江西相山铀矿田铀矿物稀土元素特征及富集机制探讨

铀矿物是铀矿床勘探与选冶的重要研究对象。相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀-多金属矿田,主要发育有早期碱交代和晚期酸交代两期铀矿化,但目前对这两期铀矿化中铀矿物的地球化学特征尚缺乏系统的对比研究。文章运用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱对相山铀矿田两期铀矿化矿石中铀矿物稀土元素特征进行研究。结果显示,相山铀矿田碱交代和酸交代型铀矿化矿石中铀矿物类型均包含钛铀矿、铀石和沥青铀矿,碱交代型铀矿化矿石中铀矿物以钛铀矿、铀石为主,酸交代型铀矿化矿石中铀矿物以沥青铀矿为主。碱交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为右倾型,富集La、Ce和Nd等元素;酸交代型铀矿化矿石中铀矿物稀土元素配分模式为左倾型,富集Yb、Er和Dy等元素。酸交代型铀矿化矿石中沥青铀矿相对富集重稀土元素,与国内外其他类型的铀矿床相比其成矿过程有明显特殊性,这可能与成矿流体富F-有关;深部沥青铀矿较浅部富集重稀土元素的原因可能是深部沥青铀矿结晶温度高于浅部;相对于铀石和钛铀矿等铀矿物,重稀土富集对沥青铀矿有倾向性可能是因为沥青铀矿形成的过程与CO₃^2-和Cl-关系密切。     

相山铀矿田矿石有用共生组分研究

相山铀矿田是我国目前规模最大的火山岩型热液铀矿田,其发育碱交代型铀矿化和酸交代型铀矿化两种矿床类型。笔者通过对该矿田主要酸交代型铀矿床的物质组分研究,发现其矿石中富含Th、Mo、HREE、Y等多种有用组分,且含量普遍可达综合利用品位;有用组分主要以独立矿物、类质同像形式存在,主要赋存于铀矿体的矿化中心带富矿石中,与铀为同空间富集。因此认为,相山铀矿田酸交代型矿床的矿石中,Th、Mo、HREE、Y与铀密切相关,矿物具有共生关系;应重视Th、Mo、HREE、Y等有用组分的综合利用评价。     

热液型铀成矿氧化还原条件研究：来自特征矿物的指示

通过对典型热液型铀矿床铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型铀矿石矿物组合特征、时空分布特征的研究,探讨了热液型铀成矿的氧化还原条件。相山矿田碱交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-钠长石-磷灰石-碳酸盐;长江矿田酸交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英。铀-黄铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英-萤石。铀-赤铁矿型较铀-黄铁矿型形成早,两种类型铀矿石在矿田深部及浅部均有大量富集,垂向上呈现相互叠置的分布特征。沥青铀矿形成并能稳定存在的氧化还原条件为黄铁矿至黄铁矿与赤铁矿共存区,黄铁矿存在有利于沥青铀矿富集,完全的赤铁矿区不利于沥青铀矿的形成及保存。     

相山铀矿田邹家山矿床碱交代型矿石地球化学特征及其成矿意义

邹家山铀矿床碱交代蚀变广泛发育,与铀成矿作用关系极为密切。笔者通过野外宏观地质调查和室内岩相学、电子探针分析、常量及微量元素化学分析等方法,初步查明该矿床碱交代型矿石的矿物交代蚀变顺序为钠交代、钾交代、硅质交代。碱性成矿热液先是富Na,而后富K,且两者成分相似,但富K热液更利于铀成矿。与正常碎斑熔岩相比,碱交代型矿石SiO2含量减少,K2O或Na2O、Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5、CaO和U、Th、Zr、Hf、Sm、Ti及REE含量明显增高。与钾交代型矿石相比,钠交代型矿石Rb和REE含量较少,稀土分异强。碱交代作用有利于副矿物蚀变并释放铀,有利于对地层中铀的萃取,有利于铀的稳定迁移。     

甘肃龙首山青井地区花岗质砾岩中钍、铀混合型矿化特征及成因探讨

青井是位于龙首山成矿带西段的一个钍、铀混合型异常点,通过钻孔查证在青井盆地的花岗质砾岩中发现了较好的矿化线索,矿石具有热液型矿化的特征,发育钾长石化、赤铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化为主的钾交代蚀变组合。通过对含矿花岗质砾岩的岩矿鉴定、电子探针测试、地球化学分析和钍矿物U-Pb同位素年龄测定进行综合研究,认为花岗质砾岩中发育的是产于挤压-俯冲构造环境下受断裂构造和辉绿岩脉共同控制的热液成因钍、铀混合型矿化,含钍、含铀矿物主要为钍石、沥青铀矿和铀石,成矿期应为新生代中晚期。热液成矿过程中带来了大量的外来组分,矿石中的Al_2O_3、Fe_2O_3和K_2O等主量元素和轻、重稀土元素以及Rb、Nb、Nd、Zr、Hf、Ta、W、Sb等微量元素均随着Th、U含量的增加而增加。     

326铀矿床矿石成分、围岩蚀变及成因探讨

326铀矿床是我国重要的四大类型铀矿床之一花岗岩型铀矿床,位于南华活动带华夏褶皱带西侧。通过测定该矿床岩矿石矿物成分、研究围岩蚀变及其与铀矿化的关系,确认碱交代、赤铁矿化、绿泥石化、硅化和粘土化(高岭土化、伊利石化)与铀矿化关系密切。矿石中赋存的铀矿物主要有沥青铀矿、硅钙铀矿、硅铀矿、硅铅铀矿、铀黑、铜铀云母;伴生的金属矿物有闪锌矿、黄铁矿、白铁矿等,脉石矿物主要为石英、钾长石、斜长石、白云母、黑云母、白云石、方解石、磷灰石。在此基础上,探讨了该矿床成因机制:矿源岩为富铀黑云母二长花岗岩,岩浆、构造作用及围岩蚀变提供了热源并使铀活化、迁移、富集;由于成矿期围岩蚀变特别是碱交代和赤铁矿化,使储矿空间pH、Eh下降;同时,构造交汇开放空间发生减压降温作用,当富铀的氧化热液运移至该空间时使铀矿还原沉淀,从而形成铀矿床。     

青海省东草河地区铀矿化特征及找矿前景

东草河地区地处祁连-龙首山碱交代型铀成矿带,铀矿（化）体主要产于构造破碎带中,断裂构造多期次活动和碱交代岩的二次破碎是铀矿化形成的必要条件;通过对岩石样品的岩相学分析、电子探针分析,表明东草河地区的铀矿化为碱交代型;东草河地区具备地层、构造、岩浆岩、热液活动及围岩蚀变等有利成矿条件,围绕已发现的3条矿化蚀变带存在较好的找矿前景。     

居隆庵铀矿床酸碱两种类型矿化蚀变特征

正居隆庵矿床是相山矿田西部火山热液型铀矿床。前人对其地质特征和成矿特征研究认为(范洪海等,2003),该矿床铀矿化为典型的酸交代型。近年来,深部坑道工程施工发现,矿床还存在碱交代型铀矿化,碱、酸两种交代矿化类型在空间上既有分离也有叠合。文章通过详细坑道地质观察和典型矿化样品化学分析,阐述了居隆庵矿床酸、碱两种交代类型铀矿化蚀变特征和元素地球化学特征。1矿床地质特征居隆庵矿床位于赣杭火山岩型铀成矿带西南     

甘肃龙首山成矿带新水井铀(钍)矿床元素迁移规律及成矿作用过程研究

新水井铀(钍)矿床位于甘肃省龙首山成矿带,是碱交代型铀矿床的典型代表,其矿体完全产于钠交代蚀变花岗岩中,成矿过程可划分为钠交代蚀变、铀钍矿化和成矿后3个主要阶段。文章对该矿床花岗岩原岩、蚀变岩及矿石开展了系统主微量元素分析,采用Grant等浓度线法探讨了钠交代蚀变和铀钍矿化阶段的元素迁移规律,结果表明:钠交代蚀变阶段为富含Na、Ca、过渡族元素(Sc、V、Cr、Co、Ni)、U、Th及CO2、H2O等挥发分的复杂流体,钠交代过程中原岩中的大离子亲石元素(Rb、Ba)和部分轻稀土元素(LREE)不同程度带出;而铀钍成矿阶段成矿流体则富集重稀土元素(HREE)、U、Th、PO43-等成分,CO2等挥发分大量逸出。结合前人研究,认为新水井矿床成矿流体可能来自地幔流体和大气降水热液的混合;等挥发分CO2的逸出是新水井矿床最重要的矿质沉淀机制,导致了铀钍矿物和磷酸盐矿物(磷灰石)的共沉淀,而磷灰石的沉淀又促进了以磷酸盐形式搬运的Th元素的沉淀。     

赣南富城岩体黑云母及其蚀变产物绿泥石的矿物化学研究——对铀成矿的指示意义

富城花岗岩体位于赣南会昌盆地东侧,该岩体西部与橄榄玄粗岩系列火山岩接触,河草坑铀矿田就产于该花岗岩体的内外接触带中。在矿区外围花岗岩中发育大面积的蚀变带,其中的黑云母普遍蚀变为绿泥石。为了深入探讨蚀变与铀矿化的关系,文章运用电子探针技术对该蚀变带的黑云母及其蚀变产物绿泥石进行了矿物化学研究。结果表明,黑云母大部分属铁叶云母,估算出富城花岗岩岩浆的氧逸度lg(f O2)值约为-15.0~-14.3,氧逸度较低,源岩为还原性较强的岩石,有利于铀预富集于源区中;富城产铀花岗岩中黑云母的w(F)高达1.41%~2.01%,表明花岗质岩浆富F,而富F岩浆中U溶解度高,可能是富城岩体富铀的重要原因之一。黑云母被绿泥石交代后呈黑云母假象,绿泥石矿物化学分析结果表明,绿泥石以鲕绿泥石和蠕绿泥石为主,属于富铁的绿泥石,主要形成于还原环境;绿泥石的形成温度介于246~307℃之间,平均276℃。全岩U、Th含量分析结果表明,上部"红化"蚀变层中的w(U)(3.5×10-6~9.4×10-6,平均6.6×10-6)明显低于下部"绿色"蚀变层(7.7×10-6~23.1×10-6,平均13.9×10-6),而"红化"蚀变层与"绿色"蚀变层的Th含量相似,w(Th)平均值分别为35.7×10-6和36.5×10-6。矿前期的带状面型"绿色"蚀变层活化了矿物晶格中的结构铀,后期高氧逸度的流体萃取"绿色"蚀变层中已经活化了的铀而形成含铀热液,经迁移在还原带附近沉淀成矿。Th的价态(正四价)难以随这种氧化还原条件的改变而改变,因此未参与流体成矿过程。     

相山李家岭铀矿床热液蚀变作用地球化学特征

李家岭铀矿床是最近几年在相山西部发现的一个铀矿床。矿床热液蚀变特别发育并存在明显的蚀变分带现象,在对钻孔岩心样详细的野外和室内岩相学观测基础上,将李家岭铀矿床铀矿化段分为矿化中心带、矿旁蚀变带、近矿蚀变带和远矿蚀变带,其热液蚀变强度依次减弱。运用标准化Isocon图解法表明,热液蚀变带中,CaO、FeO、Fe₂O₃、Na₂O明显增加,这与发育赤铁矿化、钠长石化、碳酸盐化相一致;K₂O明显降低,这是由于钠长石交代钾长石造成K的大量迁出;而MnO、MgO在各蚀变带中呈现“此消彼长”的特征,显示出热液蚀变交代过程中并不是简单地扩散渗滤交代,可能存在对流平衡的元素迁移方式。Th、Y、Zr、Hf等微量元素变化与铀含量一致,对铀矿化具有很好地指示作用。HREE与铀矿化关系密切,随着蚀变程度增强,HREE明显增加,显示成矿流体富含HREE,并具有深源性。     

北祁连中段北缘铀成矿带钠交代与铀成矿关系探讨

北祁连中段北缘冷龙岭铀矿带处于祁连-龙首山NW向海西碱交代热液型铀成矿带,是典型的钠交代型铀矿带。铀成矿与钠交代有着十分密切的关系,矿体几乎都产在钠交代岩内。矿床内钠交代岩矿物组成上的最大特点是原岩矿物大多消失,代之以红色的钠长石。钠交代使岩石有效孔隙度增大,并且降低了抗压强度,从而成为构造活动的薄弱环节。钠交代促使原岩中铀的赋存状态发生改变,使铀发生活化转移。在钠质交代过程中,许多铀元素的载体矿物被钠长石交代,也是使铀发生活化转移的重要因素。以上事实充分说明,钠交代不仅为铀沉淀提供了良好的空间,而且为铀成矿奠定了物质基础。     

华南诸广山复式岩体中段花岗岩的碱交代蚀变

诸广山复式花岗岩体中段某大型铀矿田中的部分花岗岩广泛发育碱交代蚀变作用。据对３１３个碱交代蚀变花岗岩样品的岩石化学分析资料及岩相学研究结果表明,该地碱交代蚀变是以钠长石化为主的多阶段钾、钠叠加交代（即混合交代）,蚀变强度大多较弱,局部可较强并生成二长石岩、钠长石岩等交代蚀变岩。测得该碱交代蚀变岩石的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄为１３２．１±５．８Ｍａ,在时序上它与主体侵入的似斑状黑云母花岗岩（Ｒｂ－Ｓｒ等时线成岩年龄为２１５．２±６．３Ｍａ）、补体侵入的细粒少斑黑云母花岗岩（测得Ｒｂ－Ｓｒ等时线成岩年龄为１５５．２±５．４５Ｍａ）构成一连续演化序列,推测碱质可能源自该产铀花岗岩岩浆演化钠转折分异阶段的产物;该蚀变岩属铀成矿前已遭剥蚀的钨、锡矿化矿根相,成为随后工业铀矿化（Ｕ－Ｐｂ法测得成矿年龄为１０３．２±０．６Ｍａ）的有利围岩。     

Quartz-albite-microcline metasomatic rocks in the Main Sayan Fault Zone: Evolution of metasomatism and composition of accessory minerals

Quartz-albite-microcline metasomatic rocks (qualmites) localized in the Main Sayan Fault Zone at the boundary of Irkutsk oblast and Buryatia (Eastern Sayan, middle reaches of the Kitoi River) were formed after dynamometamorphic biotite and biotite-amphibole granite gneisses. The zone of alkaline metasomatism up to 250–300 m thick extends for about 12 km along the Main Sayan Fault. Riebeckite-aegirine and hornblende-clinopyroxene qualmites were formed during the early alkaline stage of metasomatism. Biotite-magnetite qualmites, which are occasionally superimposed on riebeckite-aegirine rocks, are products of the following stage of increasing acidity. The ⁴⁰Ar/³⁹Ar age of amphibole from metasomatic rocks is 321 ± 5 Ma. The metasomatic rocks are enriched by 2–4 times in Zr, Nb, Y, REE, Be, Th, and U relative to unaltered granite gneisses and contain rare-metal mineralization (fergusonite-(Y), betafite, Nb- and Y- bearing titanites, gadolinite-(Y), zircon, thorite, allanite-(Ce), chevkinite-(Ce), etc.). The composition of accessory minerals was studied on a LEO-1430VP SEM. Their composition and mineral assemblages show that meta-somatic alteration and Ti-Nb-Zr-REE mineralization were formed synchronously. The stage of acid solution neutralization was characterized by crystallization of epidote and andradite and by replacement of chevkinite with allanite and titanite in metasomatic rocks. Hydro- and fluorcarbonates of LREE, phosphates (monazite-(Ce)), and fluorides (F-bearing thorianite?) were formed during the final low-temperature stage.     

鲁西碳酸岩中磷灰石的原位激光探针分析及其成岩意义

以鲁西雪野和八陡碳酸岩中的磷灰石为对象,运用EMPA和LA-ICP-MS技术,分别测定了它们的主量与微量元素组成,并据此讨论了它们的成岩意义.研究结果表明,这些磷灰石富F(=1.07%～2.74%)贫Cl(＜0.04%),种属为羟氟磷灰石或氟羟磷灰石.微量元素组成上富Sr、Th、U、Pb和轻稀土,是全岩中上述元素的主要载体之一.磷灰石的Sr、F含量与∑REE及LREE/HREE比值均表现出较明显的正相关性,其富Sr、贫Y和富轻稀土等特点与世界典型碳酸岩中的磷灰石相似,但它们具有更高的Sr/Y和Th/U比值,Sr、Ce、Th、Y含量接近地幔中由交代作用形成的磷灰石,说明其寄主碳酸岩岩浆源区应为遭受过流体交代作用的富集地幔.这些磷灰石的(La/Nd)_N比值＞1,(La/Yb)_N比值多数在100以上,与世界其他地区典型碳酸岩中的磷灰石相比铕负异常相对更明显,表明其寄主碳酸岩浆经历一定程度的分异演化.雪野较八陡碳酸岩中磷灰石含更高的F、Sr和∑REE含量及(La/Yb)_N比值,说明其寄主岩浆的演化程度更高.     

滇西丽江地区新生代富碱斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

滇西丽江地区新生代富碱斑岩位于滇西“三江”褶皱造山带与扬子板块西南缘结合部位,岩石类型多样,可分为碱性岩和碱性花岗岩,前者主要有正长斑岩、正长岩及粗面斑岩;后者主要包括花岗斑岩、二长花岗斑岩及石英二长斑岩。锆石LA ICP MS U Pb定年研究确定区内斑岩结晶年龄为346～371 Ma,侵位于始新世晚期。碱性岩石的SiO2含量为5454%～6770%,K2O＞Na2O,具有钾玄岩的特征;碱性花岗岩的SiO2含量为6716%～7066%,K2O＜Na2O,具有高钾钙碱性的特征。两类岩石都具有富碱(Na2O+K2O=703%～1170%)和准铝质—弱过铝质(A/CNK=064～115)的特征。富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Sr、Ba、K、Pb等),相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti等),且具有高Sr、Sr/Y和La/Yb比值及低Y、Yb和镁值(Mg#＜05),表明区内斑岩兼具钾玄质岩石和埃达克质岩石的特征。综合研究认为,区内斑岩形成于印度－亚洲大陆碰撞造山的后碰撞阶段,其形成与减压熔融及幔源岩浆底侵促使增厚下地壳底部岩石发生部分熔融有关,是青藏高原东南缘构造转换带对主碰撞带造山作用过程的岩浆事件响应,进而分析确认本区具有斑岩-热液型金多金属矿床的找矿潜力,为深入认识丽江地区构造-岩浆-成矿作用提供了重要约束。     

粤北石土岭铀矿床碱交代作用成因探讨

粤北石土岭铀矿床碱交代作用十分发育,矿区范围内围岩蚀变强烈,主要发育有白云母化、钾长石化、绿泥石化、绢云母化等蚀变类型。它们多呈面状展布,与铀成矿关系十分密切。本文根据含矿主岩、碱交代岩、辉绿岩与沥青铀矿在形成时间上的对比,以及碱交代岩的地球化学特征研究,认为石土岭铀矿床的碱交代作用主要是地幔流体沿深层次伸展构造上升过程中产生的交代作用形成的。