陕西商丹陈家庄铀矿区花岗岩体和伟晶岩脉的U-Pb年龄、地球化学特征与铀成矿作用

摘要

cqvip:陕西陈家庄铀矿床是我国北秦岭商州-丹凤伟晶岩型铀矿集区中一个重要的矿床,铀矿体均产于加里东期花岗岩体周边花岗伟晶岩脉与围岩(秦岭群变质杂岩)的接触部位。本文对矿区花岗岩体、花岗伟晶岩脉开展了详细的岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学研究,进而对其成因、成岩构造环境和铀矿化机理进行了探讨。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,黄龙庙黑云母花岗岩体,陈家庄二长花岗岩体和非矿、贫矿、富矿花岗伟晶岩脉的成岩年龄分别为(446±3)Ma、(419±2)Ma、(417±3)Ma、(414±4)Ma和(416±3)Ma。地球化学分析显示:黄龙庙黑云母花岗岩体具有Ⅰ型花岗岩、埃达克质岩特征,源自加厚下地壳的部分熔融,形成于块体碰撞构造环境;陈家庄二长花岗岩体也具有I型花岗岩特征,但源区深度略浅,形成于碰撞后的减压环境。花岗伟晶岩脉与陈家庄二长花岗岩体近于同时形成,且具有亲缘性。铀矿物及富铀黑云母均产于花岗伟晶岩脉中。对比研究揭示,非矿、贫矿、富矿花岗伟晶岩脉地球化学特征和铀赋存状况的差异由同化混染作用程度高低所致。在花岗伟晶岩脉与秦岭群变质杂岩的接触部位,同化混染作用较弱的部位形成的二云母花岗伟晶岩脉仅具有弱的铀富集,同化混染作用较强的部位所形成的富石英、黑云母花岗伟晶岩脉则高度富集铀且构成铀矿体。综合研究表明,花岗伟晶岩脉成岩期后的同化混染作用是铀富集成矿的主导因素。