矿床地球化学国家重点实验室知识库

微区原位分析是地球科学研究的重要手段，但这些分析技术在华南热液铀矿床中的应用相对较少，限制了对铀矿床成矿机理的深入认识。沙子江铀矿床是华南著名的花岗岩型热液铀矿床。本文利用电子探针（EMPA）、激光电感耦合等离子体质谱（LA-ICPMS）以及二次离子探针（SIMS）等微区原位分析技术，对沙子江铀矿床中的沥青铀矿开展了U-Pb同位素年代学及元素组成研究，确定了沥青铀矿的形成时代及成分特征，并探讨了蚀变作用对沥青铀矿成分及其表面年龄或化学年龄的影响。电子探针分析结果显示，该沥青铀矿以富铀和钙、极低含量的ThO₂和稀土元素为特征，揭示其为低温热液成因，成矿热液富含Ca。LA-ICP-MS分析结果显示，沥青铀矿的稀土元素总量较低，其配分模式呈轻稀土富集型，具有明显的负Eu异常，与赋矿围岩豆乍山花岗岩的稀土元素组成相似，暗示其铀源可能与豆乍山岩体有密切的关系。蚀变和未蚀变沥青铀矿成分的对比研究显示，蚀变作用会导致硅元素大量进入沥青铀矿晶格，造成铀和铅的丢失，从而影响沥青铀矿的表观年龄或化学年龄，但沥青铀矿的稀土元素配分模式不会受到蚀变的影响。未蚀变沥青铀矿的SIMS微区原位分析获得的U-Pb年龄为101.3±4.5Ma，表明沙子江铀矿床存在100Ma左右的铀成矿事件。受岩石圈伸展控制形成的富CO流体与富铀花岗岩相互作用浸取出花岗岩中的铀，并在合适的构造部位沉淀形成了沙子江铀矿床。