CN117030772A - 一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于放射性测年领域，具体涉及一种改进型铀矿全岩U‑Pb同位素定年方法，包括：步骤1、利用放射性探测仪采集样品；步骤2、实验前处理；步骤3、EPMA分析，划分铀成矿阶段；步骤4、全岩粉末U‑Pb同位素测量；步骤5、铀‑镭平衡分析，判定是否需要采用铀镭平衡系数进行铀含量校正；步骤6、铀成矿年龄计算。本发明方法能够准确测定铀矿全岩铀成矿年龄。

Description

一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法
技术领域
本发明属于放射性测年领域，具体涉及一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法。
背景技术
成矿年龄是矿床学研究的一个核心问题，对理解矿床成因、建立成矿模型和指导矿产勘探具有重要意义。
放射性同位素测年是研究成矿年龄最重要的手段。常见的放射性测年体系有U-Pb同位素、Rb-Sr同位素、Sm-Nd同位素、Re-Os同位素等。对于铀矿床而言，其成矿元素铀本身就是U-Pb同位素体系的放射性母体，含量高，非常适合开展U-Pb同位素定年。然而，铀矿物本身稳定性较差，铀在近地表氧化条件易迁移，U-Pb同位素体系易被破坏；此外，很多铀矿床常具有多期多阶段铀矿化的特点，铀矿物类型复杂、颗粒细小等，这些都导致铀矿定年一直是铀矿研究的一个难点。
目前，地质测年方法主要包括两大类：(1)利用矿物或全岩开展U-Pb同位素测年；(2)利用矿物开展原位微区测年。
对于多期多阶段成因的地质样品，在未区分成矿阶段的前提下，贸然使用单矿物或全岩样品开展同位素测年，其年龄结果往往不具有任何实际地质意义。相比于全岩和单矿物，原位微区技术具有很高的空间分辨率，在详细的显微研究工作基础上(如BSE图像、CL图像等)，通过划分不同地质阶段，利用原位微区分析可以很好的区分不同阶段的年龄。这一点在锆石原位微区U-Pb同位素定年方面应用最为成功。因此，原位微区技术一直是近二十多年来，同位素测年技术最重要的发展方向。
然而，大量铀矿物的原位微区研究工作发现，微区测年结果偏差很大，往往很难获得较好的成矿年龄。初步分析，可能存在以下几个方面原因：
(1)缺少适宜的地质标样。无论是二次离子质谱(SIMS)还是激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)，想要获得准确的地质年龄，一定要有合适的地质标样做校正，只有这样才能有效减少基体效应的影响，监控实验数据的可靠性。然而，目前尚无适宜的铀矿物定年标样。核工业北京地质研究院曾开发过一个沥青铀矿国家标样GBW04420，近年来的实验分析结果表明，该标样的年龄并不均一，不适宜作为原位微区标样。
(2)铀矿物自身稳定性较差，铀元素在矿物尺度下易于扩散，导致同一矿物颗粒的不同部位获得的年龄数据差异较大。这是铀矿物原位定年难以避免的一个问题。
(3)原位微区质谱分析的空间分辨率已经很高了，但一些铀矿床中铀矿物颗粒十分细小，仍然难以满足SIMS和LA-ICPMS分析的空间分辨率要求(分析束斑一般不小于10μm)。虽然利用电子探针(EPMA)开展铀矿物的化学定年无需地质标样作外标，且具有更高的空间分辨率(分析束斑一般为2～3μm)，但分析精度差，受元素扩散因素影响大，获得的年龄数据往往十分分散。
鉴于上述问题的存在，铀矿物的原位微区定年工作在短期内难以获得较大进展，有必要另辟蹊径，开发一种可靠的全岩U-Pb同位素定年方法，限定铀矿床的形成时代，助力铀矿成因及成矿模式研究，实现铀矿找矿突破。
就传统的铀矿全岩定年方法而言，其存在的主要问题在于，溶解的样品可能混合了多期多阶段矿化的铀矿物，从而造成分析结果不具有任何地质意义。针对该问题，若通过详细的显微镜下观察，在明确了铀矿石的铀成矿阶段以及铀矿物类型后，针对性地、有选择性地开展样品溶解，利用等时线法配以一定的铀含量校正方法，有望准确限定铀矿石的成矿时代。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，该方法能够准确测定铀矿全岩铀成矿年龄。
实现本发明目的的技术方案：
一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、利用放射性探测仪采集样品；
步骤2、实验前处理；
步骤3、EPMA分析，划分铀成矿阶段；
步骤4、全岩粉末U-Pb同位素测量；
步骤5、铀-镭平衡分析，判定是否需要采用铀镭平衡系数进行铀含量校正；
步骤6、铀成矿年龄计算。
所述步骤1中采集样品的尺寸不小于3cm*6cm*9cm，同一类型的样品采集数量为至少5块。
所述步骤2包括：
步骤2.1、岩石粉末制备：将采集的样品剔除表面不洁物及蚀变部分；部分样品进行粉碎、研磨，直至200目，供化学分析使用；
步骤2.2、光薄片制备：每个样品切割两张岩石薄片，且两张岩石薄片的切片位置方向垂直，制备的光薄片尺寸为2cm*3cm*0.03mm；
步骤2.3、用于EPMA分析的导电性处理：在制备的光薄片表面镀一层碳。
所述步骤3具体为：利用BSE图像结合EDS分析识别铀矿物的种类或类型；利用矿物之间的包裹关系、切割关系以及晶体形态等方法来判别铀成矿阶段。
所述步骤4包括：
步骤4.1、根据铀矿物的种类或类型，选择溶样方法，对铀矿物进行样品溶解；
步骤4.2、测得溶解样品溶液中的U-Pb同位素组成。
所述步骤4.1具体为：利用碱溶液溶解铀的氧化物，从而避免含铀钛氧化物以及硅酸盐矿物的影响；利用二酸混合溶液溶解钛氧化物和磷酸盐矿物等，避免硅酸盐矿物的影响；利用三酸混合溶液溶解包含硅酸盐矿物在内的所有矿物。
所述步骤4.2具体为：使用阴离子交换树脂吸附溶解样品溶液中的铅和铀，并对其进行质谱分析；采用热电离质谱仪测量铀同位素和铅同位素。
所述步骤5具体为：
采用公式计算样品的铀镭平衡系数：
式中，Kp为样品的铀镭平衡系数，无量纲；
CRa为采用硫酸钡-盐酸法分析获得的样品Ra含量，单位为％；
CU为全岩粉末U-Pb同位素测量分析获得的样品U含量，单位为％；
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1时，判定样品处于铀镭平衡状态，无需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正；
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1之外时，判定样品处于铀镭不平衡状态，需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正，将全岩铀铅同位素分析所获得的铀含量与铀镭平衡系数相乘，获得的铀含量即为校正后的铀含量。
所述步骤6具体为：根据校正后的铀含量和全岩粉末U-Pb同位素测量分析所得的铅同位素数据，利用Isoplot软件绘制U-Pb等时线年龄图，开展铀铅等时线计算，获取铀成矿年龄。
本发明的有益技术效果在于：
本发明提供的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法通过EPMA分析，在明确了矿石中的铀矿物类型和成矿阶段的基础上，针对不同铀矿物，选择相应的溶样方法，利用U-Ra平衡系数对U-Pb同位素分析结果进行校正后，开展U-Pb等时线处理，提高了U-Pb等时线拟合结果的质量，在准确限定铀矿定年方面取得了良好的效果。
附图说明
图1为本发明提供的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法流程图；
图2为本发明实施例1中黄花沟矿化砂岩薄片典型背散射(BSE)照片，其中图2a为磷灰石以胶结物形式产出图，图2b为自形磷灰石与胶状硬锰矿图；
图3为本发明实施例1中新疆黄花沟砂岩型铀矿全岩U-Pb等时线年龄图。
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。
实施例1以黄花沟地表铀矿点为例，本发明提供的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，包括以下步骤：
步骤1、利用放射性探测仪采集样品
野外实地考察过程中，利用放射性探测仪(如伽马枪、能谱仪等)，采集不同放射性强度的铀矿石样品，铀矿石样品的放射性强度越大，在后期铀铅等时线处理时，获得的等时线年龄的质量越高。样品应新鲜，未发生明显的次生蚀变。采样过程中，为满足后期岩石薄片制备(一般制备薄片尺寸为2cm*3cm)和粉末化学分析(一般需要粉末20g以上)，采集样品的尺寸不小于3cm*6cm*9cm。同一类型铀矿样品数量至少采集5块，以满足后期U-Pb同位素等时线计算的要求。在黄花沟地表铀矿点，我们采集了6块铀矿石样品，伽马辐射仪分析结果显示，其铀含量介于110～450Ur(Ur为等价U含量，单位为10-6)，放射性含量差异较大。
步骤2、实验前处理
前处理主要包括岩石粉末制备、光薄片制备及用于EPMA分析的导电性处理。
步骤2.1、岩石粉末制备
将采集的铀矿石样品剔除表面不洁物及蚀变部分后，选择约30g样品进行粉碎，然后使用玛瑙研钵进行研磨，直至200目，以备后期化学分析使用。
步骤2.2、光薄片制备
手表本尺度上，选择铀矿化区域，用记号笔标记需要切割的位置。为确保切割样品更具有代表性，能够涵盖所有铀矿物类型，每个铀矿石样品切割两张岩石薄片，且这两张岩石薄片的切片位置方向垂直。选择好切割位置后，按照薄片的制备要求，制作铀矿石薄片，一般磨片大小为2cm*3cm，厚度为0.03mm。
步骤2.3、用于EPMA分析的导电性处理
为了在电子探针实验过程中增强信号，在制备的光薄片表面镀一层碳。
实验前处理完成后，通过EPMA分析，在明确了矿石中的铀矿物类型和成矿阶段的基础上，针对不同铀矿物，选择相应的溶样方法，目的性的开展样品溶解，测得溶液中的U-Pb同位素组成后，可获得某一特定铀成矿阶段的铀成矿年龄。具体如下：
步骤3、EPMA分析：观察铀矿石的矿物组成，确定铀赋存形式，明确铀矿物或含铀矿物类型，分析铀矿物的元素含量，划分铀成矿阶段
铀矿石薄片在电子探针(EPMA)设备下，放大倍数可达6000倍以上，微米级的矿物颗粒也可轻松识别。在BSE(背散射)模式下，铀矿石薄片中的铀矿物或含铀矿物通常亮度很大，易于识别。使用EDS(能谱分析)获得矿物的元素组成，确定铀赋存形式，明确铀矿物或含铀矿物类型；通过观察铀矿石的矿物组成、矿物之间的包裹关系、切割关系、晶体形态等划分铀成矿阶段。
此外，针对铀矿石薄片中存在的铀矿物或含铀矿物，通过EPMA分析，获得其U、Th、Pb元素组成，计算其化学年龄，可有效限定铀矿物形成的大致年龄，对划分铀成矿阶段，判别后期全岩U-Pb等时线年龄的可靠性具有重要意义。
在分析铀矿物的元素含量时，推荐测试条件如下：
加速电压：15kV；探针电流：3*10-7A；束斑直径：Φ＝3μm；
分光晶体：PETJ(测Th、U)；PETH(测Pb)；
线系：U(Mβ)，Pb(Mβ)，Th(Mα)；
测量时间：U和Th峰位为100s，背景时间50s；Pb峰位300s，背景150s；
标样：人工合成的UO2，ThO2和PbCrO4。
在该条件下，U、Th和Pb的最低检测限分别为：52*10-6，28*10-6和20*10-6，满足常规铀矿物的U-Th-Pb化学定年要求。
需要注意的是，在EPMA的化学定年过程中，其最关键的因素是精确获得Pb的含量。在上述分析条件中，Pb的积分时间已长达5分钟，很难再通过延长测量时间提高Pb的分析精度。因此，在实际操作过程中，只有当铀矿物中U的含量较高，且经过较长的放射性衰变积累才能获得较高的放射性成因Pb，以供仪器准确测量。这里我们简单计算一下，要获得较好的化学年龄数据，一般需要Pb的含量达到最低检测限的20倍以上，在上述分析条件下，Pb含量需到达400*10-6(即0.04％)，那么对于一个U含量50％的铀矿物而言，其大致需要经历6Ma才能积累如此足够含量的放射性成因Pb。因此，对于低U含量的含铀矿物，特别是成矿时间较短的含铀矿物，不建议使用EPMA方法获取其化学年龄。
黄花沟铀矿石薄片的EPMA分析发现，并未见到独立铀矿物存在。矿石中存在大量细粒磷灰石，以胶结物的形式存在，如图2所示。利用EPMA对磷灰石中的铀含量进行分析发现，磷灰石中的铀含量介于0.11％～0.36％之间，利用全岩分析获得的P含量，结合电子探针分析获得磷灰石的U含量，可以计算全岩样品中所有磷灰石中的U含量，计算全岩中磷灰石中的铀含量与全岩的铀含量基本一致，表明黄花沟地表铀矿点铀矿石中的铀是以类质同象的形式存在于磷灰石之中。此外，镜下观察发现，黄花沟地区的铀矿化为一期独立的铀矿化，铀成矿类型与成矿阶段单一，适合开展全岩的U-Pb同位素定年。
图2显示，黄花沟地区的含矿砂岩为典型的长石岩屑砂岩，其中长石含量较高。
鉴于黄花沟铀矿点中不存在独立的铀矿物，而磷灰石中的U含量很低，难以满足矿物U-Th-Pb化学定年的实验分析要求，因此未开展磷灰石的U-Th-Pb化学定年工作。
步骤4、全岩粉末U-Pb同位素测量
步骤4.1、根据铀矿物的种类或类型，选择溶样方法，对铀矿物进行样品溶解
虽然，自然界中已发现的铀矿物和含铀矿物有200多种，但常见的原生铀矿物只有5～6种，以晶质铀矿、沥青铀矿、铀石、钛铀矿、铀黑为主，基本上都是铀的氧化物和钛氧化物。原生的含铀矿物较多，常见的有钍石、方钍石、烧绿石、黑稀金矿、铌钛铀矿、褐钇铌矿、胶磷矿、氟磷灰石、锆石等，成分较为复杂，涵盖氧化物、磷酸盐、硅酸盐等。上述铀矿物和含铀矿物中，除铀的硅酸盐矿物外(如锆石)，均可溶解于HCL和HNO3的混合溶液，因此在溶样过程中可通过不加HF，选择性溶解除硅酸盐以外的其他铀矿物；此外，铀的氧化物(如晶质铀矿、沥青铀矿)不仅可溶于强酸，亦可溶解于碳酸钠溶液中，而铀的钛氧化物不溶于碳酸钠溶液，因此可以使用碳酸钠溶液选择性的溶解晶质铀矿和沥青铀矿等铀氧化物，残留钛铀矿、烧绿石等。简而言之，在明确了铀矿石中的铀矿物类型后，可以通过制定相应的溶解方案，选择性的溶解某种或者某些特定铀矿物。推荐的溶样方法及顺序如下：(1)利用碱法(如：碳酸钠溶液)溶解铀的氧化物，从而避免含铀钛氧化物以及硅酸盐矿物的影响；(2)利用二酸法(即HCL和HNO3的混合溶液)溶解钛氧化物和磷酸盐矿物等，避免硅酸盐矿物的影响；(3)利用三酸法(HCL、HNO3和HF的混合溶液)溶解包含硅酸盐矿物在内的所有矿物。
根据铀矿物或含铀矿物的种类、类型以及成矿阶段，制定合适的溶样方案，这是判断能否成功使用全岩U-Pb同位素方法获取铀成矿时代的关键。
对于单一铀成矿阶段的铀矿石，采用HCL+HNO3(3:1)的溶样方法进行溶解。该方法的好处是，原生铀矿物可以全部溶解，但不会溶解矿石中的长石、石英等硅酸盐矿物。研究表明，长石中的Pb含量很高，高出石英、云母等其它造岩矿物一个数量级以上。在长石砂岩、花岗岩等样品中，长石中的Pb含量甚至达到全岩总Pb含量的90％以上。对于砂岩型铀矿和热液型铀矿(花岗岩型铀矿和火山岩型铀矿)而言，矿石中的长石含量很高，而长石中的Pb是普通Pb，在分析全岩的U-Pb同位素组成时，会严重影响U-Pb等时线年龄的计算。更为重要的是，矿石中的长石并非铀成矿阶段的产物，无论是砂岩型铀矿还是热液型铀矿，其形成明显早于铀矿物，不满足等时线法所要求的“同时、同源”，因此，在溶样过程中，如若将铀矿石中的长石溶解，将极大提高分析样品中的Pb含量，而这些Pb绝大部分都不是放射性成因Pb，这将严重影响全岩U-Pb等时线的年龄结果和数据质量。遗憾的是，国内实验室目前多采用HF+HNO3的方法进行溶样，将所有矿石粉末全部溶解，造成普通铅升高，严重影响铀矿石的定年结果，这也是造成目前铀矿石全岩U-Pb同位素定年结果不理想的一个重要原因。
对于多期铀成矿的铀矿石，原则上不推荐使用全岩U-Pb同位素的方法来获得U-Pb年龄。因为多期样品混合在一起，无法拟合一条高质量的等时线，即使拟合出一条等时线，获得的年龄也不具有任何地质意义。但对于一些特殊的铀矿物组合，可利用铀矿物的溶解性差异，分步溶解不同成矿阶段的铀矿物，从而获得不同成矿期的铀成矿年龄。以我国著名的赛马铀矿为例，研究表明，富铀烧绿石的铀铌矿化是接触交代成因，属矽卡岩型，而脉状沥青铀矿是典型的中低温热液成因。针对赛马铀矿床，可以使用碱法(即碳酸钠+氧化剂)先将矿石粉末中的沥青铀矿溶解出来，然后再使用酸法(盐酸+硝酸混合溶液)将残余的铀烧绿石溶解，分别测量溶液中的U-Pb同位素组成，从而获得不同成矿阶段的铀成矿时代。
步骤4.2、测得溶解样品溶液中的U-Pb同位素组成
使用阴离子交换树脂吸附溶解样品溶液中的铅和铀，并对其进行质谱分析；采用热电离质谱仪测量铀同位素和铅同位素。
针对黄花沟地表砂岩型铀矿岩性为长石岩屑砂岩的特点，为避免溶样过程中，长石中的普通铅对磷灰石中放射性成因铅的干扰，提高实验分析的准确性，采用HCL+HNO3的溶样方法。具体分析测试流程如下：
准确称取2份适量样品于溶样罐中(其中一份加入铀铅混合稀释剂)用混合酸(HCL+HNO3)溶解24小时。使用阴离子交换树脂(AG1-X8)吸附样品中的Pb和混合稀释剂样品中的铀和铅，并对其进行质谱分析。
铀同位素测试采用isoprobe热电离质谱仪，Ta-Re-Ta三带；铅同位素测试采用phoenix热电离质谱仪，Re单带，磷酸-硅胶法点样方式。TIMS测量采用正离子状态、法拉第杯静态多接收模式。铅同位素每批测量时加一NBS981标准样品，铀同位素每批测量时加一UTB500标准样品。每批样品加10％的平行样。同时测量标样的U、Pb同位素组成，及样品中的U、Pb同位素含量。利用标准样品的测量值与标准样品的推荐值在误差范围内是否一致，来判别样品测量结果的准确性。
标准测量结果，NBS981标样为：208Pb/204Pb＝36.690±0.004，207Pb/204Pb＝15.489±0.001，206Pb/204Pb＝16.936±0.002，UTB500标样为：235U/238U＝1.02220±0.00015，与推荐值在误差范围内一致，表明分析数据可靠。
样品分析结果见表1。
表1黄花沟矿化砂岩铀铅同位素分析结果
步骤5、铀-镭平衡分析，判定是否需要采用铀镭平衡系数进行铀含量校正
铀-镭不平衡现象在砂岩型铀矿区几乎普遍存在，可地浸砂岩型铀矿化在成矿后往往经受了近代地下水的后生改造，造成铀矿石中铀的迁移改造，因此全岩样品的U-Pb表面年龄已失去实际地质意义。用U-Ra平衡系数(Kp)能很好地修正铀的丢失或富集，U-Pb等时线拟合可以获得更切合实际的成矿年龄。因此，对于砂岩型铀矿而言，必须开展铀镭平衡分析，在获得铀镭平衡系数后，将样品的U含量进行校正后，再开展U-Pb等时线计算工作。
对于硬岩型铀矿床(岩浆岩型和热液型)而言，只要样品未经过明显的后生氧化改造，原生铀矿石中的铀和镭一般是平衡的，可以不开展铀-镭平衡分析。若测得矿石样品存在U-Ra不平衡，则在开展U-Pb等时线处理前，同样需要使用铀镭平衡系数对其铀含量进行校正。
采用硫酸钡-盐酸法开展铀矿石粉末的铀镭平衡分析。具体方法如下，将适量的矿石粉末氢氧化钠、过氧化钠、无水碳酸钠和氯化钡混合试剂后，在650℃熔融后，用水提取，滤纸过滤。用热盐酸(约80℃)将沉淀溶解于原烧杯，装入扩散器，封闭数天(约15天)积累氡气，用空气洗带使氡气从溶液中转入闪烁室。50min后在室内氡钍分析器上测量，与标准镭溶液进行比较，计算样品的镭含量(具体可参照国标GB/T 13073-91)。
铀矿石样品粉末中的铀含量采用铀铅同位素分析所获得的铀含量。
采用系列公式计算样品的铀镭平衡系数：
式中，Kp为样品的铀镭平衡系数，无量纲；
CRa为分析获得的样品Ra含量，单位为％；
CU为分析获得的样品U含量，单位为％；
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1时，判定样品处于铀镭平衡状态，无需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正。
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1之外时，判定样品处于铀镭不平衡状态，需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正，将全岩铀铅同位素分析所获得的铀含量与铀镭平衡系数相乘，获得的铀含量即为校正后铀含量。
经计算，黄花沟地表铀矿点的6件铀矿石样品的铀镭平衡系数Kp值介于0.93～1.03之间，在0.9～1.1范围内，并且考虑到实验的分析误差以及岩石粉末的均匀程度等因素，判定这6件样品处于铀镭平衡状态，无需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正。
步骤6、铀成矿年龄计算
使用步骤5校正后的铀含量与步骤4全岩粉末U-Pb同位素测量分析所得的铅同位素数据，利用Isoplot软件绘制U-Pb等时线年龄图，开展铀铅等时线计算，获取铀成矿年龄。若在电子探针分析阶段，开展过铀矿物的U-Th-Pb含量分析，可以将铀矿物的U-Th-Pb化学年龄与全岩的U-Pb等时线年龄进行对比，综合约束矿石的铀成矿时代。
对黄花沟地区采集的6件铀矿石样品，将其铀、铅同位素数据利用Isoplot软件绘制U-Pb等时线年龄图，开展铀铅等时线计算。计算结果显示，拟合等时线的加权平均方差(MSWD)值为0.90，如图3所示，接近1，表明等时线质量高，可信度大。计算获得等时线年龄为76.5±6.6Ma，如图3所示，与黄花沟地区吐丝托依拉断裂晚期活动的时限吻合，暗示黄花沟地区的铀矿化活动可能与吐丝托依拉断裂的活动有着密切关系。铀矿石样品的初始206Pb/204Pb值为20.3±1.6，表明形成磷灰石的富磷富铀流体为上地壳来源。
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 (9)

1.一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、利用放射性探测仪采集样品；
步骤2、实验前处理；
步骤3、EPMA分析，划分铀成矿阶段；
步骤4、全岩粉末U-Pb同位素测量；
步骤5、铀-镭平衡分析，判定是否需要采用铀镭平衡系数进行铀含量校正；
步骤6、铀成矿年龄计算。
2.根据权利要求1所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤1中采集样品的尺寸不小于3cm*6cm*9cm，同一类型的样品采集数量为至少5块。
3.根据权利要求1所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1、岩石粉末制备：将采集的样品剔除表面不洁物及蚀变部分；部分样品进行粉碎、研磨，直至200目，供化学分析使用；
步骤2.2、光薄片制备：每个样品切割两张岩石薄片，且两张岩石薄片的切片位置方向垂直，制备的光薄片尺寸为2cm*3cm*0.03mm；
步骤2.3、用于EPMA分析的导电性处理：在制备的光薄片表面镀一层碳。
4.根据权利要求1所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤3具体为：利用BSE图像结合EDS分析识别铀矿物的种类或类型；利用矿物之间的包裹关系、切割关系以及晶体形态等方法来判别铀成矿阶段。
5.根据权利要求1所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤4.1、根据铀矿物的种类或类型，选择溶样方法，对铀矿物进行样品溶解；
步骤4.2、测得溶解样品溶液中的U-Pb同位素组成。
6.根据权利要求5所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤4.1具体为：利用碱溶液溶解铀的氧化物，从而避免含铀钛氧化物以及硅酸盐矿物的影响；利用二酸混合溶液溶解钛氧化物和磷酸盐矿物等，避免硅酸盐矿物的影响；利用三酸混合溶液溶解包含硅酸盐矿物在内的所有矿物。
7.根据权利要求6所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤4.2具体为：使用阴离子交换树脂吸附溶解样品溶液中的铅和铀，并对其进行质谱分析；采用热电离质谱仪测量铀同位素和铅同位素。
8.根据权利要求7所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤5具体为：
采用公式计算样品的铀镭平衡系数：
式中，Kp为样品的铀镭平衡系数，无量纲；
CRa为采用硫酸钡-盐酸法分析获得的样品Ra含量，单位为％；
CU为全岩粉末U-Pb同位素测量分析获得的样品U含量，单位为％；
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1时，判定样品处于铀镭平衡状态，无需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正；
当铀镭平衡系数Kp值为0.9～1.1之外时，判定样品处于铀镭不平衡状态，需使用铀镭平衡系数对U-Pb同位素分析的U含量进行校正，将全岩铀铅同位素分析所获得的铀含量与铀镭平衡系数相乘，获得的铀含量即为校正后的铀含量。
9.根据权利要求8所述的一种改进型铀矿全岩U-Pb同位素定年方法，其特征在于，所述步骤6具体为：根据校正后的铀含量和全岩粉末U-Pb同位素测量分析所得的铅同位素数据，利用Isoplot软件绘制U-Pb等时线年龄图，开展铀铅等时线计算，获取铀成矿年龄。
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