广西花山花岗岩体地球化学特征及产铀潜力分析

龙岔河花岗岩体微量元素地球化学特征及成因

广东南山花岗岩体位于陂头复式岩体西端,锆石的shrimpu-pb年龄为158.1±1.8ma,是燕山早期岩浆活动的产物。岩石化学特征显示岩体以高硅、富碱、贫ca和mg以及高tfeo/mgo、低cao/na2o为特征。其k2o/na2o>1,a/nk=7.8~11.92,a/cnk=1.33~1.68,属过铝质碱性岩石。在稀土和微量元素组成上,岩石富含稀土元素(除明显的负eu异常,δeu=0.09~0.16)以及zr、y、th、u、nb等高场强元素,贫ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y对10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花岗岩多种判别图上,投影点主要落在a型花岗岩区,而与高分异的i、s型花岗岩明显不同。这些特征均指示,南山岩体具有铝质a型花岗岩的特点。通过y-nb-3ga和y-nb-ce构造环境判别图解将其进一步划分为a2型花岗岩,代表其形成于拉张的构造背景之下。本文在此研究基础上,认为南山花岗质岩浆可能形成于相对挤压的中侏罗世。而在晚侏罗世早期相对拉张的作用下,岩石圈减薄,软流圈地幔上涌,地壳的泥质岩和少量砂质岩受到幔源流体富集后发生部分熔融后上侵形成铝质a型花岗岩,且有较强的结晶分异作用。

以冀西石湖金矿麻棚岩体为研究对象,分别对斑状花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩的岩石化学成分、微量元素及稀土元素进行了系统测定。岩体的sio2平均含量为67.77%,略低于同处一个构造岩浆岩带的ne端紫荆关王安镇石英正长岩体(68.78%)。麻棚岩体稀土元素总量较高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之间,稀土元素配分曲线为右倾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之间,平均16.07,属轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。综合麻棚岩体岩石学、微量元素及稀土元素特征研究认为,麻棚岩体的成因类型为ⅰ型花岗岩。

豫西老君山花岗岩体位于北秦岭造山带中黑沟—栾川区域性断裂带的南侧。通过系统的野外调查,将岩体划分为3个主要的成岩期次:第1期为含小斑细中粒黑云母二长花岗岩,第2期为中斑中粒黑云母二长花岗岩,第3期为大斑中粗粒黑云母二长花岗岩,具有同心环带分布特征。在矿物组成和岩石地球化学成分特点上,这3期花岗岩体基本相似,均由钾长石、斜长石、黑云母和石英组成,但在岩石结构上有明显差异。岩石具有高硅(sio2>70%)、高碱(nao+k2o=8.28%～9.53%)、低钙(cao=0.68%～2.42%)的特点。在微量元素上,ba、sr、nb、zr、th、rb含量较高,co、ni、cr、v、sc含量低。岩体属于i型花岗岩。第2期和第3期花岗岩的shrimp锆石u-pb测年结果分别为(111±1)ma(mswd=0.41)和(108±1)ma(mswd=0.39),岩体形成于早白垩世,是中国东部晚中生代大规模岩浆作用晚期的产物。

　通过对大吉山花岗岩中黑云母化学成分特征的研究,发现大吉山黑云母花岗岩体中黑云母属铁镁黑云母,而二云母花岗岩中黑云母属富铁黑云母。黑云母花岗岩是壳幔混合的产物,而阶段二云母花岗岩属壳源花岗岩。大吉山黑云母花岗岩成岩过程中可能存在玄武岩岩浆的底侵作用,这种底侵作用可能是大吉山钨矿成岩成矿的地球动力学背景之一。大吉山花岗岩体在演化过程中存在流体分异作用,与二云母花岗岩共存的流体更富氟,可能这种富氟和钨等成矿元素的热液流体形成了著名的大吉山钨矿。

出露于湖南东北部华容县附近的桃花山—小墨山岩体侵位于中元古代冷家溪群。通过锆石la-icp-msu-pb法测得两岩体侵位时代分别为129±1ma和117±1ma。桃花山主体岩性为(片麻状)二云母二长花岗岩,sio2=71.75%~73.81%,k2o/na2o=0.84~1.11,属弱过铝质高钾钙碱性系列;岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;eu为中等负异常,∑ree较高,rb/sr=0.9~2.7,(la/yb)n=26.92~86.02;高isr(0.714~0.723),低εnd(-9.76~-10.6),高t2dm(1.72~1.79ga)。小墨山黑云母二长花岗岩sio2=69.64%~72.73%,k2o/na2o=0.62~0.7,准铝质至弱过铝质,rb/sr=0.26~0.88,(la/yb)n=11.97~12.67;低isr(0.707~0.709),高εnd(-6.38~-6.73),低t2dm(1.43~1.46ga)。综合分析表明,桃花山二云母二长花岗岩为壳源含白云母过铝花岗岩类(gpg),源岩为华南古元古代基底;小墨山黑云母二长花岗岩类似含堇青石及富黑云母过铝花岗岩类(cpg),源岩为低成熟度的变杂砂岩。桃花山、小墨山岩体形成于华南早白垩世伸展背景下的局部挤压增厚环境。江南断裂晚燕山期的逆冲推覆构造造成了华容地区的小范围地壳增厚,并为桃花山源岩的"湿"深熔作用提供了流体聚集通道;小墨山花岗岩的形成则与幔源岩浆的底侵有关,热的幔源岩浆不仅为地壳的部分熔融提供了热量,而且与熔融的壳源岩浆发生了混合作用。

文章简要叙述了我国南方5省(区)富铀花岗岩和产铀花岗岩概况,详细讨论了产铀花岗岩的主要特征:断裂构造发育,蚀变作用非常强烈,经常有二云母花岗岩出现,中基性和酸性脉岩比较发育。正是这些特征,决定了它们产出铀矿床的能力。

西准噶尔地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩,年龄多集中于300ma左右,在时代上属于晚石炭世,a型花岗岩具有高硅、低铝、富碱、准铝质—弱过铝质、贫钙、低镁,10000×ga/al比值较大,强烈富集高场强元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba强烈亏损,稀土配分模式图呈现典型的右倾"海鸥型"等,并且在a1-a2型花岗岩判别图解显示具有典型的铝质a型的a2型花岗岩特征,表明a型花岗岩可能是年轻地壳(洋壳和岛弧)部分熔融形成的英云闪长—花岗闪长岩质岩浆经进一步分离结晶作用的产物,具备规模成矿的条件。

研究区位于柴达木盆地和祁漫塔格-东昆仑造山带的过渡带的昆北断阶带。钻探揭示第三系盆地基底广泛分布花岗岩基岩。岩石学特征表明属二长花岗岩类,副矿物以锆石为主。化学成分分析结果表明,岩石具较高含量的sio2和al2o3,属过铝的钙碱性系列。岩石中强不相容元素rb、ba、zr等强烈富集,ta、ce、nb、sr、th等中等不相容元素富集中等;弱不相容元素y富集。岩石稀土总含量大多在194.41～231.63μg/g之间;lree/hree比值为2.31～2.4;岩石属轻稀土富集型。岩石中eu负异常明显,中等亏损;ce略有亏损;eu/sm值在0.15～0.16间。地球化学特征显示岩石物质来源于下地壳物质的熔融,构造环境判别图解中样品投影于同碰撞期的区间,岩石是同碰撞构造环境下形成,为早古生代洋陆转换时的岩浆活动,属于加里东期造山旋回时期产物。

为了解广西花山-姑婆山花岗岩体的三维形态,使用广西花山-姑婆山花岗岩体的重力资料,首先在花岗岩体的露头范围内,选择一些均匀分布的重力剖面,采用人-机联作的2.5维重力模拟反演方法,求出岩体的断面形态;综合这些断面图,描述花岗岩体的三维切片形态。其次,用粒子群法进行重力三维反演,利用岩体的出露部分和对重力异常上延不同高度求垂向三阶导数的零值线作为参考约束条件,直接反演出岩体的三维分布,绘制花岗岩体的三维立体图。结果表明,花山-姑婆山花岗岩体最大分布面积约为1596km2,花山岩体的最大厚度约为11.6km,姑婆山岩体的最大厚度约为22.7km。

对新疆东天山康古尔塔格地区彩霞山一带的彩中岩体黑云母二长花岗岩进行了shrimp锆石u-pb定年、主量和微量元素、nd-sr同位素研究。锆石206pb/238u比值平均加权年龄为316±4(2σ)ma,表明彩中岩体形成于石炭纪中期,因而修正了前人关于“早二叠世晚期侵入体”的时代划分方案。岩体的主、微量元素研究表明,彩中岩体为铝弱过饱和型钙碱性系列花岗岩,形成于岛弧环境。彩中黑云母二长花岗岩具有高的εnd(t)值(+8.5~+7.4)和低的87sr/86sr同位素比值(isr=0.7034~0.7036),表明其物质来源为亏损的地幔源区。低的nd模式年龄(tdm=0.38~0.47ga),暗示其源区物质基本上未受到古老大陆地壳物质的混染。上述特征表明彩中花岗岩与东西准噶尔造山带的花岗岩类有可比性。

准噶尔盆地东缘将军庙北部花岗岩岩石地球化学特征、稀土元素、微量元素及sr-nd-pb同位素特征显示,该花岗岩形成于碰撞后期板内裂谷环境,其源区主要为软流圈地幔,同时有上地壳物质的混染。初步判定准噶尔盆地东部将军庙地区晚古生代构造环境为成熟岛弧环境,略高于准噶尔盆地平均水平。该地区不同构造单元的古生代大地构造背景及其地壳成熟度存在较大的差异,地壳成熟度整体较低,在一定程度上制约了该区砂岩型铀成矿作用的发育规模。

在湘东北岳阳—平江一带分布有许多新元古代花岗岩体,对其中的张邦源岩体进行锆石shrimpu-pb年龄测定,获得(816±4.6)ma的年龄。花岗岩体岩石基性程度较高,sio_2平均为70.25%;低钾高钙,cao平均为2.38%;全碱较低,na_2o+k_2o平均为5.97%,且na_2o>k_2o;asi值平均1.16(0.97～1.29)。总体属镁质过铝质钙碱性花岗岩系列。不相容元素rb、th含量较高,贫ba和nb。稀土元素总量较低,平均130μg/g;轻稀土相对富集,(la/yb)_n比值在6.76～8.50;铕亏损不明显,δeu值为0.54～0.78。εnd(t)值较高且变化范围较窄,为-1.5～1.6,t_(2dm)1.35～1.60ga;δ~(18)o_(v-smow)值为8.1‰～11.1‰。岩石具典型的ⅰ型花岗岩或acg型花岗岩特征,为壳-幔混合型成因,岩浆主要起源于亏损地幔源,并伴有地壳物质加入。地球化学特征显示为岛弧火山岩系,为会聚板块边缘(俯冲带)岩浆作用的产物,不具备地幔柱岩浆特性,不能作为rodinina超大陆裂解的标志。

铜山岭花岗岩具有贫硅、富铁镁钙、弱到中等铕负异常和k2o/na2o(1的特点,属高钾钙碱性岩石;花岗岩的isr值(0.71060~0.71124)和εsr(t)值(77.6~81.0)相对较小,δ18o值(8.62‰~9.67‰)较低;tdm年龄(1226~1536ma)偏小,εnd(t)值(-7.1~-5.2)相对较高;花岗岩中发育壳幔混合的镁铁质微粒包体。这些特征表明该岩体具有壳幔混合花岗岩的性质。岩体shrimp锆石u-pb年龄为149±4ma,属于燕山中期晚阶段构造岩浆活动的产物。

宁缠河花岗岩岩体位于北祁连中段,由两阶段侵入体构成,第一阶段侵入体具i型花岗岩特征,第二阶段侵入体为s型花岗岩。微量和稀土元素地球化学特征表明,岩体具有轻稀土富集型的球粒陨石标准化模式,两阶段侵入体形成于不同的构造环境,清阳河单元可能是在弧陆发生软碰撞时,岛弧型岩浆房中富含硅质的残余岩浆,在挤压应力下,快速上升侵入形成,下夹石及上池沟单元形成于同碰撞造山阶段。

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,亏损th、ba、sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑ree=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有eu负异常;sr-nd-pb-o同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富ree矿物是淡色花岗岩亏损ree、th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损sr、ba的主要原因。

文章对桂林新寨花岗岩地区水质资料进行研究,采用piper图进行水化学分类及特征分析,结果表明该区水化学类型为hco3-ca型。并利用phreeqc对桂林新寨花岗岩地下水物种形成及饱和指数进行了模拟,根据模拟计算的饱和指数说明了该区地下水的溶解平衡状态。

i 内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征 摘要 研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分 布、种类及化学变化。 岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环 境等方面基础理论问题。 本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于 中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。 侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩 浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。 火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类 包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑 云母花岗岩与二长花岗岩主

龙王花岗岩岩体产于华北克拉通南缘,岩石类型主要为黑云母钾长花岗岩,局部见有霓辉石花岗岩。岩体高硅(sio2=72.17%～76.82%)、富碱(k2o+na2o=8.28%～10.22%,k2o/na2o>1),碱性指数ai(agpaiticindex)=0.84～0.95,分异指数di=95～97,铝指数asi(aluminiumsaturationindex)=0.96～1.13。含铁指数高(feo/(feo+mg)=0.90～0.99),岩石为准铝质至弱过铝质、碱性—碱钙性、铁质a型花岗岩。岩石富集大离子亲石元素,稀土元素含量很高(854～1572μg/g);高场强元素(nb、ta、zr、hf)的富集程度明显低于大离子亲石元素,因此在微量元素蛛网图上呈相对亏损特征;岩石显著亏损ba、sr、ti、pb;εnd(t)=-4.5～-7.2,nd模式年龄为2.3～2.5ga。εhf(t)=-1.11～-5.26,模式年龄thf1=2.1～2.3ga,thf2=2.4～2.6ga。黑云母钾长花岗岩中的锆石主要为无色透明柱状晶体,cl图像多数显示清晰的岩浆成因的韵律环带结构,锆石la-icpmsu-pb年龄为(1602.1±6.6)ma,mswd=0.48。岩石化学、微量元素及nd、hf同位素地球化学特征表明,龙王岩体形成于板内伸展构造环境,其形成可能与约1.8ga古大陆碰撞拼合之后岩石圈地幔及下地壳拆沉和玄武质岩浆底侵有关,岩体可能主要为富集地幔部分熔融的玄武质岩浆经强烈结晶分异的产物,在其形成和上升过程中可能有地壳物质的混染。龙王岩体的形成与columbia超大陆裂解过程有关,是华北克拉通古元古代末-中元古代早期已知最年轻的非造山岩浆活动,可能代表华北克拉通古元古代末期自columbia超大陆裂解出来的时间。

通过对贝勒库都克一带花岗岩类的岩相学、岩石化学特征的详细研究,结合最新的大地构造学和地球化学研究资料,贝勒库都克序列中主要岩性有细中粒不等粒正长花岗岩,似斑状中粒含黑云正长花岗岩,似斑状中粒含黑云二长花岗岩,细粒正长花岗岩,似斑状细粒二长花岗岩。岩石化学总体上具有高硅、高铝、贫钙镁.贝勒库都克岩体明显富集rb,th,ce,亏损ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量较高,稀土元素配分模式呈较平坦的＂v＂字型体,地球化学以铕强亏损为特征;贝勒库都克花岗岩形成在碰撞,造山之后,相对稳定的环境。

华南中生代构造由早期的挤压转为晚期的拉张,确定这种构造转折时期对认识华南大地构造演化具有重要意义。花岗岩的多期次侵入往往是不同构造环境的产物,不同构造环境花岗岩表现出岩石地球化学组成上的差别。本文对湘东北望湘花岗岩体不同期次岩石地球化学研究后,认为257～165ma,151～144ma,135～128ma3个侵入期的花岗质岩石分别在tio_2,k/rb,rb/sr,∑ree,δeu及微量元素组成上存在较大的差异,反映为不同的产出构造环境,分别代表印支期的挤压构造环境、燕山早期的剪切—走滑环境和燕山晚期的伸展—滑脱环境。j_3—k_1(140ma±)是挤压—剪切与伸展—拉张构造环境的转折期,前者表现为岩石圈增厚,后者表现为岩石圈减薄,湘东南大规模金属及铀矿的形成多与岩石圈减薄期花岗质小岩体有成因联系。

为研究摩天岭花岗岩体的地质及地球化学特征,分别测定了该岩体的主量元素,微量元素和稀土元素含量,并作了图解分析。结果表明,摩天岭花岗岩体在主量元素特征上表现为富钾,低钠、较低的n(na_2o)/n(k_2o),贫钙镁,富铁,ω(a)/ω(cnk)>1.1,为强过铝质,具有华南产铀花岗岩的基本特征。微量元素特征表现为:富集强不相容元素,尤其是rb、th元素;而贫弱不相容元素zr、hf、sm、y和yb。sr元素呈强烈亏损。稀土总含量较低,具有较低的轻重稀土分异,略富集lree,亏损hree,具有较低的ω(la)/ω(yb)。岩体具有强烈的负δeu异常。摩天岭花岗岩体的岩石类型及地球化学特征表明其是s型花岗岩,其形成的构造环境判别图解显示摩天岭岩体具有火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩的双重属性。