北秦岭早古生代宽坪岩体两期花岗质岩浆锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

宽坪岩体位于北秦岭造山带东部,岩体主要由片麻状黑云母二长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-ICP MS U-Pb定年结果表明宽坪岩体可划分为两期:早期为片麻状黑云母二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为448.3±4.5 Ma,该期花岗岩富硅、富碱,属准铝质和高钾钙碱性系列,形成压力较低;晚期为似斑状黑云母二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为421.4±2.5 Ma,该期花岗岩属强过铝质和高钾钙碱性—钙碱性系列。系统的地球化学研究表明,早期的片麻状二长花岗起源于中上地壳(贫斜长石的源区)在H2O饱和条件下发生部分熔融形成的贫Al2O3、富Si O2花岗质岩浆;晚期的似斑状二长花岗岩代表较高温的中—下地壳(杂砂岩或是花岗质片麻岩)发生部分脱水熔融形成的岩浆,这表明北秦岭地区从450~420 Ma经历了从早期的同碰撞阶段到后期的后碰撞阶段。

北秦岭东段宽坪岩体地质地球化学特征及其与铀成矿关系

北秦岭东段宽坪岩体受南北两侧区域性大断裂控制,呈狭窄带状展布,岩石地质地球化学特征具I型花岗岩的特征。铀矿化产于宽坪岩体与丹凤岩群内外接触带及内部构造角砾岩带内,具有强烈的热液蚀变。铀成矿年龄集中在140~90 Ma,铀矿化产出部位距K-E盆地不到10 km,岩体内部发育大量晚期煌斑岩脉,显示铀矿化与区域拉张事件密切相关。铀矿化从弱到强,HREE逐渐增高,显示HREE与铀的迁移具有同步性。岩(矿)石微量元素蛛网图基本一致,富集Rb、Th、U、La、Ce、Nd,亏损Ba、Sr、P、Ti等,与华南产铀花岗岩特征类似。Y/Ho变化范围狭窄(26.50~31.86),暗示成矿物质主要来源宽坪岩体本身。岩石类型(I型或S型)及岩体铀含量的高低不是铀成矿能力的决定因素,强烈的构造改造和热液蚀变作用,叠加富CO2流体的搬运作用使岩石中的铀沉淀富集成矿。

东秦岭宽坪花岗岩体及其附近含铷伟晶岩的成矿机理

东秦岭宽坪岩体是华北板块与杨子板块碰撞后形成的钙碱性花岗岩体,岩体内部及附近地层中发育有花岗伟晶岩脉。通过地球化学分析,利用A/CNK-A/NK图解及微量元素R1-R2构造环境判别方法,分析认为伟晶岩脉的形成与岩体具有一定的继承性,是宽坪岩体晚期热液岩浆结晶的产物。通过岩体及伟晶岩脉稀有元素含量对比分析、矿石多元素及光谱半定量分析,认为伟晶岩中铷的富集与钾含量关系密切,为东秦岭商丹地区寻找伟晶岩型铷矿提供了方向。