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桂北沙子江铀矿床沥青铀矿原位微区年代学和元素分析:对铀成矿作用的启示

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岩石学报 2019年第9期35卷 2679-2694页

作者：陈佑纬胡瑞忠骆金诚董少花中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

微区原位分析是地球科学研究的重要手段,但这些分析技术在华南热液铀矿床中的应用相对较少,限制了对铀矿床成矿机理的深入认识。沙子江铀矿床是华南著名的花岗岩型热液铀矿床。本文利用电子探针(EMPA)、激光电感耦合等离子体质谱(LA-ICP... 详细信息

微区原位分析是地球科学研究的重要手段,但这些分析技术在华南热液铀矿床中的应用相对较少,限制了对铀矿床成矿机理的深入认识。沙子江铀矿床是华南著名的花岗岩型热液铀矿床。本文利用电子探针(EMPA)、激光电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)以及二次离子探针(SIMS)等微区原位分析技术,对沙子江铀矿床中的沥青铀矿开展了U-Pb同位素年代学及元素组成研究,确定了沥青铀矿的形成时代及成分特征,并探讨了蚀变作用对沥青铀矿成分及其表面年龄或化学年龄的影响。电子探针分析结果显示,该沥青铀矿以富铀和钙、极低含量的ThO2和稀土元素为特征,揭示其为低温热液成因,成矿热液富含Ca。LA-ICP-MS分析结果显示,沥青铀矿的稀土元素总量较低,其配分模式呈轻稀土富集型,具有明显的负Eu异常,与赋矿围岩豆乍山花岗岩的稀土元素组成相似,暗示其铀源可能与豆乍山岩体有密切的关系。蚀变和未蚀变沥青铀矿成分的对比研究显示,蚀变作用会导致硅元素大量进入沥青铀矿晶格,造成铀和铅的丢失,从而影响沥青铀矿的表观年龄或化学年龄,但沥青铀矿的稀土元素配分模式不会受到蚀变的影响。未蚀变沥青铀矿的SIMS微区原位分析获得的U-Pb年龄为101. 3±4. 5Ma,表明沙子江铀矿床存在100Ma左右的铀成矿事件。受岩石圈伸展控制形成的富CO流体与富铀花岗岩相互作用浸取出花岗岩中的铀,并在合适的构造部位沉淀形成了沙子江铀矿床。

关键词：沙子江铀矿床沥青铀矿微区分析矿物化学年代学

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华南铀矿床研究若干进展

岩石学报 2019年第9期35卷 2625-2636页

作者：胡瑞忠骆金诚陈佑纬潘力川中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究... 详细信息

华南是我国主要铀矿产区之一。根据赋矿围岩的不同,通常将华南广泛分布的铀矿床划分为花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型等三种主要类型。本文在以往研究的基础上,总结了近年华南铀矿研究取得的若干进展。例如,沥青铀矿微区原位定年研究不断深入,获得一批较精确的成矿年龄;通过精细矿物学研究,发现了零价铀和高铀酸钙[(CaU^6+) O4]等以往在自然界少见的铀矿物;揭示华南不同类型的铀矿床是受白垩-古近纪岩石圈伸展事件统一控制并具有密切内在联系的有机整体;攻深找盲取得新突破,发现了新的成矿元素组合并预示了深部找矿的重要潜力。本专辑报道了近年华南铀矿研究的部分新进展,包括15篇文章,主要涉及这些铀矿床的地质地球化学特征、成矿时代、成矿过程、成矿动力学背景和找矿潜力等。

关键词：华南铀矿床成矿时代成矿过程动力学背景找矿潜力

湘中龙山大型金锑矿床成矿时代研究--黄铁矿Re-Os和锆石U-Th／He定年

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岩石学报 2016年第11期32卷 3507-3517页

作者：付山岭胡瑞忠陈佑纬骆金诚中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081

龙山金锑矿床是湘中锑-金矿集区最重要的矿床之一，因缺少适合传统放射性同位素定年的矿物，其成矿时代以往未得到很好的限定，制约了对矿床成因的认识。由于分析测试技术的进步，Re-Os同位素定年技术得到了发展，可对热液矿床中形成的... 详细信息

龙山金锑矿床是湘中锑-金矿集区最重要的矿床之一，因缺少适合传统放射性同位素定年的矿物，其成矿时代以往未得到很好的限定，制约了对矿床成因的认识。由于分析测试技术的进步，Re-Os同位素定年技术得到了发展，可对热液矿床中形成的低Re、Os含量的硫化物进行较准确可靠的年龄测定，从而可为低温热液矿床的形成时代提供有效制约。锆石u．Th／He同位素定年，也是近年发展和成熟起来的定年技术，对低温热事件极其敏感，同样是约束低温成矿年龄的重要手段之一。本文采用矿床中黄铁矿Re-Os同位素和蚀变围岩中受成矿热事件影响的锆石U—Th／He同位素定年技术，对龙山金锑矿床的成矿时代进行了研究。定年结果显示：热液成因黄铁矿的Re-Os等时线年龄为195±36Ma，对应于印支晚期；锆石U-Th／He年龄为51．2～133．3Ma，经Ft校正后，U—Th／He年龄分布于93．78—258．29Ma之间，平均值为160．7±7．3Ma，对应于燕山早期。该矿床可能发生了200Ma和160Ma的两次成矿作用；或者矿床形成于200Ma左右，但是受到了160Ma左右岩浆热事件的改造，黄铁矿Re-Os年龄代表成矿年龄，而锆石U—Th／He年龄则代表第二期热事件发生的时间。无论是200Ma左右一次成矿，还是另有160Ma左右的成矿作用叠加，这两个年龄分别与区内两期岩浆活动的时间相当，这表明岩浆事件对驱动矿床的形成发挥了重要的作用。

关键词：龙山金锑矿床黄铁矿Re—Os同位素定年锆石U—Th/He同位素定年成矿时代

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铀矿床定年研究进展评述

岩石学报 2019年第2期35卷 589-605页

作者：骆金诚石少华陈佑纬田建吉中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 湖南省地质调查院长沙410116 核工业北京地质研究院北京100029

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成... 详细信息

往往由于铀矿物(沥青铀矿)颗粒细小、易蚀变成铀的次生矿物及多期铀矿化作用相互叠加等在组成和结构上的固有特点,通常难以用挑选铀矿物(沥青铀矿)样品溶样的传统定年方法精确确定其形成年龄。随着分析技术的不断更新和发展,对铀矿床成矿年代学的研究也不断深入。但受铀矿床中铀矿物U-Pb定年方法本身的制约,以及以往对铀矿物U-Pb定年体系中铀矿物样品要求认识的不足,常常导致获得的年龄无实际地质意义或无法获得理想的等时线年龄。本文针对铀矿化定年方法的发展历程进行了系统梳理和分析,评述了铀矿物定年的五种主要方法:(1)铀矿物U-Th-totalPb化学年龄;(2)铀矿物模式年龄;(3)铀矿物传统等时线年龄;(4)铀矿物矿伴生矿物年龄;(5)原位微区铀矿物U-Pb年龄。在此基础上,深入探讨了铀矿化作用定年研究中存在的问题和对应方案,期望促进未来铀矿床成矿年代学的发展。

关键词：铀矿物年代学定年方法研究现状

粤北下庄铀矿田基性岩脉Ar-Ar定年及其与铀成矿关系新认识

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岩石学报 2019年第9期35卷 2660-2678页

作者：骆金诚齐有强王连训陈佑纬田建吉石少华中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国地质大学地球科学学院武汉430074 核工业北京地质研究院中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室北京100029 湖南省地质调查院长沙410116

基性岩脉是岩石圈伸展作用的产物,对研究地幔性质和地球动力学演化具有十分重要的意义。粤北下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田之一,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。前人从地球化学和年代学方面,对基性岩脉和铀矿... 详细信息

基性岩脉是岩石圈伸展作用的产物,对研究地幔性质和地球动力学演化具有十分重要的意义。粤北下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田之一,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。前人从地球化学和年代学方面,对基性岩脉和铀矿床做了不同程度的研究,但有关铀矿床的成因及其与基性岩脉内在联系仍有不同认识。本研究新获得一批下庄铀矿田基性岩脉的角闪石40Ar-39Ar年代学数据,识别出一期形成于200~190Ma的基性岩脉,标志着华南地区在印支期碰撞造山作用结束后岩石圈伸展裂解作用可能至少在200~190Ma已经开始。结合前人已有的研究结果,粤北下庄至少发育三期基性岩脉:200~190Ma、~180Ma和145~140Ma,与华南地区在此期间广泛的岩石圈伸展作用相对应。结合成岩成矿作用的时差以及铀矿体与基性岩脉的空间关系,笔者认为准确的获得基性岩脉的侵位时代与铀的成矿作用的年龄,是探讨基性岩脉与铀成矿作用关系的前提。当基性岩脉与铀的成矿作用年龄接近或具有对应关系时,铀矿床中基性岩脉可能不仅可提供幔源流体(∑CO2矿化剂和He)参与铀的成矿作用,也可为铀的沉淀富集提供理想场所(还原障);当基性岩脉与铀的矿化作用在时间上存在较大的时差时,基性岩脉也可为后期铀的沉淀富集提供条件,且与基性岩脉相关的深大断裂可为幔源流体(∑CO2矿化剂)参与铀成矿过程提供运移通道。基于此,笔者认为无论基性岩脉的侵位与铀的矿化作用是否存在时差,基性岩脉均可以为后期铀的沉淀富集提供场所,进而促进铀的成矿作用。因此,本文深化了花岗岩型铀矿区内铀成矿作用与基性岩脉内在联系的认识,为该区下一步找矿勘查工作提供重要理论依据。

关键词：花岗岩型铀矿床基性岩脉铀成矿作用 Ar-Ar年龄下庄

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

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地质学报 2019年第9期93卷 2273-2291页

作者：高龙刚陈佑纬毕献武胡瑞忠高成董少花骆金诚中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 中陕核工业集团二二四大队有限公司西安710024

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要... 详细信息

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期-燕山期之交),形成于岩浆-高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期-燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。

关键词：铀铌矿床铌钛铀矿晶质铀矿矿物化学年代学华阳川

扬子板块西北缘碧口地块南一里花岗岩成因研究

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地球学报 2011年第5期32卷 559-569页

作者：骆金诚赖绍聪秦江锋胡瑞忠中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550002 西北大学大陆动力学国家重点实验室地质学系陕西西安710069 中国科学院研究生院北京100049

本文对扬子板块西北缘南一里岩体进行了系统的地球化学研究,探讨了该岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义。该岩体具有高SiO2(70.27%～71.21%)、Al2O3(14.97%～16.19%)、K2O(3.11%～3.83%)含量,A/CNK=1.04～1.08,以低Y(<10.01×10... 详细信息

本文对扬子板块西北缘南一里岩体进行了系统的地球化学研究,探讨了该岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义。该岩体具有高SiO2(70.27%～71.21%)、Al2O3(14.97%～16.19%)、K2O(3.11%～3.83%)含量,A/CNK=1.04～1.08,以低Y(<10.01×10-6)和HREE(e.g.Yb<0.70×10-6)为特征,富集Rb、Th、U、K、Sr,亏损Ba、Nb、Ta、P和Ti,稀土总量73.55×10-6～93.86×10-6。Eu异常不明显(0.67～0.83)。具有较高的Sr/Y(33.01～50.53)和(La/Yb)N(15.30～23.04)比值及强分异的稀土元素组成。结合岩体产出的时空位置,表明南一里岩体形成于典型的后碰撞构造环境,可能是三叠纪华北和扬子板块的碰撞作用导致该区地壳明显增厚,在伸展-减薄的构造体制下,地壳中变玄武质和泥质岩石通过角闪岩脱水发生部分熔融形成。

关键词：南一里花岗岩地球化学岩石成因地壳深熔碧口地块

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南秦岭五龙岩体暗色包体地球化学及成因研究

西北大学学报（自然科学版） 2011年第2期41卷 278-284页

作者：臧文娟赖绍聪秦江锋李学军骆金诚西北大学大陆动力学国家重点实验室/地质学系陕西西安710069

目的探讨南秦岭五龙岩体中暗色微粒包体的成因及源区性质。方法运用岩石学及地球化学方法进行研究。结果暗色微粒包体的野外地质、显微结构、矿物组合等特征显示其曾与寄主岩浆以熔融体状态共存,并经历淬冷作用。包体为闪长质,碱质含量... 详细信息

目的探讨南秦岭五龙岩体中暗色微粒包体的成因及源区性质。方法运用岩石学及地球化学方法进行研究。结果暗色微粒包体的野外地质、显微结构、矿物组合等特征显示其曾与寄主岩浆以熔融体状态共存,并经历淬冷作用。包体为闪长质,碱质含量高,在SiO2-K2O图解上所有样品均落入橄榄玄粗岩系列,且Na2O/K2O>1;与寄主岩相比,较富镁、铁、钙、钛;强烈富集LILE和LREE,亏损Nb,Ta等高场强元素。结论暗色包体为镁铁质岩浆侵入长英质岩浆房中并与之发生混合的产物,该镁铁质岩浆源于受俯冲流体/熔体交代的富集岩石圈地幔,其源区中金云母发生熔融,残留金红石、贫Mg角闪石和石榴子石。

关键词：五龙岩体暗色微粒包体岩浆混合

南秦岭晚三叠世胭脂坝岩体的地球化学特征及地质意义

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地质论评 2010年第6期56卷 792-800页

作者：骆金诚赖绍聪秦江锋李海波李学军臧文娟西北大学大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

本文对出露于佛坪穹窿东部宁陕地区的胭脂坝岩体进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学特征的研究,讨论了胭脂坝岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义。岩体主要由黑云母花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明胭脂... 详细信息

本文对出露于佛坪穹窿东部宁陕地区的胭脂坝岩体进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学特征的研究,讨论了胭脂坝岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义。岩体主要由黑云母花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明胭脂坝黑云母花岗岩的成岩年龄为200Ma±4Ma。该花岗岩的地球化学特征为富硅(70.09%～73.35%)、富碱(Na2O+K2O=7.49%～8.59%),A/CNK=1.01～1.08,里特曼指数(σ=2.07～2.62),钾大于钠(K2O/Na2O=1.12～1.39)和高CaO/Na2O值(>0.3),微量元素主要富集Rb、Th、U、K,亏损Nb、Ta、Sr、Ba、P和Ti,稀土总量129.98×10-6～189.97×10-6,轻稀土富集[LREE/HREE=8.00～10.73,(La/Yb)N=8.62～15.68],Eu亏损明显(δEu=0.41～0.50)。这些特征表明,胭脂坝岩体属于高钾钙碱性系列,为准铝—弱过铝质壳源S型花岗岩。结合对区域地质背景的全面分析表明,可能是印支运动晚期的造山作用造成本区地壳加厚,之后在伸展—减薄的背景下,中部地壳深度的变质砂屑质岩石,通过黑云母脱水发生部分熔融而形成的产物。

关键词：锆石U-Pb年龄宁陕地区胭脂坝岩体地球化学伸展-减薄