廣西花山花崗巖體地球化學(xué)特征及產(chǎn)鈾潛力分析

龍岔河花崗巖體微量元素地球化學(xué)特征及成因

廣東南山花崗巖體位于陂頭復(fù)式巖體西端,鋯石的shrimpu-pb年齡為158.1±1.8ma,是燕山早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。巖石化學(xué)特征顯示巖體以高硅、富堿、貧ca和mg以及高tfeo/mgo、低cao/na2o為特征。其k2o/na2o>1,a/nk=7.8~11.92,a/cnk=1.33~1.68,屬過(guò)鋁質(zhì)堿性巖石。在稀土和微量元素組成上,巖石富含稀土元素(除明顯的負(fù)eu異常,δeu=0.09~0.16)以及zr、y、th、u、nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素,貧ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y對(duì)10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花崗巖多種判別圖上,投影點(diǎn)主要落在a型花崗巖區(qū),而與高分異的i、s型花崗巖明顯不同。這些特征均指示,南山巖體具有鋁質(zhì)a型花崗巖的特點(diǎn)。通過(guò)y-nb-3ga和y-nb-ce構(gòu)造環(huán)境判別圖解將其進(jìn)一步劃分為a2型花崗巖,代表其形成于拉張的構(gòu)造背景之下。本文在此研究基礎(chǔ)上,認(rèn)為南山花崗質(zhì)巖漿可能形成于相對(duì)擠壓的中侏羅世。而在晚侏羅世早期相對(duì)拉張的作用下,巖石圈減薄,軟流圈地幔上涌,地殼的泥質(zhì)巖和少量砂質(zhì)巖受到幔源流體富集后發(fā)生部分熔融后上侵形成鋁質(zhì)a型花崗巖,且有較強(qiáng)的結(jié)晶分異作用。

以冀西石湖金礦麻棚巖體為研究對(duì)象,分別對(duì)斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及石英閃長(zhǎng)巖的巖石化學(xué)成分、微量元素及稀土元素進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個(gè)構(gòu)造巖漿巖帶的ne端紫荊關(guān)王安鎮(zhèn)石英正長(zhǎng)巖體(68.78%)。麻棚巖體稀土元素總量較高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之間,稀土元素配分曲線為右傾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之間,平均16.07,屬輕稀土元素富集、重稀土元素虧損型。綜合麻棚巖體巖石學(xué)、微量元素及稀土元素特征研究認(rèn)為,麻棚巖體的成因類(lèi)型為ⅰ型花崗巖。

豫西老君山花崗巖體位于北秦嶺造山帶中黑溝—欒川區(qū)域性斷裂帶的南側(cè)。通過(guò)系統(tǒng)的野外調(diào)查,將巖體劃分為3個(gè)主要的成巖期次:第1期為含小斑細(xì)中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖,第2期為中斑中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖,第3期為大斑中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖,具有同心環(huán)帶分布特征。在礦物組成和巖石地球化學(xué)成分特點(diǎn)上,這3期花崗巖體基本相似,均由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母和石英組成,但在巖石結(jié)構(gòu)上有明顯差異。巖石具有高硅(sio2>70%)、高堿(nao+k2o=8.28%～9.53%)、低鈣(cao=0.68%～2.42%)的特點(diǎn)。在微量元素上,ba、sr、nb、zr、th、rb含量較高,co、ni、cr、v、sc含量低。巖體屬于i型花崗巖。第2期和第3期花崗巖的shrimp鋯石u-pb測(cè)年結(jié)果分別為(111±1)ma(mswd=0.41)和(108±1)ma(mswd=0.39),巖體形成于早白堊世,是中國(guó)東部晚中生代大規(guī)模巖漿作用晚期的產(chǎn)物。

　通過(guò)對(duì)大吉山花崗巖中黑云母化學(xué)成分特征的研究,發(fā)現(xiàn)大吉山黑云母花崗巖體中黑云母屬鐵鎂黑云母,而二云母花崗巖中黑云母屬富鐵黑云母。黑云母花崗巖是殼?；旌系漠a(chǎn)物,而階段二云母花崗巖屬殼源花崗巖。大吉山黑云母花崗巖成巖過(guò)程中可能存在玄武巖巖漿的底侵作用,這種底侵作用可能是大吉山鎢礦成巖成礦的地球動(dòng)力學(xué)背景之一。大吉山花崗巖體在演化過(guò)程中存在流體分異作用,與二云母花崗巖共存的流體更富氟,可能這種富氟和鎢等成礦元素的熱液流體形成了著名的大吉山鎢礦。

出露于湖南東北部華容縣附近的桃花山—小墨山巖體侵位于中元古代冷家溪群。通過(guò)鋯石la-icp-msu-pb法測(cè)得兩巖體侵位時(shí)代分別為129±1ma和117±1ma。桃花山主體巖性為(片麻狀)二云母二長(zhǎng)花崗巖,sio2=71.75%~73.81%,k2o/na2o=0.84~1.11,屬弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列;巖石明顯富集大離子親石元素,虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素;eu為中等負(fù)異常,∑ree較高,rb/sr=0.9~2.7,(la/yb)n=26.92~86.02;高isr(0.714~0.723),低εnd(-9.76~-10.6),高t2dm(1.72~1.79ga)。小墨山黑云母二長(zhǎng)花崗巖sio2=69.64%~72.73%,k2o/na2o=0.62~0.7,準(zhǔn)鋁質(zhì)至弱過(guò)鋁質(zhì),rb/sr=0.26~0.88,(la/yb)n=11.97~12.67;低isr(0.707~0.709),高εnd(-6.38~-6.73),低t2dm(1.43~1.46ga)。綜合分析表明,桃花山二云母二長(zhǎng)花崗巖為殼源含白云母過(guò)鋁花崗巖類(lèi)(gpg),源巖為華南古元古代基底;小墨山黑云母二長(zhǎng)花崗巖類(lèi)似含堇青石及富黑云母過(guò)鋁花崗巖類(lèi)(cpg),源巖為低成熟度的變雜砂巖。桃花山、小墨山巖體形成于華南早白堊世伸展背景下的局部擠壓增厚環(huán)境。江南斷裂晚燕山期的逆沖推覆構(gòu)造造成了華容地區(qū)的小范圍地殼增厚,并為桃花山源巖的"濕"深熔作用提供了流體聚集通道;小墨山花崗巖的形成則與幔源巖漿的底侵有關(guān),熱的幔源巖漿不僅為地殼的部分熔融提供了熱量,而且與熔融的殼源巖漿發(fā)生了混合作用。

文章簡(jiǎn)要敘述了我國(guó)南方5省(區(qū))富鈾花崗巖和產(chǎn)鈾花崗巖概況,詳細(xì)討論了產(chǎn)鈾花崗巖的主要特征:斷裂構(gòu)造發(fā)育,蝕變作用非常強(qiáng)烈,經(jīng)常有二云母花崗巖出現(xiàn),中基性和酸性脈巖比較發(fā)育。正是這些特征,決定了它們產(chǎn)出鈾礦床的能力。

西準(zhǔn)噶爾地區(qū)廣泛發(fā)育晚古生代后碰撞花崗巖,年齡多集中于300ma左右,在時(shí)代上屬于晚石炭世,a型花崗巖具有高硅、低鋁、富堿、準(zhǔn)鋁質(zhì)—弱過(guò)鋁質(zhì)、貧鈣、低鎂,10000×ga/al比值較大,強(qiáng)烈富集高場(chǎng)強(qiáng)元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba強(qiáng)烈虧損,稀土配分模式圖呈現(xiàn)典型的右傾"海鷗型"等,并且在a1-a2型花崗巖判別圖解顯示具有典型的鋁質(zhì)a型的a2型花崗巖特征,表明a型花崗巖可能是年輕地殼(洋殼和島弧)部分熔融形成的英云閃長(zhǎng)—花崗閃長(zhǎng)巖質(zhì)巖漿經(jīng)進(jìn)一步分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物,具備規(guī)模成礦的條件。

研究區(qū)位于柴達(dá)木盆地和祁漫塔格-東昆侖造山帶的過(guò)渡帶的昆北斷階帶。鉆探揭示第三系盆地基底廣泛分布花崗巖基巖。巖石學(xué)特征表明屬二長(zhǎng)花崗巖類(lèi),副礦物以鋯石為主。化學(xué)成分分析結(jié)果表明,巖石具較高含量的sio2和al2o3,屬過(guò)鋁的鈣堿性系列。巖石中強(qiáng)不相容元素rb、ba、zr等強(qiáng)烈富集,ta、ce、nb、sr、th等中等不相容元素富集中等;弱不相容元素y富集。巖石稀土總含量大多在194.41～231.63μg/g之間;lree/hree比值為2.31～2.4;巖石屬輕稀土富集型。巖石中eu負(fù)異常明顯,中等虧損;ce略有虧損;eu/sm值在0.15～0.16間。地球化學(xué)特征顯示巖石物質(zhì)來(lái)源于下地殼物質(zhì)的熔融,構(gòu)造環(huán)境判別圖解中樣品投影于同碰撞期的區(qū)間,巖石是同碰撞構(gòu)造環(huán)境下形成,為早古生代洋陸轉(zhuǎn)換時(shí)的巖漿活動(dòng),屬于加里東期造山旋回時(shí)期產(chǎn)物。

為了解廣西花山-姑婆山花崗巖體的三維形態(tài),使用廣西花山-姑婆山花崗巖體的重力資料,首先在花崗巖體的露頭范圍內(nèi),選擇一些均勻分布的重力剖面,采用人-機(jī)聯(lián)作的2.5維重力模擬反演方法,求出巖體的斷面形態(tài);綜合這些斷面圖,描述花崗巖體的三維切片形態(tài)。其次,用粒子群法進(jìn)行重力三維反演,利用巖體的出露部分和對(duì)重力異常上延不同高度求垂向三階導(dǎo)數(shù)的零值線作為參考約束條件,直接反演出巖體的三維分布,繪制花崗巖體的三維立體圖。結(jié)果表明,花山-姑婆山花崗巖體最大分布面積約為1596km2,花山巖體的最大厚度約為11.6km,姑婆山巖體的最大厚度約為22.7km。

對(duì)新疆東天山康古爾塔格地區(qū)彩霞山一帶的彩中巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行了shrimp鋯石u-pb定年、主量和微量元素、nd-sr同位素研究。鋯石206pb/238u比值平均加權(quán)年齡為316±4(2σ)ma,表明彩中巖體形成于石炭紀(jì)中期,因而修正了前人關(guān)于“早二疊世晚期侵入體”的時(shí)代劃分方案。巖體的主、微量元素研究表明,彩中巖體為鋁弱過(guò)飽和型鈣堿性系列花崗巖,形成于島弧環(huán)境。彩中黑云母二長(zhǎng)花崗巖具有高的εnd(t)值(+8.5~+7.4)和低的87sr/86sr同位素比值(isr=0.7034~0.7036),表明其物質(zhì)來(lái)源為虧損的地幔源區(qū)。低的nd模式年齡(tdm=0.38~0.47ga),暗示其源區(qū)物質(zhì)基本上未受到古老大陸地殼物質(zhì)的混染。上述特征表明彩中花崗巖與東西準(zhǔn)噶爾造山帶的花崗巖類(lèi)有可比性。

準(zhǔn)噶爾盆地東緣將軍廟北部花崗巖巖石地球化學(xué)特征、稀土元素、微量元素及sr-nd-pb同位素特征顯示,該花崗巖形成于碰撞后期板內(nèi)裂谷環(huán)境,其源區(qū)主要為軟流圈地幔,同時(shí)有上地殼物質(zhì)的混染。初步判定準(zhǔn)噶爾盆地東部將軍廟地區(qū)晚古生代構(gòu)造環(huán)境為成熟島弧環(huán)境,略高于準(zhǔn)噶爾盆地平均水平。該地區(qū)不同構(gòu)造單元的古生代大地構(gòu)造背景及其地殼成熟度存在較大的差異,地殼成熟度整體較低,在一定程度上制約了該區(qū)砂巖型鈾成礦作用的發(fā)育規(guī)模。

在湘東北岳陽(yáng)—平江一帶分布有許多新元古代花崗巖體,對(duì)其中的張邦源巖體進(jìn)行鋯石shrimpu-pb年齡測(cè)定,獲得(816±4.6)ma的年齡?；◢弾r體巖石基性程度較高,sio_2平均為70.25%;低鉀高鈣,cao平均為2.38%;全堿較低,na_2o+k_2o平均為5.97%,且na_2o>k_2o;asi值平均1.16(0.97～1.29)。總體屬鎂質(zhì)過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性花崗巖系列。不相容元素rb、th含量較高,貧ba和nb。稀土元素總量較低,平均130μg/g;輕稀土相對(duì)富集,(la/yb)_n比值在6.76～8.50;銪虧損不明顯,δeu值為0.54～0.78。εnd(t)值較高且變化范圍較窄,為-1.5～1.6,t_(2dm)1.35～1.60ga;δ~(18)o_(v-smow)值為8.1‰～11.1‰。巖石具典型的ⅰ型花崗巖或acg型花崗巖特征,為殼-?；旌闲统梢?巖漿主要起源于虧損地幔源,并伴有地殼物質(zhì)加入。地球化學(xué)特征顯示為島弧火山巖系,為會(huì)聚板塊邊緣(俯沖帶)巖漿作用的產(chǎn)物,不具備地幔柱巖漿特性,不能作為rodinina超大陸裂解的標(biāo)志。

銅山嶺花崗巖具有貧硅、富鐵鎂鈣、弱到中等銪負(fù)異常和k2o/na2o(1的特點(diǎn),屬高鉀鈣堿性巖石;花崗巖的isr值(0.71060~0.71124)和εsr(t)值(77.6~81.0)相對(duì)較小,δ18o值(8.62‰~9.67‰)較低;tdm年齡(1226~1536ma)偏小,εnd(t)值(-7.1~-5.2)相對(duì)較高;花崗巖中發(fā)育殼?；旌系逆V鐵質(zhì)微粒包體。這些特征表明該巖體具有殼?；旌匣◢弾r的性質(zhì)。巖體shrimp鋯石u-pb年齡為149±4ma,屬于燕山中期晚階段構(gòu)造巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

寧纏河花崗巖巖體位于北祁連中段,由兩階段侵入體構(gòu)成,第一階段侵入體具i型花崗巖特征,第二階段侵入體為s型花崗巖。微量和稀土元素地球化學(xué)特征表明,巖體具有輕稀土富集型的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式,兩階段侵入體形成于不同的構(gòu)造環(huán)境,清陽(yáng)河單元可能是在弧陸發(fā)生軟碰撞時(shí),島弧型巖漿房中富含硅質(zhì)的殘余巖漿,在擠壓應(yīng)力下,快速上升侵入形成,下夾石及上池溝單元形成于同碰撞造山階段。

淡色花崗巖(leucogranite)是一類(lèi)高鋁高硅堿的酸性侵入巖,主要地球化學(xué)特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,虧損th、ba、sr,稀土總量較一般花崗巖低(∑ree=(40~120)×10-6),且表現(xiàn)為中等分異的輕稀土弱富集型,一般具有eu負(fù)異常;sr-nd-pb-o同位素指示其巖漿明顯的陸殼來(lái)源。淡色花崗巖主要發(fā)育于陸殼(俯沖)碰撞加厚帶,由逆沖折返的俯沖板片變沉積巖部分經(jīng)過(guò)脫水熔融產(chǎn)生。淡色花崗巖可劃分為三種不同的巖石類(lèi)型:(1)二云母型淡色花崗巖,由變泥質(zhì)巖(或變硬砂巖)在中地殼水平經(jīng)黑云母(和/或白云母)脫水熔融產(chǎn)生;(2)電氣石型淡色花崗巖,由變泥質(zhì)巖在較低溫度下經(jīng)白云母脫水熔融產(chǎn)生;(3)石榴子石型淡色花崗巖,由長(zhǎng)英質(zhì)下地殼經(jīng)黑云母脫水熔融產(chǎn)生。源區(qū)殘留獨(dú)居石、磷灰石等富ree礦物是淡色花崗巖虧損ree、th等元素的原因。源巖為變泥質(zhì)巖及源區(qū)殘留鉀長(zhǎng)石是淡色花崗巖虧損sr、ba的主要原因。

文章對(duì)桂林新寨花崗巖地區(qū)水質(zhì)資料進(jìn)行研究,采用piper圖進(jìn)行水化學(xué)分類(lèi)及特征分析,結(jié)果表明該區(qū)水化學(xué)類(lèi)型為hco3-ca型。并利用phreeqc對(duì)桂林新寨花崗巖地下水物種形成及飽和指數(shù)進(jìn)行了模擬,根據(jù)模擬計(jì)算的飽和指數(shù)說(shuō)明了該區(qū)地下水的溶解平衡狀態(tài)。

i 內(nèi)蒙古固陽(yáng)縣花崗巖巖石地球化學(xué)特征 摘要 研究?jī)?nèi)蒙古固陽(yáng)縣二疊紀(jì)侵入的花崗巖的化學(xué)組成，包含其成分的來(lái)源、含量、分 布、種類(lèi)及化學(xué)變化。 巖石地球化學(xué)是近代巖石學(xué)和地球化學(xué)的交叉學(xué)科。研究各類(lèi)巖巖石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探討巖石源區(qū)、巖石成因、巖石演化和巖石產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán) 境等方面基礎(chǔ)理論問(wèn)題。 本區(qū)巖漿活動(dòng)從色爾騰山期到燕山期均有，以侵入活動(dòng)為主，噴發(fā)活動(dòng)主要集中于 中元古代白云鄂博期，為一套中酸性—基性火山巖建造，另外還廣泛發(fā)育一套鉀玄巖。 侵入巖類(lèi)型齊全，分布廣，侵入于白云鄂博群中，接觸帶普遍混合巖化，該區(qū)出露的巖 漿巖，按成分可分為超基性巖、堿性基性巖類(lèi)和酸性巖類(lèi)。 火成碳酸巖的最大巖體為賦礦白云石碳酸巖體，其次為侵入的碳酸巖墻。酸性巖類(lèi) 包括中粗粒黑云母花崗巖、角閃石黑云母花崗巖、細(xì)粒黑云母花崗巖及酸性巖脈；而黑 云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖主

通過(guò)對(duì)貝勒庫(kù)都克一帶花崗巖類(lèi)的巖相學(xué)、巖石化學(xué)特征的詳細(xì)研究,結(jié)合最新的大地構(gòu)造學(xué)和地球化學(xué)研究資料,貝勒庫(kù)都克序列中主要巖性有細(xì)中粒不等粒正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀中粒含黑云正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀中粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖,細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖。巖石化學(xué)總體上具有高硅、高鋁、貧鈣鎂.貝勒庫(kù)都克巖體明顯富集rb,th,ce,虧損ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量較高,稀土元素配分模式呈較平坦的＂v＂字型體,地球化學(xué)以銪強(qiáng)虧損為特征;貝勒庫(kù)都克花崗巖形成在碰撞,造山之后,相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。

贛南白面石鈾礦區(qū)是華南重要的火山巖型鈾礦區(qū),礦體產(chǎn)在白面石火山盆地的玄武巖和砂巖中。該火山盆地基底為白面石花崗巖,以前的研究表明是白面石花崗巖為鈾礦化提供了成礦所需的鈾。鋯石la-icp-msu-pb同位素定年研究表明白面石花崗巖形成于(241±7)ma,為印支期花崗巖。白面石花崗巖主要巖性為中細(xì)粒二云母花崗巖,巖石具有高硅(sio2含量為71.99%～73.82%)、高鋁(al2o3含量13.26%～14.57%)的特點(diǎn),鋁飽和指數(shù)a/cnk為1.15～1.28,屬于強(qiáng)過(guò)鋁花崗巖。微量元素組成特征表現(xiàn)為富集rb,th,ta和虧損sr,ba,ti和eu。稀土元素顯示輕稀土富集和eu負(fù)異常的特點(diǎn)。白面石巖體具有較高的(87sr/86sr)i比值(0.71162～0.71613)和較低的εnd(t)值(-13.9～-12.2),兩階段nd同位素模式年齡變化為2.01ga～2.15ga。巖漿期鋯石具有較低的εhf(t)值,變化為-15.1～-11.9,兩階段hf模式年齡計(jì)算為2.01ga～2.21ga,與nd模式年齡一致。巖相學(xué)和地球化學(xué)特征均表明白面石花崗巖屬于典型的強(qiáng)過(guò)鋁s型花崗巖,結(jié)合年代學(xué)和同位素特征,推測(cè)其源區(qū)可能是類(lèi)似于桃溪群的變質(zhì)沉積巖。白面石花崗巖的地球化學(xué)特征類(lèi)似于華南許多的產(chǎn)鈾花崗巖,可能是多期變質(zhì)和重熔事件使其成為富鈾花崗巖,隨后在后期的地殼拉張導(dǎo)致的熱液活動(dòng)中轉(zhuǎn)移鈾,為鈾礦化提供鈾源。

桂北摩天嶺和元寶山地區(qū)廣泛發(fā)育花崗巖類(lèi)巖石。巖石地球化學(xué)研究表明,該區(qū)花崗巖類(lèi)巖石具有相對(duì)富硅、鉀,貧鈉、鈣,富集輕稀土以及ba、sr、eu虧損的特征。巖石屬于堿性-鈣堿性高鉀花崗巖,其分離結(jié)晶作用強(qiáng)烈,是巖漿演化至晚階段的產(chǎn)物。對(duì)巖石的成因分析表明,該區(qū)花崗巖類(lèi)巖石是在揚(yáng)子板塊與華夏板塊以及個(gè)別小型島弧地體的碰撞造山作用下形成的后造山花崗巖類(lèi)。

論述了華南陸殼的地層結(jié)構(gòu)、巖性組合及其含鈾性,各個(gè)構(gòu)造旋回對(duì)鈾的活化、遷移和富集作用。指出富鈾花崗巖的源巖特征是:具有高硅、富鋁、富鉀的富鈾陸殼。巖石組合主要以陸源泥砂質(zhì)碎屑巖建造為主,夾中酸性、基性火山碎屑巖建造和碳酸鹽巖建造等所組成的巖石。巖石經(jīng)受了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使其發(fā)生不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化、花崗巖化,最終形成富鈾花崗巖。