诸广、贵东花岗岩中碱性地幔流体与铀成矿

本文论述了粤北诸广、贵东花岗岩中140、120、90Ma三期铀矿特征，并对三期铀矿进行对比，阐明它们之间的差别。第一期铀矿(140Ma)与钾交代一云英岩化有关，是钾质交代系列。第二期铀矿(120Ma)与碱交代一绿泥石化有关，是钾、钠混合交代系列。第三期铀矿(90Ma)与钠交代-绢(水)云母化、硅化有关，是钠质交代系列。指出前两期铀矿成矿与硅化带无关。在此基础上用烃碱流体成矿理论对两种早期铀矿进行再认识。     

华北地台五台、中条、集宁区前寒武系铀矿化与找矿方向的讨论

本文首先概述了寒武纪地质发展史。太古代早期只出现小面积古陆核,岩石含铀量低,硅铝壳演化晚。早元古代稳定性差,盖层形成晚。因此,对寻找澳北型铀矿床不利。但中生代地台活化对寻找花岗岩型铀矿床创造了条件。铀矿花分布在古陆核两侧,围绕古陆核划分三个分带:内带——太古代古陆核为钍矿化区,多为花岗伟晶岩型;中带——古陆核边缘凹陷为铀钍混合区,铀多为变质热液型,碱交代型,与硅化带、破碎带、混合岩化及岩体接触带有关;外带——中生代花岗岩分布区为铀矿化区。中生代化岗岩是本区主要成矿岩体。集宁区凤凰山岩体,铀矿化分布于岩体边缘顶盖相,属硅质脉型。五台区盘道岩体,铀矿化主要产于岩体外接触带,有萤石型与玉髓型两种。上述共同特点:富硅、富钾、铝过饱和岩石,成矿类型与岩石化学成分都可与华南花岗岩对比。铀矿找矿方向:主要在古陆核外带中生代花岗岩呈北东向展布区,特别是围绕花岗岩内外接触带,寻找硅质脉型是最有远景的。其次是在中条区西侧山前大断裂复背斜核部,特别是断裂拐弯处和混合岩化强烈地段,寻找变质热液型、碱交代型是比较有利的。     

华南花岗岩铀矿中硅化带—绿泥石化带—碱长交代体三位一体的演化模式

华南花岗岩铀矿中,广泛发育硅化带、绿泥石化带和碱长交代体,这些是热水型铀矿成矿前大规模强烈的热液活动的产物,既是成矿的前奏,又是成矿的基础,因而对其研究不仅有重要的理论意义,而且也有很大的实用价值。硅化带早在六十年代即为某些单位地质人员所认识;碱长交代体是作者于1964年确认的;绿泥石化带做为一个与铀矿有关的地质体,尚未引起人们的注意。     

下庄矿田338矿床地幔流体与铀成矿作用

338铀矿床位于粤北贵东复式岩体东部，矿区内NWW和NNE向基性岩脉十分发育。矿床位于硅化带和基性岩脉(辉绿岩)交接部位，矿体严格赋存于基性岩脉内部或其边缘部分。金属矿物以沥青铀矿和黄铁矿为主，脉石矿物以方解石和(微晶)石英为主，蚀变作用发育，主要类型包括碱交代、硅化和赤铁矿化。沥青铀矿U-Pb年龄为125Ma，86Ma和79Ma，反映成矿作用具有多阶段性。H、O同位素研究表明，矿前期和成矿期成矿流体的δ^18OH120=1．4—6．6‰，δDH2O=-65～34‰，反映成矿流体主要由地幔流体组成。矿脉中方解石的δ^13C=-8．5～-3．1‰，反映矿化剂∑CO2来自地幔。上述特征表明，地幔流体在338铀矿床的形成中具有十分重要的意义。     

地幔流体与铀成矿作用:以下庄矿田仙石铀矿床为例

仙石大型铀矿床位于粤北贵东复式岩体东部，矿区内NWW和NNE向基性岩脉十分发育。矿床位于NNE向硅化带和NWW向基性岩脉(辉绿岩)交接部位，矿体严格赋存于基性岩脉内部或其边缘。金属矿物以沥青铀矿和黄铁矿为主，脉石矿物以方解石和(微晶)石英为主，蚀变作用发育，主要类型包括碱交代、硅化和赤铁矿化。沥青铀矿U-Pb年龄测定结果表明，矿床中存在81Ma(主要)和125Ma(次要)两期铀矿化。H、O同位素研究表明，矿前期和成矿期成矿流体的δ^1aOH2O=1.4‰～65％，δDH2O=-65‰-34‰，反映成矿流体主要由地幔流体组成。矿脉中方解石的δ13C=-8．5‰～-3．1‰，反映矿化剂∑CO2来自地幔。上述特征表明，地幔流体在仙石铀矿床的形成中具有十分重要的意义。     

云南牟定戌街地区铀矿化特征及成因探讨

云南牟定戌街1101铀矿区位于扬子地台西南缘,康滇地轴中南段,是我国西南地区产于元古界变质岩中的铀矿之一。通过对矿化区岩石及矿石的岩石学、矿物学、地球化学及年代学特征进行研究,分析了铀矿的形成条件,揭示了铀成矿规律。研究发现:①牟定戌街地区铀矿化赋存于斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩和二云母石英片岩等变质混合岩中,主要铀矿物为晶质铀矿、钛铀矿及次生铀矿,含铀矿物有榍石、锆石,硫化物丰富,围岩蚀变主要为硅化、赤铁矿化、碱交代等;②牟定1101铀矿化地区混合岩化岩石的地球化学特征表现为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石;③研究区混合岩形成于1 056 Ma左右,铀矿形成于845 Ma左右,为新元古代产物;④牟定1101地区铀成矿受构造、岩性控制,与混合岩化作用、构造热液活动及碱交代作用关系密切,属热液成因铀矿。     

埃利康铀矿区

埃利康铀矿区位于阿尔丹地盾中部，产于钾交代岩和钾化岩石之中，矿物组合类型为晶质铀矿－钛铀矿－金类型，矿化受活化的前寒武纪的构造断裂带控制，矿区内共探明几十个铀矿床和矿化点，矿化强度最大的南断裂，走向北西，长30km，控制了德鲁日诺耶，库伦格，埃利康等几个最大的铀矿床，矿石平均品位0．15％－0．25％，矿化带在走向上连续延伸长20km以上，向深部垂向延伸达2．0km，成矿温度200－230℃，铀成矿年龄135－130Ma，探明铀工业储怛约30万吨。     

鹿井铀矿田庙背垅地区赋矿碱交代岩岩石学、地球化学特征

庙背垅地区位于鹿井铀矿田中部,高昔铀矿床西南侧,铀矿化以碎裂蚀变岩亚型为主,赋矿围岩为印支期第二阶段中粗粒斑状黑云母(二长)花岗岩,含矿岩性有碱交代花岗(碎裂)岩、碱交代岩。近矿热液蚀变以钾长石化(碱交代)、赤铁矿化、水云母化、绿泥石化、碳酸盐化为主。岩石地球化学分析表明,赋矿围岩属S型花岗岩,可能是上地壳富铝的浅变质岩系在减压增温的条件下部分熔融的产物。含矿的碱交代花岗(碎裂)岩和碱交代岩SiO₂含量依次降低,K₂O与Fe₂O₃含量和Fe₂O₃/FeO值呈倍数增加,与其石英含量明显降低,碱交代、赤铁矿化发育相对应;高的U、Pb含量和更趋平坦的HREE配分曲线,表明碱交代作用不仅为成矿流体中铀元素的卸载沉淀创造了有利的物理化学环境,还可能活化了围岩中黑云母和副矿物里面的铀,同时铀的富集成矿可能与HREE的化学活动密切相关。这些特征是在鹿井矿田中部探寻碎裂蚀变岩亚型铀矿化的找矿标志。     

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。     

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。     

华南相山铀矿田成矿条件及发展前景

华南中生代陆相火山岩分布广泛，火山活动起始于１７５Ｍａ，结束于７５Ｍａ，早期为高钾钙碱系列、晚期以双峰式火山岩为特征。与火山岩有关的铀矿床不仅数量多、储量大，而且矿化类型也比较复杂，因而引起国内外地质学家的关注。位于华南中生代陆相火山岩带西缘的相山矿田是我国火山岩型铀矿床的典型代表。矿田受区域构造和火山构造联合控制。组成火山盆地盖层的主体岩性为晚侏罗世的碎斑熔岩和流纹英安岩，基底为震旦纪变质岩。与碱交代有关的早期铀矿化分布在盆地的东部，与酸碱交替交代有关的铀、钍矿化分布在盆地西部。矿化垂幅达千米。矿田具有良好的成矿条件。近几年由于基础工作和科研工作的加强，矿田地质勘查取得了令人瞩目的进展，一批新矿床被发现，老矿床不断扩大。其中邹家山矿床已跨入超大型铀矿床的行列，表明相山矿田具有较大的找矿潜力。     

相山矿田邹家山铀矿床碱交代矿化蚀变岩地球化学

相山矿田邹家山铀矿床成矿作用与碱交代关系密切。钠、钾的带入和带出极大地影响铀成矿作用过程,钠交代和钾交代对铀成矿的影响差异明显。本文以邹家山铀矿床中典型的钠化和钾化矿体为研究对象,通过比较两矿体剖面的地球化学特征,研究其异同,探讨钠交代、钾交代与铀成矿作用关系,得出以下认识:(1)与矿体两侧的围岩相比,钠交代和钾交代矿石中都富U和Mo,而Ba含量明显降低;(2)钠交代对原岩化学成分的改变不强。除了钠含量明显增高、钾含量明显降低、钠钾摩尔比M(Na2O/K2O)明显增大外,矿石与原(或围)岩的化学成分相差不大,总碱摩尔数M(Na2O+K2O)几乎不变;(3)钾交代对原岩的矿物及化学成分改变很大。除钾高、钠低等含量变化外,强烈去Si和Na,M(Na2O+K2O)有20%~30%的减少,而且许多微量(成矿)元素含量明显增加,特别是稀土元素明显增高,且重稀土增加更快;(4)两类碱交代中行为反差最大的组分是Na2O、K2O、Si O2和REE。钠交代过程中,Na2O和Si O2增加,K2O和REE减少,M(Na2O/K2O)明显增大;而钾交代过程正相反;(5)在相山铀成矿过程中,仅有钠交代时铀的含量较低,强钾交代是形成富铀矿的必要条件。     

地幔流体在滇西富碱斑岩成岩成矿过程中的作用——地质年代学和同位素地球化学制约

滇西金沙江哀牢山断裂以东广泛发育富碱斑岩型多金属矿床,其富碱斑岩体中有多处产出深源岩石包体。对包体岩石和寄主富碱斑岩及其成矿石英脉的地质年代学研究显示,深源岩石包体的成岩年龄大于寄主富碱斑岩,而富碱斑岩的成岩与成矿是基本同时的。结合铅硅锶钕同位素地球化学研究表明,在富碱岩浆的成岩过程中,伴随富硅成矿流体对围岩和岩体的交代蚀变,并与地壳岩石一定程度混染而实现成矿作用。这种富硅成矿流体作用实质上是地幔流体作用在地壳中成矿作用的延续。据此,从地幔流体交代矿物的结晶年龄(116.0 Ma)到富硅成矿流体年龄(51.2 Ma),揭示地幔流体作用贯穿于富碱岩浆成岩成矿的全过程。正是这一地幔流体作用过程,导致Si、Al、Na、K及其它硅不相容元素和成矿元素富集,进而导致其Sr-Nd同位素特征由亏损地幔向富集地幔过渡,并引起从岩体→围岩对应、从高温→低温的系列成矿效应。也正是这种流体作用,构成滇西新生代广泛成矿的内在统一制约因素和大型-超大型矿床形成的重要地球化学背景。     

早元古代连山关铀矿床的地质地球化学特征

本文对著名的连山关铀矿床的地质地球化学特征进行了研究,并探讨了矿床成因,划分了两种不同成因的矿体:沉积变质型和碱交代热液脉型,其同位素年龄分别为2085.6Ma和1974.8Ma。矿床的工业铀矿物以沥青铀矿、晶质铀矿为主。矿床属多阶段复成因铀矿床,以中高温碱交代热液成因为主。矿床铀源主要来自连山关岩体,铀的活化转移与碱交代作用有关。     

连山关地区下元古界中混合交代作用与铀成矿的关系

连山关地区在大地构造位置上,处于华北地台东北部营口—宽甸台隆与太子河台凹的过渡部位。前寒武纪地层在本区形成一短轴复背斜构造,轴向290°。背斜轴部由混合花岗杂岩体及呈残留体分布的鞍山群组成,四周为下元古辽河群所包围。背斜北翼有大面积上元古界及下古生界分布(图1)。近年来,在下元古界浪子山组底部与太古界基底混合杂岩体的不整合面附近发现了铀矿床。铀矿床主要赋存在浪子山组沉积变质岩及白色混合岩中。其形成     

下庄地区航空放射性钾增高场的地质成因

基于航放数据解译、野外调查和室内研究,分析了粤北下庄地区钾增高场特征,对钾增高场的地质成因开展了初步探讨,为利用钾增高场开展铀成矿区域远景评价奠定了理论基础。研究表明:下庄地区钾增高场主要分布于新桥-下庄断裂带的东侧,具面型展布和跨界(跨越不同期次花岗岩体界线)特征;钾增高场的形成与花岗岩成岩后富钾流体对围岩发生钾质交代作用相关,是水云母化蚀变场的具体反映。指出钾增高场的空间分布范围对下庄地区铀成矿作用的发育及铀矿床产出范围具有重要的指示作用;依据钾增高场可以大致圈定水云母化蚀变场,快速圈出潜在的铀矿找矿远景区(带),有效缩小找矿靶区。     

粤北诸广矿区碱交代岩岩石化学和矿物化学特征及其与铀成矿关系

诸广矿区与铀矿化关系密切的碱交代作用广泛发育,碱交代岩与围岩(正常花岗岩)对比,Na2O、K2O明显增高,Al2O3、Fe2O3也增高;SiO2明显降低,FeO、MgO、CaO也降低,表明K2O和Na2O被带入。矿物化学成分分析得出诸广碱交代岩的长石主要为钠长石与钾长石;绿泥石主要属铁镁绿泥石和蠕绿泥石;黄铁矿有的含铀量较高,据Fe/S值属硫亏损型,据S/Se值属岩浆热液矿床范畴;云母属白云母及少量铁白云母;铀矿物和含铀矿物的UO2含量以沥青铀矿较高,钍石较低,铀矿石的蚀变矿物和造岩矿物有的也含微量铀。碱交代作用既释放矿质又为矿质沉淀创造空间,碱交代岩既提供铀源又是一种有利的成矿围岩。     

相山铀矿化蚀变矿物组合的成像光谱特征识别

蚀变矿物组合对热液型铀矿勘探具有重要的指示意义。相对于航空或航天成像光谱,地面成像光谱在小范围矿床尺度的蚀变精细识别方面更具优势。为研究江西相山铀矿化热液蚀变组合特征,利用HySpex地面成像光谱仪获取可见光-近红外-短波红外波段的钻孔岩心成像光谱数据,针对铀矿化的两种基本类型——水云母-萤石型和碱交代型,分别从蚀变单矿物和蚀变矿物组合两个角度分析和提取他们的诊断性光谱特征,建立了光谱识别标志。发现伊利石具有光谱多型特征,按特征波长位置分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。水云母-萤石型铀矿化蚀变组合包含高岭石、高岭石+地开石、蒙脱石和Ⅰ型伊利石,碱交代型铀矿化蚀变组合包含绿泥石、碳酸盐、绿蒙混层、赤铁矿和Ⅱ型伊利石;基于光谱匹配模型和岩心填图结果对两类铀矿化段蚀变结构进行了分析,铀矿化中心由近及远分别具有蒙脱石→Ⅰ型伊利石→高岭石+地开石→高岭石和碳酸盐→赤铁矿+绿泥石→绿蒙混层→Ⅱ型伊利石的分布特征,均存在流体的叠置改造作用;通过岩心成像光谱编录及三维建模表明,两类伊利石具有空间上的上、下分带特点,这预示着两种铀矿化亦具有相似的空间分布特征。上述研究为相山地区进一步找矿勘探提供了一定参考。