电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨

电子探针Th-U-Pb测年因其高分辨率与高精度的优势,在独居石、锆石等定年矿物中得到了推广,但在Th、U、Pb含量高的晶质铀矿、沥青铀矿等矿物中则应用较少。本文在铁矿床变质岩绿泥石、阳起石黑云母蚀变岩首次发现U含量高的晶质铀矿,基于此,结合该铁矿床地区的地质背景,利用偏光显微镜与电子探针等分析测试手段,将镜下蚀变现象、年龄计算与其他相关元素分析相结合,重点对晶质铀矿的成矿年龄及成矿规律进行探讨。研究发现:通过镜下观察判断,晶质铀矿的成因类型与澳大利亚著名的变质型铀矿相似,均为古老的变质型,且周围的脉石矿物均为绿泥石,绿泥石皆由黑云母退变质而成,铀矿的赋存位置显示其与黑云母、绿泥石之间有紧密联系,其成矿年龄与黑云母、绿泥石形成年龄息息相关。继而根据电子探针数据计算成矿年龄,判断成矿期次,得出主要成矿期在(1654±17)Ma~(1805±17)Ma,为中元古代中期,且主要成矿期与热液蚀变作用黑云母化有关,后期活化富集时期在(657±17)Ma~(807±17)Ma,为新元古代南华纪时期,此阶段是热液侵入、绿泥石化广泛发育的时期;选取较大颗粒对晶质铀矿的环带年龄进行计算,从年龄分布上证实后期有强烈的流体活动的发生,且主要与绿泥石化相关。另外,对比变质型与沉积型铀矿中Y2O3与UO2含量发现,两者之间存在负相关关系,此关系对判断铀矿成因即是否为变质型或沉积型可能有指示意义,但缺乏大量的数据佐证,需进一步研究。     

大兴安岭地区扎兰屯变质杂岩的碎屑锆石U-Pb年龄及其大地构造意义

兴安地块位于额尔古纳和松辽地块之间,长期存在着是稳定陆块和造山带等不同的认识。本文针对兴安地块南部扎兰屯地区出露的原兴华渡口群进行了专项研究,结合前人的研究成果,对该变质杂岩的形成时代、碎屑锆石年龄谱进行了研究,研究成果对该地块的大地构造属性具有重要的制约作用。(1)扎兰屯地区变质杂岩主要为绿片岩-低角闪岩相变质的碎屑岩-火山碎屑岩系,其形成时代晚于481Ma,为早古生代晚期。岩石组合、变质程度与年代学研究表明其与北部的典型兴华渡口群不同,两者不能作为同一地层单元,应该予以解体。(2)扎兰屯变质杂岩碎屑锆石年龄谱主要分为三期:481~580Ma,峰期年龄为529Ma;699~998Ma,峰期年龄为833Ma和1213~3200Ma峰期年龄为2000Ma,分别记录了泛非期Gondwana、新元古Rodinia两期重大地质事件和变质基底的年龄信息。(3)兴安地块以发育兴华渡口群为标志,存在时代为新元古代甚至为太古代的变质结晶基底,因此兴安地块应为一稳定的微陆块,而非夹持于额尔古纳和松辽地块之间的造山带。     

华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

广西苗儿山铀矿田张家铀矿床成矿时代:沥青铀矿微区原位测定

张家铀矿床是苗儿山铀矿田北部的代表性铀矿床之一,对其开展详细的成矿年代学研究不仅对认识区域铀成矿规律十分重要,也对探讨华南花岗岩型热液铀矿床的成矿大地构造背景及动力学机制具有重要意义.在详细的镜下观察基础上,采用电子探针U-Th-Pb化学法、LA-ICP-MS U-Pb同位素方法对脉状沥青铀矿进行了年代学研究.20个点的U-Th-Pb化学年龄为55.3~81.1 Ma,其中19个点的加权平均年龄为71.4±1.9 Ma.根据稀土元素特征的不同,将34个点的LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄分为2组,第一组共15个点,其中13个点的206Pb/238U加权平均年龄为69.4±4.9 Ma;第二组共19个,其中16个点的206Pb/238U加权平均年龄为94.1±3.0 Ma.电子探针U-Th-Pb化学法加权平均年龄（71.4±1.9 Ma）与LA-ICP-MS U-Pb同位素法较年轻的一组206Pb/238U加权平均年龄（69.4±4.9 Ma）一致,代表张家铀矿床的成矿时代,LA-ICP-MS U-Pb同位素法较老的一组206Pb/238U加权平均年龄（94.1±3.0 Ma）可能是沥青铀矿受后期改造和/或样品剥蚀过程杂质矿物影响而地质意义不明确.晚中生代期间,古太平洋板块向欧亚大陆俯冲可能是控制华南大规模花岗岩型铀矿床形成的动力学机制,包括张家铀矿床在内的华南花岗岩型铀矿床大规模成矿作用可能受80~50 Ma古太平洋板块对亚洲东部的斜向俯冲动力体制的控制.      

小兴安岭西北部霍龙门地区花岗质杂岩锆石U--Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

小兴安岭西北部的霍龙门地区位于兴蒙造山带东段,该区出露的大面积花岗质杂岩为新开岭—科洛杂岩的重要组成部分。该花岗质杂岩主要由花岗质和花岗闪长质糜棱岩等组成,其中花岗质糜棱岩的SHRIMP锆石U--Pb定年结果为310.7±6.5 Ma,表明其原岩形成于晚石炭世。该杂岩的主量元素总体显示中、高钾钙碱性准铝质--过铝质系列岩石的特点;微量元素表现出Th、Zr、Hf、Nd、Rb、K明显富集,而Ba、Sr、Nb、P、Ti明显亏损;稀土元素具有明显的轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,有较明显的负Eu异常,轻、重稀土元素分馏程度较强。结合区域构造演化特点及花岗质杂岩的形成环境等,综合显示该杂岩的原岩应形成于晚古生代,于三叠纪时期发生明显的变质变形作用。     

锆石红外光谱在地质研究中的应用

以甘肃白银厂地区的7件锆石同位素年龄样品为例,根据其红外光谱中615 cm-1吸收峰的高和半高宽度的比值,将锆石样品的变生程度量化,并将其分为晶质锆石、半变生锆石和变生锆石3类.参考相关资料,利用7件锆石样品的红外光谱特征对其铀钍含量和"红外年龄"做了估测,并将估测年龄与其U-Th年龄和全岩Rb-Sr年龄进行了比较和分析.     

陕西凤太矿集区八卦庙金矿床绿泥石特征及其找矿意义

为探讨陕西凤太矿集区八卦庙金矿床绿泥石的成岩成矿意义,运用电子探针分析了矿床中围岩、不同成矿阶段及煌斑岩脉中的绿泥石。结果显示,矿区内绿泥石的分布特征可以分为4类：分布在围岩中由黑云母蚀变而成（Ⅰ型）、叶片状或鳞片状、与石英硫化物共（伴）生的绿泥石脉（Ⅱ型）、蠕虫状包裹在石英颗粒中（Ⅲ型）及由钠长石蚀变具钠长石假晶的绿泥石（Ⅳ型）。前3种主要为蠕绿泥石（铁绿泥石）,含少量密绿泥石,Ⅳ型分布在铁镁绿泥石和蠕绿泥石（铁绿泥石）的范围,均指示形成于偏还原环境。在其结构的离子置换中既有Fe对Mg的置换,也有Mg对Fe的置换,表明绿泥石的形成既与泥质碎屑岩围岩有关,也受到富铁、镁的成矿流体影响。由绿泥石地质温度计估算出4类绿泥石的形成温度为198~255℃,均属于中-低温热液蚀变范围。在金成矿过程中,随着温度不断下降热液流体性质由弱酸性→近中性→弱酸性演化。金矿化的有利形成环境为近中性。     

太空搭载蒙古裸腹潘生化组成比较研究

对搭载在我国第21颗返回式科学技术试验卫星中,太空飞行27d的雌性蒙古裸腹潘,与地面对照组进行生化组成比较,经常规的检测方法进行分析,结果表明:1.搭载诱变组维生素C和碳水化合物含量低于地面对照组,其中碳水化合物低于2.5倍多、蛋白质含量略高于地面组;2.脂肪酸组成未发生变化,但脂肪酸的含量有存在不同差异,搭栽诱变组所含的海水鱼类必需脂肪酸EPA含量高于地面组1.2%;DHA含量也略高于地面组.可见.经太空诱变的裸腹潘含的高度不饱和脂肪酸较全面,涵盖仔、稚、幼鱼各个期间所需的必须脂肪酸,这表明太空搭载技术应用于水产生物的诱变育种具有广阔前景.     

塔里木盆地天然气氢同位素地球化学与对热成熟度和沉积环境的指示意义

通过对塔里木盆地主要含气区74个天然气样品碳、氢同位素分析, 天然气可分为6类, 即: ①与陆相煤系有关的煤成气; ②与三叠-侏罗系湖相泥岩有关的煤成气; ③与海相沉积的寒武系-下奥陶统烃源岩有关的油型气; ④与海相-海陆过渡相烃源岩有关的油型气; ⑤石炭系海陆过渡相烃源岩与中生界腐殖型有机质形成的混合气; ⑥塔西南坳陷有机热解气与少量深部气形成的混合气. 不同类型天然气中甲烷氢同位素组成受源岩沉积环境(有机质类型)和热成熟度双重因素控制, 其中沉积环境(有机质类型)为主要控制因素, 其次为热成熟度; 在源岩热演化程度相近时, 甲烷氢同位素组成主要与其源岩沉积环境(有机质类型)有关. 随着气源岩热演化程度的增高和/或烷烃气碳数的增加, 烷烃气氢同位组成呈逐渐变重的趋势; 重烃气氢同位素组成(d D2, d D3)主要受源岩热成熟度控制, 其次为源岩沉积环境. 烷烃气氢同位素系列局部倒转与细菌氧化、不同类型天然气混合和/或同一类型不同热成熟天然气混合有关. 在油型气中, d D1>d D2可能与硫酸盐还原反应有关.