一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法

摘要

本发明属于矿床成矿时代测定领域，具体涉及一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法，该方法具体包括如下步骤：步骤1、采集花岗岩岩石样品；步骤2、分分选出上述步骤1中采集到的花岗岩岩石样品中的锆石单矿物；步骤3、对上述步骤2中获得的花岗岩样品的锆石单矿物颗粒进行锆石裂变径迹测定；步骤4、将上述步骤3中得到的花岗岩样品的锆石裂变径迹数据进行分离，得到花岗岩样品的年龄峰值；步骤5、对比分析上述步骤4中得到的不同花岗岩样品的锆石裂变径迹年龄峰值的差异，确定成矿热事件年代。本发明的方法避免了沥青铀矿已遭受后期改造导致同位素年龄时常无法获得真实成矿时代的缺陷。

说明书

技术领域

本发明属于矿床成矿时代测定领域，具体涉及一种基于锆石裂变径迹热年代学研究的花岗岩型热液铀矿床成矿热事件年代测定方法。

背景技术

成矿时代测定是矿床学研究的重要内容，是探讨矿床形成大地构造背景的基础，也是估算矿床剥蚀深度进而评价深部找矿潜力的重要参数。对于不同类型矿床的年代测定，通常采用的方法以同位素定年体系为主，主要包括U-Pb、Rb-Sr、Sm-Nd、⁴⁰Ar-³⁹Ar、Re-Os等手段，测定的对象主要为矿石矿物、脉石矿物、热液蚀变新生矿物等。

铀矿床的年代测定方法，多以沥青铀矿的U-Pb同位素方法为主，通过挑选沥青铀矿单矿物，采用溶液稀释法通过热电离质谱仪测定U、Pb含量以及²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb的原子百分数，通过公式计算出²⁰⁶Pb/²³⁸U、²⁰⁷Pb/²³⁵U、²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄。对于较年轻的铀矿床一般以²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄作为其成矿时代，较老的铀矿床一般以²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄作为其成矿时代。当沥青铀矿发生后生改造，产生放射性成因铅丢失和/或铀获得时，可采用多个样品的一直线法、等时线法等获得较好的铀成矿时代。但是，由于无法准确判断不用沥青铀矿是否符合等时线法的前提要求，导致等时线法和一直线法得到的年龄不确定性较大，不用样品的组合得到的年龄数据时常差别较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法，该方法避免了沥青铀矿已遭受后期改造导致同位素年龄时常无法获得真实成矿时代的缺陷。

实现本发明目的的技术方案：一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、采集花岗岩岩石样品；

步骤2、分分选出上述步骤1中采集到的花岗岩岩石样品中的锆石单矿物；

步骤3、对上述步骤2中获得的花岗岩样品的锆石单矿物颗粒进行锆石裂变径迹测定；

步骤4、将上述步骤3中得到的花岗岩样品的锆石裂变径迹数据进行分离，得到花岗岩样品的年龄峰值；

步骤5、对比分析上述步骤4中得到的不同花岗岩样品的锆石裂变径迹年龄峰值的差异，确定成矿热事件年代。

所述的步骤1中的花岗岩岩石样品包括蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品。

所述的步骤1中在花岗岩铀矿床深部采矿坑道中采集蚀变花岗岩样品，在花岗岩铀矿矿床外围采集无蚀变的新鲜花岗岩样品

所述的步骤2具体包括如下步骤：将上述步骤1中采集到的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品，通过破碎、重砂矿物分离和双目镜下矿物提出，获得不同样品的锆石单矿物颗粒。

所述的步骤3具体包括如下步骤：将上述步骤2中获得的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的锆石单矿物颗粒，经过放射性照射、径迹蚀刻和裂变径迹统计，得到蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的锆石裂变径迹数据。

所述的步骤4具体包括如下步骤：将上述步骤3中得到的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的锆石裂变径迹数据进行分离，得到蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的年龄峰值。

所述的步骤4中采用BinomFit软件对锆石裂变径迹数据进行分离。

所述的步骤4中新鲜花岗岩的锆石裂变径迹年龄分解后得到年龄峰值为104Ma、115～120Ma、131～138Ma、158Ma。

所述的步骤4中蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后得到年龄峰值为70Ma、80Ma、98～105Ma、114Ma、136M。

所述的步骤5中通过对比分析上述步骤4中得到新鲜花岗岩和蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄峰值的差异可知，蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄98～105Ma、114Ma、136Ma与新鲜花岗岩的锆石裂变径迹年龄分解后得到峰值年龄104Ma、115～120Ma、131～138Ma基本对应，是与铀成矿无关的背景热事件年龄，应予以剔除，因此，蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后得到峰值70Ma、80Ma代表了与铀成矿有关的热事件的年龄，即花岗岩铀矿床成矿热事件的时代为70Ma和80Ma。

本发明的有益技术效果在于：通过本发明的方法通过测定不同岩性中锆石的裂变径迹年龄，比通过数据处理和对比，剔除背景热事件年龄，从而得到与铀成矿有关的热事件年龄，得到的成矿热事件时代与传统同位素方法获得的时代对应性良好，并且得到了更多的热事件年龄信息。相对已有技术，避免了沥青铀矿已遭受后期改造导致同位素年龄时常无法获得真实成矿时代的缺陷。

附图说明

图1为本发明所提供的一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，以广东棉花坑铀矿床成矿热事件年代为例，进一步描述本发明所提供的一种花岗岩型铀矿成矿热事件年代测定方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、采集花岗岩岩石样品

实地考察棉花坑(花岗岩)铀矿床，在其深部采矿坑道中采集蚀变花岗岩样品，在矿床外围采集无蚀变的新鲜花岗岩样品，并将样品进行登记。蚀变花岗岩样品6件，分别编号为180、181、182、183、184、185、186，新鲜花岗岩样品16件，分别编号为1～16。

步骤2、分选出上述步骤1中采集到的花岗岩岩石样品中的锆石单矿物

将上述步骤1中采集到的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品，通过破碎、重砂矿物分离和双目镜下矿物提出，获得不同样品的锆石单矿物颗粒。

步骤3、对上述步骤2中获得的花岗岩样品的锆石单矿物颗粒进行锆石裂变径迹测定

将上述步骤2中获得的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的锆石单矿物颗粒，经过放射性照射、径迹蚀刻和裂变径迹统计，得到蚀变花岗岩样品(表1)和新鲜花岗岩样品(表2)的锆石裂变径迹数据。

表1蚀变花岗岩锆石裂变径迹分析结果

表2新鲜花岗岩锆石裂变径迹分析结果

步骤4、将上述步骤3中得到的花岗岩样品的锆石裂变径迹数据进行分离，得到花岗岩样品的年龄峰值

采用BinomFit软件，将上述步骤3中得到的蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的锆石裂变径迹数据进行分离，得到蚀变花岗岩样品和新鲜花岗岩样品的年龄峰值。新鲜花岗岩的锆石裂变径迹年龄分解后得到年龄峰值分别为104M、115～120Ma、131～138Ma、158Ma(表3)，蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后得到年龄峰值分别为70Ma、80Ma、98～105Ma，114Ma、136Ma(表4)。

表3蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后峰值

表4新鲜花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后峰值

步骤5、对比分析上述步骤4中得到的不同花岗岩样品的锆石裂变径迹年龄峰值的差异，确定成矿热事件年代

对比分析上述步骤4中得到新鲜花岗岩和蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄峰值的差异可知，蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后得到峰值为70Ma，80Ma，98～105Ma，114Ma，136Ma，其中98～105Ma、114Ma、136Ma与新鲜花岗岩的锆石裂变径迹年龄分解后得到峰值年龄104Ma、115～120Ma、131～138Ma基本对应，被认为是与铀成矿无关的背景热事件年龄，应予以剔除。因此，蚀变花岗岩锆石裂变径迹年龄分解后得到峰值70Ma、80Ma代表了与铀成矿有关的热事件的年龄，其中70Ma的年龄与前人采用同位素方法得到的成矿时代一致，80Ma的年龄可能代表了与铀成矿有关的热液蚀变的年代，即棉花坑(花岗岩)铀矿床成矿热事件的时代为70Ma和80Ma。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。