方解石LA-ICP-MS U-Pb定年在砂岩型铀矿床中的应用
编号:2576
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更新:2023-05-03 22:50:16
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口头报告
摘要
碳酸盐矿物作为地壳中沉积作用与流体活动的直接产物,记录了沉积、热事件的全过程,对地质历史演化的研究具有重要意义,是进行同位素年代学研究的理想矿物(Muhammed et al., 2017;Luo et al., 2020; Kendrick et al., 2022)。近年来,原位U-Pb定年技术取得了重要进展,方解石U-Pb定年技术在地学上的应用更是得到了迅猛发展。Li等首次报道了碳酸盐岩LA-(MC)-ICP-MS U-Pb定年技术,开启了激光原位碳酸盐岩U-Pb年代分析的大门(Li et al., 2014)。之后,方解石激光原位定年技术开始广泛应用于脆性构造(Li et al, 2014;Roberts et al, 2022)、盆地流体演化(Yang et al, 2021)、碳酸盐地层成岩时代(Graham et al., 2021)、成矿年代学(Zhao et al., 2022;Xu et al, 2022)等方面。
目前,砂岩型铀矿床在全球铀资源总量中所占比重最大(IAEA,2020),成为铀矿家族中的“佼佼者”。我国的砂岩型铀矿床主要分布在北方盆地中,其中伊犁盆地是目前中国最大的产铀盆地。伊犁盆地南缘分布着多个砂岩型铀矿床,蒙其古尔铀矿床是目前开采的主要矿床,关于其成矿时代前人在不同时期均做过一些探索和研究,共同结论是主成矿作用集中在新近纪以来。但是目前研究成果主要是围绕蒙其古尔铀矿床西段,缺少对东段的定年研究。因此,本文以伊犁盆地南缘蒙其古尔铀矿床东段作为研究对象,创新性的将方解石LA-ICP-MS U-Pb定年应用于在砂岩型铀矿床中。
本文选择与成矿同期的方解石,使用LA-ICP-MS U-Pb定年,对伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿床东段进行定年研究。本文根据野外调查,选择合适的样品,结合光学显微镜和阴极发光图像,对该矿床方解石进行分类、分期,观察到方解石胶结物与铀矿的形成有明显的先后关系,通过方解石胶结物与铀矿物的接触关系,发现铀矿物形成于方解石胶结物之后,在此基础上使用LA-ICP-MS对方解石进行定年补充本文的结果描述。本文所测年龄约为29Ma,较早于前人的年龄,属于古近系时期。本文研究提出成矿仍属于伊犁盆地铀矿体规模形成和持续保存的关键期,即E32~今为新构造运动活化期。在35~21Ma时期,由于欧亚碰撞的远场效应,西天山造山运动活化扩张,伊犁盆地南翼隆升,北部山坡的大气水进入地层,从而发生了铀矿化作用,但持续的抬升使南缘暴露的水西沟群沉积物远离天山北麓,大气水进入地层的入口逐渐消失(Zhang et al., 2019)。由于矿床东段并没有像西段再一次经历构造运动,因此,在蒙其古尔铀矿床东段发生中新世以来的铀矿化作用相对较弱。本文对蒙其古尔铀矿床东段年龄的约束,不仅丰富了该矿床成矿年代学,同时证实了方解石LA-ICP-MS U-Pb定年在铀矿定年中的可靠性。
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