The LA-ICP-MS zircon U-Pb age of the pegmatoidal alaskite and its relationship with uranium mineralization in Hongshiquan area, Gansu Province
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摘要:
白岗岩是大陆碰撞过程中陆壳低比例熔融的产物，与铀及多金属矿床在成因上密切关联。甘肃红石泉铀矿床含矿主岩为伟晶状白岗岩，前人对伟晶状白岗岩的成岩年龄研究较少且精度有限，影响了对铀矿床成因和构造背景的深入认识。对甘肃红石泉铀矿床含矿主岩——伟晶状白岗岩开展了高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年，获得伟晶状白岗岩成岩平均年龄值为2493.5Ma，形成时代为新太古代晚期-古元古代早期。认为伟晶状白岗岩应属于新太古代晚期-古元古代早期华北克拉通微陆块拼合作用后期的产物，同时也是华北克拉通约2.5Ga岩浆构造热事件在西部地块的响应。伟晶状白岗岩与红石泉铀矿床铀成矿没有直接成因关系，只是作为铀矿的含矿主岩。
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关键词:
- 甘肃红石泉 /
- 白岗岩 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 /
- 铀矿床
Abstract:Alaskite is the product of low proportion melting during continental collision, which is closely related to the origin of uranium and polymetallic deposits. The pegmatoidal alaskite is the ore-bearing host rock in Hongshiquan uranium deposit. The previous research on the formation age of pegmatoidal alaskite is relatively weak and limited in accuracy, which affects the deep understanding of the genesis and tectonic background of uranium deposits. This paper focuses on high precision LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic dating for the ore-bearing host rock-pegmatoidal alaskite. The analytical result shows that the ages of the pegmatoidal alaskite are 2455~2500Ma, suggesting late Neoarchean-early Paleoproterozoic. It is concluded that the pegmatoidal alaskite should be the product of the late assemblage of the North China Craton microcontinent block during the late Neoarchean to early Paleoproterozoic. It is also a response to the Ca.2.5Ga magma tectonic thermal event in the western block of the North China Craton. As a result, there is no positive genetic relationship between the pegmatoidal alaskite and uranium mineralization, with only pegmatoidal alaskite being the ore-bearing host rock in Hongshiquan uranium deposit.
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致谢: 感谢审稿专家对本文提出的宝贵意见和建议，感谢中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源国家重点实验室激光烧蚀等离子质谱（LA-ICPMS）微区分析实验室工作人员对锆石同位素测年工作给予的帮助。
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图 2 伟晶状白岗岩岩体分布图
1—第四系；2—石炭系；3—元古宇；4—伟晶状白岗岩；5—肉红色中粒斑状花岗岩；6—灰绿色斜长花岗岩-石英闪长岩；7—煌斑岩；8—扭转兼压性断层；9—采样位置
Figure 2. Distributional characteristics of the pegmatioidal alaskite
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图版Ⅰ
a.样品LSS14-07伟晶状白岗岩手标本照片；b.样品LSS14-55伟晶状白岗岩手标本照片；c.斜长石充填于石英颗粒接触部位，并见绢云母化；d.部分粒度细小的石英颗粒；e.微斜长石格子双晶；f.黑云母绿泥石化。Q—石英；Ser—绢云母；Mc—微斜长石；Bt—黑云母；Pnn—叶绿泥石；Pl—斜长石
图版Ⅰ.
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图 3 红石泉伟晶状白岗岩锆石阴极发光图像
Figure 3. Cathodoluminescent images of the pegmatoidal alaskite in Hongshiquan area
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图 4 红石泉伟晶状白岗岩锆石U-Pb年龄谐和图
Figure 4. Zircons concordia age diagrams for the pegmatoidal alaskite in Hongshiquan area
表 1 伟晶状白岗岩样品采集坐标及岩性概述
Table 1 Sampling position and lithology of pegmatoidal alaskite
样品编号 采样地点 北纬 东经 高程/m 岩性描述 LSS14-07 红石泉 38°48′56.33" 101°15′10.87" 2377 伟晶状白岗岩 LSS14-23 红石泉 38°48′50.54″ 101°15′09.37″ 2423 伟晶状白岗岩 LSS14-55 红石泉 38°48′32.53" 101°15′31.42″ 2348 伟晶状白岗岩 LSS14-58 红石泉 38°48′33.47″ 101°14′53.24″ 2416 伟晶状白岗岩 
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表 2 甘肃红石泉白岗岩样品LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果
Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical results of the pegmatoidal alaskites in Hongshiquan area, Gansu
测点号 元素含量/10-6 Th/ U 同位素比值 年龄/Ma U Th Pb 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 样品LSS14-07 1 315 158 176 0.50 0.1471 0.0048 9.1741 0.3136 0.4504 0.0066 2313 56 2356 31 2397 29 4 230 125 136 0.54 0.1572 0.0052 9.9786 0.3402 0.4623 0.0057 2426 56 2433 32 2450 25 5 317 148 174 0.47 0.1544 0.0057 9.1755 0.3594 0.4321 0.0061 2395 63 2356 36 2315 27 6 201 151 122 0.75 0.1736 0.0069 10.7050 0.4476 0.4503 0.0065 2592 66 2498 39 2397 29 8 223 115 128 0.52 0.1620 0.0054 9.9671 0.3549 0.4478 0.0054 2477 56 2432 33 2385 24 9 372 198 206 0.53 0.1616 0.0051 9.4967 0.3074 0.4279 0.0049 2473 54 2387 30 2296 22 10 248 143 144 0.58 0.1618 0.0049 9.9520 0.3215 0.4471 0.0063 2476 46 2430 30 2382 28 11 272 164 155 0.60 0.1595 0.0050 9.5237 0.3163 0.4338 0.0064 2450 53 2390 31 2323 29 12 257 95 136 0.37 0.1590 0.0054 9.3796 0.3434 0.4272 0.0063 2456 57 2376 34 2293 28 13 256 89 142 0.35 0.1582 0.0055 9.8583 0.3631 0.4494 0.0061 2436 59 2422 34 2393 27 14 232 182 141 0.79 0.1636 0.0053 10.3115 0.3520 0.4545 0.0071 2494 54 2463 32 2415 31 17 206 84 118 0.41 0.1590 0.0053 10.1871 0.3232 0.4583 0.0059 2456 58 2452 29 2432 26 18 215 258 134 1.20 0.1465 0.0059 8.9547 0.3326 0.4371 0.0067 2306 69 2333 34 2338 30 19 232 87 124 0.37 0.1467 0.0058 9.0204 0.3375 0.4372 0.0071 2309 69 2340 34 2338 32 样品LSS14-23 1 131 84 79 0.65 0.1602 0.0050 10.2540 0.3060 0.4601 0.0058 2458 52 2458 28 2440 26 4 194 122 113 0.63 0.1622 0.0051 9.9973 0.3094 0.4416 0.0056 2479 53 2435 29 2358 25 5 82 65 51 0.79 0.1617 0.0062 10.3459 0.3725 0.4617 0.0071 2474 65 2466 33 2447 31 6 100 80 62 0.80 0.1640 0.0070 10.2462 0.4142 0.4496 0.0074 2498 72 2457 37 2394 33 7 150 103 96 0.69 0.1673 0.0065 11.0416 0.4009 0.4747 0.0073 2531 65 2527 34 2504 32 8 238 165 129 0.51 0.1618 0.0057 10.5462 0.3458 0.4680 0.0067 2476 59 2484 30 2475 29 10 237 93 144 0.39 0.1679 0.0053 11.2245 0.3354 0.4779 0.0060 2537 54 2542 28 2518 26 11 104 71 67 0.68 0.1666 0.0061 11.2219 0.4006 0.4804 0.0067 2524 61 2542 33 2529 29 13 286 195 181 0.68 0.1658 0.0062 11.0512 0.3943 0.4747 0.0063 2517 63 2527 33 2504 28 15 113 89 70 0.78 0.1611 0.0055 10.3632 0.3402 0.4619 0.0084 2478 58 2468 30 2448 37 17 111 85 67 0.77 0.1622 0.0052 10.4251 0.3403 0.4621 0.0095 2479 54 2473 30 2449 42 18 159 63 90 0.39 0.1590 0.0051 10.2001 0.3127 0.4611 0.0059 2456 54 2453 28 2444 26 19 45 20 27 0.45 0.1699 0.0060 11.4076 0.4035 0.4829 0.0076 2557 59 2557 33 2540 33 20 125 75 74 0.60 0.1608 0.0049 10.3573 0.3113 0.4617 0.0052 2464 52 2467 28 2447 23 21 173 86 103 0.50 0.1628 0.0043 10.8760 0.2803 0.4788 0.0060 2485 44 2513 24 2522 26 22 226 144 130 0.64 0.1552 0.0043 9.7379 0.2610 0.4497 0.0053 2403 47 2410 25 2394 23 24 295 175 158 0.60 0.1542 0.0047 9.1444 0.2745 0.4229 0.0048 2394 52 2353 28 2274 22 25 88 78 53 0.89 0.1607 0.0059 10.0714 0.3854 0.4453 0.0068 2465 62 2441 35 2375 30 27 126 89 79 0.71 0.1653 0.0047 11.2156 0.3273 0.4831 0.0059 2510 48 2541 27 2541 25 28 113 92 70 0.81 0.1582 0.0043 10.3286 0.2789 0.4664 0.0054 2436 45 2465 25 2468 24 29 106 70 60 0.66 0.1521 0.0043 9.5937 0.2831 0.4508 0.0069 2369 48 2397 27 2399 31 30 112 115 72 1.03 0.1586 0.0044 10.3372 0.2849 0.4663 0.0059 2440 46 2465 26 2467 26 样品LSS14-55 1 180 107 102 0.59 0.1602 0.0050 10.2540 0.3060 0.4601 0.0058 2324 48 2326 26 2325 26 2 217 166 136 0.77 0.1694 0.0052 9.4338 0.2797 0.4001 0.0049 2462 41 2467 24 2467 24 3 145 114 90 0.78 0.15570 0.0047 7.8022 0.2317 0.3593 0.0048 2417 43 2418 24 2418 23 4 360 171 192 0.47 0.1622 0.0051 9.9973 0.3094 0.4416 0.0056 2336 43 2306 26 2262 23 5 101 67 62 0.66 0.1617 0.0062 10.3459 0.3725 0.4617 0.0071 2473 48 2484 28 2498 34 6 126 98 77 0.78 0.1640 0.0070 10.2462 0.4142 0.4496 0.0074 2426 52 2433 30 2437 29 7 190 115 107 0.61 0.1673 0.0065 11.0416 0.4009 0.4747 0.0073 2418 52 2379 29 2329 27 8 282 286 166 1.02 0.1618 0.0057 10.5462 0.3458 0.4680 0.0067 2413 43 2362 25 2294 25 9 135 116 83 0.86 0.1618 0.0055 9.0777 0.2915 0.4018 0.0056 2427 47 2434 27 2433 30 10 90 51 53 0.56 0.1679 0.0053 11.2245 0.3354 0.4779 0.0060 2472 50 2475 27 2477 27 11 154 152 100 0.99 0.1666 0.0061 11.2219 0.4006 0.4804 0.0067 2473 43 2485 24 2487 24 13 162 131 97 0.81 0.1658 0.0062 11.0512 0.3943 0.4747 0.0063 2405 47 2415 26 2413 29 14 140 93 83 0.67 0.1611 0.0057 9.3743 0.3171 0.4157 0.0060 2428 43 2446 25 2444 26 15 183 122 110 0.67 0.1611 0.0055 10.3632 0.3402 0.4619 0.0084 2442 45 2465 23 2466 21 17 160 112 95 0.70 0.1622 0.0052 10.4251 0.3403 0.4621 0.0095 2389 52 2417 27 2416 25 19 105 90 64 0.86 0.1700 0.0060 11.4076 0.4035 0.4829 0.0076 2409 59 2438 31 2440 33 20 99 89 64 0.90 0.1608 0.0049 10.35730 0.3113 0.4617 0.0052 2453 54 2483 29 2484 26 22 104 85 67 0.82 0.1552 0.0043 9.7379 0.2610 0.4497 0.0053 2503 46 2528 26 2527 26 23 75 65 48 0.87 0.1610 0.0046 11.3366 0.3121 0.5032 0.0055 2498 54 2520 31 2520 29 24 80 50 49 0.63 0.1542 0.0047 9.1444 0.2745 0.4229 0.0048 2540 56 2555 32 2553 32 25 139 63 77 0.46 0.1607 0.0059 10.0714 0.3854 0.4453 0.0068 2439 55 2425 30 2389 28 27 329 176 197 0.53 0.1653 0.0047 11.2156 0.3273 0.4831 0.0059 2469 44 2499 25 2498 25 28 135 145 86 1.08 0.1582 0.0043 10.3286 0.2789 0.4664 0.0054 2503 52 2461 29 2373 30 30 153 134 98 0.88 0.1586 0.0044 10.3372 0.2849 0.4663 0.0059 2476 48 2504 26 2497 30 样品LSS14-58 2 250 85 131 0.34 0.1481 0.0039 8.9599 0.2418 0.4293 0.0051 2324 45 2334 25 2303 23 3 214 108 117 0.51 0.1482 0.0039 8.9797 0.2302 0.4308 0.0051 2326 45 2336 23 2309 23 4 172 86 99 0.50 0.1530 0.0043 9.7493 0.2658 0.4540 0.0055 2380 48 2411 25 2413 25 6 296 128 166 0.43 0.1510 0.0049 9.5157 0.3087 0.4483 0.0074 2358 56 2389 30 2387 33 7 151 72 84 0.48 0.1499 0.0049 9.3493 0.2966 0.4449 0.0058 2344 56 2373 29 2373 26 10 227 107 119 0.47 0.1535 0.0042 9.1748 0.2601 0.4274 0.0055 2385 46 2356 26 2294 25 11 162 69 82 0.42 0.1536 0.0048 8.9415 0.2832 0.4183 0.0057 2387 54 2332 29 2253 26 12 92 44 50 0.48 0.1566 0.0058 9.7653 0.3642 0.4498 0.0070 2420 63 2413 34 2394 31 13 169 68 90 0.41 0.1534 0.0051 9.7688 0.3491 0.4566 0.0065 2384 56 2413 33 2424 29 14 157 78 87 0.50 0.1575 0.0048 10.1035 0.3120 0.4617 0.0053 2429 52 2444 29 2447 24 17 185 159 113 0.86 0.1655 0.0053 10.5853 0.3398 0.4608 0.0065 2513 54 2487 30 2443 28 19 100 53 50 0.52 0.1476 0.0055 8.5137 0.3196 0.4162 0.0062 2318 64 2287 34 2243 28 20 192 90 101 0.47 0.1578 0.0049 9.9376 0.3229 0.4528 0.0063 2432 47 2429 30 2408 28 21 126 73 67 0.58 0.1612 0.0054 9.9123 0.3221 0.4439 0.0064 2468 57 2427 30 2368 29 25 229 103 118 0.45 0.1515 0.0068 9.2969 0.3944 0.4396 0.0073 2365 76 2368 39 2349 33 26 214 275 142 1.29 0.1670 0.0068 11.1363 0.4298 0.4783 0.0073 2527 68 2535 36 2520 32 27 167 56 84 0.34 0.1577 0.0057 9.5756 0.3447 0.4347 0.0064 2431 62 2395 33 2327 29 29 223 155 134 0.70 0.1608 0.0050 10.5302 0.3245 0.4699 0.0064 2465 53 2483 29 2483 28
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