大桥坞产铀火山-侵入杂岩的岩浆混合作用及其对赣杭构造带铀成矿潜力的指示意义

浙江省大桥坞铀矿床赋矿围岩为一套火山-侵入杂岩,锆石U-Pb定年显示该套杂岩的成岩时代为138~125 Ma。Hf同位素分析结果显示随着成岩时代变新,这些岩石中锆石εHf(t)值从约-13.0升高到约-3.0。锆石饱和温度同样表现出升高的趋势,从~749℃升高到~846℃。以上特征表明大桥坞地区火山-侵入杂岩为壳幔岩浆混合成因,且幔源物质加入的比例随成岩时代变新而增多。综合前人对赣杭构造带相山、芙蓉山和沐尘地区花岗质岩石的研究结果,发现这些岩石的全岩εNd(t)值和锆石εHf(t)值在135~112 Ma期间分别从-9.0升高到-2.0和-10.0升高到2.0,表明其成因上可能同壳幔岩浆混合有关,且随着成岩时代变新幔源岩浆的加入逐渐增多。Sr-Nd同位素模拟显示幔源岩浆加入的比例在135~112 Ma期间从0升高到~60%。由于幔源岩浆较壳源岩浆贫U和Th,前者的加入会稀释壳源岩浆中U和Th的含量,降低其铀成矿潜力。幔源物质加入越多,铀成矿潜力越低。赣杭构造带壳幔岩浆混合作用呈西弱东强的地质事实,可能是该带上铀矿床的分布呈西大东小格局的重要原因之一。因此,赣杭构造带东段找矿需关注富铀基底(花岗岩或长英质变质岩基底)与早白垩世火山岩盖层相结合的地区。

赣南富城岩体黑云母及其蚀变产物绿泥石的矿物化学研究--对铀成矿的指示意义

富城花岗岩体位于赣南会昌盆地东侧,该岩体西部与橄榄玄粗岩系列火山岩接触,河草坑铀矿田就产于该花岗岩体的内外接触带中。在矿区外围花岗岩中发育大面积的蚀变带,其中的黑云母普遍蚀变为绿泥石。为了深入探讨蚀变与铀矿化的关系,文章运用电子探针技术对该蚀变带的黑云母及其蚀变产物绿泥石进行了矿物化学研究。结果表明,黑云母大部分属铁叶云母,估算出富城花岗岩岩浆的氧逸度lg(f O2)值约为-15.0^-14.3,氧逸度较低,源岩为还原性较强的岩石,有利于铀预富集于源区中;富城产铀花岗岩中黑云母的w(F)高达1.41%~2.01%,表明花岗质岩浆富F,而富F岩浆中U溶解度高,可能是富城岩体富铀的重要原因之一。黑云母被绿泥石交代后呈黑云母假象,绿泥石矿物化学分析结果表明,绿泥石以鲕绿泥石和蠕绿泥石为主,属于富铁的绿泥石,主要形成于还原环境;绿泥石的形成温度介于246~307℃之间,平均276℃。全岩U、Th含量分析结果表明,上部"红化"蚀变层中的w(U)(3.5×10-6~9.4×10-6,平均6.6×10-6)明显低于下部"绿色"蚀变层(7.7×10-6~23.1×10-6,平均13.9×10-6),而"红化"蚀变层与"绿色"蚀变层的Th含量相似,w(Th)平均值分别为35.7×10-6和36.5×10-6。矿前期的带状面型"绿色"蚀变层活化了矿物晶格中的结构铀,后期高氧逸度的流体萃取"绿色"蚀变层中已经活化了的铀而形成含铀热液,经迁移在还原带附近沉淀成矿。Th的价态(正四价)难以随这种氧化还原条件的改变而改变,因此未参与流体成矿过程。

浙江大桥坞铀矿床火山岩锆石形态学与年代学研究

大桥坞铀矿床位于赣杭构造带东段,其赋矿围岩为一套流纹质火山-侵入杂岩。目前对该套杂岩成岩时序的认识仍有争议,且缺少精确的年代学数据。因此,本文对大桥坞铀矿床火山岩及花岗质角砾开展锆石形态学和年代学的研究,以厘定本区的火山喷发旋回。扫描电镜形貌研究结果表明,黄尖组火山岩中锆石晶型主要为S24、S25、P3、P4和P5五种。晶型频率统计显示黄尖组上、下段火山岩岩浆性质不同,分别为碱性和亚碱性到碱性。锆石U-Pb定年结果显示两者成岩时代也不同,分别为128 Ma和133~135 Ma。以上特征表明黄尖组上、下段火山碎屑岩是不同期次、不同来源岩浆喷发的产物。火山碎屑岩中花岗质角砾的成岩时代为138 Ma,代表了大桥坞地区最早的岩浆作用,暗示该地区可能存在花岗质侵入岩基底。综合年代学、岩性特征以及钻孔资料,本区岩浆作用可分为如下阶段:(1)花岗质侵入岩基底形成(138 Ma);(2)早期火山作用(136 Ma),形成劳村组红色砾岩和火山沉积岩;(3)强烈火山喷发期,第一阶段(135~133 Ma)形成黄尖组下段巨厚层熔结凝灰岩。第二阶段(128 Ma)形成黄尖组上段灰白、灰绿色沉凝灰岩和含砾晶屑凝灰岩;(4)脉岩侵入阶段(128~125 Ma),形成花岗斑岩脉和辉绿岩脉;(5)晚期火山作用(123 Ma),形成寿昌组页岩、细砂岩、沉凝灰岩和晶屑凝灰岩。赣杭构造带长英质火山岩主要形成于早白垩世,且东段火山作用明显强于西段。赣杭构造带东段的火山岩型铀矿床赋矿层位较西段年轻,时代主要集中在135~127 Ma。

赣南珠兰埠复式岩体成因及其构造意义

会昌地区位于南岭北部,该区出露有富城岩体和珠兰埠岩体,其中后者的研究程度低且时代与成因方面存在较多争议。珠兰埠复式岩体包括主体粗粒黑云母二长花岗岩和补体细粒二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示两者分别形成于印支期(228 Ma)和燕山晚期(135~133 Ma),而富城复式岩体的主体和补体花岗岩均形成于印支期。对珠兰埠主体与补体花岗岩开展主量元素与微量元素分析,结果显示两者均富Si、Al、K,低Ca、Mg,属弱过铝-强过铝质,富集Rb、Th、U而亏损Sr、Ba、P、Ti、Eu等元素,∑REE(平均值<165×10-6)和Zr+Nb+Ce+Y含量较低(<350×10-6),表明两者均为S型花岗岩。全岩Sr-Nd同位素分析结果表明,珠兰埠主体粗粒黑云母二长花岗岩(87Sr/86Sr)i值大于补体细粒二长花岗岩(分别为0.715 6~0.726 0和0.710 5~0.716 4),但εNd(t)值基本一致(-10.0^-7.0),锆石原位Hf同位素分析结果显示两者εHf(t)值分别为-12.9^-7.7和-15.1^-10.5,tCDM分别为2.0~1.7 Ga和2.1~1.8 Ga。元素和同位素分析结果表明珠兰埠复式岩体可能源自古元古代的混合源区(变泥质岩为主,夹少量变质杂砂岩)部分熔融而成,印支期珠兰埠主体粗粒黑云母二长花岗岩和富城复式岩体均形成于古亚洲-特提斯构造域挤压构造背景,而燕山晚期珠兰埠补体细粒二长花岗岩则形成于古太平洋构造域的板内拉张环境。

诸广山南体桃金洞花岗岩成因和铀成矿潜力探讨

文中对位于湘赣粤三省交界处的诸广山南体桃金洞花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学的研究,并将其与诸广山南体东部其他印支期非产铀和产铀花岗岩进行了对比。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为204±2.1 Ma,为印支晚期岩浆活动的产物。岩石地球化学组成呈过铝质,硅和碱含量偏高(Si O_2=69.7%~75.0%,K_2O+Na_2O=7.74%~9.08%),富铁、贫镁,属于碱钙性/钙碱性-过铝质-铁质花岗岩。稀土元素总量较高(∑REE=226~272×10^(-6)),LREE富集(LREE/HREE=6.27~11.4,(La/Yb)_N=4.01~15.0),Eu亏损较明显(δEu=0.15~0.42),富集Rb、Th和U,亏损Ba、Sr、Ti和Eu,属于典型的低Ba、Sr花岗岩;(^(87)Sr/^(86)Sr)i值较高(0.71922~0.72040),εNd(t)值较低(-10.0^-10.2),两阶段Nd模式年龄为1.80~1.82 Ga。上述特征表明,桃金洞花岗岩属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄构造背景下,由古元古代地壳岩石演变而成的变质杂砂岩组分岩石经中低程度部分熔融形成。对比研究显示,诸广山南体印支期产铀花岗岩蚀变作用强,FeO^T/(Fe O^T+MgO)比值变化较大,CaO含量低,主要为碱钙性花岗岩,Ba、Sr、Ti和Eu亏损更强烈,ε_(Nd)(t)值更低和Nd模式年龄更古老。非产铀花岗岩源岩以砂质岩为主,U含量相对较低。桃金洞花岗岩未经后期明显热液蚀变作用,不具有产铀花岗岩蚀变强烈的特点,地球化学特征相似于诸广山南体印支期非产铀花岗岩,铀成矿潜力可能不大。

沙特阿拉伯Jabal Twalah地区铀/钍矿化特征与成矿机制

目前,沙特阿拉伯西北部Jabal Twalah地区铀钍资源勘查程度较低,对该地区的铀成矿机制研究相对薄弱。本文主要对该地区新发现的伟晶岩型和花岗岩热液型铀矿化带的矿化特征和成矿机制开展研究。区内与铀钍矿化相关的伟晶岩和围岩花岗岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为638.6±3.2 Ma和632.5±1.5 Ma,两者时代基本一致。综合岩相学、地球化学以及扫描电镜能谱分析等研究结果,发现矿化伟晶岩强烈富集U、Th、稀土及稀有金属元素,复杂的高温蚀变矿物组合特征暗示可能经历了岩浆期后热液的改造,改造前后矿化伟晶岩中的铀和钍未发生分离,以副矿物形式存在而无独立铀矿物,具岩浆矿物组合的特征,如金红石、锆石、氟碳铈矿、磷钇矿、钍石等。花岗岩热液型单铀矿化带的地表样品中铀矿物主要为硅铅铀矿和硅钙铀矿,脉石矿物主要为赤铁矿、萤石、石英以及少量方解石,铀矿化受控于高铀含量的碱性花岗岩、强烈硅化构造破碎带以及晚期酸性—基性脉岩活动等因素。强烈硅化的构造破碎带及其转折部位或者与脉岩交汇部位是今后重要的找矿方向。

赣中地区晚中生代高分异A型花岗岩的厘定及其成因研究

强烈的分离结晶作用会显著改变A型花岗岩的主要地球化学指标,模糊A型花岗岩与I、S型花岗岩之间的地球化学界限,如何准确判别成为一个难题,江西大乌山岩体提供了一个较为理想的研究实例。大乌山岩体位于华夏板块中部、南岭以北的赣中地区,由中粒黑云母二长花岗岩和细粒含白云母黑云母碱长花岗岩组成,锆石U-Pb定年结果显示,前者结晶年龄为156 Ma,后者为155~157 Ma。岩体具有低P2O5(0.05%~0.16%)、高SiO2(70.8%~74.9%)、高Rb/Sr(平均9.05)和Rb/Ba比值(平均2.38)的特征,弱过铝到强过铝质;Rb-Ba-Sr和Th/Nd-Th等元素含量关系特征显示高分异花岗岩的特点;较高的Ga/Al比值(2.89~3.48)和初始锆石饱和温度(839℃)以及填隙状黑云母所反映的贫水岩浆特征,均与A型花岗岩特性一致。高度的岩浆分异作用过程中,由于锆石、榍石等富锆矿物发生强烈分离结晶作用,结果使该岩体的(10000×Ga/Al)-(Zr+Nb+Ce+Y)以及Zr-SiO2两元相关演化趋势显著不同于分异的I、S型花岗岩;此外,该岩体的Y/Nb比值大于1.2。综合以上特征,可以判定大乌山岩体为高分异的A2型花岗岩。因此,在岩石学、矿物学和地球化学分析基础上,利用高分异的花岗岩在(10000×Ga/Al)-(Zr+Nb+Ce+Y)以及Zr-SiO2二元图解上所表现出的不同演化趋势是判别高分异花岗岩的成因类型比较有效的方法。该岩体具有较低的εNd(t)(-9.23^-14.6)和εHf(t)(-10.2^-6.5)值,两阶段Nd模式年龄为1.7~2.0 Ga,结合区域变质岩的资料,推断该岩体起源于类似于周潭群包含正-副变质岩的复合源区,在经历了印支期S型花岗质岩浆的抽离之后,在燕山早期拉张构造环境下,残留的较难熔的类似于闪长质的物质在上涌地幔物质加热的背景下进一步发生部分熔融而形成。

粤北茶山岩体岩石成因与铀、钨成矿潜力探讨

粤北诸广山地区是我国重要的花岗岩型铀矿床产地之一,该地区部分岩体亦与钨成矿关系密切。茶山岩体位于诸广山南部岩体的中北部,研究程度较低。茶山岩体锆石U-Pb年龄为148.2±1.9Ma,形成于燕山早期。岩相学上可见原生白云母。岩体富硅、略富碱,贫铁、镁、钙、磷,分异演化程度高(DI=92.2~95.6),弱过铝质(ACNK=1.00~1.08);稀土含量较低(∑REE=90.5×10^-6~163×10^-6),Eu强烈亏损(δEu=0.04~0.08),富集Rb、U和Ta,亏损Ba、Sr、Ti和P。以上特征表明茶山岩体属于高分异的S型花岗岩。此外,岩体εNd(t)值低(-10.6^-9.4),两阶段Nd模式年龄为1.70~1.80Ga,结合其高的Rb/Sr比值(12.6~77.3)和低的CaO/Na2O比值(0.10~0.28),这些特征表明茶山岩体可能由古元古代从地幔分离出的地壳岩石演变而成的变质泥岩部分熔融而来,并经历后期高分异作用,成岩构造背景属于燕山早期板内伸展环境。对比研究显示,茶山岩体与华南印支期产铀花岗岩和燕山期产钨花岗岩在主要地球化学指标和源区特征上相似,但其W含量较低(1.60×10^-6~3.94×10^-6),钨成矿潜力较小;而U含量较高(平均19.0×10^-6),且主要以铀钍石等易淋滤的富铀矿物存在。该区断裂构造发育,岩体中见晚期岩脉侵入且热液蚀变强烈。岩体西北部有明显的铀矿化显示,钻孔ZK55-4见有沥青铀矿。综上,茶山岩体具有较强的铀成矿潜力。

陆相断陷湖盆生烃潜力的古气候波动响应研究--以东濮凹陷古近系文古4井为例

古气候波动会影响古沉积环境,从而造成沉积物组分的变化,并最终导致沉积岩生烃潜力的变化。陆相断陷湖盆是我国陆相含油气盆地的重要类型,近年来还成为重要的致密油藏勘探区,但关于气候波动对地层生烃潜力影响方面的研究还较为匮乏。东濮凹陷是在中-古生界基底上发育起来的一个新生代断陷咸化湖盆,在构造稳定期其沉积记录主要受短期气候波动影响。本文以东濮凹陷古近系文古4井为例,综合运用矿物学、微体古生物学和有机地球化学方法来揭示古气候波动与生烃潜力之间的成因联系。结果显示,古近系沙河街组(沙三上8~10段)形成于整体较为干热的气候背景中,期间发生多次短周期的相对干旱-潮湿波动,古气候波动不仅体现在孢粉化石和岩石的矿物组成上,而且影响了有机碳的含量,使其随着气候的相对干旱-潮湿波动发生减少-增加的变化。本次研究结果提示构造稳定期内短周期的气候波动是影响陆相断陷湖盆生烃潜力的重要因素,相对潮湿的气候更有利于有机质的富集。