鹿井铀矿床印支期花岗岩微量元素地球化学特征

谢宏昊，刘 颖，万建军，沈 滔

（东华理工大学地球科学学院，江西南昌330013）

鹿井铀矿床印支期花岗岩微量元素地球化学特征

谢宏昊*，刘 颖，万建军，沈 滔

（东华理工大学地球科学学院，江西南昌330013）

鹿井铀矿床主要出露的岩性为印支期中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩。在微量元素方面，富集元素Rb、U，而Ba、Sr、Ti亏损明显，具有高的Rb/Sr(平均为9.35)和Zr/Hf值较低(平均为25.03),铀元素富集，可为岩体内铀矿床的形成提供铀源；稀土元素总量偏低,平均为120.84ppm，轻、重稀土元素分馏相对明显。从微量元素蛛网图来看，样品演化的趋势基本相同，表明可能为同时代同来源岩浆演化的产物,具有壳源花岗岩的特征；稀土元素配分曲线呈右倾型，Eu亏损明显;该岩体属于过铝质高钾钙碱性系列，是岩浆高度分异演化的产物,原始岩浆经历了高分异的演化过程。

鹿井铀矿床;花岗岩;微量元素;印支期

1 区域地质概况

鹿井矿田位于华夏地块与扬子地块结合部位的华南多期复合造山带内，万洋山—诸广山岩浆岩带中段，湘赣边境遂川—热水走滑断裂斜接部位丰洲拉分盆地的东南缘；处于南岭活动带[1]，加里东褶皱区，3条区域性大断裂的交汇部位。鹿井矿床位于矿田岩体西接触带，丰州盆地南缘，岩浆侵入活动繁杂（图1）。在矿区东面、东南面主要出露印支期的中粗粒似斑状黑云母花岗（γ51-2），与上覆寒武系浅变质岩向东呈舌状覆盖于岩体上呈侵入接触关系。

图1 鹿井铀矿田地质图

2 元素地球化学特征

2.1 稀土元素地球化学特征

鹿井矿床稀土REE标准元素蛛网图总体均呈“右倾型”（图2），其特征表明：

（1）Eu负异常明显，表明成岩过程可能存在斜长石分离结晶或源区残留较多的斜长石。

（2）在83.45～141.90ppm之间，平均为120.84ppm，低于中国花岗岩平均值148.8。说明该岩体是一个相对贫稀土岩体[13-14]，是岩浆高度分异演化的产物。

（3）∑HREE/ΣLREE平均为7.51，远大于地球平均值1.15,说明轻、重稀土分馏较明显。

（4）(La/Yb)N比值平均为5.95，(La/Sm)N比值平均值为3.53，(Gd/Yb)N比值平均为0.89，与轻稀土相比，重稀土内部不如其分馏强烈。

（5）δEu介于0.22～0.36之间，平均值为0.27，反映了矿床岩体具有强烈Eu负异常，在REE球粒陨石标化图中Eu的位置明显出现“谷”。δEu的强烈负异常也可能反映矿床岩体源岩与贫Eu的泥质岩有关，由于容易与发生类质同像而进入斜长石，在斜长石风化成粘土的过程中，随而流失，这与华南含锡钨花岗岩具有强烈Eu亏损一致[15]。

图2 鹿井花岗岩岩体稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

（6）δCe介于0.92～1.17之间，平均值为0.99，表明Ce几乎没有异常。从稀土配分图上来看，各个样品具有相同的走势和曲线形态，表明他们是同源岩浆演化的产物。Eu强烈亏损表明原始岩浆经历了高程度的演化过程。

3.微量元素地球化学特征

从微量元素测试结果表(表1)和原始地幔标准化蛛网图上具体表现为以下4点（图3）：

（1）鹿井矿床过铝花岗岩是典型的低Ba、Sr花岗岩，与南岭东段的强过铝质花岗岩十分相似，因此与高Ba、Sr花岗岩那样与海底高原或底侵的高Ba、Sr玄武岩无成因联系，且与岛弧花岗岩无明显Ba、Sr亏损不一样，显示具有壳源花岗岩的特征[16]。

（2）Ti的亏损可能与钛铁矿或榍石的结晶分异作用有关，从本文的CIPW标准矿物计算结果来看，出现了钛铁矿而没有榍石，更可能是与前者的结晶作用关系更为密切，同时因为Ti是不易进入熔体而残留在源区的一种元素，也说明岩浆物质可能来源于地壳[17-18]。

表1 微量元素测试结果表

（3）放射性元素U富集，可能与独居石等矿物结晶有关；岩体具有高U值，属于高热花岗岩范畴[19]。U的平均值为509.00，远远高于华南产铀花岗岩（9.94）属于产铀花岗岩[20]，Th的平均值为19.22，远远大于大陆地壳的平均值5.6。

（4）Zr,Hf,Nb,Ta作为高场强元素，往往因为其稳定性可以用Zr/Hf和Nb/Ta元素比值来探讨物质的起源和演化。Nb/Ta均值为3.81，低于正常花岗岩值（11）[21]，Zr/Hf均值为25.03，低于地幔范围（34～60）和地壳正常花岗岩范围（33～40），但是和流体作用值（25）相当[22]。这可能暗示岩浆来源于地壳物质的熔融，并且岩浆快演化至后期的富流体作用阶段。因为富流体可以使Hf和Ta的含量相对升高，并且随着锆石的结晶也可导致岩浆中Zr的减少。

4 结论

从主量、微量和稀土元素地球化学特征分析得出：

（1）从微量元素蛛网图来看，样品演化的趋势基本相同，表明可能为同时代同来源岩浆演化的产物，鹿井矿床过铝花岗岩是典型的低Ba、Sr花岗岩，显示具有壳源花岗岩的特征。放射性元素U富集，可能与独居石等矿物结晶有关，属于高热花岗岩范畴。

（2）Nb/Ta均值为3.81，低于正常花岗岩值（11），Zr/Hf均值为25.03，低于地幔范围（34～60）[23]和地壳正常花岗岩范围（33～40），但是和流体作用值（25）相当。这可能暗示岩浆来源于地壳物质的熔融，并且岩浆快演化至后期的富流体作用阶段。

（3）从稀土元素配分图来看，各个样品具有类似的走势和曲线型式，表明他们是同源岩浆演化的产物。Eu强烈亏损表明原始岩浆经历了高分异的演化过程。Ce几乎没有异常。

图3 鹿井矿床花岗岩微量元素原始地幔标准化蛛网图

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P595

A

1004-5716(2015)12-0157-03

2015-07-16

2015-08-17

谢宏昊（1991-），男（汉族），江西丰城人，东华理工大学在读硕士研究生，研究方向：岩石学、矿物学、矿床学。