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2 0 1 7年 1 1月 N o v e m b e r 2 0 1 7 岩 矿 测 试 R O C KA N DM I N E R A LA N A L Y S I S V o l . 3 6 ，N o . 6 6 4 1- 6 4 8 收稿日期 2 0 1 7- 0 4- 2 8 ；修回日期 2 0 1 7- 0 9- 0 5 ；接受日期 2 0 1 7- 1 0- 2 4 基金项目中国核工业地质局科研项目（ 2 0 1 6 3 7 ， 2 0 1 6 3 8 ） 作者简介徐争启， 教授， 博士生导师， 从事铀矿地质及地球化学教学和科研工作。E - m a i l 5 4 7 5 1 0 7 7 9 ＠q q . c o m 。 徐争启，欧阳鑫东，张成江， 等. 电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 6 ） 6 4 1- 6 4 8 . X UZ h e n g - q i ，O U Y A N G X i n - d o n g ，Z H A N G C h e n g - j i a n g ，e ta l . A p p l i c a t i o no fE l e c t r o nM i c r o p r o b eC h e m i c a lD a t i n gt oD a t i a n U r a n i n i t ei nP a n z h i h u aa n dI t s S i g n i f i c a n c e ［ J ］ . R o c ka n dM i n e r a l A n a l y s i s ， 2 0 1 7 ， 3 6 （ 6 ） 6 4 1- 6 4 8 . 【 D O I 1 0 . 1 5 8 9 8 / j . c n k i . 1 1- 2 1 3 1 / t d . 2 0 1 7 0 4 2 8 0 0 7 1 】 电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义 徐争启1，欧阳鑫东1，张成江1，姚建2，汤曼3 （ 1 . 成都理工大学地球科学学院，四川 成都 6 1 0 0 5 9 ； 2 . 核工业 2 8 0研究所，四川 广汉 6 1 8 3 0 0 ； 3 . 四川省地质矿产勘查开发局 1 0 6地质队，四川 温江 6 1 1 1 3 0 ） 摘要晶质铀矿和沥青铀矿是热液铀矿床的主要工业铀矿物， 在研究热液铀矿床成因及成矿规律方面具有 重要的意义。攀枝花大田地区是我国混合岩型热液铀矿分布区， 已发现粗粒特富铀矿滚石（ 铀含量 ＞ 1 0 ％） 及较富基岩矿石（ 铀含量为 0 . 1 ％ ～ 2 ％） ， 主要铀矿物为晶质铀矿， 对两种晶质铀矿成分及形成时代的研究 对该区混合岩型热液铀矿成矿规律研究具有重要的价值。本文通过对大田地区滚石中的晶质铀矿和基岩矿 石中的晶质铀矿进行矿物学及电子探针分析， 研究了晶质铀矿的成分及形成时代。结果表明 ①大田地区滚 石和基岩矿石中的晶质铀矿除铅之外化学成分较为相似， 两类矿石晶质铀矿中 U O 2含量为 7 7 . 3 6 ％ ～ 8 4 . 0 4 ％， T h O 2含量为 0 . 9 8 ％ ～ 5 . 5 9 ％， P b O含量为 1 . 7 9 ％ ～ 8 . 8 ％， 其中滚石晶质铀矿中的铅含量低于基岩晶 质铀矿， 钍含量高于基岩晶质铀矿； ②电子探针化学定年结果表明， 基岩矿石晶质铀矿的形成时代为 7 7 4 . 9 ～ 7 8 5 . 5M a ， 滚石晶质铀矿的形成时代为 7 8 3 . 7M a ， 与传统同位素测年结果（ 7 7 5～ 7 7 7 . 6M a ） 非常一致， 一 方面说明滚石晶质铀矿和基岩晶质铀矿为同一时代的产物， 另一方面说明电子探针原位测年方法是可靠的； ③在后期的热液蚀变中， 晶质铀矿先后发生了硅化、 碳酸盐化及赤铁矿化， 蚀变发生的时间分别为 7 3 0 . 6 M a 、 6 9 9 . 8M a 和 6 6 4 . 0M a 。此结论对研究攀枝花大田地区热液铀矿成矿时代及成矿作用过程提供了依据。 关键词晶质铀矿；电子探针定年；混合岩型铀矿；成矿时代；大田 中图分类号P 5 7 5 . 1 ；P 5 9 7 . 3 ；P 6 1 9 . 1 4文献标识码A 铀矿测年是制约铀矿成矿时代及成矿规律研究 的重要因素。长期以来， 传统铀矿测年方法是在化 学溶解后采用质谱仪进行同位素（ 比值） 测定， 进而 计算铀矿形成时代［ 1 - 2 ］。但该方法需要足够多的纯 的晶质铀矿或沥青铀矿等独立铀矿物。然而， 对于 很多铀矿床而言， 很难找到未氧化的纯的足够量的 晶质铀矿或沥青铀矿， 利用传统化学溶解法测量的 铀矿物 U-P b年龄严格意义上来说是一个混合年 龄。自从微区分析技术产生以来， 原位定年技术也 得到了不断的发展［ 3 - 5 ］， 电子探针原位化学测年方 法技术对铀矿物单点测年方法已得到国内外学者的 广泛关注［ 1 - 2 ， 6 - 9 ］， 特别是在热液铀矿形成时代及期 次研究方面得到了较多的应用， 促进了热液铀矿成 矿规律的研究［ 7 - 1 0 ］。 康滇地轴是我国重要的成矿地质单元， 攀枝花 大田地区位于康滇地轴中南段， 是康滇地轴混合岩 型热液铀矿分布区， 也是我国长期以来寻找前寒武 纪铀矿的重点地区。经过数十年的勘查， 发现了一 些矿点， 但规模不大。近年来， 在大田地区发现了富 含粗粒晶质铀矿的特富滚石（ 晶质铀矿最大粒径超 过 1 0m m ， U含量 ＞ 1 0 ％） ， 同时， 在大田Ⅱ号带基岩 中也发现了粒度较细的富铀地质体（ U含量在0 . 1 ％ 146 ChaoXing ～ 2 ％） 。特富滚石从何而来滚石中的晶质铀矿 与基岩中的晶质铀矿成分有何异同形成时代是否 相同这些问题制约着攀枝花大田地区乃至康滇地 轴混合岩中热液铀矿的成矿规律研究， 对成矿模式 及找矿模型的建立具有不可或缺的意义， 对今后该 区寻找类似的特富铀矿具有重要的指导价值。 1 第四系（ Q ） ； 2 斜长角闪混合岩（ P t 1k g m a） ； 3 黑云斜长混合岩（ P t 1k g m b） ； 4 眼球状混合片麻岩（ P t 1k g m c） ； 5 石英闪长岩（ Q δ 2） ； 6 碱性构造蚀变带； 7 地层界线； 8 实测断层； 9 推测断层； 1 0 平移断层； 1 1 大田铀矿Ⅱ号矿点及采样位置。 图 1 大田地区地质图（ 据姚建等， 2 0 1 2修改） ［ 1 4 ］ F i g . 1 G e o l o g i c a l m a po f D a t i a na r e a（ a f t e r Y a o ，e t a l . ， 2 0 1 2 ） ［ 1 4 ］ 前人从岩石学、 矿物学和地球化学角度进行研 究［ 1 1 ］， 初步认为该地滚石是Ⅱ号带富铀透镜体经过 风化脱落进入河沟形成的［ 1 2 ］， 但至目前， 还没有从 年代学角度对滚石和基岩富铀地质体的形成时代进 行研究。为此， 本文采用电子探针原位化学定年技 术， 并与传统晶质铀矿化学溶解法同位素定年方法 进行对比， 探讨了大田地区滚石和基岩富铀地质体 中晶质铀矿的化学组成及形成时代， 查明了含晶质 铀矿滚石来源。同时， 根据晶质铀矿电子探针成分 分析， 确定了蚀变类型和蚀变过程， 揭示了铀成矿作 用过程。本研究对大田地区乃至康滇地轴混合岩中 热液铀矿成矿规律研究具有十分重要的科学意义， 也为该区混合岩中寻找同类特富铀矿提供了科学 支持。 1 地质背景 攀枝花大田地区处于康滇地轴中南段。区内地 层发育较全， 基底为太古界古元古界的深变质 - 中深变质岩系及中新元古界的浅变质岩系； 盖层为 震旦系及古生界、 中生界地层， 另有新近系及第四系 沉积零星出露。研究区岩浆活动频繁， 形成了晋宁 期和海西期、 印支期岩浆岩。构造主要以近南北向 断裂为主， 以元谋绿汁江断裂、 安宁河易门断裂 为主要断裂， 其次还有少量北东向、 近东西向规模较 小的断裂分布。 大田矿区主要出露新元古界混合岩， 混合岩基 体以黑云斜长片麻岩、 变粒岩、 斜长角闪岩为主， 脉 体以长英质脉为主， 属于一套中高级变质岩。混合 岩根据岩性可以分为两类 角闪质变质岩（ 以斜长 角闪岩、 斜长角闪片岩片麻岩、 变粒岩） 和钾长花岗 片麻岩。此外还有少量的基性岩脉［ 1 3 ］（ 图 1 ） 。 大田铀矿矿体呈透镜状赋存于混合岩 F 2断裂 带之中， F 2产铀断裂带走向 N WW（ 近东西） ， 为北东 向 F 3碱交代构造蚀变带的次级断裂（ 图1 ） 。 围岩 246 第 6期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 1 7年 ChaoXing 蚀变主要有硅化、 赤铁矿化、 绿帘石化、 黝帘石化、 绿泥石化、 黄铁矿化等。通过镜下观察显示， 大田铀 矿原生铀矿物以晶质铀矿为主， 次为钛铀矿， 此外还 有一些晶质铀矿经过氧化后形成的次生铀矿。矿石 中金属矿物还有黄铜矿、 黄铁矿、 赤铁矿、 闪锌矿、 榍 石等。 2 样品采集与处理 根据研究目的， 本文在大田矿区采集两个样品 K D 1 6为大田Ⅱ号带河沟中的滚石； T 5为大田Ⅱ号 带基岩矿石。在图 1中红色方框表示采样位置。 滚石（ K D 1 6 ） 中晶质铀矿颗粒粗大， 周边氧化现 象明显， 形成了次生铀矿物（ 图 2 a ， b ） ， 镜下可以看 出， 晶质铀矿裂隙多， 裂隙中亦有次生铀矿物。采集 于基岩透镜体（ T 5 ） 中的晶质铀矿颗粒相对较小， 但 基本没有风化及氧化， 样品中的晶质铀矿保存状态 完好， 晶形完整， 表面平整， 内反射呈棕褐色， 反射光 均一（ 图 2 c ， d ） 。 a K D 1 6宏观特征；b K D 1 6镜下特征（ 反射光） ；c T 5样品镜下特征（ 反射光） ；d T 5样品内反射特征。 图 2 晶质铀矿样品形态及镜下特征 F i g . 2 S h a p ea n dm i c r o s c o p ef e a t u r eo f u r a n i n i t e 样品采集后送往成都理工大学地球化学实验室 进行处理。K D 1 6和 T 5样品先进行电子探针片制 作用于电子探针分析； 同时， 对颗粒比较粗的 K D 1 6 进行晶质铀矿单矿物挑选用于传统化学分析定年。 电子探针片和挑纯的晶质铀矿均送往核工业北京地 质研究院分析测试中心进行分析测试。 电子探针仪器型号为 J X A- 8 1 0 0 ， 分析方法执 行国家标准 G B / T1 5 0 7 4 2 0 0 8 电子探针定量分析 方法通则 。元素定量分析的测试条件为 加速电 压 2 0k V ， 束流 1 1 0 - 8A ， 束斑直径 5μ m ， 出射角 4 0 ， 分析方式为波谱分析， 修正方法为 Z A F 。所用 标准样品为 U- U O 2（ 测试时间 2 0s ） 、 T h-方钍石 （ 测试时间 3 0s ） 、 P b - P b S （ 测试时间 6 0s ） 。其中， 元素 U 、 T h 、 P b 分析线系为 M α ， 元素 Y 、 C e 、 N d分析 线系为 L α ， 元素 C a 、 F e 、 S i 分析线系为 K α 。 3 结果与讨论 3 . 1 电子探针分析结果及讨论 将滚石 K D 1 6和基岩 T 5样品制成电子探针片 进行分析。通过镜下鉴定， 挑选晶形完整、 保存较 好、 颗粒大的晶质铀矿进行电子探针分析。电子探 针镜下照片见图 3 ， 电子探针测试结果见表 1 。 346 第 6期徐争启， 等 电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义第 3 6卷 ChaoXing a K D 1 6- 1 ；b T 5- 1 ；c K D 1 6- 2 ；d T 5- 2 。 图 3 晶质铀矿电子探针照片 F i g . 3 E l e c t r o np r o b ep h o t o g r a p h s o f u r a n i n i t e 表 1 晶质铀矿电子探针分析结果及化学年龄 T a b l e 1 T h ee l e c t r o nm i c r o p r o b ea n a l y s i s r e s u l t s o f u r a n i n i t ea n dt h e i r a g e s 样品编号测点 含量（ ％）含量（ ％） N a 2O S i O 2 U O 2 F e OC a OY2O3K2OP b OT h O2总量UT hP b R a n c h i n 年龄（ M a ） 1/0 . 0 78 2 . 1 5/0 . 1 70 . 2 90 . 0 96 . 8 01 . 1 39 0 . 7 4 7 2 . 4 10 . 9 96 . 3 16 5 4 . 8 20 . 0 80 . 0 78 4 . 0 4/0 . 1 40 . 3 80 . 1 45 . 1 51 . 0 89 1 . 1 7 7 4 . 0 80 . 9 54 . 7 84 8 4 . 9 K D 1 6- 2 3/0 . 0 68 2 . 8 40 . 0 90 . 10 . 3 10 . 1 06 . 3 71 . 4 99 1 . 5 1 7 3 . 0 21 . 3 15 . 9 16 0 7 . 4 平均值0 . 0 30 . 0 78 3 . 0 10 . 0 30 . 1 40 . 3 30 . 1 16 . 1 11 . 2 39 1 . 1 4 7 3 . 1 71 . 0 85 . 6 75 8 2 . 4 1/0 . 0 57 7 . 6 1//0 . 2 20 . 1 97 . 6 52 . 8 78 8 . 6 1 6 8 . 4 12 . 5 27 . 1 07 7 3 . 3 20 . 0 70 . 17 8 . 6 80 . 0 1/0 . 1 60 . 1 86 . 7 83 . 2 98 9 . 5 4 6 9 . 3 52 . 8 96 . 2 96 7 4 . 8 K D 1 6- 130 . 0 20 . 7 47 9 . 5 10 . 1 30 . 8 4/0 . 22 . 3 05 . 5 98 9 . 5 3 7 0 . 0 94 . 9 12 . 1 32 2 4 . 3 40 . 0 50 . 6 68 2 . 0 20 . 1 80 . 6 80 . 0 80 . 2 21 . 7 94 . 4 59 0 . 3 3 7 2 . 3 03 . 9 11 . 6 61 7 0 . 2 平均值0 . 0 40 . 3 97 9 . 4 60 . 0 80 . 3 80 . 1 20 . 2 04 . 6 34 . 0 58 9 . 5 0 7 0 . 0 43 . 5 64 . 3 04 6 0 . 6 40 . 0 90 . 0 37 9 . 8 8/0 . 0 70 . 6 50 . 1 07 . 3 62 . 2 89 0 . 7 2 7 0 . 4 12 . 0 06 . 8 37 2 5 . 0 5//8 3 . 9 80 . 1 00 . 1 60 . 5 80 . 1 47 . 8 90 . 9 89 3 . 8 6 7 4 . 0 30 . 8 67 . 3 27 4 3 . 8 60 . 1 00 . 0 47 9 . 4 30 . 1 20 . 1 50 . 8 50 . 1 47 . 3 52 . 3 39 0 . 5 9 7 0 . 0 22 . 0 56 . 8 27 2 7 . 9 T 5- 21 10 . 0 70 . 0 67 8 . 7 7//0 . 6 60 . 1 78 . 63 . 7 19 2 . 3 4 6 9 . 4 33 . 2 67 . 9 88 5 3 . 4 1 20 . 0 50 . 18 0 . 2 6/0 . 1 20 . 6 70 . 1 58 . 4 62 . 7 49 2 . 77 0 . 7 52 . 4 17 . 8 58 2 7 . 8 1 30 . 0 40 . 0 78 1 . 0 40 . 1 10 . 2 20 . 8 40 . 1 48 . 6 43 . 3 89 4 . 7 3 7 1 . 4 42 . 9 78 . 0 28 3 5 . 0 平均值0 . 0 60 . 0 58 0 . 5 60 . 0 60 . 1 20 . 7 10 . 1 48 . 0 52 . 5 79 2 . 4 9 7 1 . 0 12 . 2 67 . 4 77 8 5 . 5 70 . 1 00 . 0 67 9 . 20 . 0 70 . 0 50 . 7 90 . 1 58 . 2 73 . 3 19 2 . 2 1 6 9 . 8 12 . 9 17 . 6 88 1 7 . 8 80 . 1 90 . 0 67 7 . 4/0 . 1 70 . 5 90 . 1 47 . 8 22 . 5 28 9 . 1 7 6 8 . 2 32 . 2 17 . 2 67 9 3 . 9 90 . 2 0/7 7 . 3 6/0 . 0 30 . 6 90 . 1 67 . 6 32 . 9 28 9 . 26 8 . 1 92 . 5 77 . 0 87 7 3 . 5 T 5- 11 00 . 0 60 . 0 77 9 . 0 7/0 . 1 10 . 6 10 . 1 08 . 82 . 8 69 1 . 8 2 6 9 . 7 02 . 5 18 . 1 78 7 3 . 4 10 . 1 30 . 0 47 7 . 5 4/0 . 1 20 . 7 50 . 1 27 . 72 . 7 78 9 . 5 1 6 8 . 3 52 . 4 37 . 1 57 7 9 . 4 20 . 0 40 . 0 48 0 . 4 60 . 1 70 . 0 30 . 5 90 . 1 37 . 5 62 . 2 99 1 . 6 7 7 0 . 9 22 . 0 17 . 0 27 3 9 . 4 30 . 1 60 . 0 67 8 . 4 2/0 . 1 80 . 8 90 . 1 16 . 4 52 . 3 88 8 . 7 1 6 9 . 1 32 . 0 95 . 9 96 4 6 . 8 平均值0 . 1 30 . 0 57 8 . 4 90 . 0 30 . 1 00 . 7 00 . 1 37 . 7 52 . 7 29 0 . 3 3 6 9 . 1 92 . 3 97 . 1 97 7 4 . 9 注 电子探针结果由核工业北京地质研究院分析测试中心分析。“ / ” 表示未检出。 446 第 6期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 1 7年 ChaoXing 从表 1可以看出， 无论是滚石（ K D 1 6 ） 还是基岩 （ T 5 ） ， 其中的晶质铀矿 U O 2含量均大于 7 7 ％。滚石 K D 1 6样品中， K D 1 6- 2各测点晶质铀矿化学成分 一致， 特别是 U O 2、 T h O2、 P b O的含量十分接近， U O2 含量大于 8 2 ％， 铅和钍含量较低， 是较纯的晶质铀 矿。K D 1 6-1中的晶质铀矿成分变化相对较大， U O 2含量在 7 7 . 6 1 ％ ～ 8 2 . 0 2 ％， 铅和钍含量略有增 加， S i O 2含量相对于其他几个测点最大。除铀、 钍、 铅元素外， 晶质铀矿中还含有钠、 硅、 铁、 钙、 钇、 钾等 元素。 从图 3可以看出， K D 1 6- 1样品中可见测点 1 、 2为亮色区域， 3 、 4为暗色区域， K D 1 6- 2样品中挑 选较亮且表面平整的测点 1 、 2 、 3 。分析结果显示， K D 1 6-1中的 3 、 4两个点的 P b O含量较低， 为 1 . 7 9 ％ ～ 2 . 3 ％， 有明显丢失。1 、 2测点的 P b O含量 较高， 分别为 7 . 6 5 ％和 6 . 7 8 ％。K D 1 6- 2中三个点 的 P b O含量均较高， 为 5 . 1 5 ％ ～ 6 . 8 0 ％。但与 T 5 样品比较， 铅含量总体上偏低。 基岩样品中， T 5-1晶质铀矿成分更为复杂， U O 2含量相对较低， 平均含量为 7 8 . 4 9 ％， 铅含量较 高， 平均含量为 7 . 7 5 ％， 钍的含量变化不大。T 5- 2 晶质铀矿不同测点成分变化较大， U O 2含量在 7 8 . 7 7 ％ ～ 8 3 . 9 8 ％， 铅的含量变化不大， 但含量是几 个样品中最高的， T h O 2的变化范围很大， 含量在 0 . 9 8 ％ ～ 3 . 7 1 ％。 3 . 2 电子探针化学定年结果及讨论 电子探针化学定年的计算有三种经典公式， 分 别是 J F W B o w l e s （ 1 9 9 0 ） ［ 1 5 ］、 法国学者朗香 （ R a n c h i n G . ，1 9 6 8 ） ［ 1 - 2 ］ 和 我 国 学 者 张 昭 明 （ 1 9 8 2 ） ［ 1 0 ］， 其中大部分学者采用郎香（ R a n c h i nG . ） 计算公式［ 8 ， 1 6 ］。本文亦采用郎香（ R a n c h i nG . ） 的计 算公式 t ＝ 7 5 5 0 P b / （ U 0 . 3 6 5 T h ） 式中 T h 、 U和 P b 代表质量分数， t 为晶质铀矿的年 龄（ M a ） 。 根据上述公式， 估算了滚石 K D 1 6和基岩 T 5样 品中晶质铀矿的形成时代， 列于表 1 。从表 1可以 看出， 基岩样品 T 5中的晶质铀矿年龄变化不大， 滚 石样品 K D 1 6中的晶质铀矿定年结果变化较大， 特 别是 K D 1 6- 1的测点年龄相差较大。究其原因， 是 由于晶质铀矿中铅含量的不同而引起。在郎香 （ R a n c h i nG . ） 的计算中， 如果铅没有丢失， 则可以直 接应用计算结果， 如果铅有明显丢失， 则计算年龄偏 低， 需要进行年龄校正。 基于上述分析， 对于基岩样品 T 5中的两颗晶质 铀矿， 其铅含量比较稳定， 没有丢失， 因而直接采用 计算结果作为晶质铀矿的形成年龄， 即 T 5样品形成 时间为 7 7 4 . 9～7 8 5 . 5M a 。而对于受到氧化的 K D 1 6滚石样品而言， 由于有铅的丢失（ 表 1中表明 铅明显偏低） ， 对于其年龄必须进行校正， 才能获得 可靠的年龄数据。 3 . 3 K D 1 6样品晶质铀矿年龄校正 在本文研究过程中， 对于滚石样品 K D 1 6的晶 质铀矿电子探针化学测年结果的校正采用 P a u l A L E X A N D R E的校正方法［ 1 7 ］。 P a u l A L E X A N D R E进行校正的基本观点认为， 假设晶质铀矿形成之初， 全部为 U O 2和 T h O2， 不含 有其他阳离子杂质， 而后期的热液作用将阳离子带 入， 将放射性成因 P b 带出。首先根据晶质铀矿的电 子探针分析结果， 将所含有的相关阳离子与 P b 做相 关性分析， 找出呈负相关的阳离子， 然后根据相关阳 离子总量与晶质铀矿计算年龄做相关性图解。在相 关性图解中， 当阳离子总量为 0时， 横坐标轴所代表 的年龄即为晶质铀矿结晶年龄。 基于上述原理， 将 K D 1 6样品晶质铀矿电子探 针所测得的主要阳离子 S i 2 、 C a2 、 N a、 K、 F e2 与 P b 2 做相关性分析。结果表明， 与 P b呈负相关 的阳离子主要为 S i 2 、 C a2 、 K、 F e2 ， 相关系数分 别为 -0 . 8 7 5 、-0 . 8 4 4 、-0 . 4 9 6 、-0 . 4 6 1 。根据 R a n c h i nG . 公式计算的年龄为 x 轴， 杂质阳离子总 量为 y轴， 根据 P a u l A L E X A N D R E方法做相关性 图， 推算晶质铀矿结晶年龄（ 图 4 ） ， 获得晶质铀矿形 成时代为 7 8 3 . 7M a 。 为了验证采用电子探针定年结果的可靠性， 本 研究在核工业北京地质研究院分析测试中心用传统 的同位素稀释法分析了滚石样品 K D 1 6-1和 K D 1 6- 2 的晶质铀矿年龄为7 7 5M a 和7 7 7 . 6M a ， 与 采用 P a u l A L E X A N D R E方法计算获得的晶质铀矿 形成年龄（ 7 8 3 . 7M a ） 基本一致， 这进一步说明了电 子探针化学定年方法是可靠的。 3 . 4 其他阳离子进入晶质铀矿的时间探讨 晶质铀矿形成时， 晶体中阳离子以 U为主（ 可 能含少量的 T h ） 。晶质铀矿形成后， 与后期热液中 的阳离子发生类质同象， 导致其他杂质阳离子进入 晶体内。根据 P a u l A L E X A N D R E的方法对每个阳 离子含量与计算年龄做图解， 即可以推算出晶质铀 矿中杂质阳离子进入晶质铀矿的时间［ 1 7 ］。 以 K D 1 6样品中与 P b呈高度负相关的各阳离 546 第 6期徐争启， 等 电子探针化学测年在攀枝花大田晶质铀矿中的应用及其意义第 3 6卷 ChaoXing a 晶质铀矿推算年龄图；b 硅化年龄推算图；c 赤铁矿化年龄推算图；d 碳酸盐化年龄推算图。 图 4 样品 K D 1 6晶质铀矿结晶年龄校正及杂质阳离子年龄推算图 F i g . 4 T h ee s t i m a t e da g eo f u r a n i n i t ea n dc a t i o ni nK D 1 6 子含量为 y 轴， 郎香（ R a n c h i nG . ） 推算年龄为 x 轴， 做相关性分析， 当 y 轴为零时， 相对应方程的 x 值即 为各杂质阳离子进入晶质铀矿的年龄。如图 4 b 、 d 、 c 所示， 根据线性方程得出 S i 、 C a 、 F e 进入晶质铀矿 晶体的时间分别为 7 3 0 . 6M a 、 6 9 9 . 8M a和 6 6 4 . 0 M a 。这种时代上的差异， 可能代表了多次热液作用 及蚀变事件的发生， 即晶质铀矿形成后不久随即发 生了硅化， 之后又发生了碳酸盐化， 而赤铁矿化的发 生相对较晚。 结合野外调查， 在攀枝花大田铀矿Ⅱ号矿带， 铀 矿具有明显的硅化、 碳酸盐化及赤铁矿化等蚀变现 象。因此， 此次通过 P a u l A L E X A N D R E方法推算滚 石样品 K D 1 6中的阳离子杂质的反应时间是可靠 的， 符合实际情况， 具有指导意义。 4 结论 铀矿物颗粒通常微细， 应用电子探针化学测年 技术对铀矿定年具有独特的优势。本文采用电子探 针分析深入研究了攀枝花大田地区混合岩型热液铀 矿滚石和基岩中晶质铀矿成分、 铀成矿作用发生的 时间及过程， 为研究大田地区， 乃至康滇地轴混合岩 型铀矿成矿规律及勘查方向提供了科学依据。 电子探针分析结果表明， 大田地区特富铀矿晶 质铀矿成分较为复杂， 且滚石与基岩矿石中的晶质 铀矿除铅外成分总体一致。大田地区铀矿Ⅱ号矿带 滚石晶质铀矿进行电子探针化学定年结果为 7 8 3 . 7 M a ， 与传统晶质铀矿同位素稀释法测年结果（ 7 7 5～ 7 7 7 . 6M a ） 吻合， 说明电子探针原位化学定年结果 是可靠的； 基岩矿石晶质铀矿电子探针化学定年结 果为 7 7 4 . 9～ 7 8 5 . 5M a ， 说明滚石晶质铀矿与基岩 晶质铀矿形成时代相同， 结合地球化学、 矿物学及地 貌特征， 表明大田地区Ⅱ号带滚石是从该基岩处风 化垮塌形成。本研究认为， 在后期的热液蚀变中， 晶 质铀矿先后发生了富硅、 富碱（ C a ） 的交代， 时间分 别为 7 3 0 . 6M a和 6 9 9 . 8M a ， 赤铁矿化则发生在 6 6 4 . 0M a 左右， 获得的研究成果为在康滇地轴混合 岩中寻找类似特富铀矿提供了科学依据和新的 思路。 5 参考文献 ［ 1 ］ 葛祥坤. 电子探针定年技术在铀及含铀矿物测年中的 开发与研究［ D ］ . 北京 核工业北京地质研究院， 2 0 1 3 . G e X K .R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n to fE l e c t r o n M i c r o p r o b eD a t i n go nU r a n i u m M i n e r a l sa n dU - b e a r i n g 646 第 6期 岩 矿 测 试 h t t p ∥w w w . y k c s . a c . c n 2 0 1 7年 ChaoXing M i n e r a l s ［ D］ .B e i j i n g B e i j i n gR e s e a r c h I n s t i t u t eo f U r a n i u mG e o l o g y ， 2 0 1 3 . ［ 2 ］ 葛祥坤， 秦明宽， 范光. 电子探针化学测年法在晶质铀 矿 - 沥青铀矿定年研究中的应用现状［ J ］ . 世界核地 质科技， 2 0 1 1 ， 2 8 （ 1 ） 5 5- 6 2 . G eXK ， Q i nM K ， F a nG . R e v i e wo nt h ea p p l i c a t i o no f e l e c t r o nm i c r o p r o b ec h e m i c a l d a t i n gm e t h o di nt h ea g e r e s e a r c ho fu r a n i n i t e / p i t c h b l e n d e ［ J ］ .Wo r l dN u c l e a r G e o s c i e n c e ， 2 0 1 1 ， 2 8 （ 1 ） 5 5- 6 2 . ［ 3 ］ 郭国林， 潘家永， 刘成东， 等. 电子探针化学测年技术 及其在地学中的应用［ J ］ . 东华理工学院学报， 2 0 0 5 ， 2 8 （ 1 ） 3 9- 4 2 . G u oG L ， P a nJY ， L i uCD ， e ta l . C h e m i c a ld a t i n g t e c h n i q u eo nt h ee l e c t r o np r o b em i c r o a n a l y s i sa n di t s a p p l i c a t i o no ne a r t hs c i e n c e ［ J ］ . J o u r n a l o f E a s t C h i n a I n s t i t u t eo f T e c h n o l o g y ， 2 0 0 5 ， 2 8 （ 1 ） 3 9- 4 2 . ［ 4 ］ 李学军， 郭涛， 王庆飞. 电子探针化学测年方法［ J ］ . 地学前缘， 2 0 0 3 ， 1 0 （ 2 ） 4 1 1- 4 1 4 . L i XJ ， G u oT ， Wa n gQF . E l e c t r o nm i c r o p r o b ec h e m i c a l d a t i n gt e c h n i q u e ［ J ］ . E a r t hS c i e n c eF r o n t i e r s ， 2 0 0 3 ， 1 0 （ 2 ） 4 1 1- 4 1 4 . ［ 5 ］ S c h u l zB ，S c h s s l e rU . E l e c t r o n - m i c r o p r o b eT h - U - P b m o n a z i t ed a t i n gi nE a r l y - P a l a e o z o i ch i g h - g r a d eg n e i s s e s a s ac o m p l e t i o no f U - P bi s o t o p i ca g e s （ Wi l s o nT e r r a n e ， A n t a r c t i c a ） ［ J ］ . L i t h o s ， 2 0 1 3 （ 1 7 5- 1 7 6 ） 1 7 8- 1 9 2 . ［ 6 ］ K e m p eU . P r e c i s ee l e c t r o nm i c r o p r o b ea g ed e t e r m i n a t i o n i na l t e r e du r a n i n i t e C o n s e q u e n c e so nt h ei n t r u s i o na g e a n dt h em e t a l l o g e n i cs i g n i f i c a n c eo fK i r c h b e r gG r a n i t e （ E r z g e b i r g e ， G e r m a n y ） ［ J ］ . C o n t r i b u t i o n st oM i n e r a l o g y a n dP e t r o l o g y ， 2 0 0 3 ， 1 4 5 （ 1 ） 1 0 7- 1 1 8 . ［ 7 ］ 张龙， 陈振宇， 田泽瑾， 等. 粤北产铀与不产铀花岗岩 中铀矿物特征的电子探针研究及其找矿意义［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 6 ， 3 5 （ 3 ） 3 1 0- 3 1 9 . Z h a n gL ， C h e nZY ， T i a nZJ ， e ta l . E P M A s t u d yo n c h a r a c t e r i s t i c so fu r a n i u m m i n e r a l si nu r a n i u m - b e a r i n g a n du r a n i u m - b a r r e ng r a n i t e s i nN o r t h e r nG u a n g d o n ga n d i t sp r o s p e c t i n g s i g n i f i c a n c e［ J ］ .R o c k a n d M i n e r a l A n a l y s i s ， 2 0 1 6 ， 3 5 （ 3 ） 3 1 0- 3 1 9 . ［ 8 ］ 张龙， 陈振宇， 田泽瑾， 等. 电子探针测年方法应用于 粤北长江岩体的铀矿物年龄研究［ J ］ . 岩矿测试， 2 0 1 6 ， 3 5 （ 1 ） 9 8- 1 0 7 . Z h a n gL ， C h e nZY ， T i a nZJ ， e t a l . T h ea p p l i c a t i o no f e l e
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