钱家店凹陷辉绿岩的时代、成因及对砂岩型铀成矿的制约

摘要

松辽盆地西南缘近年来铀找矿获得重要突破,预示着盆地蕴藏丰富的铀资源。而铀的成矿机理有待查明,尤其是矿床中广泛发育的辉绿岩,是否对成矿有改造作用,辉绿岩、反转构造及铀元素聚集之间的关系目前尚不十分清楚,制约了进一步找矿的思路。本文以钱家店凹陷钻孔辉绿岩为研究对象,通过对斜锆石和锆石U-Pb年代学、全岩岩石地球化学的研究,探讨辉绿岩对区域反转构造的制约,并结合铀矿物EPMA定年研究,探讨构造反转作用对U的聚集行为的影响。辉绿岩具有低SiO_(2)(44.90%~51.20%),高Fe_(2)O_(3)^(T)(9.10%~15.50%)含量,MgO含量变化大(1.89%~12.58%),可以分为碱性系列和拉斑系列两组。稀土元素和微量元素显示OIB特征,结合岩石具有高Nb/U值(33.0~51.4),表明它们均为软流圈成因。辉绿岩斜锆石、锆石U-Pb定年及前人Ar-Ar定年表明,碱性系列岩石形成于51~47 Ma,早于拉斑系列岩石(42~40 Ma)。碱性系列岩石具有较高的HREE含量和Ta/Yb、Sr/Yb值,表明其与拉斑系列为不同深度部分熔融的结果,暗示始新世期间岩石圈发生减薄。铀矿物EPMA化学定年结合前人矿石全岩U-Pb等时线年龄结果表明,钱家店砂岩型铀矿成矿时代集中在67~53 Ma、43~37 Ma和17~0.7 Ma。结合前人低温热年代学研究,表明盆地内铀成矿作用具有多期、多阶段特点。以往多强调正反转构造背景下的表生流体成矿作用,如嫩江末期及中新世以来的构造抬升形成构造斜坡,造成表生含铀含氧流体渗入氧化作用成矿。钱家店凹陷辉绿岩、断裂与铀矿床密切的空间关系,以及热流体与目的层砂岩相互作用所形成的热液蚀变矿物与铀矿物共生的特点,指示始新世存在负反转背景下热液改造型铀成矿作用。