收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地幔流体与铀成矿作用研究

朱捌  
【摘要】: 南岭成矿带位于欧亚大陆东南缘,东南邻太平洋板块,北西接江南造山带。古生代以来,先后经历了加里东、海西—印支、燕山期等多期次的构造岩浆活动,形成了三条近东西向展布的岩浆岩带,自北向南分别为越城岭—诸广山、花山—大东山—贵东、怀集—莲花山,它们均受控于区域性深大断裂控制。南岭成矿带内还发现有大量的稀有和有色金属矿产,是我国稀有和有色金属矿产最集中的产地之一,也是花岗岩型铀矿的聚集区。 诸广山南部矿田位于南岭东西向构造带和万洋山-诸广山南北向构造带的复合部位,矿田内的产铀岩体的形状可看作由两部分组成:西部岩体呈东西向展布,主要由燕山早期岩体组成;东部呈南北向展布,主要由印支期岩体组成,其间有少量燕山期岩体分布。诸广山岩体内部,各类脉岩十分发育,包括细晶岩、石英斑岩、花岗斑岩、伟晶岩、石英脉、辉绿岩、辉绿玢岩、闪长玢岩、拉辉煌斑岩和闪斜煌斑岩等,其中尤以白垩纪基性岩脉与岩体内广泛分布的铀矿化的关系十分密切。由此可知,诸广山南部矿田内是构造岩浆和热液活动中心,尤其是晚白垩到第三纪时期,区域伸展活动,深部地幔流体对岩体的改造作用进一步加强,为区内大规模铀成矿提供了有利条件。 本文以诸广南部矿田为研究对象,在系统收集、归纳、整理现有地质、地球物理和地球化学资料基础上,采用地球化学、同位素地球化学、流体地球化学等方法,对区内产铀花岗岩及中基性脉岩的岩石学特征、地球化学特征、同位素地球化学特征,并在此基础上,研究区内构造、成矿流体活动性质及其演化特征、成矿物质来源、成矿定位机制以及基性岩脉的源区特征、成因机制及其与铀矿化的成因联系,查明地幔流体成矿作用的表现形式、地球化学标志及定位标志。通过研究,得出以下几点成果认识: (1)开展了精细的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究。初步获得的结果表明,印支期岩体的年龄为239 ~ 231Ma,属于印支早期岩浆活动产物;燕山期岩体的年龄为160 ~ 154Ma,属于燕山早期岩浆活动产物;不同方向的基性岩脉是燕山晚期岩浆活动产物。 (2)对印支期花岗岩进行岩石学、地球化学和同位素地球化学研究,表明印支期岩体是后碰撞作用产物。具有富硅、富铝、碱含量较高、钾大于钠和过铝质等主量元素特征;在微量元素蛛网图上,富集Rb、Th,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta,铀富集明显;在稀土元素方面,稀土总量较高,轻稀土富集明显和Eu亏损强烈;在同位素方面,εNd(t)值较低(平均为-11.5)、(87Sr/86Sr)i值较高(平均为0.72295)和Nd模式年龄古老(平均为1941Ma)。上述特征清楚显示,印支期花岗岩应属于壳源型或S型花岗岩范畴。印支期花岗岩的CaO/Na2O比值变化明显,为0.11 ~ 0.50,反映其源区由砂质岩和泥质岩混合组成。但由于它们具有高的Rb/Sr和Rb/Ba比值,因而在Rb/Sr-Rb/Ba图解上,大部分数据点都投影于泥质岩区域内,表明它们的源区主要由泥质岩或泥质岩与砂质岩按一定比例混合组成。在构造环境判别图解上,反映出在后碰撞作用的环境下,位于中-下地壳部位的古老变质沉积岩由于在地壳缩短之后的伸展、减薄环境下产生的减压、导水和地幔上涌等因素的综合影响下,分别由泥质岩或由泥质岩和砂质岩组成的混合源区发生部分熔融而形成本区的印支期花岗岩。 (3)燕山期花岗岩的SiO2含量(69.47 ~ 77.50%)、碱总量(6.46% ~ 10.07%)、K2O/Na2O比值(0.91 ~ 1.23)和ACNK值(0.94 ~ 1.31)变化较为明显;在微量元素蛛网图上,富集Rb、Th,亏损Ba、Sr、P、Ti和Nb、Ta亏损轻微,铀富集明显;在稀土元素方面,稀土总量稍低且变化较为明显,Eu亏损明显,轻稀土轻微富集,配分模式呈特征的海鸥型;在同位素方面,εNd(t)值较低(-12.6 ~ -10.0)、(87Sr/86Sr)i值变化较大(0.70761 ~ 0.77651)和Nd模式年龄古老(1763 ~ 1964Ma)。上述特征清楚显示,燕山期花岗岩总体上可归属于壳源型或S型花岗岩范畴(。7)燕山期花岗岩的CaO/Na2O(0.10 ~ 0.84)、Rb/Sr(1.8 ~ 30.0)和Rb/Ba(0.53 ~ 232.0)比值变化明显。在Rb/Sr-Rb/Ba图解上,数据点基本上都投影于泥质岩区域内。在构造环境判别图解上,燕山期花岗岩都投影于后碰撞花岗岩区域内,表明它们应是在伸展的构造环境中形成的板内岩浆活动产物。 (4)白垩纪中基性脉岩的主量元素组成如SiO2、TiO2、Al2O3和碱总量变化明显;在微量元素蛛网图上,分布形式明显呈现左侧“隆起”和右侧相对平缓的特征,Nb、Ta显示亏损;在稀土分布模式图解上,LREE/HREE比值和(La/Yb)N值较高,Eu基本没有亏损,配分模式呈右倾型。早白垩纪辉绿岩εNd(t)值(-8.2 ~ 4.3)和(87Sr/86Sr)i值(0.70828 ~ 0.72338)变化明显,它们的铅同位素组成又具有Dupal异常铅特征,反映它们源自相对富集的不均一地幔源区;晚白垩纪辉绿玢岩εNd(t)值(-2.2 ~ -0.9)、(87Sr/86Sr)i值(0.71276 ~ 0.71312)、206Pb/204Pb (18.500 ~ 18.574)和207Pb/204Pb( 15.718 ~ 15.790)比值变化小。在Nd-Sr、Nd-Pb和Pb-Pb相关图解上,早白垩世数据点基本上都位于MORB和EMⅡ端员之间和太平洋深海浊积岩区域内,反映辉绿岩的地幔源区因受到俯冲太平洋板块及其沉积物脱水所分泌的流体交代作用的影响而发生富集;晚白垩世辉绿玢岩数据点都位于MORB和EMⅡ端员之间,反映它们源自具有MORB和EMⅡ端员按一定比例混合特征的富集地幔源区。反映源区的富集作用主要归因于俯冲带流体对上覆地幔楔的交代改造。 (5)通过对302矿床脉石矿物的氢、氧同位素组成的研究,确定的成矿期成矿流体的δDH2O=-65 ~ -82‰,δ18OH2O=6.8 ~ 0.6‰,矿后期成矿流体的δDH2O=-50 ~ -65‰,δ18OH2O=-0.8 ~ -7.1‰,在δDH2O-δ18OH2O图解上,成矿期数据点都位于地幔流体演化区域边缘,反映成矿期成矿流体主要由地幔流体和部分大气降水混合而成,而矿后期成矿流体则可能主要由大气降水演化形成。在包裹体均一温度-盐度图解上,数据点呈现明显的正相关分布,反映高温高盐度的地幔流体与低温低盐度的大气降水之间不同程度的混合,进一步证实成矿流体由地幔流体和大气降水混合组成。 (6)成矿组分具有多来源特征:方解石的δ13C值(-8.4 ~ -5.3‰)反映碳主要来自地幔;萤石的(87Sr/86Sr)i值(0.71474~0.71697)介于矿区内辉绿岩(0.70861~0.72473)和赋矿花岗岩(0.73519 ~ 0.77152)之间,反映锶主要来源于基性岩脉(富集地幔),或基性岩脉(幔源)与赋矿岩体(壳源)之间不同程度的混合。沥青铀矿的εNd(t)值(平均为-11.5)和Nd模式年龄(平均为1787Ma)相似于赋矿花岗岩(油洞岩体分别为-13.2和1945Ma,长江岩体分别为-11.0和1770 Ma)而与辉绿岩(分别为-1.4和809 Ma)区别明显。 (7)主成矿组分铀来自地壳而不是地幔,这是因为南岭地区的基底变质岩具有高的铀含量(一般为4 ~ 6×10-6)、赋矿花岗岩不仅铀含量高(长江岩体平均为19.5×10-6,油洞岩体平均为11.1×10-6),而且碱交代作用明显。当富含CO2的地幔流体与其相互作用时,很容易与其中活化的铀形成稳定的铀酰碳酸络离子UO2(CO3)22-和UO2(CO3)34-而被转移进入成矿流体。 根据地幔流体成矿作用判别标志,诸广山岩体内的302矿床与贵东岩体内的石土岭、仙石和希望矿床一样,可能都属于地幔流体成矿作用范畴,从而进一步证实,与其它大型、超大型金属矿床一样,地幔流体在大型、超大型花岗岩型铀矿床形成中同样具有十分重要的意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜乐天;地壳流体与地幔流体间的关系[J];地学前缘;1996年04期
2 朱永峰;应用网络理论研究地幔流体的形成机制[J];北京大学学报(自然科学版);1995年04期
3 郑作环;李妩巍;;中国东南部深源铀成矿与找矿:南岭铀成矿带讨论[J];世界核地质科学;2007年02期
4 曹荣龙;地幔流体的前缘研究[J];地学前缘;1996年04期
5 朱永峰;地幔流体与地球的放气作用[J];地学前缘;1998年S1期
6 朱永峰;地幔的不均一性及地幔流体的形成机制[J];矿物岩石地球化学通报;1995年01期
7 李绍儒,李强之,李文良,郭晓东;小秦岭金矿田矿床成因新认识[J];黄金地质;1998年01期
8 王先彬,吴茂炳,张铭杰;地幔流体的稳定同位素地球化学综述[J];地质地球化学;2000年03期
9 刘显凡;蔡飞跃;陶专;蔡永文;赵甫峰;李春辉;;富碱斑岩中地幔流体的微观表现形式与交代蚀变成矿意义[J];矿物学报;2009年S1期
10 中国地球物理学会流体地球科学委员会筹委会;我国地幔流体研究现状与展望[J];地球物理学报;1997年S1期
11 郑建平,路凤香;古地幔流体及其在大陆克拉通地幔演化中的意义——以华北地台为例[J];地学前缘;1996年04期
12 杜乐天;;固体地球观向流体地球观的概念更新[J];地球物理学进展;2007年04期
13 李国和,王思敬;板块差异漂移机制分析及其动力学模型[J];地壳形变与地震;1998年04期
14 陈祥,肖力,柯真奎,满来;内蒙古巴音杭盖金矿床稳定同位素研究[J];内蒙古地质;2001年02期
15 谢力华,黄智龙,胡斌,姚丽君;地球演化早期有机高分子的地质合成环境[J];国土资源导刊;2004年01期
16 雷传扬;汪雄武;;深部流体在成矿过程中作用[J];矿物学报;2009年S1期
17 毛景文,李延河,李红艳,王登红,宋鹤彬;湖南万古金矿床地幔流体成矿的氦同位素证据[J];地质论评;1997年06期
18 陈丰;氢——地球深部流体的重要源泉[J];地学前缘;1996年03期
19 谢力华,黄智龙,胡斌,姚丽君;关于生命起源中地质作用的几点新看法[J];矿物岩石地球化学通报;2002年03期
20 杜乐天,王文广;地幔中铀的存在状态及其地球化学含义[J];地学前缘;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张连昌;沈远超;李厚民;曾庆栋;李光明;刘铁兵;;胶东地区金矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及成矿流体来源示踪[A];中国科学院地质与地球物理研究所2002学术论文摘要汇编[C];2002年
2 姜晓辉;范宏瑞;胡芳芳;杨奎锋;蓝廷广;郑小礼;金念宪;;胶东三山岛金矿中深部成矿流体对比及矿床成因[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
3 骆辉;沈保丰;李俊建;;华北陆台北缘脉型金矿成矿流体的地球化学特征[A];中国地质科学院天津地质矿产研究所文集(26-27)[C];1992年
4 胡沛青;任立业;张铭杰;陈克娜;王先彬;;大洋地幔流体化学组成[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
5 徐晓春;谢巧勤;陆三明;任升莲;陈天虎;;河南桐柏老湾金矿带成矿流体特征及演化[A];《国际有机裹体研究及其应用》短训班第十四届全国包裹体及地质流体学术研讨会论文集[C];2004年
6 李永峰;毛景文;李蒙文;叶会寿;;豫西公峪金矿床成矿流体来源示踪[A];第二届全国成矿理论与找矿方法学术研讨会论文集[C];2004年
7 徐九华;谢玉玲;刘建明;朱和平;王立权;;玲珑-焦家式金矿成矿流体的微量元素研究[A];《国际有机裹体研究及其应用》短训班第十四届全国包裹体及地质流体学术研讨会论文集[C];2004年
8 李荫清;陈伟十;徐文艺;芮宗瑶;;西藏冈底斯矿带两类矿床成矿流体的地球化学[A];《国际有机裹体研究及其应用》短训班第十四届全国包裹体及地质流体学术研讨会论文集[C];2004年
9 徐文雄;黄国龙;李伟林;沈渭洲;;诸广岩体南部棉花坑铀矿地球化学特征及成因[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第1册)[C];2009年
10 王莉娟;王京彬;王玉往;朱和平;;蔡家营、大井多金属矿床成矿流体和成矿作用[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第五卷(矿产资源与水资源)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱捌;地幔流体与铀成矿作用研究[D];成都理工大学;2010年
2 赵甫峰;滇西新生代富碱岩浆与地幔流体演化及其成矿效应研究[D];成都理工大学;2012年
3 郑建民;冀南邯邢地区夕卡岩铁矿成矿流体及成矿机制[D];中国地质大学(北京);2007年
4 门兰静;延边—东宁地区晚中生代浅成热液金铜矿床的成矿流体与成矿机理研究[D];吉林大学;2011年
5 陈友良;若尔盖地区碳硅泥岩型铀矿床成矿流体成因和成矿模式研究[D];成都理工大学;2008年
6 张智慧;华北板块南缘外方山地区钼、铅锌矿床成矿作用研究[D];中国地质大学(北京);2013年
7 曾志方;湖南大义山锡矿田构造控矿作用与成矿机理研究[D];中国地质大学;2013年
8 徐国端;青海祁漫塔格多金属成矿带典型矿床地质地球化学研究[D];昆明理工大学;2010年
9 徐庆鸿;流体中烃类组分与金属成矿关系研究及其在找矿勘查中的应用[D];中国地质大学(北京);2007年
10 曾荣;兰坪盆地流体大规模成矿过程[D];长安大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘颖;江西省玉华山地区紫云山岩体年代学、地球化学特征及地质意义[D];东华理工大学;2013年
2 张金英;内蒙古解放营子爱林沟岩体岩石学特征及形成时代[D];吉林大学;2013年
3 王永磊;甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩中的球状分凝体研究[D];中国地质大学(北京);2005年
4 漆亚玲;黄骅坳陷孔古油田储层包裹体中稀有气体来源及其油气地质意义[D];兰州大学;2006年
5 申志超;南秦岭池沟铜(钼)地质地球化学特征与成因探讨[D];中国地质大学(北京);2012年
6 张辉;青海同仁岗察岩体矽卡岩型多金属矿床流体特征[D];中国地质大学(北京);2013年
7 祁家明;桂北376铀矿床地质地球化学特征及其意义[D];成都理工大学;2013年
8 王哲;云南金顶铅锌矿床成矿流体与矿化机制研究[D];中国地质大学(北京);2013年
9 张瑞;新疆二红洼镁铁质—超镁铁质岩体地球化学特征与岩石成因[D];长安大学;2013年
10 杨雁波;兰坪盆地中新生代成矿流体特征、来源与演化研究[D];昆明理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 龙门石窟研究院 李建厚 李心坚;龙门石窟潜溪寺渗漏水原因分析[N];中国文物报;2006年
2 记者 于德福;把项目打造成创新平台[N];中国国土资源报;2011年
3 杜刚强 安丰;雪域高原探宝人[N];中国国土资源报;2004年
4 新华社记者 吴晓东 梁书斌;塌陷区,“塌陷”的不仅是地面?[N];新华每日电讯;2003年
5 特约记者 王凤宝;安徽地勘业发展突飞猛进[N];中国矿业报;2007年
6 记者 叶书宏;哥伦比亚发现侵蚀海岸的“生物钻头”[N];新华每日电讯;2005年
7 本报记者 刘志强;分散元素不能独立成矿吗?[N];科技日报;2003年
8 许江;石鱼传说[N];美术报;2003年
9 河南省人民政府参事 姚公一;实现找矿突破要重视总结深部找矿规律[N];中国矿业报;2009年
10 中国核工业地质局副局长 总工程师 张金带;中国铀资源的潜力与前景[N];中国能源报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978