陕西华阳川铀多金属矿床黑云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

笔者采用Ar-Ar测年技术,获得华阳川铀多金属矿床碳酸岩中黑云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄132.58±0.70 Ma,等时线年龄133.01±0.74 Ma,含黑云母闪石硫化物伟晶岩中黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄93.72±2.38 Ma,等时线年龄91.49±1.97 Ma。镜下特征显示,铌钛铀矿的形成晚于碳酸岩中的黑云母及含黑云母闪石硫化物伟晶岩中的黑云母。因此,铌钛铀矿的形成时间应晚于93.72±2.38 Ma。这表明成矿带内除了已知存在三叠纪碳酸岩型Mo-Pb矿和白垩纪斑岩型Mo矿的成矿过程之外,还存在早白垩世之后的岩浆热液型U-Nb-Ti成矿过程。     

应用电子探针-扫描电镜研究陕西华阳川铀稀有多金属矿床稀土矿物特征

陕西华阳川铀稀有多金属矿床伴生大量的稀土资源,其矿石类型独特、组分复杂,系统的稀土矿物学工作将揭示矿石主要稀土矿物类型、稀土元素赋存状态,进而对矿床开发中稀土元素综合利用及选冶技术提供重要参考。本文在岩相学基础上,利用电子探针、扫描电镜对陕西华阳川铀稀有多金属矿床矿石中的稀土独立矿物与含稀土矿物进行系统研究,在矿石中发现了褐帘石（La₂O₃ 6.49%～7.61%,Ce₂O₃ 11.50%～14.00%）、磷铈镧矿（La₂O₃ 16.30%～21.21%,Ce₂O₃ 32.06%～39.18%）、磷钇矿（La₂O₃ 2.29%～3.58%,Ce₂O₃ 1.89%～2.37%,Y₂O₃ 39.77%～42.80%）、氟碳铈镧矿（La₂O₃ 12.86%～14.20%,Ce₂O₃ 36.67%～39.90%）、褐钇铌矿（La₂O₃ 1.19%～2.11%,Ce₂O₃ 1.29%～2.30%,Y₂O₃ 22.67%～25.88%）等5种稀土独立矿物;同时发现磷灰石、贝塔石、榍石等矿物中稀土元素含量较高。研究表明,该矿床稀土元素以独立矿物（褐帘石、磷铈镧矿、磷钇矿、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿）与类质同象（磷灰石、贝塔石、榍石等矿物）两种形式存在,稀土资源以La、Ce轻稀土元素为主,并富含重稀土元素Y。     

陕西省华阳川铀铌铅矿床碳酸岩岩石学及地球化学特征

陕西省华阳川铀铌铅矿床是小秦岭成矿带中成矿特征最为独特的矿床,碳酸岩脉的破碎带是重要的成矿空间。未矿化的碳酸岩中矿物以方解石为主,其他矿物很少;发育铀矿化的碳酸岩脉中矿物种类繁多,大部分为方解石,其次为角闪石、金云母、榍石、褐帘石、铌钛铀矿、重晶石、磷灰石、石英、磁铁矿、碱性长石等矿物。碳酸岩的LREE含量异常高,δ13CV-PDB和δ18OV-SMOW值显示典型的火成碳酸岩特征。基于碳酸岩脉的Sr、Nd、Pb同位素比值(87Sr/86Sr-206Pb/204Pb、207Pb/204Pb-206Pb/204Pb-143Nd/144Nd-87Sr/86Sr)的关系图,初步判断华阳川铀铌铅碳酸岩脉是源于EMI的碱性硅酸盐-碳酸盐熔体-溶液结晶分异的产物。     

东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属矿床成矿时代：来自LA- ICP- MS独居石U- Pb和辉钼矿Re- Os年龄的证据

东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属矿床主要包括华阳川铀多金属矿、黄龙铺和黄水庵钼矿等。其中,华阳川矿床为近期取得勘查突破的一例以U、Nb、Pb为主并伴生稀土元素的超大型铀多金属矿床;黄龙铺钼矿为东秦岭钼矿带中成矿类型最为独特的大型钼矿床。为了精确获得东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属成矿时代,本研究采用辉钼矿Re- Os法和LA- ICP- MS独居石U- Pb法,分别对黄龙铺大石沟矿床的辉钼矿、秦岭沟矿床和华阳川矿床含矿碳酸岩脉中的独居石进行测定。结果表明,黄龙铺地区大石沟钼矿辉钼矿Re- Os等时线年龄为221. 3±8. 4Ma（MSWD=10. 9);秦岭沟钼矿碳酸岩中独居石LA- ICP- MS Tera- Wasserburg年龄为207±11Ma（MSWD=3. 7, n =38),华阳川铀多金属矿LA- ICP- MS独居石Tera- Wasserburg年龄为222. 5±6. 7Ma（MSWD=1. 8, n =37),表明该地区碳酸岩中的钼矿化和铀多金属矿化均形成于晚三叠世。综合分析认为,东秦岭地区发育于碳酸岩中的黄龙铺钼矿田、华阳川铀多金属矿是同一成矿系列的产物,碳酸岩型钼- 铀多金属的成矿金属可能来源于地幔,这类碳酸岩可能是秦岭地区印支期造山后伸展环境下的产物。     

Timing of carbonatite-hosted U-polymetallic mineralization in the supergiant Huayangchuan deposit,Qinling Orogen:Constraints from titanite U-Pb and molybdenite Re-Os dating

The newly-discovered supergiant Huayangchuan uranium(U)-polymetallic(Sr,Se,REEs,Ba,Nb and Pb) deposit is located in the Qinling Orogen,central China.The deposit underwent multistage mineralization,with the main carbonatite ore stage being the most important for the U,Nb,REE,Sr and Ba endowments.According to the mineral assemblages,the main carbonatite ore stage can be divided into three substages,i.e.,sulfate(Ba-Sr),alkali-rich U and REE-U mineralization.Main-stage titanite from the Huayangchuan igneous carbonatite are rich in high field strength elements(HFSEs,e.g.,Zr,Nb and REEs),and show clear elemental substitutions(e.g.,Ti vs.Nb+Fe+Al and Ca+Ti vs.Fe+Al+REE).High-precision LA-ICP-MS titanite dating yielded a U-Pb age of 209.0 ± 2.9 Ma,which represents the mainstage mineralization age at Huayangchuan,and is coeval with the local carbonatite dyke intrusion.This mineralization age is further constrained by the Re-Os dating of molybdenite from the Huayangchuan carbonatite,which yielded a weighted mean age of 196.8 ± 2.4 Ma.Molybdenite Re contents(337.55-392.75 ppm) and C-OSr-Nd-Pb isotopic evidence of the Huayangchuan carbonatite both suggest a mantle origin for the carbonatite.Our study supports that the Late Triassic carbonatite magmatism was responsible for the world-class U-Mo-REE mineralization in the Qinling Orogen,and that the regional magmatism and ore formation was likely caused by the closure of the Mianlue ocean and the subsequent North China-South China continent-continent collision.     

华阳川铀多金属矿床碳酸岩脉矿化特征

华阳川铀多金属矿床是小秦岭成矿带中成矿特征最为独特的矿床,其碳酸岩脉破碎带是重要的成矿空间。区内碳酸岩分布很广泛,沿NW向张性和张扭性断裂及其伴生的次级裂隙充填,呈单脉状和网脉状穿插于变质岩、伟晶岩中。矿化碳酸岩脉中,脉石矿物大部分为方解石,少量为角闪石、石英、磁铁矿、碱性长石等;矿石矿物为铌钛铀矿、独居石、褐帘石、重晶石、天青石。铌钛铀矿是最主要的赋铀矿物,矿化元素铀、铌、钡、锶、稀土等平均含量分别为2554.20×10-6、1836.80×10-6、4145.78×10-6、4412.80×10-6、7348.44×10-6,可以综合开发利用。     

陕西华阳川铀-多金属矿床晶质铀矿电子探针U-Th-Pb化学定年及其地质意义

华阳川铀-多金属矿床位于小秦岭陆内造山带内,以铀铌铅为主,并伴生稀有、稀土元素矿化,含矿脉岩主要有伟晶岩和碳酸岩。文章利用电子探针U-Th-Pb化学定年技术对华阳川铀-多金属矿床中晶质铀矿开展了定年工作,并获得了2组U-Th-Pb年龄。第一组晶质铀矿加权平均年龄为(221.9±5.1)Ma(MSWD=0.36,n=18),该区印支期老牛山岩体及邻近的黄龙铺钼矿床、黄水庵钼矿床年龄均集中在220 Ma左右,说明晚三叠世是东秦岭地区一个重要的成岩成矿时代,华阳川铀-多金属矿床在220 Ma左右也发育一期铀-铌成矿作用。第二组晶质铀矿加权平均年龄为(137.1±2.0)Ma (MSWD=1.06,n=47),指示了华阳川铀-多金属矿床存在白垩纪的一期铀-铌活化-沉淀事件。测定的2组晶质铀矿化学年龄可能分别记录了该区自晚三叠世开始的后碰撞伸展环境和早白垩世的造山后伸展环境。     

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期 燕山期之交),形成于岩浆 高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期 燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。     

华阳川碳酸岩流体包裹体研究

华阳川碳酸岩位于秦岭造山带与华北地块的交接部位的小秦岭,呈脉状产出,主要由方解石组成。通过流体包裹体测温和拉曼研究显示,华阳川碳酸岩流体包裹体主要由CO2一H20两相、CO2一H20三相（LHh2o＋Vco2,＋Lco2．）和含天青石子矿物三种类型组成,并且具有中低温（138—357℃）、中低盐度（11．05％一0．43％NaCl）特征,这说明该碳酸质流体富含CO2和sr等不相容元素,这与典型的碳酸岩流体包裹体特征相似,且该区碳酸岩C—O同位素组成也完全落在原始的火成碳酸岩范围内,并未受明显的后期热液作用,这也进一步表明,华阳川碳酸岩脉在侵位结晶前,已经发生了大量的矿物相的分离结晶,导致其富集挥发分和不相容元素,且具有温度和盐度相对较低的特征,因此它们可能是方解石的堆积体。