电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨_赵慧博.pdf

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2014 年 1 月 January 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol. 33,No. 1 102 ~109 收稿日期 2013 -07 -11; 接受日期 2013 -08 -11 基金项目 中国地质调查局地质调查工作项目 12120113014500 作者简介 赵慧博, 硕士, 助理工程师, 岩石矿物学专业。E- mail zhaohuibo5566126. com。 通讯作者 刘亚非, 工程师, 主要从事电子探针方面研究。E- mail dogwuwu163. com。 文章编号 0254 -5357 2014 01 -0102 -08 电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨 赵慧博1,刘亚非1*,阳珊2,叶美芳1,王志海1,王博1,常娜1 1. 中国地质调查局西安地质调查中心,陕西 西安 710054; 2. 安徽省地质实验研究所,安徽 合肥 230001 摘要 电子探针 Th - U - Pb 测年因其高分辨率与高精度的优势, 在独居 石、 锆石等定年矿物中得到了推广, 但在 Th、 U、 Pb 含量高的晶质铀矿、 沥 青铀矿等矿物中则应用较少。本文在铁矿床变质岩绿泥石、 阳起石黑云 母蚀变岩首次发现 U 含量高的晶质铀矿, 基于此, 结合该铁矿床地区的 地质背景, 利用偏光显微镜与电子探针等分析测试手段, 将镜下蚀变现 象、 年龄计算与其他相关元素分析相结合, 重点对晶质铀矿的成矿年龄 及成矿规律进行探讨。研究发现 通过镜下观察判断, 晶质铀矿的成因 类型与澳大利亚著名的变质型铀矿相似, 均为古老的变质型, 且周围的 脉石矿物均为绿泥石, 绿泥石皆由黑云母退变质而成, 铀矿的赋存位置 显示其与黑云母、 绿泥石之间有紧密联系, 其成矿年龄与黑云母、 绿泥石形成年龄息息相关。继而根据电子 探针数据计算成矿年龄, 判断成矿期次, 得出主要成矿期在 1654 17 Ma ~ 1805 17 Ma, 为中元古代中 期, 且主要成矿期与热液蚀变作用黑云母化有关, 后期活化富集时期在 657 17 Ma ~ 807 17 Ma, 为新 元古代南华纪时期, 此阶段是热液侵入、 绿泥石化广泛发育的时期; 选取较大颗粒对晶质铀矿的环带年龄进 行计算, 从年龄分布上证实后期有强烈的流体活动的发生, 且主要与绿泥石化相关。另外, 对比变质型与沉 积型铀矿中 Y2O3与 UO2含量发现, 两者之间存在负相关关系, 此关系对判断铀矿成因即是否为变质型或沉 积型可能有指示意义, 但缺乏大量的数据佐证, 需进一步研究。 关键词 晶质铀矿; 电子探针; 定年; 环带年龄; 成矿期次 中图分类号 P619. 14; P575. 1; P597. 3文献标识码 A 电子探针 Th - U - Pb 化学测年法在独居石原 位定年中普遍应用 [1 -5 ], 而在 Th、 U、 Pb 含量高的晶 质铀矿、 沥青铀矿等高铀矿物中的应用较少, 国内外 仅少数学者发表了相关成果 [5 -9 ], 均未引起足够的 重视, 其原因可能与晶质铀矿的稀少性、 颗粒细小、 放射性有关, 一直未得到推广, 但不可否认电子探针 在铀矿定年方面的高空间分辨率与精度分析的优 势。本文在测试某铁矿床样品过程中首次发现较多 且颗粒较大的晶质铀矿, 并判断赋矿岩石为古老变 质岩基体, 根据观察其成因与著名的澳大利亚变质 型铀矿有相似之处。针对此次发现, 采用偏光显微 镜下观察与电子探针测试相结合的方式, 利用显微 镜观察晶质铀矿的大小、 形态、 赋存状态以及判断其 成因类型, 且与何种蚀变作用相关, 继而利用电子探 针在铀矿定年中具高空间分辨率 可达 1 μm 原位 分析与数据精准的优势, 尝试对其进行化学定年, 通 过镜下岩石的蚀变作用 进退变质现象 与年龄结 果相结合, 根据现象与结果区分晶质铀矿形成的不 同期次, 为多阶段、 多期次成矿时代的划分提供理论 依据。 201 ChaoXing 1地质背景 研究区铁矿床总矿区中构造形态为一近南北向 的复式倒转褶皱, 该铁矿位于叠加在近南北向的复 式倒转褶皱上的一东西向的短轴向斜上, 按其形态 及成因可分为褶皱构造、 断裂构造及单斜构造三类, 此外尚有构造角砾岩及构造破碎带。矿体呈似层状 富集, 赋矿岩性有透闪黑云片岩、 角闪片岩、 蛇纹石 岩、 透闪石片岩、 菱铁矿岩等, 以菱铁矿岩为主, 含铁 矿物主要为磁铁矿; 透明矿物主要有黑云母、 透闪 石、 角闪石、 蛇纹石等。如图 1 所示。岩石经过进变 质至角闪岩相, 又后退变质至绿片岩相, 磁铁矿主要 成于前进变质作用, 在以后的变质作用或变质热液 活动期亦有少量磁铁矿形成; 研究的晶质铀矿发现 于该地区岩性为绿泥石化阳起石黑云母岩中, 该岩 石为本次研究选取的样品。 图 1绿泥石化阳起石黑云母岩中矿物特征 Fig. 1Mineral features of chlorite and actinolite biotite altered rock a岩石中蚀变的黑云母、 新鲜阳起石 正交偏光 ; b绿泥石 单偏光 ; c晶质铀矿颗粒 不规则状 , 周围可见放射晕圈; dc 图中的晶 质铀矿颗粒 反射光 ; e晶质铀矿颗粒 短板状, 边缘圆滑 赋存在绿泥石中; fe 图中的晶质铀矿颗粒 反射光 。 Act阳起石; Ch绿泥石; Ur晶质铀矿。 2镜下观察 显微镜下观察岩石内部结构、 形态, 辨认蚀变矿 物及铀矿赋存状态是提供岩石信息的首要一步, 本 文使用德国蔡司公司生产的型号为 Axioskop 40 的 301 第 1 期赵慧博, 等 电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨第 33 卷 ChaoXing Zeiss 偏光显微镜, 进行光、 薄片鉴定, 确定岩性、 蚀 变现象、 铀矿特征及赋存位置。 经观察, 赋矿岩石为绿泥石化阳起石黑云母岩, 该岩石的主要组成矿物为黑云母、 阳起石, 其中黑云 母多退变质变为绿泥石, 变质程度较深, 通过蚀变产 物推测原岩可能为基性岩 - 超基性岩, 黑云母为原 岩基性矿物的蚀变产物。晶质铀矿即产出黑云母晶 体或呈黑云母假象的绿泥石晶体内部或间隙中。 其中, 晶质铀矿在反射光下特征表现为 晶体形 态呈自形 - 半自形粒状, 板状、 不规则状, 晶体边缘 常圆滑。颗粒大小不等, 小至 1 μm 1 μm, 大至 236 μm 319 μm, 颗粒小的有集中分布的特点, 反 射色为灰色微带暗棕色, 反射率低, 约在 16 左右, 内 反射色为暗褐色, 均质性, 见两组发育完全、 接近正 交的解理, 边部具宽窄不等的放射晕边。 通过镜下观察可以得出, 独立的铀矿物晶质铀 矿形成于变质程度较深的变质岩中, 且其放射晕边 的普遍发育表明是一套古老的变质岩, 另外晶质铀 矿赋存于黑云母与绿泥石内部与间隙中, 表明其成 因与黑云母、 绿泥石有密切关系, 成因主要由热液蚀 变聚集导致, 多期蚀变可能导致晶质铀矿分期次生 成。故针对以上结论, 利用电子探针化学测年对其 成矿期次展开探讨。 3电子探针测试 电子探针测年技术以放射性核素衰变理论为基 础, 通过测定 U、 Th、 Pb 氧化物的含量, 根据衰变公式 最终计算年龄。此种测年方法具有简单快捷、 无损检 测、 微区原位、 通过显微背散射图像避开表层、 裂隙等 不准确位置等优点, 但也存在一些不足, 如晶质铀矿 封闭性较差、 对年龄较小的铀矿分析不准确等 [ 10 ]。 本文利用西安地质矿产研究所测试中心型号为 JXA -8230 电子探针对晶质铀矿、 独居石等进行 U、 Pb、 Th 等氧化物含量分析, 通过电子探针背散射图 像观察, 测试位置远离裂隙、 边缘等易发生 Pb 丢失 部位。测试条件为 电子探针加速电压 20 kV, 束流 1 10 -8 A, 束斑直径 1 ~5 μm, 修正方法 ZAF, 标准 样品选用 U、 ThO2、 PbCrO4、 Y3Al5O12, X 射线的 Mα 波段测定 Th 和 Pb, Mβ 测定 U, Lα 测定 Y。 3. 1钍铅铀的含量 由表 1 的分析结果看出, 研究区晶质铀矿的主 含量元素 UO2含量变化范围在 49. 44 ~ 83. 79 之间, 平均值为 66. 56; PbO 含量变化范围在 6. 57 ~29. 37之间, 平均值为17. 78; ThO2含量 变化 范 围 在 0. 55 ~ 14. 99 之 间, 平 均 值 为 6. 90。与徐国庆等 [11 ]研究总结的我国其他产地 变质型晶质铀矿相比, 可以看出 PbO 和 ThO2的含量 较后者高。其中 Th 的含量与温度有关, 温度越高, 含量越高, 说明晶质铀矿形成温度较高, 证实了前面 变质程度很深的结论。Pb 的含量与放射性衰变有 关, 即与成矿年龄呈正相关关系, 故推断铀矿成因类 型为较古老的变质成因。 表 1研究区晶质铀矿与我国其他地区变质型铀矿成分对比 Table 1Comparison of the uraninites component in the study area and other metamorphic regions 研究地区项目 w/ UO2 PbO ThO2 本研究区变质型 晶质铀矿 变化范围49.44 ~83.796.57 ~29.37 0.55 ~14.99 平均值66.5617.786.90 我国其他地区 变质型铀矿[11 ] 变化范围 UO227.16 ~67.51 UO36.74 ~48.98 6.60 ~11.24 0.014 ~0.24 平均值 UO254.49 UO320.97 8.540.061 3. 2电子探针定年计算方法及比较 因电子探针具有高的空间分辨率和真正意义上 的原位定年, 可以在很小的测年矿物颗粒上作出年 龄分布图, 即可以得到多阶段的年龄记录, 又使年龄 分析的地质意义更为明确。据多年来的同位素测年 分析结果表明, 由于晶质铀矿、 独居石中非放射性产 生的 Pb 含量非常少, 通常可以忽略不计。 选取晶质铀矿16 个较大新鲜且裂隙较少颗粒进 行测试, 个别颗粒选取2 ~3 个点, 总测点数 26 个, 测 出 U、 Pb、 Th 氧化物的含量, 根据 U - Th - Pb 等放射 性元素的衰变规律, 并参照前人研究, 采用经验公式 法与软件法分别进行计算, 经验公式法目的是为了更 简便快捷地进行计算, 将其与原始公式编程软件计算 结果比较, 目的是得出更适应该类型晶质铀矿计算的 经验公式, 方便简易计算。结果见表2。 采用的四种计算方法依次为 算法 1 Age1 t Pb 7550/ U 0. 36Th 式中,元 素 Th、U、Pb 为 质 量 百 分 比[Ranchin 1968 , 转引自文献[ 10] ] 。 算法 2 Age2 t λ -1ln 1. 104Pb/U 1 式中, λ 0. 000155125 Ma -1, Pb、 U 为原子百分数 Bowles[7 ] 。 算法 3 Age3 t Pb 1010/ 1. 612U 4. 95Th 401 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 表 2晶质铀矿电子探针元素 U、 Pb、 Th 含量与年龄计算结果 Table 2The contents of U,Pb,Th in the uraninite and their ages 编号 w/ UO2 PbO ThO2 年龄/Ma Age1Age2Age3Age4 编号 w/ UO2 PbO ThO2 年龄/Ma Age1Age2Age3Age4 U170.54122. 3735. 1472457227819381894U1473.121. 2444.4652261211518311770 U272.24421. 4135. 0442299215118251796U1570. 77220.0665. 3782194207117191730 U370.0918. 5545. 3332049195216041635U1667. 75519. 987. 5532254214216401772 U478. 56. 5716. 008647683506583U1783.7978. 780.552831844771733 U566.98918. 4368. 6822091201914691669U1867. 41617.6159. 6591976193113531593 U668.94918. 8646. 6172103200915791673U1966. 64920.2319. 8272292219515581801 U749.4429. 36714. 9994259376722842881U2070. 14219.9723. 5182224207918471745 U857.64518. 90918. 1452343234312381853U2174. 3119. 2397. 139955991717838 U966.67619. 6438. 3282242214015891766U2267. 64220.2886. 6782303217317191802 U1068.50122. 4087. 8742498233818051925U2366. 60118. 378. 1822100202314951674 U1172.37120. 6024. 6372213207817791740U2466. 01721. 296. 9522471231118201907 U1265.26317. 75110. 1032049199913741643U2567. 88319.2545. 1312196207217211730 U1373.87317. 3476. 8151807175913671473U2674. 29511.4773.461208121010121034 式中, U、 Th、 Pb 的量为原子百分数 Cameron - Schimann[12 ] 。 算法 4 Age4 软件法 利用美国 McSwiggen & Associates 研制的 MonaziteAge 软件 , 经 6 组电子探 针测试误差值计算, 误差年龄平均值在17 Ma 左右。 从图 2 可以看出, Cameron - Schimann 法计算出 的年龄值相对于相对于 Ranchin 法与 Bowles 法而 言, 与 MonaziteAge 软件曲线更贴近, 故推断计算方 法 Cameron - Schimann 法 [12 ]与软件公式法计算出 来的结果最吻合。因计算得出的年龄值多在 1500 Ma 以上, 故相对来说 Cameron - Schimann 经验公式 法更适宜于年龄偏大的样品进行简易计算。另外, Ranchin 法对计算 200 Ma 以下的结果较好, 对年龄 值较大的样品给出的值偏大 [10 ]; Bowles 法没有考虑 Th 的影响, 当 Th 含量高时, 给出的年龄值偏小, 当 Th 含量低时, 给出的年龄值比正确值偏大 [7 ]。 图 2四种方法计算年龄结果对比图 Fig. 2Comparison of calculated ages with four s 3. 3晶质铀矿年龄分布区间及成矿期次的指示 根据软件年龄计算结果, 进行概率分布统计作 图, 从图 3 和图 4 可以看出 年龄峰期范围大致可以 分为三个区间, 指示成矿的三个期次。 图 3晶质铀矿成矿年龄概率统计图 Fig. 3The probabilitystatisticalchartofuraninite s mineralization age 图 4晶质铀矿年龄区间分布图 Fig. 4Age distribution of uraninite 501 第 1 期赵慧博, 等 电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨第 33 卷 ChaoXing 第一个区间是 2880 17 Ma 左右, 为新太古 代时期。据相关地质资料, 利用同位素地质全岩 Rb - Sr 分析, 得出 Rb - Sr 等时线年龄值在 2681 65 Ma ~ 2963 7. 98 Ma 之间, 多数集中在 2700 Ma 左右 [13 ], 代表原岩主体的形成年龄。此区间的 年代正好与原岩成岩年龄相符, 所以推断为成岩期 便有少量晶质铀矿的产生, 为成矿阶段的第一期次。 但是存在的问题是测试的点位中只有一个点的数据 在此范围内, 数据少没有很好的代表性, 这里只提出 探讨, 需要更多样品的测试结果与讨论。 第二个区间是 1654 17 Ma ~ 1805 17 Ma, 为中元古代中期。此区间分布范围最集中, 为 晶质铀矿主要成矿时间, 为成矿的主成矿期次。 第三个区间是 657 17 Ma ~ 807 17 Ma, 为新元古代南华纪时期。结合镜下观察, 黑云母普 遍发生绿泥石化, 推测此区间为后期热液涌入, 发生 蚀变, 后期活化再改造的阶段, 为成矿的第三阶段。 3. 4晶质铀矿环带电子探针化学定年 在成矿期次建立的基础上, 选取两个较大粒度、 且具代表性的晶质铀矿从边缘 - 中间 - 边缘进行电 子探针化学年龄测定, 旨在对矿床年龄以及热液活 化改造年龄的分段性作进一步探讨, 进而对该地区 古老的变质岩的演化历史提供可靠的年龄依据。 选取第一个颗粒 U9 , 大小约 200 μm 图 5 左 , 第二个颗粒 U18 , 大小约 230 μm 图 5 右 , 测试点数均为 20 个, 数据与 40 组年龄值对应表详 图 5U9左与 U18右颗粒取点点位 Fig. 5Particle sites of U9 and U18 见表 3 和表 4, 通过对年龄分布的统计, 两个晶质铀 矿颗粒的年龄符合前面主要成矿期年龄的范围, 说 明此两个晶质铀矿颗粒均在主成矿时期形成, 另外 对其计算年龄分段性进行探讨, 制作年龄环带分布 图 见图 6 , 并得出以下结论。 1 U18 颗粒年龄变动范围较 U9 颗粒大。结 合背散射图像观察其颗粒光滑程度不难看出, U9 颗 粒表面较新鲜, 受到较少的后期改造作用, 10 ~ 15 点之间有一横贯的裂隙; U18 颗粒在 7 ~15 点处, 则 出现较多的裂隙, 受到后期改造作用明显。 表 3 U9 晶质铀矿环带数据 Table 3The band data of uraninite U9 氧化物 w/ U9- 1U9- 2U9- 3U9- 4U9- 5U9- 6U9- 7U9- 8U9- 9U9- 10 UO259.28458.77760.09160.88960.20161.36661.73461.14160.31561.487 PbO18.35317.31217.45817.59518.06918.68615.94617.70918.07817.528 ThO218.00620.12116.93915.49216.44715.21315.79415.05214.76615.042 年龄/Ma Ag4 1772168716891691173817681540169817471676 氧化物 U9- 11 U9- 12 U9- 13 U9- 14 U9- 15 U9- 16 U9- 17 U9- 18 U9- 19 U9- 20 UO261.88 61.13 61.28260.19962.32361.82867.68468.82163.68361.426 PbO16.87317.75918.01117.83317.33117.61220.29420.41619.12917.744 ThO214.65115.11115.29716.015 16.3 17.007 8.295 7.928 13.37616.434 年龄/Ma Ag4 1618170117171722163616641792178017621686 表 4 U18 晶质铀矿环带数据 Table 4The band data of uraninite U18 氧化物 w/ U18- 1 U18- 2 U18- 3 U18- 4 U18- 5 U18- 6 U18- 7 U18- 8 U18- 9 U18- 10 UO270.47573.42674.66376.972 77.4 79.22982.95781.78382.81281.881 PbO19.76318.19218.44316.44316.819 9.3155.546.815.495 7.355 ThO22.851 2.095 0.937 2.078 0.962 4.4864.774.378 4.802 3.179 年龄/Ma Ag4 17281564156613801405804473584470629 氧化物 U18- 11U18- 12U18- 13U18- 14U18- 15U18- 16U18- 17U18- 18U18- 19U18- 20 UO278.79977.18676.769 75.22 75.49174.08673.24173.83269.94669.565 PbO10.92610.26113.43411.27412.87517.16414.102 13.9 19.19721.006 ThO24.591 4.788 3.005 4.861 4.066 2.9574.715.137 3.299 4.938 年龄/Ma Ag4 93589911571001112714741250122516951822 601 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 图 6 U9 和 U18 颗粒年龄分布图 Fig. 6Age distribution of U9 and U18 2 两者的年龄分布图存在共性。即 从边缘 →中间→边缘均出现年龄值由高→低→高的现象, 出现了分段性, 表现为在裂隙发育处年龄值偏低, 推 测在裂隙发育处 Pb 发生了流失现象, 故计算出的年 龄值偏低。此结果说明铀矿经历了后期改造作用, 导致放射性成因铅丢失, 因为只有在明显的流体活 动下, Pb 的扩散比较明显。 3. 5其他相关元素及矿物对比 因研究区铀矿属于变质型铀矿, 但我国的铀矿类 型主要以沉积型矿床为主, 通过大量的数据比较发 现, 元素Y 在两种不同的矿床中含量具有不同的表现 特征, 对变质型铀矿与沉积型铀矿的Y 的氧化物含量 进行对比 表5 , 选取的沉积型铀矿的数据来自我国 其他地区, 从中发现其中可能存在相关的规律。 表 5研究区变质型铀矿与其他地区沉积型铀矿的 Y 2O3与 UO2含量 Table 5The content of Y2O3and UO2in the study area and other sedimentary uranium deposits 氧化物 研究区变质型铀矿 w/ 151617181920212223242526272829 Y2O32. 680. 792.392.690.873. 112.270.350. 963.580. 430. 341.302.200. 26 UO270.0978.566.9968.9577. 9357.6566.6868.5072.3765.2673.8786.7770. 7767.7583.8 氧化物 其他地区沉积型铀矿 w/ 1234567891011121314 Y2O34. 974. 239.517.576.146. 387.456.874. 488.443. 137. 826.299.93 UO260.4354. 9735.6248.9432. 3540.8940.4343.6153.4252.1655.2542.4837. 6936.84 通过作图 图 7 对比发现, 沉积型铀矿 UO2含 量较研究区变质型 UO2低, 但沉积型铀矿 Y2O3含量 较变质型铀矿 Y2O3高。但是无论是哪一种成因类 型的铀矿物, Y2O3含量与 UO2含量均统一呈负相关 关系。所以初步可以得出结论 Y2O3的含量多少及 与 UO2之间的负相关关系对判断铀矿成因类型具指 图 7研究区变质型铀矿与其他地区沉积型铀矿的 Y 2O3与 UO2含量对比图 Fig. 7Comparison of the content of Y2O3and UO2in the study area and other sedimentary uranium deposits 示意义, 此结论需在以后的研究中继续验证。 3. 6其他相关元素成分 国外学者通过对澳大利亚的古老变质型铀矿研 究发现, 矿床周围区域中的流体 - 岩石相互作用的 程度很高, 具丰富的绿泥石化流体作用。绿泥石是 澳大利亚所有铀矿床中唯一普遍、 富集的矿物, 铀矿 的形成与绿泥石的关系被国外许多学者热烈讨 论 [14 -17 ]。在澳大利亚 Ranger 矿床, 赋矿岩性为石 墨黑云母绿泥石片岩, 矿化伴随着强烈的绿泥石化 作用 [18 ]。在 Nabarlek 矿床中, 矿体也主要生成于绿 泥石化、 磁铁矿析出阶段, 晶质铀矿产生再活化富 集。其中绿泥石部分或完全交代黑云母, 并将绿泥 石根据不同的成分划分成三个世代 [18 ]。在成矿时 期上,Hegge 等 [19 ]认为东 Allgator 河地区的铀矿的 活化初始阶段正好与区域变质作用年龄相符。 本研究也通过电子探针对黑云母、 绿泥石中相 关元素 U、 Th、 Pb 含量做了测试, 并对比黑云母、 绿 泥石的元素成分发现, 大部分黑云母含有少量的 701 第 1 期赵慧博, 等 电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨第 33 卷 ChaoXing Pb、 Th, 推测成岩期可能与热液蚀变作用黑云母化 有关, 该铀矿为一套变质型成因矿床; 蚀变的绿泥石 中几乎无 Pb、 Th, 由此推测晶质铀矿的后期相对富 集与黑云母的绿泥石化相关。 另外在岩石中发现了大量的独居石颗粒与金属 矿物黄铁矿, 据研究, 变质岩中的晶质铀矿常与独居 石、 黄铁矿等伴生, 其矿物组合的规律与前面研究 相符。 4结语 本文主要将镜下蚀变现象、 电子探针测年与电 子探针其他相关元素分析结果相结合, 探讨了晶质 铀矿的成矿年龄及成矿规律。研究发现, 晶质铀矿 的成因类型与澳大利亚著名的变质型铀矿相似, 均 为古老的变质型, 且周围的脉石矿物均为绿泥石; 根 据电子探针计算年龄结果, 主要成矿期在 1654 17 Ma ~ 1805 17 Ma, 为中元古代中期, 后期活 化富集时期在 657 17 Ma ~ 807 17 Ma, 为新 元古代南华纪时期, 此阶段是热液侵入, 绿泥石化广 泛发生的时期; 通过对大颗粒晶质铀矿的环带年龄 进行计算, 证实后期有强烈的流体活动的发生, 且主 要与绿泥石化相关, 与前面结论相吻合。 本文存在一些不足之处, 需要进一步改进与完 善 ①晶质铀矿的封闭性较独居石、 锆石等矿物差, 容易发生铅丢失导致计算结果偏低, 故本文未能用 等时线年龄验证; ②年龄计算数据 2880 Ma 与成岩 年龄相符, 但是此阶段年龄数据少, 缺乏确凿依据, 需要开展更多的测试工作; ③与沉积型铀矿对比得 出的元素 Y 与 U 之间的负相关关系, 此结论需要大 量的数据验证才能准确定论。 5参考文献 [ 1]张照志, 赵磊, 孟庆祝, 陈卉泉. 电子探针化学测年 技术及其在地学中的应用[J] . 现代地质, 2001, 15 1 69 -73. [ 2]周剑雄, 陈振宇, 芮宗瑶. 独居石的电子探针钍 - 铀 - 铅化学测年[ J] . 岩矿测试, 2002, 21 4 241 -246. [ 3]李学军, 郭涛, 王庆飞. 电子探针化学测年方法[J] . 地学前缘, 2003, 10 2 411 -413. [ 4]张文兰, 王汝成, 华仁民. 副矿物的电子探针化学定年 方法原理及应用[J] . 地质论评, 2003, 49 5 253 - 260. [ 5]彭松柏, 朱家平, 李志昌. 电子探针铀 - 钍 - 铅定年方 法及其在构造分析中的应用前景[J] . 岩矿测试, 2004, 23 1 44 -45. [ 6]张昭明. 电子探针在测定晶质铀矿年龄中的应用[ J] . 放射性地质, 1982 5 408 -411. [ 7]Bowles J F W. Age dating of individual grains of uraninite in rocksfromelectronmicroprobeanalyses [J] . Chemical Geology, 1990, 83 1 -2 47 -53. [ 8]Kempe U. Precise electron microprobe age determination in altered uraninite Consequences on the intrusion age and the metallogenic significance of the Kirchberg granite Erzgebirge,Germany [J] . Contributions to Mineralogy and Petrology, 2003, 145 1 107 -118. [ 9]Votyakov S L,Ivanov K S,Khiller V,Bochkarev V, Erokhin Y. Chemical microprobe Th- U- Pb age dating of monazite and uraninite grans from granites of the Yamal crystalline basement[ J] . Doklady Earth Sciences, 2011, 439 1 994 -997. [ 10] 葛祥坤. 电子探针 Th - U - Pb 微区测年方法及其在 铀矿地质研究中的应用前景[J] . 铀矿地质, 2008, 4 3 175 -179. [ 11]徐国庆, 王爱珍, 顾绮芳, 张静宜, 张昭明, 黄裕柱. 我国晶质铀矿和沥青铀矿的某些矿物学特征[J] . 矿物学报, 1982 3 193 -199. [ 12] Cameron- Shimann M. Electron microprobe study of uranium minerals and its application to some Canadian deposits [ D] . Edmonton University of Alberta, 1978 343. [ 13] 孙玉宝. 安徽霍邱李老庄铁矿 - 菱镁矿矿床地质特 征及矿床成因类型[J] . 矿产与地质, 2007, 21 5 535 -536. [ 14] Muto T,Hirono S,Kurata H. Some aspects of fixation of uranium from natural waters [J] . Mining Geology, 1965, 15 74 287 - 298. [ 15]Nutt C J. Description of drill- hole ⅧV core from the Jabiluka unconity- type deposit,Northern Territory, Australia [R] . U. S.Geological Survey Open- File Report, 1984, 2 1 84 -299. [ 16] Ludwig K R, Grauch R I, Nutt C J, Nash J T, Frishman D,Simmons K R. Age of uranium mineralization at the JabilukaandRangerdeposits, NorthernTerritory, Australia New U- Pb isotope evidence [J] . Economic Geology, 1987, 82 4 857 -874. [ 17] Gustafson L B, Curtis L W. Post- Kombolgie metasomatism at Jabiluka, Northern Territory, Australia, and its significance in the ation of high- grade uranium mineralization in lower proterozoic rocks [J] . Economic Geology, 1983, 78 1 26 -56. [ 18] Ewers G R, Ferguson J. The Nabarlek uranium deposits, Northern Territory, Australia;Somepetrologicand geochemical constraintsongenesis [J] . Economic Geology, 1983, 78 5 823 -837. [ 19]Hegge M R, Rowntree J C. Geologic setting and concepts on the origin of uranium deposits in the East Allgator River region,N. T. ,Australia [ J] . Economic Geology, 1978, 73 8 1420 -1429. 801 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing The Application of Electron Microprobe Dating on a Genetic Type of Uraninite ZHAO Hui- bo1,LIU Ya- fei1*,YANG Shan2,YE Mei- fang1,WANG Zhi- hai1, WANG Bo1,CHANG Na1 1. Xian Center of Geological Survey,China Geology Survey,Xian 710054,China; 2. Anhui Institute of Geology and Mineral Resources Experiment,Hefei 230001,China Abstract Based on the advantages of high resolution and accuracy, Electron Probe Microanalysis EPMA for Th- U- Pb is conducte
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