[发明专利]一种砂岩型铀矿床铀成矿年龄的计算方法

权利要求书

1.一种砂岩型铀矿床铀成矿年龄的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、处理原始数据；步骤2、对数据进行分类、分组；步骤3、利用平行等时线年龄方法，分别拟合计算²³⁸U-²⁰⁶Pb等时线年龄、²³⁵U-²⁰⁷Pb等时线年龄；步骤4、制作²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb—²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb散点图；步骤5、判定铀成矿年龄意义；

所述步骤1中，原始数据样品铅同位素组成、铀含量、铅含量、镭含量，并计算²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²³⁸U/²⁰⁴Pb、²³⁵U/²⁰⁴Pb的值；

所述步骤2中，对所有数据两两进行²³⁸U-²⁰⁶Pb等时线年龄及²³⁵U-²⁰⁷Pb等时线年龄计算，并计算两个年龄值差值与²³⁸U-²⁰⁶Pb等时线年龄的比值K，将²³⁸U-²⁰⁶Pb等时线年龄及²³⁵U-²⁰⁷Pb等时线年龄均为正值且相等或近似一致的所有样品分为一类，将此类中能形成同一等时线的样品划定为一组，则每类样品可划分为若干组；

所述步骤3中，平行等时线年龄是基于多阶段模式演化体系的计算方法，其公式推导过程如下所示：

地球形成(t_p)——岩石形成(t₀)——岩石第一次成矿(t₁)……岩石第m次成矿(t_m)——现今

式(1)中，假设某矿石样品共经历了m次成矿作用，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为现今²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的比值；²⁰⁶Pb_P/²⁰⁴Pb为原始²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的比值；²³⁸U_P/²⁰⁴Pb为原始²³⁸U/²⁰⁴Pb的比值；²³⁸U_m/²⁰⁴Pb为第m次成矿时²³⁸U/²⁰⁴Pb的比值；为某岩石样品m次成矿过程铅同位素的迁入及迁出累加量，认为铅元素不易随地下水进行迁移；²³⁸U_m/²⁰⁴Pb为矿石样品最后一次成矿后²³⁸U/²⁰⁴Pb的比值；其中等式右侧前m+2项之和为岩石最后一次成矿时²⁰⁶Pb_m/²⁰⁴Pb的值，上式可简化为：

同理，可推导出²⁰⁷Pb-²³⁵U多阶段模式演化体系方程：

式(2)、式(3)中²⁰⁶Pb_m/²⁰⁴Pb和²⁰⁷Pb_m/²⁰⁴Pb比值的大小主要受样品成矿次数及各阶段铀含量的影响；正是由于各种原因的影响，造成各样品²⁰⁶Pb_m/²⁰⁴Pb或²⁰⁷Pb_m/²⁰⁴Pb值各不相同，因此很难形成较好的U-Pb一致线，但若某组样品共同经历了矿床的某期铀成矿作用，且之后除了近现代由于地下水活动造成铀元素的迁入或迁出外，所有样品均处于封闭体系之中，则在式(2)、式(3)中和为定值，如果该组样品的数量足够多，则铅同位素在²³⁸U/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb或²³⁵U/²⁰⁴Pb-²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb散点图中可以形成系列具有相同斜率的平行线；将经历岩石第m次成矿时Pb同位素组成相同或接近的样品进行分组，则每一组样品可拟合一条等时线，即可拟合系列平行的等时线，根据和可以分别计算出岩石成矿年龄t_m。