CN109540929B - 一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于盆地内砂岩型铀矿技术方法领域，具体公开一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，该方法包括如下步骤：步骤(1)矿床及目的层选取，确定含矿建造的地层年龄t0；步骤(2)矿石样品采集；步骤(3)矿石样品光薄片磨片；步骤(4)对光薄片进行粒度统计；步骤(5)根据粒度级别划分结果对样品破碎、样品按颗粒级别划分；步骤(6)对分类好的不同颗粒度级别样品进行全岩U‑Pb同位素定年，并行等时线年龄计算；步骤(7)根据等时线年龄和地层年龄t0，确定铀矿成矿年龄。本发明的方法能够准确厘定盆地砂岩型铀矿的形成时代，最大程度的消除砂岩中含铀碎屑颗粒的影响，进而最大限度接近铀矿床的真实形成年龄。

Description

一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法
技术领域
本发明属于盆地内砂岩型铀矿技术领域，具体涉及一种测定沉积盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法。
背景技术
成矿年龄的精确厘定是认识矿床成矿规律及预测找矿靶区的一把金钥匙。然而，盆地内砂岩型铀矿成矿年代学当前面临巨大的困难和挑战，是一个亟待解决的世界难题。这主要是由于该类型矿床的成矿体系是完全开放式的，铀矿石遭受不断破坏改造。同时，砂岩型铀矿的品位通常较低(工业品位0.01％)，新生(次生)铀矿物大小一般仅为0.n—n(μm)，且其中含粘土和有机质杂质，吸附态铀多呈薄膜状产出。因此，很难挑选出满足要求的铀矿物来直接定年。
目前，砂岩型铀矿定年的主要方法是将铀矿石粉碎至200目后进行全岩U-Pb放射性同位素测试，之后通过铀—镭平衡校正铀含量，消除铀迁移对成矿时代计算的影响。这种U-Ra平衡系数校正的全岩U-Pb定年已广泛用于我国诸多铀矿床成矿年龄的测试。但矿石砂岩的岩屑中常含各种原生含铀矿物，如锆石、独居石、榍石等，这些组分给全岩U-Pb定年结果造成了一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，该方法能够得出多期次成矿年龄，最大程度逼近真实成矿年龄。
本发明所采用的技术方案是：一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，该方法包括以下步骤：
步骤(1)铀矿床或铀矿化点目的层选取，确定含矿建造的地层年龄t0；
步骤(2)在步骤(1)中砂岩型铀矿床所在工作区采集砂岩矿石样品；
步骤(3)对上述步骤(2)中采集的矿石样品进行光薄片磨片；
步骤(4)对上述步骤(3)中磨片后的光薄片进行粒度划分；
步骤(5)根据步骤(4)的粒度级别划分结果对步骤(2)中剩余的样品进行逐级破碎，并将样品按颗粒进行级别划分；
步骤(6)将步骤(5)中分类好的不同颗粒度级别样品进行全岩U-Pb同位素定年，并进行等时线年龄计算；
步骤(7)根据步骤(6)中得到的等时线年龄和步骤(1)中得到的地层年龄t0，确定铀矿成矿年龄。
所述的步骤(1)中确定含矿建造的地层年龄为t0。
所述的步骤(2)中对采集砂岩矿石样品的进行编号：KS1，KS2，KS3，…，KSn，样品需要满足以下条件：埋深小于500m，为泥质胶结砂岩矿石，矿石胶结程度在较致密以下，样品数量大于等于3个，重量大于等于1kg。
所述的步骤(3)中将所述的步骤(2)中的所有样品分别敲出一小块样品用来进行光薄片磨制，将剩下的样品保留，以备后续使用。
所述的步骤(4)中将所述的步骤(3)中磨制好的光薄片放在偏光显微镜下进行粒度观察统计，根据所有样品的粒度统计结果进行粒度等级区间划分，至少划分出2个粒度区间段，即n≥2。
所述的步骤(5)中对所述的步骤(2)中剩下的矿石样品按所述的步骤(4)中粒度区间分级结果进行行逐级机械破碎，将样品按颗粒大小分成n份，其中，n≥2。
所述的步骤(6)中将所述的步骤(5)中按粒度等级分好的样品进行全岩U-Pb同位素定年，之后进行铀—镭平衡系数校正，获取不同粒级样品的等时线年龄tn。
所述的步骤(7)中将所述的步骤(6)中得到的等时线年龄tn与所述的步骤(1)中对应的矿石样品的地层年龄t0进行大小比较，若tn≤t0时，则为有效的铀成矿年龄，否则予以去除；最后将有效的年龄进行大小排序，则构成砂岩型铀矿多期次成矿年龄链。
本发明的有益效果是：本发明的方法利用光薄片镜下粒度统计结果进行矿石样品破碎刷分，之后基于U-Ra平衡系数校正的全岩U-Pb定年方法对同一矿石样品的不同粒级组分进行测年，获取多组不同的等时线年龄，能够更加真实反映出砂岩型铀矿多期次形成过程。进一步完善改进了U-Ra平衡系数校正的全岩U-Pb定年方法流程，最大限度的克服了砂岩中各种含铀碎屑组分对成矿年龄测试结果的影响。本发明的方法通过对同一样品的不同粒级组分进行U-Pb同位素定年，获得的多个等时线年龄结果能最大程度的接近多期次铀成矿年龄，为科学合理构建砂岩型铀矿多阶段成矿模式提供年龄数据，进而预测远景区，指明找矿方向。
附图说明
图1为本发明所提供的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明所提提供的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤(1)铀矿床或铀矿化点目的层选取，确定含矿建造的地层年龄为t0；具体步骤如下：
(1.1)在工作区内选择主要的砂岩型铀矿床或铀矿化点为研究对象。
(1.2)以工作区内主要砂岩型铀矿床或铀矿化点的含矿建造为研究目的层，并确定其地层年龄为t0。
步骤(2)在步骤(1)中砂岩型铀矿床所在工作区采集砂岩矿石样品；具体步骤如下：
在步骤(1)中砂岩型铀矿床所在工作区采集砂岩矿石样品，并进行样品编号：KS1，KS2，KS3，…，KSn。样品需要满足以下条件：泥质胶结砂岩矿石；矿石胶结程度在较致密以下(包括松散、较松散、疏松、较疏松及较致密)，以便后续人工机械分级破碎刷分；样品的重量大于等于1kg，数量大于等于3个(n≥3)。
步骤(3)对上述步骤(2)中采集的矿石样品进行光薄片磨片；具体步骤如下：
对步骤(2)中采集的矿石样品敲出一小块完整样品(长、宽、高分别为6cm即可)，之后对该小块样进行光薄片磨制。
步骤(4)对上述步骤(3)中磨片后的光薄片进行粒度划分；具体步骤如下：
在偏光显微镜下对步骤(3)中磨片后的光薄片进行镜下粒度观察，统计出每个样品碎屑颗粒不同粒级的含量，根据所有样品的粒度统计结果，并按粗到细进行粒度等级区间划分(n级)，至少划分出2个粒度区间段(n≥2)。
例如，将样品划分出>80目，80—200目和<200目这三级。
步骤(5)根据步骤(4)的粒度级别划分结果对步骤(2)中剩余的样品进行逐级破碎，并将样品按颗粒进行级别划分；具体步骤如下：
根据步骤(4)的粒度级别划分结果对步骤(2)中剩余的样品进行逐级机械破碎，将样品按颗粒大小分成n份(n≥2)。将KSn样品按颗粒从粗到细分为KSn-1，KSn-2，…，KSn-n，样品至少分出2个粒度级别。
步骤(6)将步骤(5)中分类好的不同颗粒度级别样品进行全岩U-Pb同位素定年，并行等时线年龄计算；具体步骤如下：
将步骤(5)中所有分类好的不同颗粒度级别样品KSn-n进行全岩铀—铅同位素定年，对测试结果进行铀—镭平衡系数校正后，分别对同一粒度级别样品的测年结果进行等时线年龄计算：t1，t2，t3，…，tn。
步骤(7)根据步骤(6)中得到的等时线年龄和步骤(1)中得到的地层年龄t0，确定铀矿成矿年龄；具体步骤如下：
将步骤(6)中得到的所有的等时线年龄与矿石地层时代t0进行比较，则为有效的铀成矿年龄，否则予以去除；最后将有效的年龄进行大小排序，则构成了砂岩型铀矿多期次成矿年龄链。
本发明能够广泛用于目前国内伊犁、二连及松辽等盆地中诸多砂岩型铀矿形成时代的厘定，改进了成矿年龄的测试方法，具有重要的实际应用价值；对盆地内其它相似类型(沉积型铁、铜、铅锌矿)矿床成矿年龄测定均具有重要的借鉴意义。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (6)

1.一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤(1)铀矿床或铀矿化点目的层选取，确定含矿建造的地层年龄t0；
步骤(2)在步骤(1)中砂岩型铀矿床所在工作区采集砂岩矿石样品；
步骤(3)对上述步骤(2)中采集的矿石样品进行光薄片磨片；
步骤(4)对上述步骤(3)中磨片后的光薄片进行粒度划分；
步骤(5)根据步骤(4)的粒度级别划分结果对步骤(2)中剩余的样品进行逐级破碎，并将样品按颗粒进行级别划分；
步骤(6)将步骤(5)中分类好的不同颗粒度级别样品进行全岩U-Pb同位素定年，并进行等时线年龄计算；所述的步骤(6)中将所述的步骤(5)中按粒度等级分好的样品进行全岩U-Pb同位素定年，之后进行铀—镭平衡系数校正，获取不同粒级样品的等时线年龄tn4；
步骤(7)根据步骤(6)中得到的等时线年龄和步骤(1)中得到的地层年龄t0，确定铀矿成矿年龄；所述的步骤(7)中将所述的步骤(6)中得到的等时线年龄tn4与所述的步骤(1)中对应的矿石样品的地层年龄t0进行大小比较，若tn4≤t0时，则为有效的铀成矿年龄，否则予以去除；最后将有效的年龄进行大小排序，则构成砂岩型铀矿多期次成矿年龄链。
2.根据权利要求1所述的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中确定含矿建造的地层年龄为t0。
3.根据权利要求1或2所述的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中对采集砂岩矿石样品的进行编号：KS1，KS2，KS3，…，KSn1，样品需要满足以下条件：埋深小于500m，为泥质胶结砂岩矿石，矿石胶结程度在较致密以下，样品数量大于等于3个，重量大于等于1kg。
4.根据权利要求3所述的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中将所述的步骤(2)中的所有样品分别敲出一小块样品用来进行光薄片磨制，将剩下的样品保留，以备后续使用。
5.根据权利要求4所述的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中将所述的步骤(3)中磨制好的光薄片放在偏光显微镜下进行粒度观察统计，根据所有样品的粒度统计结果进行粒度等级区间划分，至少划分出2个粒度区间段，即n2≥2。
6.根据权利要求5所述的一种测定盆地砂岩型铀矿成矿年龄的方法，其特征在于：所述的步骤(5)中对所述的步骤(2)中剩下的矿石样品按所述的步骤(4)中粒度区间分级结果进行行逐级机械破碎，将样品按颗粒大小分成n3份，其中，n3≥2。
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