福建行洛坑高产热花岗岩U、Th来源与富集成因

摘要

钨矿与高分异花岗岩有密切的成因联系.全球大型/超大型钨锡矿床相关花岗岩的放射性产热率大多为5～10μW·m^-3，属于高产热花岗岩；其放射性产热率主要来源于U，一般达到70%，其次是Th（20%）与K（<10%），然而目前并不清楚含钨花岗岩放射性产热元素分布规律及其富集原因.选择福建行洛坑超大型钨矿床开展典型实例研究，通过对行洛坑花岗岩单矿物（黑云母、斜长石、锆石、独居石、磷灰石等）的成分分析，结合已发表的全岩主、微量数据，利用质量守恒原理分别约束U、Th、K的主要赋存矿物.行洛坑两期花岗岩（G1与G2）的锆石U-Pb年龄分别为：151.5±0.6 Ma和150.0±0.6 Ma，根据单矿物计算的G1与G2总产热率分别为1.78μW·m^-3、2.28μW·m^-3.其中，K主要赋存于钾长石和黑云母等矿物，这两种矿物的K对全岩的热贡献率不到10%;Th主要来自于独居石，独居石中Th热贡献率最高达到了46%;U主要来自锆石和独居石，热贡献率均低于15%.G1与G2单矿物计算的产热率只达到全岩平均产热率(分别为3.74μW·m^-3和6.10μW·m^-3)的48%和37%，这种显著差异可能是由于行洛坑花岗岩中大量U存在于少量高U锆石，这种高U锆石统计样本较少，从而导致单矿物求得的产热率偏低.行洛坑花岗岩中U、Th的富集可能由源区和结晶分异作用共同控制的；行洛坑花岗岩放射性元素的衰变热（尤其是晚期岩体）可能延长了行洛坑热液对流时限并促进白钨矿的形成.

关键词

产热元素 / 锆石 / 独居石 / 钨矿床 / 行洛坑 / 矿床学