内蒙古赤峰南窝铺铀矿床英安岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

摘要

南窝铺铀矿床位于西拉木伦缝合带以南、康宝—围场—赤峰断裂带(华北北缘断裂带的一部分)以北的白乃庙加里东期岛弧带和华北古板块北缘海西期俯冲—碰撞带,属沽源—红山子铀成矿带北东段红山子—广兴铀成矿亚带的一个铀矿床,铀矿体赋存在额里图组安山岩—英安岩—流纹岩组合中.该组合中的英安岩SHRIMP锆石n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄为268.1±2.5 Ma(N=15,MSWD=0.85),结合安山质角砾凝灰岩的锆石U-Pb年龄为277.1±0.9 Ma,指示额里图组安山岩—英安岩—流纹岩的地质时代属早二叠世(乌拉尔世)—中二叠世(瓜德鲁普世)早期;英安岩SiO2=65.49％～68.23％,K2O=1.83％～2.56％,Na2O=4.13％～5.01％,(K2O+Na2O)=5.96％～7.47％,K2O/Na2O=0.43～0.59,(FeO+Fe2O3)=3.13％～4.63％,MgO=1.25％～1.79％,在TAS图解上落入亚碱性系列英安岩区,在FAM图解上落入钙碱性系列范围,在SiO2—K2 O图解上落入中钾钙碱性系列范围,在Na2 O—K2 O图解上落入I型花岗岩区;Al2 O3=15.74％～16.77％,CaO=2.87％～3.59％,A/CNK=0.95～1.12(平均为1.04,<1.1),标准矿物刚玉(C)的含量为0～1.74％,平均为0.96％,指示源岩为I型岩浆岩;英安岩稀土元素总量低,富集轻稀土,Eu无明显负异常,ΣREE=76.5×10-6～95.4×10-6,(La/Yb)N=4.97～12.5(平均8.95),δEu=0.80～1.13(平均0.94),稀土配分模式为右倾型,与安第斯型钙碱性系列火山岩基本一致.英安岩明显富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Sr等和亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti等,微量元素蛛网图与安第斯型钙碱性系列火山岩的形式一致,在Ce—SiO2、Al2 O3—Ga图解上均落入I型花岗岩区,在Ta—Yb、Nb—Y构造环境判别图解上落入火山弧花岗岩区域(VAG)及同碰撞花岗岩(syn-COLG)交界处,在Rb—(Y+Nb)、Rb—(Yb+Ta)构造环境判别图解上落入火山弧花岗岩区域(VAG),指示英安岩形成于俯冲作用下的岛弧环境.南窝铺铀矿床英安岩地质时代、岩石系列和形成构造环境的确定,不仅证实了早二叠世—中二叠世早期额里图组是红山子—广兴铀成矿亚带一个新的赋矿层位,而且揭示了岛弧型安山岩—英安岩—流纹岩组合也赋存有与火山岩有关的热液型铀矿,为深入开展热液型铀矿成矿理论的研究和进一步扩大铀矿勘查范围提供了新的基础资料.