甘肃红石泉铀矿床黑云母特征及意义

<正>甘肃红石泉伟晶状白岗岩型铀矿床是我国最为典型的白岗岩型铀矿床,也是迄今我国发现的最古老铀矿床之一,与纳米比亚罗辛矿床具有十分相似的成矿背景和特征。笔者以该铀矿床中的黑云母矿物作为研究对象,对该矿床中与铀成矿关系密切的黑云母等蚀变矿物开展系统研究,在此基础上讨论黑云母对成岩成矿的意义。1区域地质与矿床地质     

红石泉矿床含矿主岩及矿化特征

红石泉铀矿床是我国近年来发现的新类型,它与纳米比亚白岗伟晶岩型铀矿床相比有某些类似的特点。我们对该矿床产出的地质环境、含矿主岩特征、矿化富集因素以及成矿时代进行了研究,并对含矿主岩和矿床成因有些新的看法和认识。     

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。     

红石泉铀矿床含矿伟晶状白岗岩成岩特征及其地质意义

红石泉铀矿床位于华北地台西部边缘、阿拉善台隆南缘北西西向龙首山拱断带的西段,矿体产于侵入到下元古界龙首山群中的伟晶状白岗岩体中(图1)。该矿床是我国近年来发现的一种新型铀矿床,类似于纳米比亚的罗辛矿床。所不同的是,红石泉铀矿床属于吕梁期岩浆气成热液成矿作用和华力西期含矿热液成矿作用复成因矿床。该矿床的形成与伟晶状自岗岩的关系十分密切,因此探讨伟晶状白岗岩的地质特征、演化特点、成岩物理化学条件、     

红石泉铀矿床晶质铀矿矿物学特征研究及其找矿意义

龙首山铀成矿带西段的红石泉铀矿床是中国典型的伟晶岩型铀矿床,具有“岩体型”矿化特征。文章以红石泉晶质铀矿为切入点,结合全岩地球化学与晶质铀矿矿物学以及元素地球化学特征,探讨红石泉矿床铀矿物蚀变演化及铀矿化特征,得出以下认识：(1)红石泉矿床原生晶质铀矿受明显热液蚀变改造,w(UO₂+ThO₂+PbO+REE₂O₃+Y₂O₃)逐渐减少,w(CaO+SiO₂+FeO+Al₂O₃)明显增加,在蚀变改造过程中U从晶质铀矿中释放,随流体迁移;(2)红石泉矿床晶质铀矿Pb丢失现象较普遍,其中在背散射图像中较亮的A类晶质铀矿Pb丢失机制为重结晶,其重结晶加权平均年龄为(416±18)Ma,而较暗的B类晶质铀矿Pb丢失机制为扩散(浸出);(3)红石泉矿床岩浆铀成矿阶段之后,存在后期热液铀成矿作用。根据全岩元素地球化学特征,结合区内正长岩结晶年龄,文章推测红石泉矿床热液铀成矿与正长岩浆分异的碱性热液关系密切。     

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的"四位一体"蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。     

甘肃红石泉地区基性岩脉特征及Ar-Ar定年

基性岩脉是研究地幔和地幔变化的"窗口",并且与金、铀、金刚石等矿床有重要关系.甘肃红石泉地区产有我国最典型的白岗岩型铀矿床,其中发育有多条基性岩脉.研究区基性岩新鲜面呈灰绿色,具有典型的煌斑结构,块状构造,斑晶矿物主要为角闪石,基质主要由斜长石和黑云母组成,副矿物主要有磁铁矿、磷灰石及锆石等,据此确定基性岩为闪斜煌斑岩.岩石具有富碱、高钾、贫铁以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等地球化学特征,进而判断其属于钾质钙碱性煌斑岩.通过40Ar-39Ar全岩测定,获得煌斑岩成岩年龄为237.2±2.6 Ma,煌斑岩的岩浆来源于EMII型富集地幔,形成于板内拉张环境,岩浆在上升侵位过程中遭受了地壳物质的混染,属于早中生代古亚洲洋闭合、陆陆碰撞后伸展的产物.红石泉煌斑岩与铀矿床铀成矿没有直接成因关系,对于铀矿只有后期改造作用.      

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征.吐雾山岩体富si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征.2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区.地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致.它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系.     

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征。吐雾山岩体富Si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征。2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区,地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致。它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系。     

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征。吐雾山岩体富Si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征。2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区,地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致。它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系。     

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     

红石泉铀矿床铀的迁移形式及沉淀机制

红石泉矿床是以岩浆气成热液成矿作用占主导地位的复成因型铀矿床。根据热力学原理计算,初始含矿气成热液的pH值为5.29—5.58,Eh值为-0.323—-0.363伏。在初始含矿气成热液中,1g(aUO_2~(2 )/aU~(4 ))为11.46—12.74,mUO_2~(2 )/mU~(4 )为7.58×10~7—9.91×10~9,mUO_2(CO_3)_2~(2-)/∑U为83.4—96.7％,铀主要以UO_2(CO_3)_2~(2-)形式迁移。铀的沉淀是铀酰络离子UO_2(CO_3)_2~(2-)分解和铀酰离子UO_2~(2 )还原沉淀的统一的物理化学过程。压力减小,pH值增加、Eh值降低和铀浓度增大均有利于铀矿化。     

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.      

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年代学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩岩体进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的研究,以探讨岩石成因及动力学意义。研究表明,岩体侵位时代为早侏罗世（194.0±1.0Ma,MSWD=1.3）;岩体具高硅（71.49%～72.24%）、富碱（7.58%～7.83%）、贫镁（0.454%～0.497%）特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07～1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素（如K、Rb）和轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）。具有高的（87Sr/86Sr）i比值（0.71572~0.71660）和低的εNd（t）值（-15.6~-17.6）;Pb同位素组成相对均一,（206Pb/204Pb）t为17.842~18.052,（207Pb/204Pb）t为15.542~15.557,（208Pb/204Pb）t为38.797~39.917。岩石地球化学Sr-Nd-Pb同位素研究表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成,结合区域地质资料,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压构造环境。     

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年龄、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其构造意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩进行锆石U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究,以探讨岩石成因及动力学意义。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示卧龙泉岩体侵位时代为早侏罗世(194.0±1.0Ma,MSWD=1.3)。岩石地球化学特征显示,岩石具有高硅(71.49%~72.24%)、富碱(7.58%~7.83%)、贫镁(0.454%~0.497%)特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07~1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。同位素方面,岩石具有高的(87 Sr/86 Sr)i比值(0.71309~0.71410)和低的εNd(t)值(-15.6~-17.6);Pb同位素组成相对均一,(206Pb/204Pb)t为17.751~17.825,(207Pb/204Pb)t为15.542~15.557,(208 Pb/204 Pb)t为38.888~39.203;Sr-Nd-Pb同位素和岩石地球化学表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成。结合区域构造演化,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压和华北板块与西伯利亚板块南北挤压碰撞双重构造环境。     

甘肃北山野马泉岩体同位素地球化学特征

Nd、Sr、Pb同位素研究结果揭示：甘肃北山野马泉岩体第Ⅰ、Ⅱ侵入阶段花岗岩类具有Ⅰ-型花岗岩的特征，(87Sr/86Sr)i=0.708~0.710，εNd=-2.229~-5.866，在207 Pb/204Pb-206Pb/204Pb构造模式图上其投影点落在造山带演化线附近，在εNd-εSr图解中，其投影点落人Ⅰ-型花岗岩类范围内，其成岩物质为壳幔混合来源。第Ⅲ侵人阶段的岩石成因类型为S-型，其(87Sr/86Sr)i=0.7149~0.7358, εNd＝-7.3750~-8.9556。该岩体形成的地球动力学环境是北山陆内碰撞造山带。     

蒙西斑岩铜钼矿含矿岩体地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

蒙西斑岩铜钼矿含矿斑岩体主要为斜长花岗斑岩。通过对含矿斑岩体地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征的研究,确立斑岩体为过铝质钙碱性系列岩石,富集Rb,Ba,U,K,Pb,Sr等大离子亲石元素,亏损Th,Ta,Nb,Nd,Ti等高场强元素;具低的(87Sr/86Sr)ⅰ值(0.704 65~0.705 37)和相对较高的εNd(t)值(-2.2~6.6),且有较低的初始铅同位素比值(206Pb/204Pb)i=17.13~17.33,(207Pb/204Pb)i=15.47~15.54,(208Pb/204Pb)i=37.11~37.33。上述特征表明其形成于岛弧环境,岩浆物质来源以幔源为主,但也有少量壳源组分参与,岩浆的形成可能与洋壳的俯冲作用有关。东准噶尔琼河坝地区是形成和寻找斑岩型铜矿的有利地区。     

青藏高原及邻区新生代火山岩Sr-Nd-Pb同位素特征

笔者在综合分析最近十多年来的Sr、Nd、Pb同位素资料基础上,重点研究了青藏高原及邻区新生代火山岩岩浆源区在时空上的变化规律。结果表明:①冈底斯中段火山岩的岩浆源区逐渐从普通地幔向EMⅡ方向演化;西段晚期火山岩源区的演化方向为俯冲带壳幔混合源→造山带上地壳源→下地壳源。②西羌塘岩浆源区主要为不具富集或亏损的幔源物质;囊谦盆地、大理海东火山岩源区较深,为大洋型软流圈地幔+消减组分混合源;藏北羊湖、雄鹰台鲸鱼湖、西昆仑以及北羌塘巴毛穷宗火山岩的岩浆源区为EMⅡ;鱼鳞山超钾质火山岩为经历了大陆地壳物质强烈交代作用的EMⅡ型岩浆源区;西秦岭火山岩源于亏损地幔,腾冲新生代火山岩源区为受到地壳物质交代的EMⅡ。③西羌塘、可可西里、西昆仑和腾冲新生代火山岩具两种演化趋势——鱼鳞山、普鲁、雄鹰台鲸鱼湖岩区和腾冲火山群向EMⅡ方向演化,而泉水沟、黑石北湖、阿什库勒则分别沿0Ma的地幔上地壳混合线方向演化。④青藏高原及邻区新生代火山岩至少存在4种不同的岩浆源区。     

甘肃龙首山碱交代型铀矿床绿泥石特征及意义

绿泥石化是龙首山铀矿床重要的蚀变类型之一。通过对龙首山碱交代型铀矿床的绿泥石等蚀变矿物进行的岩相学和电子探针成分分析研究,确定了龙首山地区绿泥石的化学类型主要为铁镁绿泥石,少数为蠕绿泥石。依据绿泥石成因或与共生矿物的关系,绿泥石可被划分为黑云母蚀变型、长石蚀变型、沥青铀矿共生型和副矿物共生型等4种类型。泥质岩是本区绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用形成的产物。研究认为,龙首山地区碱交代型铀矿床的成矿过程可表述为矿前期在相对较高温度的热液流体作用下,黑云母发生绿泥石化蚀变,随后热液继续交代长石,形成长石蚀变型绿泥石,进而在成矿期热液温度相对较低的条件下形成与沥青铀矿紧密共生的绿泥石。绿泥石在铀成矿过程中不但活化了花岗岩里的铀,而且还给铀矿化供应了相对良好的积淀环境。     

十红滩地浸砂岩型铀矿床含矿主岩基本特征及与铀成矿的关系

文章详细论述了十红滩铀矿床含矿主岩中侏罗统西山窑组的沉积学、岩石学和岩石地球化学基本特征,分析了含矿主岩与铀矿床形成的关系;指出该矿床的形成主要是在含矿主岩形成后,缓慢掀斜抬升的准平原化过程中,伴随干热气候条件下的强烈氧化后生蚀变作用,由西山窑组自身的沉积学、岩石学和岩石地球化学特征所决定的。