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《成都理工大学》 2014年
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白马硐铀多金属矿床黑色蚀变碳同位素组成及成因意义

李燕燕  
【摘要】:白马硐铀多金属矿床位于贵州省开阳县白马硐地区,地处扬子陆块西南缘,矿区断层发育,褶皱不发育,经过多期热液蚀变,蚀变种类繁多,主要为硅化、黑色蚀变,其次为重晶石化、粘土化、红化、方解石化、萤石化及重晶石化。其中,黑色蚀变是白马硐铀矿床的独特蚀变,且与铀矿化密切相关。因此探讨并查明黑色蚀变成分,尤其是黑色蚀变有机质来源等对于深部及外围找矿具有重要指示意义。本文在野外地质调查的基础上,通过对白马硐铀多金属矿区所采集的样品进行有机碳总量、无机碳总量、有机碳同位素、无机碳同位素,微量元素等地球化学特征的研究,以及镜下的观察,得出以下认识:(1)有机碳总量的测试结果表明黑色蚀变岩中的有机碳总量高于红色蚀变岩中的有机碳总量,红色蚀变岩中的有机碳总量又高于未蚀变岩,且铀源层样品中的有机碳含量最高,证明了蚀变确实带来了大量的有机质,铀矿化与黑色蚀变及有机质密切相关。此外,硫总量与有机碳的含量成正相关,即样品硫总量也满足:黑色蚀变岩红色蚀变岩未蚀变岩,即有机质含量高的,硫含量也高,据此也证明了硫来源中生物硫来源的论证。(2)样品中氯仿沥青“A”类可溶性有机碳含量极低,可归为非生油层。说明黑色蚀变岩中的有机质经历了较高成熟度的演化。(3)无机碳总量的测试结果表明:蚀变岩(剔除样品中见方解石的样品)中无机碳总量远远低于未蚀变岩的无机碳总量,表明蚀变完全改变了原白云岩的成分,使其成分不再以碳酸钙镁为主。(4)有机碳同位素的测试结果表明:蚀变岩比标准富集轻同位素~(12)C。有机碳同位素值相似,变化范围-29.7‰~-25.0‰,符合碳来源沉积岩、变质岩、火成岩中有机碳同位素的变化范围,且变化较小,说明其有机质的来源较一致,且13件样品碳同位素值与铀源层碳同位素值-33.0‰不同,差别较大,说明有机质不是来源于牛蹄塘组铀源层,认为来源于表层,又腐泥型干酪根δ~(13)Corg值在-28.2~-32.2‰,研究区与之相似,初步断定有机质主要来源于海相的藻类、浮游水生生物,有机质类型为I型干酪根。(5)在所研究的14件样品中仅有6件样品测出了无机碳、氧同位素值,其它8件未测出无机碳、氧同位素的样品中除NTT(来自牛蹄塘组的泥岩外)均为发生蚀变了的样品,这也说明蚀变彻底改变了原岩的成分。无机碳同位素的波动范围较大,指示其来源的多样性,根据热液中碳大致的三个来源认为既有海相沉积碳又有热液来源碳,其中后者是蚀变的结果。本文在测试碳氧同位素的6件样品,蚀变样品的δ~(13)C、δ~(18)O值均较低,这与有机质的存在有密切关系,有机质热解释放出的CO_2富含~(12)C,且这种富含~(12)C的CO_2对热液中富含~(13)C的CO_2具有一定的缓冲作用,这是导致δ~(13)C值偏低的原因之一。(6)U、Th与有机质的相关性说明黑色蚀变岩、红色蚀变岩、未蚀变岩均经历了后期热液改造作用,只是作用强度不同。热液作用对黑色蚀变强度最大,其次为红色蚀变,未蚀变。黑色蚀变岩U、Th平均丰度值与沉积岩U、Th丰度值的差异证明其经历了后期的热液作用。(7)从稀土元素配分模式图可看出热液作用流体来源的一致性。Eu异常不明显,富集轻稀土,轻稀土分馏程度高。相对轻稀土,重稀土的分馏程度较弱;黑色蚀变及红色蚀变Eu负异常、Ce相对稳定,说明其形成于比较还原的环境。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P618.2

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