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柴达木盆地西部七个泉地区新近系狮子沟组碎屑锆石地球化学特征与U-Pb年代学:构造演化、古气候及铀源启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Geochemical Exploration 3.4
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针对柴达木盆地西部七个泉地区砂岩型铀矿成矿机制不明的问题,研究人员通过碎屑锆石U-Pb年代学、主微量元素及稀土元素分析,揭示阿尔金山与祁漫塔格山为主要物源区,提出印度-欧亚板块碰撞驱动的构造抬升与干旱气候共同塑造了铀矿化的氧化-还原条件,为盆地-山脉耦合机制及铀矿勘探提供了关键依据。
柴达木盆地作为青藏高原东北缘最大的新生代山间盆地,其厚层沉积记录是揭示印度-欧亚板块碰撞远程效应的关键窗口。近年来,位于柴达木盆地与阿尔金造山带过渡带的七个泉矿区发现了砂岩型铀矿床,但关于其铀源、成矿与构造-气候耦合机制的研究仍存在空白。针对这一科学问题,中国地质调查局等机构的研究人员对七个泉地区新近系狮子沟组开展了系统的碎屑锆石U-Pb年代学与地球化学分析,相关成果发表于《Journal of Geochemical Exploration》。
研究采用钻芯采样(24件)、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年(322颗锆石)、主量/微量元素分析(21件样品)及沉积古环境指标(如Sr/Ba比、CIA化学蚀变指数)等技术手段。通过对比阿尔金山与东昆仑造山带的岩石单元年龄谱,结合锆石形态与地球化学特征,揭示了物源区构造背景与风化强度。
地质背景
七个泉地区位于柴达木盆地新生代地层与阿尔金造山带的过渡带,发育完整的新近系沉积序列。区域构造受印度板块北向俯冲控制,阿尔金断裂的走滑运动导致盆地北缘快速隆升,形成干旱气候条件下的粗碎屑沉积体系。
碎屑锆石U-Pb年代学
年龄谱显示343–542 Ma与200–285 Ma两个主峰期,分别对应阿尔金山早古生代岩浆事件与东昆仑晚古生代-早中生代构造热事件。锆石以棱角-次棱角状为主,反映近源快速搬运特征,结合年龄谱对比确认阿尔金山为最主要物源区。
地球化学特征
主量元素显示源区低化学风化(CIA<50),稀土配分模式与上地壳一致。Sr/Ba比>1及V/Cr比指示氧化沉积环境,而含黄铁矿、沥青的砂岩层为后期烃类流体提供了还原介质。
铀成矿机制
干旱气候下源区快速隆升导致未风化碎屑快速堆积,地表含氧水将铀迁移至狮子沟组下部构造裂隙;后期烃类与富盐流体沿断裂上涌,淋滤地层铀并在还原环境中富集成矿。
结论与意义
该研究首次明确阿尔金山为七个泉铀矿的主要铀源区,提出印度-欧亚板块碰撞诱发的构造抬升与气候干旱化共同控制了铀的迁移-富集动力学过程。成果不仅为青藏高原北缘盆山耦合研究提供了新证据,更为砂岩型铀矿勘探建立了"构造-气候-流体"三位一体的找矿模型,对理解中亚造山带资源形成具有启示意义。
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