚欢乐谷地区千岁兰断裂带识别及新发现

遥感影像因其可直观显示地质构造形迹的物理特征及地表形态,弥补野外点线观测的局限性,在成矿环境识别及资源评价领域受到众多地学工作者的青睐。以纳米比亚欢乐谷白岗岩型铀成矿区为研究区,基于ETM+、Radarsat-2多源遥感数据,通过开展彩色合成、纹理信息提取、光学和雷达信息融合等图像信息增强,从地层、岩体、构造、地形、水系、植被等方面构建了千岁兰断裂带遥感解译标志,如岩体、岩层被切割、错开或呈穹窿状,地貌为破碎的山体垭口形态或地形切割强烈破碎的深沟,发育硅化、高岭土化、钾化、方解石化、绿泥石化蚀变现象等。基于构建的遥感解译标志和断裂识别方法,识别出了区内部分出露、部分隐伏、规模最大且最重要的千岁兰控矿断裂,创新性提出了千岁兰断裂在区内并非为1组断裂,而是由北部、中部、南部3组断裂组成的断裂带。结合野外出露断裂判别特征和控矿作用分析,验证了千岁兰断裂带的真实存在,且正是该断裂带控制着区内含铀白岗岩和铀矿化的产出。      

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿中硫化物特征及S- Pb同位素示踪

纳米比亚白岗岩型铀矿是世界著名的侵入岩型铀矿,例如罗辛、湖山、欢乐谷、瓦伦西亚等矿床,铀矿物主要包括晶质铀矿、铀石、钍铀矿、沥青铀矿、钛铀矿和硅钙铀矿等,其中硫化物常与这些铀矿物共伴生。因此本文以硫化物为研究对象,分别开展了硫化物的微量元素地球化学、硫、铅同位素研究,进而揭示硫化物的成因及成矿物质来源。结果表明,硫化物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,含有少量辉钼矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和辉铋矿,呈脉状和自形粒状两种,有岩浆成因和热液成因两大类,但两者应该属于同源。欢乐谷地区矿化白岗岩中黄铁矿的δ34SCDT均值为0. 78‰,地层中黄铁矿和磁黄铁矿的δ34SCDT均值为-0. 95‰,两者硫化物的δ34S都主要介于-5‰~5‰之间。这个变化范围非常接近花岗岩的硫同位素值,表明硫源稳定,可能主要来源于花岗质岩石。矿化白岗岩的黄铁矿和磁黄铁矿206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为22. 389~26. 819,15. 969~16. 176,41. 342~48. 503;地层中黄铁矿和磁黄铁矿206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18. 520~22. 640,15. 627~15. 928,38. 603~40. 464,表明铅源来自于上地壳,进而推断成矿物质主要来源于富铀的前达玛拉基底。     

纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿床流体包裹体特征及成矿作用

文章对纳米比亚欢乐谷地区白岗岩型铀矿床流体包裹体的温度、盐度、密度和成分等进行了系统的分析研究,厘定了成矿流体的类型及基本性质,并对该地区铀成矿的物理化学条件和成矿流体来源进行了初步探讨。研究表明,该地区白岗岩型铀矿床的成矿流体可分为2个期次:主成矿期和叠加改造期。主成矿期的流体为岩浆晚期的残余高温、低盐度热液,其气相成分主要是CO2,含少量H2O、N2和CH4;叠加改造期的流体为中-低温、低盐度热液,其气相成分以CO2和H2O为主,含少量CH4和N2,来源于岩浆期后热液与大气水的混合。