江西相山碎斑熔岩源区特征-来自硼同位素及熔融包裹体的证据

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作者戴加祺
来源东华理工大学
出版年2018
摘要
相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,其赋矿围岩主要为碎斑熔岩及流纹英安岩,还包括部分前寒武系变质岩及中生代花岗斑岩。尽管前人对相山铀矿田的年代学及地球化学等方面进行了较多的研究工作,成果丰硕,但随着研究程度的不断加深,对相山铀成矿物质来源及碎斑熔岩源区特征的争论亦从未停止。本文利用显微镜、电子探针、激光剥蚀多接收等离子质谱仪等分析仪器,对相山铀矿田如意亭剖面碎斑熔岩中电气石的形态特征、化学成分、B同位素及其石英颗粒中熔融包裹体地球化学特征等进行详细的研究工作,试图对上述问题进行探讨。初步的研究成果如下:碎斑熔岩中电气石与铀矿物相伴生,电子探针成分分析显示:电气石为典型的黑电气石,以富含Na、Fe等元素为特征,电气石中挥发性组分较高,其中B2O3含量为9.38%-10.04%,F含量为0.1%-1.77%。利用LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位分析法对碎斑熔岩中电气石的硼同位素进行分析测试,结果显示,电气石中的δ11B含量为(-13.15±0.72)‰-12.28±0.63‰,均值为(-12.72±0.94)‰,指示相山火山-侵入杂岩体主要来源于相山底部地壳基底岩石的部分熔融,可能有少量幔源物质的参与。碎斑熔岩石英颗粒中的熔融包裹体以孤立状、星点状随机分布为主,形态多呈椭圆形或不规则形,熔融包裹体直径多大于10μm,主要类型有:Ⅰa型玻璃熔融包裹体、Ⅰb型含子矿物玻璃熔融包裹体、Ⅱa型结晶质熔融包裹体、Ⅱb型含子矿物结晶质熔融包裹体。电子探针成分分析显示:熔融包裹体中SiO2含量较高,介于50.52%77.83%之间,平均59.49%;MgO含量介于0.01%9.59%之间,平均1.59%;CaO含量介于0.01%0.62%之间,平均0.25%;Na2O+K2O介于1.58%13.74%,均值5.56%,碱总量总体较高;里特曼指数σ介于0.1012.87之间,均值3.46;碱铝比值[(Na+K)/Al]介于0.111.00之间,平均0.32。总体表现出高硅、高碱、低镁、低钙的特征,可能反映了碎斑熔岩的原始岩浆成分特征。结合前人研究成果,成矿流体中高含量的B、F等挥发性组分及岩浆早期阶段的较高氧逸度环境使得U元素更易形成络合物,更利于U的迁移与富集。相山铀成矿与岩浆作用之间密不可分,岩浆作用既保证了铀成矿过程充足的物源,也保证了铀成矿过程所需的介质和动力条件。

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