[發明專利]非封閉體系下放射性成因異常鉛厘定成礦年齡的方法

有效

• 申請號: 202011310332.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112462037B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 黃志新;張玉燕;李暉暉;孫小聰
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G06F17/11
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 陳麗麗

本發明屬于鈾礦地質勘查領域，具體涉及一種非封閉體系下放射性成因異常鉛厘定成礦年齡的方法，包括：挑選高純度無鉛單礦物；測定鉛同位素組成；判別二階段演化鉛同位素體系；厘定鈾源層年齡；計算鈾成礦年齡。本發明方法通過從更易獲得鉛同位素組成數據的無鉛礦物著手，在系統研究鈾礦床含鈾礦物中鉛同位素組成特征、來源判別、演化模式等基礎上，準確厘定鈾礦床成礦年齡。

技術領域

本發明屬于鈾礦地質勘查領域，具體涉及一種非封閉體系下放射性成因異常鉛厘定成礦年齡的方法。

背景技術

鈾礦床成礦年齡的厘定，是鈾礦床成因和成礦規律研究的重要組成內容，是鈾礦床研究的基本內容。成礦年齡是否能準確厘定，影響著礦床成因模型和找礦模型的建立，進而影響找礦勘查成果。

鈾礦床的成礦年齡厘定是個世界性難題，現有成礦年齡厘定的方法和手段基本上都是建立在放射性同位素體系封閉演化的基礎之上。從理論上講，鈾礦床中的瀝青鈾礦等鈾礦物是微區定年的最佳選擇，然而，在實際操作中，由于(1)鈾礦物中含有超高含量的鈾和鉛，遠遠超出ICP-MS等現有精密測年設備的閾值，形成了“理論成熟、技術無法滿足”的局面；(2)對于絕大多數礦床來說，鈾礦物含量非常低，礦物顆粒非常細小，挑選出足夠數量的單鈾礦物非常困難，甚至無法實現；(3)大多數鈾礦床中鈾來源是復雜的、非單一的，鈾礦物中的放射性體系并非單階段演化(或非封閉條件)，礦物形成過程中會有大量的放射性成因鉛等元素進入礦物晶格，計算出的年齡數據不可信；(4)用鋯石等其他礦物替代進行測年進而推斷鈾成礦年齡；等等原因，導致我國大多數鈾礦床無法準確獲取可靠的成礦年齡。

針對以上難點，亟待開發一種鈾礦床成礦年齡的厘定方法，能夠有效規避以上難點，為鈾礦床的精確定年提供新的方法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中在非封閉體系下，利用傳統手段無法準確獲得鈾礦床成礦年齡、無法挑選出單鈾礦物的鈾礦床定年的問題，提供一種非封閉體系下放射性成因異常鉛厘定成礦年齡的方法，通過從更容易獲得鉛同位素組成數據的無鉛礦物著手，在系統研究鈾礦床含鈾礦物中鉛同位素組成特征、來源判別、演化模式等基礎上，準確厘定鈾礦床成礦年齡。

實現本發明目的的技術方案：一種非封閉體系下放射性成因異常鉛厘定成礦年齡的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟(1)、挑選高純度無鉛單礦物；

步驟(2)、測定鉛同位素組成，確定無鉛單礦物中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb同位素比值；

步驟(3)、根據鉛同位素測定結果，進行線性回歸，獲得線性回歸方程，判別無鉛單礦物是否屬于二階段演化鉛同位素體系；

步驟(4)、確定放射性成因鉛來源，厘定鈾源層年齡；

步驟(5)、根據線性回歸方程的斜率及鈾源層年齡，計算鈾成礦年齡。

進一步地，所述步驟(1)中高純度無鉛單礦物為含有足夠數量的與鈾礦物呈共伴生關系的無鉛單礦物，挑選單礦物的巖石樣品在空間上相互分隔。

進一步地，所述步驟(2)具體為通過混合酸和HCl的二次蒸干、HBr溶解、離心分離，清液加入陰離子交換柱，然后通過HCl解析鉛，蒸干，測定鉛同位素組成，確定無鉛單礦物中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb同位素比值。

進一步地，所述步驟(3)具體包括：

步驟(3.1)、非單階段演化鉛同位素體系判別；

步驟(3.2)、二階段演化鉛同位素體系判別。