甘肃红石泉地区伟晶状白岗岩特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

摘要

甘肃红石泉地区位于龙首山铀多金属成矿带的西段，发育有我国典型的伟晶状白岗岩型铀矿床——红石泉铀矿床。上世纪80年代，前人对该区开展一定的地质找矿和科研工作，但对伟晶状白岗岩的研究较为薄弱。　　本文选取红石泉铀矿床含矿主岩—伟晶状白岗岩作为研究对象，通过野外地质调查、岩相学、主量元素、微量元素、稀土元素、Sr-Nd-Pb同位素、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年等方法手段，系统研究了其岩石矿物学、地球化学和年代学等特征，在此基础上探讨了岩石成因类型、构造环境、岩浆源区性质以及与铀成矿的关系。　　通过野外地质调查，查明了伟晶状白岗岩主要受 NW向断裂控制，岩体呈近东西向展布，东西长约3km，南北宽100～300m不等，主要侵入在龙首山群变质岩中，呈岩枝状出露。　　伟晶状白岗岩呈灰白色，风化后为浅黄色或浅黄略带褐色。主要为伟晶结构，偶见粗粒-中粒结构，块状构造。主要矿物为钾长石和石英，次要矿物为斜长石、白云母±黑云母（1%～2%），副矿物为锆石±黄铁矿，具有淡色花岗岩特征。　　主量元素方面，岩石具有富硅（SiO2=66.81%～77.81%）、富碱（ALK=7.46%～10.36%），贫铁（TFe2O3=0.62%～6.46%）、贫钙（CaO=0.24%～2.03%）、贫镁（MgO=0.29%～1.57%），弱过铝质（A/CNK=0.90～1.19）特征；相对富钾（K2O/Na2O=2.02～3.30）、富集FeO（Fe2O3/FeO=0.22）；碱度率指数（A.R.）=3.46～5.88，分异指数（DI）=89.92，里特曼指数（σ）=1.73～4.17；TFe2O3、CaO、MgO、Al2O3与SiO2负相关，DI与SiO2正相关。　　微量元素方面，具有相对富集Rb、Th、U、La、Ce、Nd、Zr、Hf，相对亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P、Ti、Eu元素特征，U、Th含量尤其偏高。稀土元素总量（∑REE）=87.42310-6～305.02310-6；LREE/HREE=1.61～13.63，LaN/YbN=1.51～16.29，轻稀土相对富集；LaN/SmN=1.86～5.48，GdN/YbN=0.34～2.28，轻稀土内部分馏程度较重稀土明显；δEu=0.30～0.89。　　Sr-Nd-Pb同位素方面，伟晶状白岗岩的(87Sr/86Sr)i=0.743780～0.937621，高于大陆地壳平均值；εNd(t)=-18.9～11.3，变化范围较大；Sm、Nd分馏不明显，对应的亏损地幔Nd的模式年龄T2DM=2538～2739Ma；Pb具有高放射性成因铅同位素特征。　　LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年，获得岩石年龄值为2455~2500Ma，表明岩石为新太古代-古元古代构造-热事件的产物。　　综合研究认为，伟晶状白岗岩具有S型花岗岩特征，形成于碰撞后构造环境，是由龙首山群变质岩脱水部分熔融形成，在岩浆运移、侵位过程中可能还有幔源物质的加入。伟晶状白岗岩与铀成矿关系密切，是铀成矿的主要物质基础。

目录

声明

1绪 论

1.1 选题来源、依据及研究意义

1.2 研究现状

1.3 研究的内容、方法和技术路线

1.4 完成工作量情况

2区域地质和矿区地质

2.1 大地构造位置

2.2 地层

2.3 构造

2.4 岩浆岩

2.5 区域矿产

2.6矿区地质特征

3伟晶状白岗岩岩体地质及岩相学

3.1岩体地质特征

3.2岩相学特征

4伟晶状白岗岩地球化学特征

4.1 测试单位与方法

4.2 主量元素特征

4.3微量元素特征

4.4 稀土元素特征

4.5 Sr-Nd-Pb同位素特征

5伟晶状白岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

5.1样品制备和测试方法

5.2结果分析

6岩石成因与铀成矿

6.1岩石成因类型

6.2构造环境判别

6.3源区性质判别

6.4成因过程

6.5白岗岩与铀成矿

7 结论

致谢

参考文献