湘西北海相磷块岩中纳米级钛铀矿的发现及地质意义

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中发现超细小纳米级钛铀矿。通过扫描电镜能谱分析测定钛铀矿的化学成分,Ti质量分数为19.24%~20.37%,U为44.37%~46.86%,O为26.05%~31.01%,V和Cr元素以类质同象混入物形式存在于钛铀矿中。高分辨透射电子显微镜能谱曲线也表明其为U和Ti的复杂氧化物,化学式为(U)Ti2O6(OH)。钛铀矿产出于同沉积鲕粒磷块岩经强溶蚀重结晶作用形成的磷块岩微裂隙和重结晶磷灰石晶粒间微空隙中,与重结晶磷灰石、重结晶石英、锐钛矿、含铅黄铁矿、叶腊石、金云母、绢云母等共沉淀析出。通过钛铀矿空间占位和载体基质的微区解剖研究认为,湘西北海相磷块岩中钛铀矿的形成与镁铁质—超镁铁质海底喷流系统侵位于海相磷块岩发生热液脱碳作用有关。纳米级钛铀矿的发现对探讨钛铀矿在自然界的存在状态及其成因机理有重要意义。