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紫云山岩体大地构造上位于华夏板块与扬子板块结合处中东部,是典型的产钨富铀花岗岩。岩体可以分为三个不同的岩石单元,各单元之间呈脉动接触关系。笔者在前人研究的基础上,对紫云山花岗岩开展了详细的岩相学、岩石地球化学、年代学、同位素地球化学等研究工作,对紫云山岩体的岩石成因、成岩环境、成岩时代以及三个不同单元花岗岩中铀的赋存状态开展了深入研究。岩石地球化学特征表明,紫云山花岗岩具有高硅、富钾、富碱、低磷、低钙等特征,为典型的过铝质S型花岗岩。具有富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、Ce)以及高场强元素(Zr、Hf、Nb、Y)的特征,Ba、Sr、Ti等元素显现出明显的负异常。紫云山花岗岩具有较高的U、Th含量,U含量为9.92~25.30ppm,平均为15.29ppm,Th含量为8.81~90.00ppm,平均为27.99ppm,具有作为铀源岩石物质基础。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素对紫云山花岗岩进行了精确定年,获得了紫云山花岗岩的成岩年龄,蕉坑单元(J3J)两个样品加权平均年龄分别为153.1±2.5Ma和151.2±2.1Ma、瑶里单元(J3Y)的加权平均年龄为150.5±2.3Ma、庙前单元(J3M)两个样品加权平均年龄分别为155.2±2.1Ma和149.3±2.1Ma,三个单元年龄高度一致,说明三个岩石单元可能为同一次岩浆事件的产物。论文尝试运用电子探针对产于花岗中的晶质铀矿开展了化学定年,获得紫云山岩体蕉坑单元(J3J)表观年龄的加权平均年龄为161.8±2.4Ma,庙前单元(J3M)表观年龄的加权平均年龄为159.7±3.2Ma,与锆石U-Pb年龄在误差范围之内一致,验证了晶质铀矿电子探针定年方法的可行性。Sm-Nd同位素显示,εNd(0)为-13.7~-11.6,εNd(t)为-17.0~-11.3,fSm/Nd位于-0.23~-0.04之间,表明紫云山岩体为大陆地壳成因花岗岩。分析测试得到Nd的模式年龄介于1858Ma~2020Ma之间,与中国东南部基底岩石年龄基本一致。电子探针化学成分分析显示,紫云山花岗岩中的黑云母具有富铁高钛低镁贫铝的特征,属于铁质黑云母。黑云母成分指示紫云山花岗岩形成深度大致为9.56Km~12.18Km。借助光学显微镜、扫描电镜、电子探针等设备,对紫云山花岗岩中含铀矿物进行了详细观察和成分测定。发现紫云山花岗岩中含铀矿物主要有锆石、独居石、磷钇矿、晶质铀矿、铀钍石、钍石,含铀矿物主要赋存于黑云母当中,黑云母普遍发生不同程度的绿泥石化。晶质铀矿是公认的铀源矿物,而锆石、磷钇矿、独居石、铀钍石、钍石等矿物中铀含量较高,晶体结构被破坏之后,在受到后期流体作用的条件下,这些矿物中承载的铀可能被活化,成为活性铀,为铀矿的形成提供铀源。所以这些富铀的副矿物是潜在的铀源矿物。