电子探针测年方法应用于粤北长江岩体的铀矿物年龄研究

晶质铀矿被认为是花岗岩型铀矿成矿的主要矿源提供者,在评价岩体的含矿性和确定成岩成矿年龄方面有重要意义。长江岩体属于诸广山复式岩体的一部分,是粤北地区重要的产铀花岗岩体,本文利用电子探针对该岩体中的铀矿物进行研究。结果表明：长江岩体中的铀矿物多以充填或被黄铁矿包围的形式存在,或者分布于石英、黑云母、绿泥石等矿物中;铀矿物类型主要有晶质铀矿、沥青铀矿、铀石、铀钍石四种。晶质铀矿/沥青油矿的化学年龄值可分为三组：~155 Ma、~106 Ma和~74 Ma。第一组年龄代表岩体的形成时代,后两组年龄代表铀矿的多期次成矿作用年龄。铀矿物从成岩后到~106 Ma,成分没有发生明显变化,直到~74 Ma后才发生明显的U元素活化、迁移。因此,可以推测长江岩体地区主要的铀矿成矿期应发生在~74 Ma及之后。

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石—钍石、晶质铀矿、独居石等,其中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀源矿物的可能性很小。

粤北长江岩体的锆石U-Pb定年、地球化学特征及其成因研究

在棉花坑铀矿区,通过钻孔采集深部长江岩体不同结构的花岗岩,并进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和主量元素、微量元素、稀土元素和Nd-Sr同位素测试.通过分析和对比,长江岩体与浅部印支期油洞岩体接触的细粒不等粒、深部的中粒和更深部的中粗粒黑云母花岗岩具有相近的形成年龄（157.2±1.7～161.6±2.1Ma）、相同的矿物组成和相似的地球化学特征,应为同源岩浆演化的产物.长江岩体的主量元素组成以富硅、富碱、钾大于钠为特征;微量元素以富集大离子元素Rb、Th,明显亏损Ba、Sr、P、Ti和轻微亏损Nb、Ta为特征;稀土总量偏低且变化明显,配分模式呈轻稀土略富集型,Eu明显亏损;（^87Sr/^86Sr）i值较高（平均为0.71066）,εNd（t）值低（平均为10.1）,Nd模式年龄古老（平均为1.77 Ga）,源区成分以砂质岩为主.上述特征表明,长江岩体是在伸展的构造背景下由古元古代地壳组分熔融形成,属于壳源型花岗岩范畴.

粤北长江铀矿田花岗岩独居石U-Pb同位素定年及其地质意义

长江铀矿田位于诸广山复式岩体中南部,是典型的花岗岩型铀矿田。前人采用锆石U-Pb定年方法对赋矿花岗岩进行了年代学研究,但由于全岩和锆石铀含量较高,锆石往往发生了蜕晶化,可能导致锆石U-Pb定年数据散乱,影响锆石U-Pb年龄的可靠性。独居石是花岗岩中广泛存在的含铀副矿物,铀和钍含量均较高,可达10000×10^(-6),普通铅含量低,约100×10^(-6)~1000×10^(-6),是开展U-Pb定年的理想矿物。本文对长江铀矿田赋矿花岗岩中的独居石开展了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)U-Pb定年,分别选用独居石标准物质USGS44069和Trebilcock作为外部标样和监控标样,结果显示油洞岩体的独居石U-Pb年龄为228.0±1.5Ma(MSWD=0.82,n=23),长江岩体的独居石U-Pb年龄为156.8±1.7Ma(MSWD=0.76,n=14),与SHRIMP锆石年龄在误差范围内一致(分别为232±4Ma和160±2Ma),进一步证实了油洞岩体为印支晚期岩浆活动的产物,长江岩体为燕山早期岩浆活动的产物。因此,本研究认为高铀花岗岩中独居石U-Pb年龄可以有效地约束其成岩时代。

粤北产铀与不产铀花岗岩中铀矿物特征的电子探针研究及其找矿意义

晶质铀矿的含量、形貌、成分、铀矿物类型、与铀矿物共存的矿物组合等特征可以作为产铀与不产铀岩体的判别标志,为花岗岩型铀矿找矿工作提供了一种新的技术手段.长江岩体和九峰岩体是粤北地区典型的产铀与不产铀花岗岩体,本文利用电子探针测试了九峰岩体的铀矿物并与长江岩体进行对比研究.结果表明,九峰岩体的铀矿物主要为晶质铀矿,其化学年龄可分为两组,分别为～160Ma、～105Ma,与长江岩体的两组晶质铀矿年龄基本一致;其中第一组年龄代表岩体的成岩年龄,第二组年龄与粤北地区～105Ma的基性岩脉侵入时代相对应;但九峰岩体缺少长江岩体中～74Ma的成矿年龄.相比于长江岩体,九峰岩体的铀矿物受到后期热液事件的影响较小,铀没有发生明显的活化、转移,因而未能富集成矿,没有形成具有工业价值的铀矿床.