花岗岩类中的铀_巴西铀矿省的识别标志.pdf

?年国外铀金地质第?期花岗岩类中的铀?一 巴西铀矿省的识别标志????????????? ??,???????? ? ?????摘要对整个巴西领土花岗岩类包活片麻岩和混合岩 中抽的分布进行 了调查?铀浓度是根据来自巳知 地质点的?? ?个? ?一??全岩同位素分 析样品来确定 的?样品分析结果被标绘在巴西大地构 造的略图中?含铀高?????一,以上?的徉品提供了可能含抽地区的特征?另外还从年龄、区域构造环境、岩性、??含量以及?’?? ?‘,??初始比值方面对这些结果进行了解释?至 于岩性方面,具有碱性组分的花岗岩显示了较高的铀含量?主要岩类为片麻混合岩带和其他的花? ? 岩类?通常富袖岩石主要属于中元古代时期?根据同位素地球化学,较高?’???‘’??比道岩石?高含??量?较那些分异较差的岩石显示出铀富集趋势?另一方面,具有低??初始比值的岩石也可能具有类似高初始比值岩石的铀含量,这证明铀的原始富集过程是在慢源岩石形成期间发生的?引言本文论述了巴西铀矿省的识别标志,对富铀花岗岩的岩石学、化学和地质年代学特征及与其有关的区域构造环境进行了研究为了加强这 次研究,大 量???? ?个?从花岗岩类包括似花岗岩、混合岩、片麻岩和酸性火山岩中选择的粉末状样品在巴西圣保罗大学地质年代研究中心全部进行了同位素年龄分析测定、。

这一选择不仅代表主要花岗岩岩性而且在包括了全巴西大约??? ?? ?? ??,面积上合理的地理分布区后来通过科学出版物以及地质年代研究中心提供的分析和地质资料文献如岩石类型、??和??含量、地球化学特征、区域构造环境、年龄以及??初始比值又做了研究由已知地质单元选择了样品,通过活化分析测定总量铀,由测氟术分析可溶铀最后数据组用特殊的计算机地质 统计程序?因子分析 ?对不同结果 的相互关系进行了处理,例如铀含量对应年龄、??和??含量、大地构造位置等,以便用图表表示这些趋势通过国际原子能机构、巴西研究机构,以及巴西圣保罗大学地质科学研究院所提供财政支持完成 了这一调研在巴西圣保罗核能委员会和核能研究院双方 同意下完成 了铀的分析富铀花岗岩类的分布富铀花岗岩类产于南美地台几个地质区域内,其岩性类型和年龄有很大的差异通常巴西花岗岩类的平均铀含量为??? ?一,一??? ?‘,但作为异常花岗岩的显著特征建议以????一’为富铀和正常花岗岩界限铀异常花岗岩类的分布将从大地构造和区域地质方面进行了讨论南美地台为晚元古代活动带分为?个稳定地块这些单元为大面积的显生宙沉积岩所孤盖?图??我们的调研仅限于前寒武纪花岗岩类。

在南美最大的克拉通单元是亚马孙和圣弗朗西斯科克拉通也出现较小克拉通碎块,如??? ?阿尔维、里约德·拉普拉塔和????? ?克拉通?图??亚马孙克拉通是一个为晚元古代?? ???? ????一??馆??? ?带限制的很大单元这一单元被描述为太古代核部名为亚马孙省,为早一中元古代活动带包围这些活动带是?以硅铝质和硅镁质演化 为特征的人??? ???一???? ??带晚元古代 ?? 习与谈映质一钱铁质的侵入体相关的断裂带 仁习主剪切带 巴习碰叙“人”现缝合线的迹线 筐彗山前地带盖层 匡圈边缘佃皱带?胃地斜石英岩一破酸盐岩页岩集台体,【困内邵抽皱带火山沉积的失物组合带 区刃褶皱带内枷包括再沉权的基岩, 仁习大陆板块和小板块留乙目咐毋,、瓜图?南关主要大地构造特征图例 【王 习安第斯山脉前寒武纪岩块 巨〕沉积盆地未分异盖层?玉习推断晚期和???????地缝合线匹习推断早柳地缝合线?洲??犷少七亚马孙盆地 巴聊巴盆亨油冲 瓣郭??气?? 口? ??? ‘口? ?? 呐喇曰带毛巴拉那盆地?????一一一一一一一一一几 夕?? ??? ? ? ? 一一一一? ,钾尸一??多 笼尸?? ?? ?一? ? ?一? ? ? ? ? ? 一? ? ??异常花岗岩类 ?尸区翻遭界线图?巴西富铀花岗岩类的地理分布?一亚马孙克拉通,?一圣弗朗西斯科克拉通,?一?川?阿尔维克拉通,?一里约德·拉普拉塔克拉通,?一?如?? ?克拉通 〔????一???????、由岩浆弧演化的????????一??? ?? ??带?????一???????、由硅铝质演化的????。

一????和由古地壳 物质再造而发育的??? ???带?????一??????圣弗朗西斯科克拉通为晚元古代??眺讯 ?和???????褶皱带包 围大多数克拉通为晚元古代化学和碎屑沉积岩层覆盖,沉积岩在克拉通边缘呈微弱变质属于???? ?????上组的中元古代变质沉积序列也影响克拉通,’之由低变质的碎屑沉积岩和火山岩组 成圣弗朗西斯科克拉通太古代和早元古代岩石在克拉通中央、东部和南部出露较好,可分为三种地质岩带类型?太古代花岗岩一绿岩带,早元古代上地壳岩带和中到深变质岩带,包括麻粒岩成分的太古代克拉通的碎块至于小克拉通碎块,我们可将其分为里约德·拉普拉塔、??? ? ??? ?和????苗?克拉通?个地质单元里约德·拉普拉塔岩体产于阿根廷、乌拉圭和巴西南部,为具花岗岩一绿岩特征的 片麻混合岩带该克拉通西部盖层为巴拉那盆地沉积物对于克拉通单元岩性组合,也包括麻粒岩和基性一超基性岩,所建立的放射性测量的模式表明其年龄大约为??????,属于?????? ?????????造?妇期 ?? ??? ?克拉通 区产于巴西南部,由强变质岩带组 成,包括片麻岩、混合岩和变质程度为角闪岩相到麻粒岩相的变质超基性岩石,并含有石英岩和条纹带状铁质建造夹层。

一??错石年龄和??一??全岩等时线表明 麻 粒岩的变质年龄约为?????,?一??年 龄 在??? ?一?? ????之间,这一时间范围为克 拉通化时期克拉通沿? ? ?巴西海岸构成一个基底碎块稀疏基岩露头主要由具有次生片岩的花岗岩一片麻混合岩带组成全岩??一??和?一??同位素数据表明年龄在??? ?一??? ???时间范围 内在南美大陆克拉通单元在大地构造上为晚元 古代活动带所分开活动带包括呈中央地块的古台,如 戈亚斯中央地块和?? ???????片麻岩一混合岩地块这些地块通常位于不 同褶皱带之间,其岩性组合主要为花岗岩一片麻混合岩体在一些区域发生强烈的晚元古代花岗岩化重叠活动在另一些区域出现花岗岩一绿岩带和强烈变质的基性一超基性岩这些中央地块的年龄为太古代和早元古代在晚元古代时期下列活动带的构造演化决定了南美地台的性质?在巴西的中西部为???一??一????????和????????活动带的演化 活动,在东北部为??????、?? ?‘???、?????????和??????????????活动带,在???地区为??????? ?和???? ???褶皱带通常这些褶皱带呈线性构造,由片麻岩和混合岩?地壳下部构造和变质沉积序列?以及酸性一基性变质火山岩?上地壳序列?组 成。

图?显示了巴西花岗岩 中铀的分布,并标志出富铀花岗岩带和主要地质 构造的边界,从图中可以发现,在各种构造环境中均有含异常铀含量的花岗岩类产出在整个巴西领土上?大约?? ? ? ???, )共发现了2 8个含铀异常带,按组将它们分属于下列大地构造单元内亚马孙克拉通在亚马孙克拉通富铀花岗岩类 由片 麻 岩一混合岩、非造山侵入花岗岩类和碱性环状杂岩组 戍片麻岩一混合岩构成 亚马孙中心和朗多 尼西省的一部分,前者由片麻岩、混合岩和具有英闪一奥长花岗岩和花岗岩组分的麻粒岩,其变质程度在角闪岩和麻粒岩相之间通常这些岩石的年龄大约为Zo0 0 Ma,并在一些地方受中元古代期间花岗岩化影响这一单元片麻岩的铀含量为13x10一‘一2 1x zo·‘朗多尼亚 成矿省的片麻岩一混合岩带 产于亚马孙克拉通西南部,由花岗岩、片麻岩、酸性麻粒岩、角闪岩和偏糜棱岩一片麻岩组 成通常这些岩石的年龄大约为1 45 0Ma,Sr初始比值大约为0.705片麻岩和花岗岩类中平 均铀含量范围在13 x 10-一3ox l o.6之间Ron don ian、Te les Pires和Jamon的花岗岩类属于克拉通花岗岩浆活动成因(含 有铀异常)。

朗多尼 亚含Sn花岗岩类由具有花 岗岩一花岗闪长岩组分的克拉通 成因的岩体组成,通常包含粉红色粗粒黑云母花岗岩、灰色斑状黑云母 花岗岩、微花岗岩的环状岩墙朗多尼亚花岗岩类年龄范围为1 30 0一90 0 Ma,且通常 具有很高的Sr初始比值约为0.7 20朗多尼亚花岗岩类平均含铀量为16x 10一“一22 x10’‘Te leS Pires花岗岩类同与R ioNegro一J ur u e na活动带演化共生的酸性火山岩类有关,主要岩石有斑状花岗岩、微花岗岩、花岗岩、环斑状花岗岩和花斑岩其主要矿物组分包括石英、含有条纹长石的正长石、次生斜长石、黑云母、据石和萤石这些花岗岩形成年龄为150 0 Ma,其Sr初始比值为0.707,TelesPir es花岗岩类的平均含铀量约为14x10一‘地块是SerradosCaraja地 区花岗岩一绿岩带中的非造山A型花岗岩侵入体,Rb一Sr等时年龄为16 00Ma,其s l .初始比值为7 1 2其岩性为等粒状黑云母花岗岩,伴生有微花岗岩和 白岗岩这些花岗岩类的铀含量范围为12 x zo一“一4x一Cana ma碱性环状杂岩位于R io一Ju v e na省南部,主要由正长石、石英一长石和微正长石组成。

它主要 由碱性长石、角闪石、辉石、磷灰石、萤石、错石和振石组成碱性混合岩年龄为2 ZooMa,Sr初始比值为0.704通常这些岩石呈碱性和过碱性Cana ma碱性环状杂岩中含铀量很高约为27xl圣纬朗西斯 科克拉通圣弗朗西斯科克拉通中含铀异常的岩石包含片麻岩一混合杂岩、花岗岩一绿岩带、侵入花岗岩类和碱性岩片麻岩一混合杂岩以产于圣弗朗西斯科克拉通西北 部的Caraiba一Paramiri m杂岩为特征,由Es P i n haC上组变质沉积基 底组成它由花岗闪长岩质到英闪岩组分的片麻岩、混合岩、花岗岩和碎裂岩组 成片麻岩矿物组合为斜长石、石英、条纹微斜长石、黑云母、据石、红帘石、普通角闪石和透辉石花岗岩类由条纹微斜长石、石英、斜长石、黑云母、白云母和时而出现的普通角闪岩以及据石组 成这些岩石 受角闪岩相变质作用的影响通常Caraiba一Paramirim杂岩变质带属于太古代,而富铀花岗岩的等时年 龄 为17 00Ma,初始比值为0.710这一参数认为富铀花岗岩由古大陆地壳部分熔融作用衍化而来这些岩石的含铀量为26x10一’一27 x 10一“Cansaeao一Tanquinbo花岗岩类构成ser-r inha绿石带的花岗岩一绿岩岩体,它是It aP iou-ru杂岩的一部分。

花岗岩类与火山沉积层为构造接触这些花岗岩类包括黑云母花岗岩,二 云母花岗岩,普通角闪石一黑云母花岗岩,二长花岗岩和花岗闪长岩,有时也出现伴有片麻岩状的残斑岩相通常这些岩石 以中租粒为特征,并主要由石英、碱性长石、斜长石和次生的普通角闪岩及黑云母组 成花岗岩类R b一Sr等时年龄为210oMa,Sr初始比值为0.704对来自花岗岩的黑云母得出的K一Ar年龄大约为2o0 0 Ma,它反映了岩基冷却的时期低初始比值证明,花岗岩不是通过地壳深熔作用产生的这些岩石的平均铀含量约为1 5XI富铀火成花岗岩由毛agoaReal、Carnai-ba、Para de Minas和Po rtoMends的岩体组成,而其中LagoaRe al地块是最主要的,因为它与铀矿化有关毛ago aRea l花岗岩类的周围为圣弗 朗西斯科克拉通北面的太古代一早元古代的变质带和位于西部的中元古代Espinbao褶皱带这些花岗岩主要由花岗岩变形和变质作用形成的正片麻岩组成交代蚀变作用导。