地球深部真的贫铀钍吗?——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

作     者：伍皓 李小刚 吴晨 夏彧 周恳恳 熊国庆 姚雪婷 WU Hao;LI Xiaogang;WU Chen;XIA Yu;ZHOU Kenken;XIONG Guoqing;YAO Xueting

作者机构：中国地质调查局成都地质调查中心成都610081 重庆科技学院复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统科学国家重点实验室北京100101 

出 版 物：《地质论评》 (Geological Review)

年 卷 期：2021年第67卷第5期

页      面：1207-1230页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：中国地质调查局二级项目(编号:DD20190122) 重庆市自然科学基金资助项目(编号:cstc2013jcyjA90017、cstc2017jcyjA1300、cstc2020jcyj-msxmX0487) 重庆科技学院大学生科技创新训练计划项目(编号:2019042,2020006)的成果 

主　　题：秦岭造山带 加里东期岩浆岩体 锆石铀、钍含量 地核 地幔柱 大陆型热点 

摘      要：为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度,通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U—Th—Pb同位素测年文献,掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩,共计191件样品,6979个(铀含量数据3552个,钍含量数据3427个)锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊,可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损,不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现局部长期分布的特征,表现为:10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区,岩浆多来自由HIMU,EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区;24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S—I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹(商南—丹凤)地区,岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀(0价)的发现等前人研究成果初步分析认为,加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点,地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集,其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录,这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。