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华北陆块南部宜阳地区平顶山砂岩的最大沉积年龄和物源区——来自碎屑锆石la-icp-ms u-pb年龄的证据

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华北陆块南部宜阳地区平顶山砂岩的最大沉积年龄和物源区——来自...

作者：方磅磅河南理工大学

学位级别：硕士

平顶山砂岩是华北陆块晚古生代地层上部的一个显著的标志层,以其广泛的分布、特殊的岩性,以及对晚古生代地层的分划性而著称,暗示了平顶山砂岩可能是一次地质事件的记录,但对于平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境一直是争论的焦点。本项研... 详细信息

平顶山砂岩是华北陆块晚古生代地层上部的一个显著的标志层,以其广泛的分布、特殊的岩性,以及对晚古生代地层的分划性而著称,暗示了平顶山砂岩可能是一次地质事件的记录,但对于平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境一直是争论的焦点。本项研究选取华北陆块南部宜阳地区的平顶山砂岩及其下伏上石盒子组上部样品,通过对碎屑锆石la-icp-ms u-pb测年,分析平顶山砂岩的最大沉积年龄和沉积物源区,在此基础上,通过岩石薄片、电子显微镜等方法,进一步讨论平顶山砂岩的沉积环境。研究表明,华北陆块南部宜阳地区平顶山砂岩下伏上石盒子组上部的细粒长石石英砂岩样品的碎屑锆石主要为古生代岩浆锆石和前寒武纪变质锆石,古生代锆石占29%,具有78Ma和04Ma的峰值年龄;前寒武纪锆石占71%,具有显著的894Ma和520Ma峰值年龄,平顶山砂岩下部三个连续样品的碎屑锆石也主要为古生代岩浆锆石和前寒武纪变质锆石,古生代锆石占14%,具有62Ma、26Ma和58Ma的峰值年龄;前寒武纪锆石占86%,具有显著的866Ma和542Ma峰值年龄,此外,还有三个3颗锆石年龄分别为78Ma、74Ma和088Ma;采用最年轻单颗粒年龄(YSG)限定地层最大沉积年龄的方法,确定出平顶山砂岩下伏上石盒子组顶部砂岩的YSG年龄为266±8Ma,与古生物资料确定的晚二叠世长兴期-吴家坪期相符合,平顶山砂岩三个连续样品的YSG年龄分别为259±8Ma、248±7Ma和252±7Ma,与二叠系-三叠系沉积界线年龄251.0±0.4Ma相接近,推测平顶山砂岩的底界可能是二叠纪与三叠纪的接触界线,华北陆块南部平顶山砂岩的地质时代应归属于早三叠世;根据碎屑锆石年龄谱与潜在物源区年龄图谱的对比,结合平顶山砂岩的沉积和构造背景分析,平顶山砂岩及其下伏上石盒子组上部砂岩的物源区主要为华北陆块北部内蒙古隆起上的晚古生代侵入岩体和华北陆块的变质基底,但平顶山砂岩相较下伏地层混入有大量北秦岭造山带加里东期的中-酸性花岗质侵入岩和000Ma花岗岩或被侵入的该地区的主要变质地层(秦岭群、二郎坪群和宽坪群)的物源;根据平顶山砂岩及其下伏上石盒子组砂岩沉积物源区分析,结合平顶山砂岩下伏地层(山西组、下石盒子组和上石盒子组)沉积物几乎全部来源于华北陆块北部的内蒙古隆起,平顶山砂岩上覆的石千峰组(除平顶山砂岩之外)的物源主要来源于北秦岭造山带的认识,推测平顶山砂岩可能是二叠纪与三叠纪之交沉积和构造环境变化在华北陆块南部的物质表现;根据上述分析,结合平顶山砂岩的沉积构造和岩石学分析,对平顶山砂岩的沉积环境进行了讨论,认为平顶山砂岩可能是滨岸相沉积。

关键词：平顶山砂岩最大沉积年龄物源区沉积环境 la-icp-ms u-pb测年华北陆块宜阳地区

松辽盆地钱家店砂岩型铀矿成矿特点及其成因分析

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松辽盆地钱家店砂岩型铀矿成矿特点及其成因分析

作者：郝欣西北大学

学位级别：硕士

松辽盆地是我国中新生代陆相沉积盆地之一,具有油气煤铀多种能源同盆共存的特点,也是目前进行砂岩型铀矿勘探工作的重要盆地。钱家店铀矿床地处松辽盆地南部钱家店凹陷内,是于我国东部地区发现的首个超大型砂岩型铀矿床。近几年来,已有... 详细信息

松辽盆地是我国中新生代陆相沉积盆地之一,具有油气煤铀多种能源同盆共存的特点,也是目前进行砂岩型铀矿勘探工作的重要盆地。钱家店铀矿床地处松辽盆地南部钱家店凹陷内,是于我国东部地区发现的首个超大型砂岩型铀矿床。近几年来,已有众多学者对钱家店铀矿床进行了大量研究工作,在矿床构造背景、成矿特点、成矿条件以及控矿因素等方面均获得了显著的认识与成果。但对成矿时代、铀的赋存状态、成矿物质来源等事关成矿规律方面认识仍存在不同的看法,客观上影响和制约找矿勘探的实践。以前测年研究采用的是传统的全岩等时线方法,结果受到开放条件等因素的影响较大;本文选取松辽盆地钱家店铀矿床为研究目标,利用较为先进的la-icp-ms原位微区u-pb测年方法对成矿时代进行分析测试,将其与区内地质背景相结合划分成矿阶段,为矿床的成矿时代认识提供了新的信息。同时,针对成矿物质来源方面认识存在的分歧,本次研究在利用pb同位素识别成矿期和非成矿期黄铁矿研究的基础上,对比研究了矿石中共生矿物黄铁矿及基性岩脉黄铁矿中的原位微区S同位素地球化学特征,并将其与矿石中铀的赋存状态等认识相结合,揭示钱家店砂岩型铀矿床的成矿流体特征,综合分析矿床的成因特点,为深入认识矿床成矿规律及区内砂岩型铀矿勘探提供新的科学理论依据。钱家店铀矿床铀以吸附态占据主导地位,占73.5%;独立铀矿物含量较少,占26.5%,两者比例约为7:3,这种赋存状态有利于地浸。吸附态铀包括水溶态铀、碳酸盐结合态铀以及铁锰氧化物结合态铀,其中碳酸盐结合态铀含量最高;独立铀矿物主要为残渣态铀以及有机质黄铁矿结合态铀。其中铀矿物主要为沥青铀矿、钛铀矿以及含钛铀矿物,分别呈不同形态赋存于姚家组砂岩中。沥青铀矿主要与黄铁矿密切共生,或围绕黄铁矿边缘生长、或充填黄铁矿的裂隙、或与黄铁矿交叉共生产出;而钛铀矿以及含钛铀矿物则多独立产出,是铀与部分含钛矿物发生交代作用的产物。矿石铀的价态分布不一,当ω(u)/ω(u)u含量少于u,铀的含氧系数为也相对较高,铀趋向于呈氧化态,多以液态被吸附在结晶水、粒间溶液或液体包裹体等中。当ω(u)/ω(u)>1时,u含量较多,含氧系数相对较低,铀趋向于呈还原态,容易发生沉淀形成铀矿物。la-icp-ms u-pb同位素测年主要得出0.179±0.025 Ma和1.408±0.060 Ma两个年龄结果,为更新世成矿时期。这个结果与以前全岩的测年数据相差较大,年龄具有较年轻的特点。依据盆地裂变径迹的研究表明,在上新世末期松辽盆地存在一次构造隆升活动,构造活化为成矿提供了有利的成矿条件,与本次成矿时段相对应,钱家店铀矿床在更新世阶段存在一次较集中的成矿,表明本次测试结果是合理的。结合前人在钱家店铀矿测年方面的研究,将钱家店铀矿床的成矿过程阶段划分为四个阶段:晚白垩世同沉积预富集期、始新世成矿期、上新世成矿期以及更新世成矿及保矿期。依据原位微区pb同位素特征可区分成矿期和非成矿黄铁矿。钱家店铀矿床矿石中的黄铁矿pb/pb值和pb/pb值偏高,这是由于黄铁矿受到了u衰变产物pb和pb的污染,因此可以根据pb/pb值和pb/pb值明显偏高的特征来判断其为成矿期黄铁矿。成矿期黄铁矿的δS负值较大,表明钱家店铀矿床的S主要为有机硫或细菌硫酸盐还原硫,代表成矿经受了有机质和微生物还原作用,由微生物作用降解油气等有机质提供HS形成黄铁矿。同时对比砂岩矿石与区内辉绿岩黄铁矿的S同位素发现,两者数据差别较大,明显不同源,因此认为辉绿岩并没有为钱家店铀矿床提供铀源,只是在区域上起到提供热源的作用,热液流体使钱家店铀矿床找中产生大量热液蚀变,有利于铀的进一步叠加富集。pb同位素综合特征表明,基性岩浆作用辉绿岩主要为幔源或下地壳与地幔混合成因,这可能是本区与铀伴生的铼矿资源的来源。将黄铁矿S、pb同位素结果与区内碳酸盐化和高岭石化的C、H、O等稳定同位素结果相结合,并根据矿床地质构造背景以及成矿特征综合分析钱家店铀矿的流体性质及矿床成因,认为钱家店铀矿床是一个多成因、多期次成矿即叠合复成因的层间氧化带砂岩型铀矿床,铀矿床的形成是两种成矿流体叠加作用以及三种来源铀的叠加富集的结果,两种成矿流体包括“含氧含铀表生流体”和“低温油气水热液”,三种来源铀包括“同沉积预富集铀”、“含氧含铀表生流体还原铀”和“低温热液油气水还原铀”。

关键词：砂岩型铀矿钱家店 la-icp-ms u-pb测年黄铁矿原位微区硫同位素铅同位素赋存状态松辽盆地

黑龙江省东部佳木斯地区八角山岩体形成时代探讨

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吉林地质 2020年第3期39卷 65-71页

作者：王建民颜秉超黑龙江省自然资源调查院黑龙江哈尔滨150036 吉林省地矿信息中心吉林长春130061

佳木斯地块形成与演化一直是地质学者研究的热点之一,笔者对黑龙江省东部佳木斯地区八角山岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年,结果显示:锆石206 pb/238 u加权平均年龄为(207.15±0.86)Ma,岩体的形成时代应为晚三叠世。稀土元素特征为轻... 详细信息

佳木斯地块形成与演化一直是地质学者研究的热点之一,笔者对黑龙江省东部佳木斯地区八角山岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年,结果显示:锆石206 pb/238 u加权平均年龄为(207.15±0.86)Ma,岩体的形成时代应为晚三叠世。稀土元素特征为轻稀土富集,具正铕异常;微量元素Cr、Th、Sr元素相对富集,而Cs、Zr元素相对亏损。该岩体可能形成于古亚洲洋闭合后的伸展环境。

关键词：佳木斯地区八角山岩体 la-icp-ms u-pb测年晚三叠世

黑龙江省依兰地区大顶子山林场岩体形成时代及构造环境探讨

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吉林地质 2020年第4期39卷 44-50页

作者：颜秉超王建民吉林省地矿信息中心吉林长春130061 黑龙江省自然资源调查院黑龙江哈尔滨150036

东北地区中生代构造一直是地质学者研究的热点之一,目前存在着不同的认识。笔者对黑龙江省东部依兰地区大顶子山林场岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年和岩石化学样品分析,结果显示:锆石呈柱状,环带清晰,具岩浆锆石特征,206pb/238u数值... 详细信息

东北地区中生代构造一直是地质学者研究的热点之一,目前存在着不同的认识。笔者对黑龙江省东部依兰地区大顶子山林场岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年和岩石化学样品分析,结果显示:锆石呈柱状,环带清晰,具岩浆锆石特征,206pb/238u数值多位于谐和线上,加权平均年龄为(204. 23±0. 88) Ma,该数值应为该岩体的结晶年龄。岩石化学特征表现为钙碱性;稀土元素特征为轻稀土富集,具负铕异常;微量元素u、Cr元素相对富集,而Th、la、Y、Sr元素相对亏损。晚三叠世研究区可能仍处于古亚洲洋闭合晚期阶段,处于陆壳增生造山-伸展环境,在佳木斯地块与松嫩地块之间的古亚洲洋板块向松嫩地块俯冲,形成了大面积的主要分布于牡丹江西侧南北展布的三叠纪花岗岩带。

关键词：依兰地区大顶子山林场岩体 la-icp-ms u-pb测年晚三叠世

大兴安岭海拉尔地区奈吉岩体锆石u-pb年龄及其地质意义

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吉林地质 2019年第4期38卷 19-21页

作者：王建民颜秉超吕洪富黑龙江省地质调查研究总院黑龙江哈尔滨150036 吉林省地矿信息中心吉林长春130061 吉林省第五地质调查所吉林长春130103

研究大兴安岭中生代花岗岩对探讨兴蒙造山带的形成演化具有十分重要意义。对大兴安岭中北段海拉尔地区奈吉岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年。结果显示二长花岗岩锆石^206pb/^238u加权平均年龄为(227. 6±1. 2) Ma (n=28,msWD=1. 3),... 详细信息

研究大兴安岭中生代花岗岩对探讨兴蒙造山带的形成演化具有十分重要意义。对大兴安岭中北段海拉尔地区奈吉岩体进行了锆石la-icp-ms u-pb测年。结果显示二长花岗岩锆石^206pb/^238u加权平均年龄为(227. 6±1. 2) Ma (n=28,msWD=1. 3),正长花岗岩锆石206pb/238u加权平均年龄为(232. 5±1. 4) Ma (n=28,msWD=0. 74),岩体的形成时代应为晚三叠世。该岩体的形成可能与蒙古-鄂霍茨克洋演化相关。

关键词：海拉尔地区奈吉岩体 la-icp-ms u-pb测年晚三叠世