中国东南部中生代含铀花岗岩成岩物质来源与铀成矿作用

几年来野外实地调查和室内大量的实际资料表明,我国东南部中生代含铀花岗岩体大多数属原来大陆壳硅铝层浅海相陆源沉积岩和火山沉积岩,以及少量的花岗岩等物质在深部增温增压下经受重熔作用而产生的酸性岩浆侵入于距当时地表约为2—4公里深处,经过充分而完善的结晶分异作用和射气     

试论铀的改造成矿作用

改造成矿是铀成矿的一种主要作用。这种矿床产于富铀地质体(包括富铀沉积岩、富铀花岗岩)内或其附近，受区域性大断裂旁的次级张性构造控制。矿石物质成分与富铀地质体相似；成矿是发生在影响该区最晚的一次造山运动晚期；成矿作用与富铀地质体中铀的含量和存在形式、造山运动及产铀岩石的物理性质有关。单个铀矿床的规模取决于铀的来源、整矿条件、造山运动发生的时间和运动的次数。     

龙首山中段加里东期花岗岩浆作用与铀成矿作用研究述评

龙首山中段广泛出露加里东期花岗质岩体,是龙首山花岗质岩浆活动带的重要组成部分,加里东期花岗质岩浆活动与铀成矿(尤其是碱交代型铀矿化)关系密切。本文通过综合分析前人研究成果并结合项目组认识,系统总结了龙首山地区铀成矿带内加里东期花岗岩浆作用特征和铀成矿作用特征,在此基础上探讨了该区加里东期岩浆作用与铀成矿作用之间的关系。认为该区加里东期花岗岩浆作用与铀成矿(尤其是碱交代型铀矿化)关系十分密切,既为铀成矿提供主要铀源,也为铀成矿提供热源。同时认为该区在岩浆岩成岩成矿时代、成岩成矿构造环境、成矿物质来源等方面的研究程度较低。     

松辽盆地西南部白垩系姚家组碎屑岩成岩作用与铀成矿

碎屑岩成岩作用过程中铀元素迁移、聚集规律一直是人们关注的热点。文章通过对松辽盆地西南部含矿目的层姚家组碎屑岩成岩作用特征研究,探讨了成岩演化过程中板状铀矿床的形成机理。研究表明,研究区姚家组含矿砂岩主要以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,成岩作用强度达到中成岩A期,可划分为同生期、早成岩A和B期、中成岩A期和表生成岩期等4个成岩阶段,同时,将成岩演化过程中的铀成矿作用划分为预富集阶段（沉积-同生期）、排铀阶段（早成岩期）、叠加改造作用阶段（表生成岩期）等3个阶段。在沉积-同生期,含矿层段中暗色泥岩发生了铀的强烈预富集作用,其富集的铀可能是铀成矿过程中最主要的铀来源;在早成岩期,压实作用导致铀从高含量暗色泥岩中排泄到邻近砂岩中可能是最重要的成矿作用,铀主要富集在靠近铀源的灰色砂岩中,其成矿流体迁移方向主要是沿垂向上的;在后期表生作用阶段,地表氧化流体对铀矿体产状进行了改造,促使其形成板状矿体。砂岩型铀矿体的产状可能与其铀的来源有着十分密切关系。     

光石沟含铀花岗伟晶岩成因探讨

本文研究了光石沟含铀花岗伟晶岩的构造环境、成岩物质来源和形成方式,并运用微量元素定量模型模拟了其形成过程。研究表明,花岗伟晶岩是在大陆火山弧环境,由８９．７％的秦岭群和１０．３％的上地幔物质,经３５％左右部分熔融形成的重熔岩浆结晶分异而成。     

光石汉含铀花岗伟晶岩成因探讨

本文研究了光石沟含铀花岗伟晶岩的构造环境、成岩物质来源和形成方式,并运用微量元素定量模型模拟了其形成过程。研究表明,花岗伟晶岩是在大陆火山弧环境,由８９．７％的秦岭群和１０．３％的上地幔物质,经３５％左右部分熔融形成的重熔岩浆结晶分异而成。     

《花岗岩物理化学及铀成矿作用》简介

《花岗岩物理化学及铀成矿作用》一书由南京大学地球科学系核能地质教研室章邦桐教授著,核工业北京地质研究院戎嘉树研究员审,并已由原子能出版社出版发行。该书是作者在多年从事华南花岗岩及铀矿床研究的基础上,结合国内外花岗岩研究的最新进展,为研究生教学而撰写的一本专著。该书应用物理化学基本原理,结合国内外花岗岩成岩模拟实验成果,通过对花岗岩野外地质现象及室内显微镜下观察和现代分析测试等宏观、微观特征的分析研究,阐述花岗岩形成的物理化学条件及其与铀成矿作用的关系。     

甘肃西秦岭金矿富集区花岗岩与金成矿作用的关系

依据甘肃西秦岭金矿富集区矿床和相关花岗岩的同位素年龄和稳定同位素数据,探讨了该区金矿床成矿作用与花岗岩成岩作用的关系及成矿物质来源。从数据显示,成岩和成矿作用均发生在侏罗纪;成岩年龄集中分布在200Ma~171Ma;大规模成矿作用年龄分布在195Ma~140Ma;成矿事件同步或略滞后于花岗岩浆活动;相关花岗岩是地壳物质重熔而成的S型;花岗岩浆侵入是该区金矿形成的主导因素;成矿物质和流体来源于地壳。     

华南印支期不同产铀能力花岗岩元素地球化学特征对比及其指示意义

笔者选取了华南印支期大部分花岗岩体,通过比较不同类型花岗岩的元素地球化学特征来确定产铀花岗岩的指示性特征.对比结果显示,花岗岩的源区和成因类型不同,是导致其产铀能力不同的主要因素.华南印支期产铀花岗岩的主要特征是：成岩年龄为219～250Ma,成岩温度和氧逸度低,属于S型花岗岩,其经历同碰撞的构造背景,主要分布在华夏地块内.产铀花岗岩以二云母花岗岩和黑云母花岗岩为主,蚀变作用强,副矿物组合复杂.花岗岩中结晶分异作用强,SiO2、K2O和P2O5含量高,而Al2O3、TiO2、FeO、MgO和CaO含量低,Th/U值低.这些指示性标志是指导铀矿勘查的重要线索.     

华南花岗岩岩浆期后热液与铀成矿热液的初步对比

以华南两个复式岩体中的中生代（主要是燕山期）花岗岩为例,通过对石英中原生流体包裹体类型、分布特征、均一温度、盐度、压力、形成深度的确定,结构包裹体成分分析,并与华南部分铀矿床成矿流体进行对比,认为高温高压、低ＣＯ２和ＨＣＯ３＾－,低ｆｏ２,是制约华南含铀花岗岩体在成岩过程中分异出的岩浆流体不能活化自身携带的铀,而形成与花岗岩侵入同期铀矿的主要原因。     

南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩-成矿的时间差及其地质意义

南岭地区陆壳重熔型花岗岩类的成岩作用与相关的成矿作用之间存在着明显的时间差,主要表现为3种情况：①南岭地区大部分“花岗岩型”铀矿床的花岗岩成岩时间是印支期,但铀的成矿作用主要发生在燕山晚期,其间存在着巨大的时间差;②在燕山中期第一阶段（170～150Ma）达到高潮的陆壳重熔型花岗岩类,其相关的钨锡等稀有金属矿化多发生在燕山中期第二阶段（150～139Ma）,成岩与成矿相差十几百万年;③燕山晚期许多浅侵位的花岗质岩体与相关的锡、铀矿化之间也存在明显的时间差。这一时间差反映了成岩作用与成矿作用之间在物质来源和地质构造背景等方面的差异,可能揭示了花岗岩与矿床在形成机制上的根本性差异。南岭地区大规模金属成矿作用主要与拉张的动力学背景、壳幔相互作用、高的热流值,以及深部流体的参与密切相关。     

内生铀成矿作用历史—地质模式

本文综述了世界重大内生铀矿床的成生条件、大地构造空间定位规律及其含矿建造类型，表明内生铀矿床矿化作用始终是成矿区长期发育中所发生的一系列相关联的岩浆作用、构造－交代作用及其他地质作用的最终环节。长期发育的再生花岗岩化作用形成铀的专属建造组合，为后续的成矿作用提供了潜在金属源，是形成大型和超大型铀矿富集的最重要先决条件之一；放射性地球化学专属花岗岩类杂岩体发育区内发生的构造－岩浆或构造活化作用亦对铀成矿作用具有重要意义。拟定了作用于一定地质空间内重合发生的内生铀成矿作用的历史－地质模式：预成矿作用－构造－岩浆及构造矿前活化作用－成矿阶段。拟定的模式还适用于地壳中长期堆积形成的其他元素矿床的新区预测。     

鄂尔多斯盆地南缘彬县地区水文地球化学及铀成矿作用特征

水文地质作用是砂岩型铀矿成矿过程中不可缺少的重要作用之一。通过陕西彬县地区水文地质条件和水文地球化学环境分析,将中新生代地层地下水划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和碎屑岩类裂隙水3种类型。根据地下水的补给、径流、排泄条件,划分出水交替强烈带、水交替缓慢带和水交替滞缓带3个不同的水动力分带。不同类型地下水的含铀性、不同分带铀的运移和富集特征,以及酸、碱性地下水对围岩蚀变与铀成矿的作用表明,中侏罗统直罗组砂岩含矿含水层中铀成矿主要经历了沉积成岩时期铀的预富集作用、古地下水的后生改造叠加成矿作用和深部油田水的还原成矿作用,铀成矿作用为复合成因类型。     

花岗岩铀成矿作用的模拟实验

根据花岗岩铀成矿作用的"铀预富集系"和沉淀等理论进行一系列实验模拟。对华南产铀花岗岩及其母岩进行"部分熔融实验",可知其寒武系等下古生界是形成产铀花岗岩重要母岩之一。实验表明,岩浆温度下产铀花岗岩流体(f)与共存相熔体(m)铀分配系数Kf/m测定值明显<1,这说明铀强烈趋向熔体,不断重熔会使花岗岩更富铀。岩浆结晶过程中流体(f)与结晶熔体(c)铀分配系数Kf/c随结晶作用加强而增长,说明对形成热液铀矿床有利。岩浆结晶过程中晶体与晶体共存相间铀的分配系数中,以含铁物质与铀矿物共存相间铀的分配系数为最大。此结果与产铀花岗岩含晶质铀矿,黄铁矿含铀较高,黑云母结晶捕获一定量铀的地质事实相一致。成矿前的"前提蚀变"阶段的铀活化实验得出,黑云母在白云母化时铀释出约达3%～30%;花岗岩白云母化过程中,全岩将有30%～60%的铀释出。在花岗岩白云母化时锆石迁出铀可达1.4%～21%。晶质铀矿在花岗岩白云母化时发生崩解和部分溶蚀,实验得出转入溶液的w(U)为(1.04～1.30)×10-6。大量水-岩反应的热液实验表明,在封闭体系统的溶液中,随压力(pH2O)降低,产铀花岗岩中的铀溶解增加(最高可增达2～3个数量级),从而打破了"压力降低铀沉淀"的一般传统说法。对热液铀矿成矿机理进行多次实验取得如下新认识:(1)适度脱碳酸(或脱CO2)对铀沉淀有利;也可使铀-硅-碳酸盐体系中的"铀-硅分离"沉淀;(2)成矿溶液"pH显著降低(落差)"是铀沉淀几大因素中的关键。这些实验结果证实和发展了"地层、岩石等预富集系"理论,并有重要找矿意义。     

华南地区新元古代花岗岩铀成矿机制——以摩天岭花岗岩为例

华南是我国重要的花岗岩型铀成矿区,印支期-燕山期花岗岩是最主要的产铀花岗岩。广西北部形成于新元古代的摩天岭岩体是我国目前已知的最古老的产铀花岗岩体之一。前人对华南印支-燕山期花岗岩的铀成矿作用研究较深入,但对以摩天岭岩体为代表的新元古代古老花岗岩的铀成矿作用研究程度较低。本文以摩天岭花岗岩体为对象,进行了岩石学、地球化学、年代学及其铀矿成矿特征和规律的深入研究,取得以下认识:1)摩天岭岩体规模巨大,相带分布明显,内部相带和过渡相带发育,岩性主要为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩,花岗岩体具有富硅富碱、铝过饱和、钾大于钠的特点,属S型花岗岩; 2)摩天岭岩体形成于850～760Ma之间的新元古代; 3)摩天岭岩体铀成矿潜力巨大,铀矿化以铀-绿泥石型和铀-硅化带型为主,铀-绿泥石型的代表矿床——达亮矿床形成于360～401Ma,是加里东期区域变质及构造活动共同作用的结果;铀-硅化带型铀矿的代表——新村铀矿形成于47Ma,是喜马拉雅期伸展构造作用下构造-热液活动共同作用的结果; 4)摩天岭岩体中铀矿床的铀源来自于元古界四堡群、丹州群和摩天岭岩体本身;成矿流体主要来源于大气降水,同时有深部流体的参与;热源主要与加里东期区域变质作用和喜马拉雅期伸展背景下的构造作用关系密切; 5)摩天岭岩体铀成矿经过了新元古代铀预富集、加里东晚期到海西早期的区域变质-构造热液成矿作用、喜马拉雅期的构造热液成矿作用等几个阶段,形成了类型丰富、规模较大的铀矿床,铀找矿潜力巨大。     

陕西丹凤三角地区花岗伟晶岩铀-稀有元素矿化特征及成矿作用分析

重点对北秦岭丹凤三角地带花岗伟晶岩的地质矿化特征及铀-稀有元素成矿作用进行了研究分析,认为花岗伟晶岩是在岩浆演化晚期,富含挥发分的残余岩浆进一步分异演化的结果,花岗伟晶岩主要侵位于加里东中晚期花岗岩体的内外接触带及秦岭岩群中,多沿背斜轴部和断裂、裂隙分布,多平行于区域构造线延伸方向。花岗伟晶岩的岩石类型有:黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩、白云母伟晶岩、白云母钠长石伟晶岩、锂云母钠长石伟晶岩,是由交代分异作用引起的。花岗伟晶岩的成岩、成矿作用可划分为后岩浆、伟晶作用、气成作用和热水溶液4个阶段。花岗伟晶岩具明显的多元素矿化特征,富含U、Th、Nb、Ta、L等稀有金属和绿柱石、云母、钾长石等非金属矿产。     

沉积岩中铀、钍、钾分布特征

沉积岩中铀、钍、钾的研究可以给人们带来沉积环境、物质来源、沉积层中稀有气体关系和地热状态等信息,对寻找沉积型自然放射性元素也是重要的基础工作。七十年代以来为开展含油气沉积盆地的铀、钍、钾分布特征的研究,我们先后建立了沉积岩中轴、钍、钾的γ-能谱测定法及化学量测方法。对我国几个含油气盆地各种沉积岩进行了铀、钍、钾的浓度测量,取得了一批基础数据。本文以陆相沉积为主,讨论了铀、钍、钾的分布特征,在此基础上进而探讨了它们的古环境意义,与有机质关系等地球化学问题。     

临沧地区富铀花岗岩体地球化学特征及其地质意义

针对双江701和凤庆901铀矿点,对临沧地区富铀花岗岩体进行岩相学、地球化学和U-Pb定年研究,旨在探讨岩石成因类型、成岩构造背景与铀成矿的关系。结果表明:临沧富铀花岗岩体具有高硅(最高达90.11%,平均含量71.6%)、富碱、高钾、高钙特征,属于强过铝质、高钾钙碱性系列岩石。U-Pb锆石定年结论为214±12 Ma,表明临沧富铀花岗岩体形成于印支晚期。稀土元素呈微右倾"V"字形,轻、重稀土分馏明显(w(LREE)/w(HREE)平均为7.26),Eu负异常明显(δEu=0.28～0.49),相对富集Rb、U、Th,相对亏损Ba、Nb、Sr、Ti和Eu。综合分析认为,临沧富铀花岗岩属于分异明显的S型花岗岩,源于上地壳物质熔融,形成于碰撞后期造山环境之中,属于S澜沧江碰撞带有关的同碰撞花岗岩,其高含量的铀为铀成矿过程提供了部分铀源,铀元素经过淋滤作用被搬运到断层破碎带附近富集形成花岗岩型铀矿。     

南岭地区花岗岩型铀矿的特征及其成矿专属性

南岭地区是我国花岗岩型铀矿的重要矿集区。该区产铀岩体的成因类型以S型(改造型)花岗岩为主,对岩性没有明显的选择性。构造是控制铀成矿的重要因素之一,几乎所有热液铀矿体都分布在一定的断裂或破碎构造中,并且与穿切于花岗岩中的中基性岩脉密切相伴。产铀岩体的热液蚀变发育,规模大、范围广、类型全的热液蚀变是判别产铀岩体的重要标志。产铀岩体的主要成岩时代为印支期和燕山期,铀成矿作用则主要发生于燕山晚期-喜山期,成岩成矿具有明显的时差,指示成岩和成矿作用是两次或两次以上不同的地质作用。印支期和燕山期花岗岩主要提供成矿铀源和成矿围岩,而铀矿成矿作用与燕山晚期-喜山期伸展断裂构造和蚀变交代的关系更为密切。对于南岭地区的花岗岩型铀矿,燕山晚期-喜山期的伸展构造活动及其伴随的中基性-酸性岩浆活动比印支期-燕山期的花岗岩更具有成矿专属性。     

南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿的有关问题

南岭是中国重要的钨锡多金属成矿带。岩浆活动及成矿作用具有多阶段性的特点，成岩成矿作用具有统一的地质背景及构造应力场。陆壳重熔型花岗岩类不同成岩阶段具有极为一致的稀土元素分布模式，暗示它们的定位和冷却都是在深部同源岩浆分异事件中形成的；岩石和矿石稀土球粒陨石标准化曲线有着相似的变化特征，反映成矿与岩浆活动有着密切的成因联系，物质来源上具有一致性；矿石硫化物和岩石长石Pb同位素组成相近，显示成岩成矿物质有明显的亲缘关系。结合多数情况下矿脉切穿已固结岩体的地质事实，推测燕山中期陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿物质主体来自深部同一岩浆源区，为同源岩浆分异演化不同阶段的产物；燕山晚期花岗质火山-侵入杂岩与相关锡铀矿化空间上密切伴生，物质来源也具同源性。典型复式岩体同源岩浆不同阶段侵位及相匹配的成矿作用时差一般小于10．0Ma，集中在0～8．0Ma。结合华南中生代岩石圈多次伸展活动的区域背景及矿床（田）地质特征，推测南岭地区的多阶段成岩成矿作用是脉动式构造演化的产物，成岩成矿物质来自深部同一岩浆房的不同演化阶段。