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等高場強元素,貧ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y對10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花崗巖多種判別圖上,投影點主要落在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。通過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擠壓的中侏羅世。而在晚侏羅世早期相對拉張的作用下,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,且有較強的結(jié)晶分異作用。

以冀西石湖金礦麻棚巖體為研究對象,分別對斑狀花崗巖、花崗閃長巖及石英閃長巖的巖石化學(xué)成分、微量元素及稀土元素進(jìn)行了系統(tǒng)測定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個構(gòu)造巖漿巖帶的ne端紫荊關(guān)王安鎮(zhèn)石英正長巖體(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)。通過系統(tǒng)的野外調(diào)查,將巖體劃分為3個主要的成巖期次:第1期為含小斑細(xì)中粒黑云母二長花崗巖,第2期為中斑中粒黑云母二長花崗巖,第3期為大斑中粗粒黑云母二長花崗巖,具有同心環(huán)帶分布特征。在礦物組成和巖石地球化學(xué)成分特點上,這3期花崗巖體基本相似,均由鉀長石、斜長石、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。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,是中國東部晚中生代大規(guī)模巖漿作用晚期的產(chǎn)物。

　通過對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力學(xué)背景之一。大吉山花崗巖體在演化過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。通過鋯石la-icp-msu-pb法測得兩巖體侵位時代分別為129±1ma和117±1ma。桃花山主體巖性為(片麻狀)二云母二長花崗巖,sio2=71.75%~73.81%,k2o/na2o=0.84~1.11,屬弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列;巖石明顯富集大離子親石元素,虧損高場強元素;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)。小墨山黑云母二長花崗巖sio2=69.64%~72.73%,k2o/na2o=0.62~0.7,準(zhǔn)鋁質(zhì)至弱過鋁質(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,桃花山二云母二長花崗巖為殼源含白云母過鋁花崗巖類(gpg),源巖為華南古元古代基底;小墨山黑云母二長花崗巖類似含堇青石及富黑云母過鋁花崗巖類(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。

文章簡要敘述了我國南方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)—弱過鋁質(zhì)、貧鈣、低鎂,10000×ga/al比值較大,強烈富集高場強元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba強烈虧損,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—花崗閃長巖質(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)特征表明屬二長花崗巖類,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,屬過鋁的鈣堿性系列。巖石中強不相容元素rb、ba、zr等強烈富集,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)換時的巖漿活動,屬于加里東期造山旋回時期產(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—平江一帶分布有許多新元古代花崗巖體,對其中的張邦源巖體進(jìn)行鋯石shrimpu-pb年齡測定,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)?？傮w屬鎂質(zhì)過鋁質(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,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幔混合花崗巖的性質(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,清陽河單元可能是在弧陸發(fā)生軟碰撞時,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)過脫水熔融產(chǎn)生。淡色花崗巖可劃分為三種不同的巖石類型:(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,由長英質(zhì)下地殼經(jīng)黑云母脫水熔融產(chǎn)生。源區(qū)殘留獨居石、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)殘留鉀長石是淡色花崗巖虧損sr、ba的主要原因。

文章對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)分類及特征分析,結(jié)果表明該區(qū)水化學(xué)類型為hco3-ca型。并利用phreeqc對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)模擬計算的飽和指數(shù)說明了該區(qū)地下水的溶解平衡狀態(tài)。

i 內(nèi)蒙古固陽縣花崗巖巖石地球化學(xué)特征 摘要 研究內(nèi)蒙古固陽縣二疊紀(jì)侵入的花崗巖的化學(xué)組成，包含其成分的來源、含量、分 布、種類及化學(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)理論問題。 本區(qū)巖漿活動從色爾騰山期到燕山期均有，以侵入活動為主，噴發(fā)活動主要集中于 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、堿性基性巖類和酸性巖類。 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 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 云母花崗巖與二長花崗巖主

通過對貝勒庫都克一帶花崗巖類的巖相學(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,貝勒庫都克序列中主要巖性有細(xì)中粒不等粒正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云二長花崗巖,細(xì)粒正長花崗巖,似斑狀細(xì)粒二長花崗巖。巖石化學(xué)總體上具有高硅、高鋁、貧鈣鎂.貝勒庫都克巖體明顯富集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)以銪強虧損為特征;貝勒庫都克花崗巖形成在碰撞,造山之后,相對穩(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,鋁飽和指數(shù)a/cnk為1.15～1.28,屬于強過鋁花崗巖。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。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過鋁s型花崗巖,結(jié)合年代學(xué)和同位素特征,推測其源區(qū)可能是類似于桃溪群的變質(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)育花崗巖類巖石。巖石地球化學(xué)研究表明,該區(qū)花崗巖類巖石具有相對富硅、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)晶作用強烈,是巖漿演化至晚階段的產(chǎn)物。對巖石的成因分析表明,該區(qū)花崗巖類巖石是在揚子板塊與華夏板塊以及個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。

論述了華南陸殼的地層結(jié)構(gòu)、巖性組合及其含鈾性,各個構(gòu)造旋回對鈾的活化、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)造運動,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。