冀北大滩盆地钾玄岩系列的厘定、岩石成因及与铀成矿关系

大滩盆地位于华北克拉通北缘隆起带和沽源—红山子铀成矿带西南段,盆地内五里营铀矿点赋存在义县期(早白垩世晚期)二长斑岩中。二长斑岩全岩为高钾、富碱、低钛、贫铁,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,无明显Eu负异常,具有碱性系列和钙碱性系列的特征,属典型的钾玄岩系列;[n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)]_(i)为0.707290~0.707399(平均值为0.707343),[n(^(143)Nd)/n(^(144)Nd)]_(i)为0.511849~0.511895(平均值为0.511876),ε_(Nd)(t)值变化范围是-12.38~-11.49,[n(^(206)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)为17.236~17.343(平均值17.296),[n(^(207)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)为15.407~15.428(平均值为15.416),[n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)为37.666~37.707(平均值为37.684)。ε_(Nd)(t)—[n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)]_(i)、[n(^(143)Nd)/n(^(144)Nd)]_(i)—[n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)]_(i)、[n(^(207)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)—[n(^(206)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)和[n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)—[n(^(206)Pb)/n(^(204)Pb)]_(i)图解显示岩浆来源与EMⅠ富集地幔密切相关,可能还有下地壳组分的参与。受太平洋板块洋壳俯冲和华北克拉通岩石圈拆沉的双重影响,其构造环境为拉伸环境,岩浆主要源于加厚陆壳底部物质的部分熔融。五里营铀矿化与下庄矿田“交点型”铀矿床成矿特征相似,赋存于一系列NNW向硅化、青磐岩化蚀变带内,其赋矿围岩二长斑岩(钾玄岩系列)所具备的富集地幔印记制约着U等大离子亲石元素的富集。

冀北大滩盆地粗面岩的年代学、地球化学特征及成因研究

丰宁大滩盆地位于西拉木伦河断裂带以南的华北古板块北缘,燕辽Mo-U-Ag-Pb-Zn多金属成矿带西段和沽源-红山子铀成矿带西南段,空间上与赋存张麻井大型铀钼矿床的沽源盆地毗邻。大滩盆地张家口组粗面岩-流纹岩组合构成盆地的主体,是热液型铀矿的主要围岩。粗面岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为140.3±1.4 Ma(2σ,MSWD=1.09),地质时代属于早白垩世早期。具有较高的SiO_2、K_2O+Na_2O含量,SiO_2=61.6%-63.1%,K_2O+Na_2O=9.28%-10.2%,在K_2O-SiO_2图解中投影点落在橄榄玄粗岩系列范围,TAS图解上都落在碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围,结合标准矿物Q含量为12.9%-18.4%(小于20%),属典型的粗面岩。稀土元素含量高,富集轻稀土,铕负异常不明显,∑REE=(279-318)×10^(-6),δEu=0.77~0.88,稀土配分曲线图表现为右倾的轻稀土富集型,具高压型粗面岩的稀土元素特征;富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Pb和高场强元素Zr、Y,亏损Nb、Ta、Sr、Ti元素。较低的Ti/Zr(8.40~14.72),Nb/Ta(14.07~15.26)比值,较高的Rb/Sr(0.95-1.60),具有高Sr-Ba英安岩-流纹岩的微量元素的特征;具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0.7077-0.7096)、较低的ε_(Nd)(t)(-12.09--10.67),较大的T_(DM2)(1911-1796 Ma),较低的(^(206)Pb/^(204)Pb)_t(16.92-17.04)、(^(207)Pb/^(204)Pb)_t(15.39-15.42)和(^(208)Pb/^(204)Pb)_t(37.58-37.67),在(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i-t)/Ga和(^(208)Pb/^(204)Pb)_t-(^(206)Pb/^(204)pb)_t图解上投影点位于下地壳和地幔之间,并靠近EMⅠ富集地幔,在ε_(Nd)(t)-(^(87)Sr/^(86)Sr)_i图解上投影点位于EMⅠ富集地幔演化线上,与汉诺坝二辉麻粒岩包体的区域一致。可见,大滩盆地粗面岩的成因可用两阶段模式进行解释:古元古代源于EMⅠ富集地幔的岩浆与少量古老下地壳物质部分熔融产物混合形成年轻下地壳,早白垩世早期在加厚地壳背景下年轻下地壳部分熔融形成的岩浆喷出地表形成粗面岩。