甘肃龙首山芨岭地区古生代正长岩成因及构造意义

甘肃龙首山芨岭正长岩产于芨岭复式岩体中,产有我国少见的交代岩型铀矿床。为揭示正长岩成因,并探讨其构造意义,本文对正长岩进行了岩相学、年代学、地球化学特征等研究。部分斜长石和石英呈椭圆或圆形以包裹体的形式出现在钾长石中、针状磷灰石和角闪石熔蚀现象都暗示芨岭正长岩可能由两种不同性质的岩浆混合形成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,芨岭正长岩形成于427.2±3.6 Ma,与北祁连地区同碰撞花岗岩成岩年龄吻合。芨岭正长岩Si O_2含量中等,全碱含量为8.49%~11.74%,K_2O/Na_2O值为1.07~1.20,属于钾玄岩系列;芨岭正长岩相对富集Rb、Ba、Th、U和Pb,亏损Nb、Ta、P和Ti等元素;稀土元素总量高且相对富集轻稀土,中等Eu亏损;[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i值为0.70798~0.70799,ε_(Nd)(t)值变化于-3.57~-3.35,与区域I型花岗岩类似。综合岩相学、年代学和地球化学特征表明,芨岭正长岩是由壳—幔岩浆混合而成。芨岭正长岩的形成可能与古祁连洋闭合之后,祁连—柴达木板块和阿拉善板块的碰撞有关。由于古祁连洋在奥陶纪晚期(445 Ma)封闭,祁连—柴达木板块与阿拉善板块碰撞,并俯冲到阿拉善板块之下,碰撞引发龙首山断裂右旋走滑形成的局部伸展环境导致软流圈地幔上涌,并加热大陆地壳物质形成长英质岩浆,该长英质岩浆与地幔岩浆混合形成芨岭正长岩。     

龙首山成矿带芨岭北东向深大隐伏断裂构造存在的佐证

龙首山成矿带是我国著名的镍、铁、铜、铀等多金属矿产地,北西向断裂作为铀矿控矿构造特征明显。为了查清芨岭北东向隐伏深大断裂是否存在,综合分析研究区的磁场、重力场和遥感影像特征,识别出芨岭北东向的深大断裂,认为该断裂属于早期的深大断裂,晚期复活错断了北西向断裂,北东向与北西向深大断裂交汇处是铀成矿的有利靶区。这一结论可能为该区深部找矿提供参考。     

甘肃龙首山芨岭地区钠交代型铀矿成矿模式研究

钠交代型铀矿是龙首山铀成矿带重要的铀矿类型.文章以甘肃龙首山芨岭铀矿床为研究对象,介绍了该类型铀矿的矿体特征、矿石特征和地球化学特征.综合研究分析认为:由花岗质岩浆房产生的富气、富钠热液运移至压力骤减部位时,发生爆腾形成隐爆角砾岩,碳酸铀酰络合物([UO2(CO3)]4-)由于压力减小发生分解、卸裁成矿物质导致成矿;同时围岩产生了钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、赤铁矿化等蚀变.指出钠交代型铀矿的实质是隐爆角砾岩型铀矿,依据隐爆角砾岩的成矿模式,有望在该区获得新的找矿突破.     

龙首山芨岭岩体南部牛角沟断裂深部发育特征

通过对龙首山成矿带牛角沟地段7条音频大地电磁测深(以下简称AMT)资料反演处理,并结合区内地质资料及部分钻探资料的综合分析,大致查明了牛角沟断裂的深部发育特征。分析表明:该断裂发育于变质岩与岩体的接触带,走向NW,倾向NE,倾角75°～80°,切割深度超过850m,为一条高角度的压扭性逆断层,控制了区内铀异常、点、带的分布。     

甘肃龙首山芨岭辉绿岩地球化学特征及其地质意义

辉绿岩脉在南方花岗岩型铀矿成矿作用中起到较为重要的作用,芨岭钠交代型铀矿床周边也有产出.通过岩石学、岩相学、地球化学和同位素年代学研究,确定芨岭铀矿床外围的辉绿岩是由碱性玄武岩浆上侵形成的,具有富铝（15.97%~19.21%）、高碱（4.36%~6.89%）、中钛（1.18%~2.02%）的特征,弱铕负异常（δEu=0.65~0.86）,轻稀土元素分异较强而重稀土元素较弱.相对富集LILE （Rb、Ba）和不相容元素（Th、U）,亏损HFSE （Nb、Ta、Hf、Ti）.辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为485 Ma,形成于奥陶纪早期.MgO含量（3.79%~8.22%）和Mg#值（42.4~66.5）均有较大的变化.岩浆经历了橄榄石、辉石和少量斜长石分离结晶后上侵定位.辉绿岩脉的产出标志着祁连山-龙首山早古生代造山带后碰撞伸展背景的开始,上涌地幔对酸性岩浆的形成、演化直至碱性岩和钠交代型铀矿化出现带来了大量的热能.     

甘肃省龙首山成矿带芨岭岩体闪长岩特征及其与铀成矿关系

芨岭岩体是龙首山铀成矿带加里东期岩浆岩,其闪长岩侵位于加里东早期,是芨岭岩体主要岩石类型之一。闪长岩主要有两期侵入,分别为早期灰色、深灰色中粒闪长岩以及晚期深灰色细粒闪长岩,且出露面积较小,集中分布于新水井、芨岭地区。采用LA ICP MS方法对研究区内中粒闪长岩进行锆石U Pb测年,得到年龄值为(4856±14) Ma。研究表明,闪长岩对后期铀成矿起重要作用：破碎蚀变闪长岩作为一种优质赋矿岩石,为含矿热液提供了卸载空间,蚀变后矿物成分主要为钠长石、绿泥石、方解石、赤铁矿等蚀变矿物,同时随着U含量的增加蚀变闪长岩中SiO2含量略有增加,Na2O明显增加,K2O、FeO 和P2O5有下降的趋势,CO2含量先增后减。综合研究分析认为,闪长岩本身是钠交代型铀矿的有利赋矿岩石,而其与花岗岩的接触面为花岗岩内接触带铀矿富集提供了物理化学环境突变的成矿结构面     

龙首山芨岭复式岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

<正>0引言龙首山多金属成矿带是我国内陆极具特色的成矿带之一,成矿带东段产有世界著名的与超基性岩有关的Cu-Ni-PGE硫化物矿床(金川铜镍硫化物矿田),中段产有我国典型碱交代型铀矿床(芨岭、新水井矿床等),西段则发育有我国乃至世界少有的伟晶状白岗岩型铀矿床(红石泉矿床)。龙首山碱交代型铀矿化主要与加里东期芨岭花岗岩关系密切,本次研究在前人工作基础上,对芨岭岩体开展系统Sr-Nd-Pb同位素     

龙首山芨岭地区基性岩脉地球化学特征及其地质意义

以甘肃省龙首山芨岭地区基性岩脉为研究对象,在研究基性岩脉地球化学特征基础上,探讨其岩浆源区特征及演化过程。该区基性岩脉SiO2为47.09%~51.13%;具有高Al（Al2O3为14.56%~15.97%）、富Na（Na2O为3.35%~3.69%）、低K（K2O为0.347%~1.23%）的特征。稀土总量较低（105.7×10-6~186.97×10-6）,稀土配分模式为右倾轻稀土富集型（（La/Yb）N=4.50~9.63）。富集元素Ba、U、Pb、P、Ti,亏损元素Rb、Th、K,属拉斑玄武岩系列。基性岩脉形成于板内拉张环境,经历了以橄榄石、单斜辉石、Ti-Fe氧化物为主的分离结晶作用;岩浆上升过程中基本未受到地壳物质的混染。其原岩岩浆是地幔岩部分熔融后,经地幔交代作用形成的熔体。基性岩脉岩浆产生于过渡型地幔源区,源区为尖晶石+石榴子石二辉橄榄岩地幔。     

龙首山芨岭地区中粗粒花岗岩地质特征及其地质意义

为了探讨芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩与铀成矿的关系,通对龙首山芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩进行锆石U-Pb同位素测年,测得其侵位于426.4±2.0 Ma,形成时代为晚奥陶世。岩石地球化学数据分析表明,主量元素中Si O₂、Al₂O₃、Na₂O和Ca O含量偏高,Fe₂O₃和K₂O含量较低;微量元素中富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;稀土元素配分曲线呈右倾型,轻、重稀土元素分馏较为明显,岩石为准铝质、碱性I型花岗岩。通过构造环境研究表明早古生代祁连山-龙首山造山作用进入非造山板内活动阶段。结合勘查成果查明,中粗粒花岗岩亦为芨岭地区含矿岩性之一,其与中粗粒似斑状花岗岩、闪长岩的侵入界线是成矿有利部位之一。     

龙首山中段芨岭花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

龙首山中段芨岭早古生代花岗岩体与碱交代型铀矿化关系密切,是龙首山花岗质岩浆活动带重要组成部分,但人们对芨岭岩体的成因、岩浆源区性质以及与铀成矿之间的关系还了解得不多.花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素研究结果表明,不同期次花岗岩(早古生代第一次灰白色二长花岗岩、第二次肉红色二长花岗岩、晚古生代肉红色细粒(钾长)花岗岩)的(87Sr/86Sr)_i值均介于大陆地壳范围内(0.706~0.718),同时有(87Sr/86Sr)_i均值先升后降(0.707 12→0.710 00→0.707 89)、ε_Nd(t)均值先降后增(-7.00→-8.09→-4.65) 的特征.不同期次花岗岩体t_DM2均值分别为1 735.50 Ma、1 814.66 Ma、1 737.50 Ma,接近残留地壳年龄,表明岩体的主要物质来源为古元古代龙首山群地层,并有部分幔源组分或年轻地壳物质的加入.岩体的Pb同位素比值较高,灰白色二长花岗岩的206Pb/204Pb=18.328~19.240,207Pb/204Pb=15.549~15.619,208Pb/204Pb=38.390~39.075,μ=9.37~9.43(平均为9.40);肉红色二长花岗岩的206Pb/204Pb=30.209~43.529,207Pb/204Pb=16.097~25.076,208Pb/204Pb=39.107~39.420,μ=18.47~30.24(平均为24.355);肉红色细粒(钾长)花岗岩的206Pb/204Pb=19.071~19.767,207Pb/204Pb=15.577~25.438,208Pb/204Pb=38.682~42.593,μ=9.36~9.49(平均为9.41),显示为高放射性成因铅同位素特征,表明岩体的铅为混合来源但以壳源为主.Sr-Nd-Pb同位素对比研究表明,钠交代岩(矿石)的(87Sr/86Sr)_i、ε_Nd(t)与早古生代第二次侵入的肉红色斑状二长花岗岩极为相似,在(87Sr/86Sr)_i-ε_Nd(t)图解投影点也吻合,表明研究区碱交代型铀成矿主要与早古生代第二次侵入有关.其他期次花岗岩体同样具有高铀背景值,表明其可能也提供了一定的铀源.      

甘肃龙首山地区芨岭铀矿床隐爆角砾岩发现及成因探讨

钠交代岩型铀矿是甘肃龙首山地区主要的铀成矿类型之一,研究表明该类型铀矿的含矿主岩为热液隐爆钠交代角砾岩,其分布总体上受近东西向断裂及其分支断裂控制,呈带状分布,构成不规则状的隐爆钠交代角砾岩带。在剖面上,隐爆钠交代角砾岩呈筒状或漏斗状,其控制了钠交代岩型铀矿体的分布。文章认为它是由花岗质岩浆房产生的富气富钠热液运移至压力骤减部位时,发生爆腾形成隐爆钠交代角砾岩,碳酸铀酰络合物([UO2(CO3)]4-)分解卸载成矿物质成矿,同时对围岩产生了钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、赤铁矿化、泥化和硅化。指出按隐爆钠交代角砾岩型找矿模式对该区下一步找矿工作具有较大的指导意义。     

甘肃省龙首山芨岭铀矿床成矿热液流体特征研究

芨岭铀矿是中国北方最典型的钠交代型铀矿床之一,文章通过对芨岭矿床ZKJ9-4钻孔深部所见含矿蚀变闪长岩、近矿蚀变闪长岩、远矿蚀变闪长岩、闪长岩原岩地球化学特征和组分迁移计算及矿体中心部位的淡粉红色方解石脉流体包裹体特征、均一温度、盐度和激光拉曼光谱研究,认为芨岭钠交代型铀矿床的成矿流体含有大量碳酸铀酰络合物[UO_2(CO_3)_2]~(2–)和[UO_2(CO_3)_2]~(4–)的同时还含有丰富的SiO_2、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、∑REE、U、Th、Ga、Sr、Zr、Ba、Rb、Nb、Mo、Cd、Sn、Hf、Ti、Ta、CO_2、H_2S和CH_4等组分,成矿流体具有较强的还原性,并对MnO、K_2O、Cr和Co具有较强的交代溶蚀作用。成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,热液温度为(300±20)℃,盐度为2.99 wt%~4.57 wt%NaCl,密度为0.75~0.77 g/cm~3。流体沸腾是芨岭钠交代型铀矿成矿物质的早期卸载机制,晚期成矿流体中加入了大量的大气降水,流体混合作用进一步促进了成矿物质的卸载。     

龙首山芨岭铀矿床含矿主岩特征及铀矿床成因讨论

龙首山岩浆活动带是以典型碱交代矿床为特点的铀成矿带,大型矿床往往是以发育大型碱交代作用为前提。芨岭铀矿床属于加里东—华力西期与俯冲作用有关的岩浆热液组合。该区加里东早期和华力西期花岗岩,分别是祁连洋向北俯冲及陆内俯冲的产物。笔者经长期野外研究,通过大量显微镜下观察、常量、微量元素和同位素测定等室内分析与综合,对芨岭铀矿床花岗岩含矿主岩主要特征及铀矿床成因作一初步总结。     

甘肃龙首山芨岭铀矿区A型似斑状花岗岩地质特征及其地质意义

似斑状花岗岩是芨岭岩体重要的侵入单元,研究其特征可为钠交代型铀矿化的成因机制研究提供依据。本文通过对芨岭铀矿区外围似斑状花岗岩的岩石学、同位素年代学、地球化学研究,认为其具有低硅、富铝、贫铁和镁、低钙和较高TFe O/Mg O值的岩石化学特征,其轻稀土分馏强烈、重稀土分馏较弱,具铕中等负异常,相对富集Rb、Th、U、La、Ce、Hf、Sm、Gd,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti等元素,且(Zr+Nb+Ce+Y)含量和Ga/Al值明显高于Ⅰ型和S型花岗岩均值。上述地球化学特征表明它是铝质A型花岗岩,说明早古生代(458.3±2.3Ma)祁连山-龙首山造山作用已进入晚期的后碰撞伸展环境。芨岭铝质A型似斑状花岗岩既是钠交代型铀矿的主要铀源,又为矿体定位提供充足的容矿空间。     

龙首山芨岭岩体南带铀成矿地质条件及找矿方向

芨岭岩体位于我国西北地区重要的龙首山铀多金属成矿带中段,铀矿化信息丰富,已探明数个矿床和大量铀矿化点。在阐述芨岭岩体南带成矿地质背景、铀源条件、铀矿化特征的基础上,结合岩石地球化学研究成果,系统分析了断裂构造、钠交代岩以及热液蚀变对铀矿化的作用,总结了铀矿床所处的地球物理场特征。在找矿方向上,认为钠交代型是今后勘查的重点,空间上应以花岗岩与闪长岩的混染接触带、花岗岩与大理岩接触构造破碎带以及钠交代岩发育区域为主要探索目标。     

甘肃省龙首山芨岭钠交代型铀矿床地质特征与成因

芨岭钠交代型铀矿床是中国西北部的重要铀矿床.在总结矿床地质特征的基础上,通过流体包裹体、绿泥石温度计、同位素和地球化学特征等研究,认为该矿床形成于早古生代后碰撞阶段.矿床的形成经历了5个阶段,自矿体中心向外分为6个蚀变组合带;成矿流体起源自花岗质岩浆演化晚期,经与围岩交代、反应形成再平衡混合的岩浆水.它是温度为295℃左右、盐度为2.99%~4.57% NaCl_eqv、密度为0.75~0.77 g/cm3的流体,其中富含U6+、Na+、CO₃2-等组分,对SiO₂、Fe2+、Mn2+、K+和Rb、Sr、Mo、Ga、Zr、Ba等组分有较强的溶蚀或交代能力.流体沸腾是成矿物质的主要卸载机制,pH、Eh值的变化促进了成矿物质的进一步卸载.      

芨岭岩体北部地区革命沟断裂地电结构特征

通过对芨岭岩体北部地区G01与G02线AMT资料反演得出的电性结构模型进行研究,结合区内地质情况以及89号勘探线地质剖面资料,基本厘清了革命沟断裂上下盘的地电结构特征,推断了该断裂的位置、产状以及深部延伸情况等信息。研究结果表明,AMT成果能客观地反映剖面地下半空间地质体的电性分布规律,揭示了控矿构造:革命沟断裂的上盘反映为向深部延伸的舌状低阻破碎带,而紧靠断裂下盘发育的硅质大理岩、角砾岩则反映为上窄下宽的楔形高阻体,严格控制了含矿硅质大理岩、角砾岩的走向及其分布形态。     

甘肃芨岭岩体主要控矿构造地电结构特征研究

甘肃芨岭岩体已发现的三个铀矿床和众多铀矿化(异常)点,均沿NW—NNW向断裂带分布,铀矿化作用总是产于一定的构造部位,因此,加强对芨岭岩体控矿构造研究具有重要意义。通过对芨岭岩体主要控矿断裂构造(马路沟断裂、革命沟断裂、绿草沟断裂以及牛角沟断裂)进行地质、地球物理勘查,获取了主要控矿断裂的地电场结构分布特征,基本厘清了各控矿断裂的地表延伸及深部发育情况等信息,指出了对成矿有利的构造部位。研究表明该地区控矿断裂电性特征一般表现为舌状低阻带、高低阻区分界线或电阻率等值线密集带,认为这种强弱电性异常过渡带可以作为地球物理找矿标志。     

龙首山成矿带绿草沟地区铀矿化特征及成因浅析

基于最新的找矿成果,对龙首山成矿带绿草沟地区铀矿化特征进行了梳理和总结,结果表明,铀矿化主要定位于中志留世细粒正长岩与古元古界龙首山群塌马子沟组黑云母石英片岩的接触带两侧,受断裂构造、岩性界面和热液蚀变控制。工业矿体厚度稳定,矿化均匀,赋矿岩石为蚀变黑云母石英片岩和蚀变细粒正长岩。铀矿物主要为铀石,呈脉状分布于石英等矿物的边缘和微裂隙中,与黄铁矿、方解石、绿泥石和赤铁矿等共生,也见呈颗粒状镶嵌于赤铁矿中或围绕黄铁矿边缘包裹黄铁矿。地球化学分析结果显示,含矿热液可能为富Ca和碳酸铀酰络合物离子UO₂(CO₃)₂^2–(或UO₂(CO³)₄^3-)的中-低温弱碱性或碱性热液,绿草沟地区铀矿化属中-低温热液成因型铀矿化。