孙文良,张卓,陈文文,陈路路,徐文政
(1.东华理工大学,江西抚州 344000;2.东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,江西抚州 344000;3.东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室,江西抚州 344000)
华南印支期花岗岩分布及铀含量特征
孙文良1,2,3,张卓1,2,3,陈文文1,2,陈路路1,3,徐文政1
(1.东华理工大学,江西抚州 344000;2.东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室,江西抚州 344000;3.东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室,江西抚州 344000)
近年来,随着华南地区越来越多的印支期花岗岩被发现,许多学者对其有了一些新的认识。华南印支期花岗岩的分布主要受一些区域性断裂构造控制,呈线性分布,主要与晚二叠世(约256 Ma)开始的古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关。印支期花岗岩的平均铀质量分数为10.34×10-6,远远高于世界酸性岩平均值,且其分布与华南铀成矿带的分布有一定的耦合性,华南印支期花岗岩可能是华南铀矿非常重要的铀源岩。
华南;印支期;花岗岩;动力学背景;铀质量分数;铀源岩
华南指中国东南部的大陆地区,行政区划包括浙、闽、赣、湘、粤全境以及鄂南、皖南、苏南、桂东北等部分地区。华南地区花岗岩分布广泛,据孙涛[1]统计为169 700 km2以上,而中生代花岗岩又占花岗岩总面积的80%左右。且华南中生代绝大多数金属矿床的形成与花岗岩关系密切,提供成矿物质和(或)能量[2]。
华南中生代主要受两期大规模的构造运动影响:使华南大陆与华北板块完成拼合的印支运动(258~200 Ma)和自185 Ma以来泛太平洋板块向欧亚板块俯冲的燕山运动,对应地将中生代花岗岩分为印支期花岗岩和燕山期花岗岩。前人认为印支期花岗岩的形成主要处在受印支期挤压构造环境,不利于岩浆活动,导致印支期花岗岩的分布范围远远小于在伸展构造环境下形成的燕山期花岗岩[3]。但近年来,随着精确定年及主、微量测试分析手段的飞速发展,较多花岗岩体的形成时代被重新定义,如粤西那蓬岩体、湖南锡田岩体、江西龙源坝岩体、金滩岩体和咸口岩体等[4-7]被证实其成岩时代为印支期,又如江西营前岩体、闽西南玮埔岩体和江西武功山岩体等[8-10]并非前人所认识的印支期岩体。整体上华南印支期花岗岩的影响范围在扩大,从孙涛据2004以前资料统计的20 900 km2扩大到了笔者统计的24 273 km2(资料截至2013上半年)。统计华南印支期花岗岩的年代学、出露面积和铀含量,并在图上标出分布位置,试分析其分布与断裂带、铀成矿带间的关系,进一步探讨华南印支期花岗岩形成的动力学背景以及对华南铀成矿的贡献。
印支期花岗岩主要分布在桂东南、粤西、粤北、赣南、赣中、湖南,闽西和浙江也有零星分布。周新民[3]指出华南印支期花岗岩呈面状分布,但随着一些新的印支期岩体被陆续发现(图1),显示了印支期花岗岩体的分布受断裂构造控制,具线性分布的特征。NE向的梧州—郴州—茶陵断裂、赣江断裂、河源—广丰断裂、政和—大埔断裂分别控制了大容山—六万大山—塘蓬—那蓬一线、龙源坝—清溪—招携一线、白面石—大富足—会同一线、小陶—靖居一线的岩体展布,NW向邵阳—郴州断裂、常德—安仁断裂分别控制贵东—王仙岭—关帝庙一线、诸广山—五峰仙—沩山一线的岩体展布。且通常在断裂交汇处发育较大的花岗岩体,如常德—安仁断裂与赣江断裂的交汇处发育有诸广山、龙源坝等岩体,新宁—蓝山断裂与资源—宁乡断裂以及阳明山—塔山—上堡断裂的交汇处发育有苗儿山、豆乍山、云头界、瓜里、香草坪等及越城岭戈洞坪岩体。且湖南地区的部分印支期岩体呈椭圆状,如苗儿山、沩山岩体等,其受褶皱构造影响,分布于背斜的轴部。
有关华南印支期花岗岩形成时的动力学背景,目前还存在着较大的争议。主要有3种观点:(1)周新民[3]、孙涛等[11]通过统计一些印支期花岗岩的形成时代,指出印支期花岗岩主要形成于T3时期,明显滞后于印支运动的主碰撞期(258~243 Ma[12])约20 Ma,为后碰撞伸展背景下,加厚的地壳发生伸展、减薄地幔上涌导致古老沉积-变质岩系不同程度的部分熔融而形成的印支期强过铝S型花岗岩。(2)于津海等[13]将华南印支期花岗岩划分成2个阶段:成岩年龄介于249~225 Ma之间的为同碰撞花岗岩和成岩年龄介于225~207 Ma的后碰撞花岗岩,同碰撞花岗岩岩浆的产生和侵位是受挤压构造背景下产生的深大断裂的控制。(3)一些学者认为华南印支期岩浆活动与从晚二叠世(约256 Ma)开始的古太平洋向欧亚板块俯冲相关。李万友等[14]、钟玉芳等[15]分别对浙西南靖居正长花岗岩和赣中蒙山岩体的研究指出印支期花岗岩仅仅是在时间上与印支运动相耦合,印支造山带的展布方向与华南印支期主体为NE向的褶皱和推覆构造延伸方向极不协调,也难以解释华南印支期花岗岩的成因类型及其空间分布特征。
经统计华南印支期花岗岩体大多为复式岩体,在印支早期、晚期甚至燕山期都有岩浆活动。笔者通过统计有详细年龄报道的印支期花岗岩体的成岩时代,并作出成岩时代频数统计图(图2),印支期花岗岩在整个印支期分布较均匀,并没有显示出明显的滞后于印支期主碰撞期。笔者通过对江西乐安咸口花岗岩体的研究,咸口岩体成岩时代约为235 Ma,按于津海等[13]文中的观点应属于同碰撞花岗岩,而对咸口岩体地球化学特征及岩体中微粒铁镁质包体的研究,表明其兼具S型和A型花岗岩的特征,并非同碰撞花岗岩。笔者猜想华南印支期花岗岩其形成的动力学背景可能主要是与从晚二叠世开始的古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关,不同区域岩体具体的构造背景可能存在一定的差异,在俯冲带附近的弧后走滑区可能处于拉张环境,形成了个别碱性岩系列,如浙江靖居A型花岗岩等[14];在桂东北、赣南地区因俯冲挤压地壳不均匀加厚,加厚地壳部分熔融形成了一系列过铝S型花岗岩;在一些深大断裂处,地幔岩浆上涌形成I型花岗岩,如大神山岩体[16]。
华南铀矿是我国铀资源的主要供给地之一,且华南的铀矿几乎都产在花岗岩及花岗岩-火山岩组合中[2],可见华南花岗岩对铀矿的形成起着至关重要的作用。前人研究表明华南铀矿的成矿期主要在白垩纪,其次是古近纪,印支期几乎不能直接成矿。通过对华南印支期花岗岩研究表明,大量的华南铀矿的铀源岩为印支期花岗岩体,如毛洋头铀矿床铀源为高溪岩体;下庄铀矿区铀源为下庄岩体;猫尖洞铀矿床铀源为富城岩体;白面石铀矿床铀源为白面石岩体;苗儿山铀矿区铀源为豆乍山岩体;隘高铀矿区铀源为隘高岩体;以及龙源坝岩体、诸广山岩体、金滩岩体、油山岩体和咸口岩体等都是重要的产铀花岗岩体。
笔者统计了一些有资料报道的印支期岩体的铀质量分数(表1),可以看出印支期岩体铀质量分数整体较高,平均为10.34×10-6,其中一些岩体受蚀变、风化等因素影响,铀已迁出成矿或者丢失,如白面石岩体和高溪岩体,故印支期新鲜岩体的铀质量分数应大于10.34×10-6,远远高于世界花岗岩的平均铀质量分数(4×10-6)。其中大多数强过铝S型花岗岩的铀质量分数异常高,陈培荣等[17]指出印支期强过铝S型花岗岩是富含可浸出性铀的矿源岩。印支期花岗岩约有72.7%为强过铝S型花岗岩,这保证了华南铀矿形成所需的充足的铀源。
张万良[18]总结了华南已查明的260余个铀矿床并划分出7个铀成矿带(图1)。这7个铀成矿带的延伸方向均为NE向,基本是沿NE向的断裂分布,且Ⅱ—Ⅵ这5个铀成矿带的分布与印支期花岗岩的分布存在一定的耦合,而Ⅰ成矿带随着近年来金滩、咸口产铀岩体的发现,有理由相信该区有更多的印支期富铀岩体的存在。由此笔者猜想华南还存在部分铀矿床的铀源来自于印支期花岗岩体。
1)华南印支期花岗岩的分布主要受一些区域性断裂构造控制,呈线性分布。其形成的动力学背景主要是与从晚二叠世(约256Ma)开始的古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关。
2)华南印支期花岗岩的平均铀质量分数为10.34×10-6,远远高于世界花岗岩的平均铀质量分数,且铀成矿带的分布与印支期花岗岩的分布存在一定的耦合性,故华南印支期花岗岩可能是华南铀矿非常重要的铀源岩。
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The distribution and uranium content characteristics of Indosinian granite in South China
SUNWen-liang1,2,3,ZHANG Zhuo1,2,3,CHENWen-wen1,2,CHEN Lu-lu1,3,XUWen-zheng1
(1.East China Institute of Technology,Fuzhou,Jiangxi 344000,China;2.Key Laboratory of Fundamental Science on Radioactive Geology and Exploration Technology,Fuzhou,Jiangxi344000,China;3.Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment,Ministry of Education,East China Institute of Technology,Fuzhou,Jiangxi 344000,China)
In recent years,more and more Indosinian granite plutons has been found in South China,so some new ideas about the granity were proposed by scholars.The Indosinian granite in South China distributed in lineshape,and is controlled by some regional faults.Its formation was mainly related to geodynamic setting which began in the late Permian(about 256 Ma)by the subduction of the ancient Pacific Plate to the Eurasia.The average uranium content of Indosinian granite is 10.34ppm,much higher than the average value of world’s acid rock.There occurs some couplings between the distribution of the Indosinian granite plutons and uranium mineralization belt in South China.So the Indosinian granite in South Chinamay act as important uranium sources for themineralization.
South China;Indosinian;granite;geodynamic setting;uranium mass fraction;uranium source rock
P619.14;P588.12+
A
1672-0636(2014)02-0076-07
10.3969/j.issn.1672-0636.2014.02.003
2013-09-16;
2013-11-05
孙文良(1990—),男,四川广元人,硕士研究生,主要从事花岗岩及相关矿产学习与研究。E-mail:sun2891490@126.com