珠光岩体中晶质铀矿特征及其成因探讨

本文阐述珠光岩体中晶质铀矿的物理化学特征、产出位置和共生组合。提出该岩体晶质铀矿复成因的证据。认为它主要是岩浆阶段结晶的,自变质与他变质作用也产生了一些晶质铀矿。并提出可能含复成因晶质铀矿岩体内的铀矿床比含单成因晶质铀矿岩体的铀矿床富而大。对今后应用晶质铀矿这个标型矿物的特征找矿将有所启发。     

伟晶质岩浆的同化混染与分离结晶(AFC)作用及铀成矿效应:以纳米比亚湖山铀矿为例

纳米比亚湖山铀矿位于达马拉造山带的中央南部地区,工业铀矿物为晶质铀矿,属于伟晶岩型铀矿床。关于不同矿石中铀元素的富集与沉淀机制还存在一定争议。为了揭示伟晶质岩浆演化与铀矿化作用的关系,本文对矿区内不同矿物组成的伟晶岩型矿石开展了岩石和矿物地球化学研究。野外及镜下鉴定结果显示,矿化伟晶岩可以分为“简单类型”矿体和“复杂类型”矿体。前者具有正常的花岗伟晶结构,晶质铀矿均匀分布于造岩矿物之间,矿化程度低到中等;后者表现出非均匀的结构特征,且矿化程度极高,晶质铀矿在成因上与大量黑云母团块有明显的空间联系。地球化学研究表明:在“简单类型”伟晶岩中,铀元素主要通过伟晶质岩浆的分离结晶作用富集;“复杂类型”伟晶质岩浆的演化则明显受控于同化混染作用,其铀矿化为岩浆同化混染与分离结晶(assimilation-fractional crystallization,AFC)作用产物。具体而言,外来基性组分(FeO,MgO,TiO₂,MnO)的混入导致“复杂类型”熔体中矿物的结晶顺序发生改变,长石类矿物的“延后”结晶为黑云母提供了更加有利的结晶空间和条件,促使黑云母以团块状聚集的形式产出。黑云母的大量析出会引发残余岩浆中UF_m^4-m络合物的水解,导致晶质铀矿在团块黑云母内部或周围沉淀。因此,本文有关“简单类型”和“复杂类型”产铀伟晶岩的研究,有效地揭示了岩浆演化过程与铀矿化机制,丰富了伟晶岩型铀矿床理论,为后期勘查开发提供了科学依据。     

纳米比亚湖山铀矿床中黑云母伟晶岩型矿石特征及铀矿化机制

湖山铀矿床位于纳米比亚达马拉造山带的南部中央带,属于伟晶岩型铀矿,是世界上最大的铀矿床之一。目前关于不同矿石中铀元素的富集与沉淀机制还存在一定争议。为了厘清岩浆演化过程与铀成矿作用的关系,本文对湖山铀矿床内E型伟晶岩型矿石开展了岩石学、矿物学和地球化学研究。野外调查及镜下鉴定结果表明,产铀的E型伟晶岩可以分为"简单类型"矿体和"复杂类型"矿体:前者具有花岗伟晶结构,工业铀矿物为晶质铀矿(含少量铀钍石),呈浸染状分布于石英、长石和黑云母之间,矿化程度低到中等;而后者表现出非均匀的结构特征,晶质铀矿在成因上与大量黑云母团块有空间联系,矿化程度极高。地球化学研究表明,在"简单类型"伟晶岩中,铀元素的富集受控于分离结晶作用,而在"复杂类型"伟晶岩中,铀矿化与同化混染作用密切相关。矿石的矿物-熔体相平衡模拟结果显示,外来基性组分(FeO、MgO、TiO_2)的混入导致"复杂类型"伟晶岩熔体中矿物的结晶顺序发生了改变,相比于"简单类型"伟晶岩熔体,黑云母初始结晶温度的升高和钾长石初始结晶温度的降低为黑云母提供了更充足的结晶时间和生长空间,促使黑云母以团块状聚集的形式产出。该过程会大量消耗岩浆中的F离子,引发UFm4-m络合物的水解,促使晶质铀矿在团块黑云母的附近沉淀,形成高品位的铀矿化。因此,本文有关"简单类型"和"复杂类型"伟晶岩矿石的研究,有效地揭示了矿化过程,丰富了伟晶岩型铀矿床理论,为推动铀矿勘查与开发提供了科学依据。     

纳米比亚罗辛地区白岗岩型铀矿成因研究

纳米比亚罗辛地区白岗岩型铀矿床产于白岗岩穹窿边部白岗岩与达玛拉基底变质岩内外接触带,以及变质岩片理、褶皱、转折等部位.已有矿床晶质铀矿年龄介于494～508Ma之间,既是D、E两期白岗岩重熔年龄,也是近水平方向韧性剪切变形活动时代.白岗岩型铀矿床铀矿物以晶质铀矿、钍铀矿、钛铀矿为主,晶质铀矿及伴生的锆石、独居石等矿物具有全自形或半自形晶粒状结构、浸染状构造,具有岩浆分异结晶特征.铀铅同位素示踪分析表明铀来自达玛拉基底岩系和A、B、F期白岗岩.含矿的D、E白岗岩是基底变质岩和早期白岗岩部分重熔形成的.以晶质铀矿为主的白岗岩型铀矿床是在达玛拉造山期岩浆形成演化阶段,由结晶分异作用形成铀预富集基础上,在造山期后韧性变形作用下白岗岩再次重熔富集成矿的.     

陕南光石沟伟晶岩型铀矿床中长石矿物化学初步研究

以光石沟伟晶岩型铀矿床中相关伟晶岩中的长石为研究对象,开展系统的矿物化学电子探针研究,结果显示其中的斜长石都属于更长石、钠长石,碱性长石均为透长石,运用二长石温度计计算出了四种类型伟晶岩的结晶温度。通过研究,认为4种类型伟晶岩具有岩浆演化关系,从不含矿黑云母伟晶岩-含矿黑云母伟晶岩-二云母伟晶岩-白云母伟晶岩,随着伟晶岩岩浆演化程度的增高,成岩结晶温度不断降低,岩浆逐渐向酸性演化,同时由于黑云母等富氟矿物的产出,导致晶质铀矿的沉淀而富集成矿。     

某花岗岩中分散晶质铀矿成因及其成矿意义

在一些产铀矿的花岗岩体中,陆续发现有分散晶质铀矿,因而引起了人们的重视。关于花岗岩中这种分散晶质铀矿的成因,一般都认为是岩浆早期结晶的副矿物。通过近来的地质研究,对这一观点开始产生疑问。目前尽管还不能作出哪种花岗岩含有分散晶质铀矿,哪种     

东秦岭丹凤地区伟晶岩型铀矿矿化特征与成矿模式

伟晶岩型铀矿是北秦岭成矿带东段重要的铀矿类型,本文介绍了该类型铀矿的矿体特征、矿石特征、副矿物特征和年代学特征.铀矿体产于淡色含榴花岗岩体内外接触带伟晶岩脉中,围绕花岗岩体产出,形态复杂,随伟晶岩脉的形态而变化,呈似脉状、透镜状和不规则状,晶质铀矿为最主要的工业矿物.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得含铀伟晶岩年龄为404.3±1.4 Ma,略晚于淡色含榴花岗岩体年龄,矿岩时差小,显示了岩浆成矿的特征.综合分析表明早泥盆世丹凤地区进入后碰撞构造环境,秦岭岩群发生部分熔融形成富铝含榴花岗质岩浆,随着岩浆结晶分异演化的不断进行,铀元素以U4+形式与O2-结合形成晶质铀矿,在岩体内外接触带黑云母富集部位沉淀成矿.三叠纪后接受长期隆升剥蚀,侵入岩呈岩株出露地表,围绕岩株外带产出的含铀伟晶岩脉,表现为光石沟式铀矿床.随着隆升剥蚀作用的进一步加剧,侵入岩顶部相遭受剥蚀之后以岩基出露地表,在岩体的内接触带不规则形态的含铀伟晶岩出露地表,表现为陈家庄式铀矿床.依据成矿模式,预测伟晶岩型铀矿成矿远景区2片,分别为大毛沟地区和纸房沟地区.      

红石泉铀矿床晶质铀矿矿物学特征研究及其找矿意义

龙首山铀成矿带西段的红石泉铀矿床是中国典型的伟晶岩型铀矿床,具有“岩体型”矿化特征。文章以红石泉晶质铀矿为切入点,结合全岩地球化学与晶质铀矿矿物学以及元素地球化学特征,探讨红石泉矿床铀矿物蚀变演化及铀矿化特征,得出以下认识：(1)红石泉矿床原生晶质铀矿受明显热液蚀变改造,w(UO₂+ThO₂+PbO+REE₂O₃+Y₂O₃)逐渐减少,w(CaO+SiO₂+FeO+Al₂O₃)明显增加,在蚀变改造过程中U从晶质铀矿中释放,随流体迁移;(2)红石泉矿床晶质铀矿Pb丢失现象较普遍,其中在背散射图像中较亮的A类晶质铀矿Pb丢失机制为重结晶,其重结晶加权平均年龄为(416±18)Ma,而较暗的B类晶质铀矿Pb丢失机制为扩散(浸出);(3)红石泉矿床岩浆铀成矿阶段之后,存在后期热液铀成矿作用。根据全岩元素地球化学特征,结合区内正长岩结晶年龄,文章推测红石泉矿床热液铀成矿与正长岩浆分异的碱性热液关系密切。     

云南牟定地区巨粒晶质铀矿成因新认识:一种与钠长岩有关的新型铀矿化

云南牟定地区产出世界罕见的巨粒晶质铀矿,且具有极其特殊的"晶质铀矿—金红石(大量)—锆石(少量)"矿物组合形式,对于这种特殊铀矿化的成因及巨粒晶质铀矿的形成机理等问题谜一样困扰学界多年。近年来,经岩石学、矿物学、岩石地球化学,同位素地质学及年代学等综合研究,确认含铀的围岩为钠长岩,主要由钠长石(平均An=3.36)组成,Na_2O平均含量为7.91%,属碱性(平均σ=5.84),强过铝(A/CNK≥1.10),具有高分异指数(平均DI=82.39%)、长英指数(平均FL=88.39%)、镁铁指数(平均MF=84.92%)及低的固结指数(平均SI=5.06%)的特征,且具有极低的稀土含量(平均∑REE=162)。[n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)]_i均大于0.710,具有壳源特征,形成年龄(锆石SIMS年龄测试结果为1057 Ma)与水桥寺岩体(1038～1070 Ma)接近,是水桥寺高分异岩体由黑云母微斜长石花岗岩—含黑云母微斜长钠长花岗岩—钠长花岗岩—钠长岩的演化分异过程中最远端产物。晶质铀矿稀土配分模式及成分特征与典型岩浆型铀矿床一致,其形成于高温(平均662.19℃)的地质环境中,铀矿物与钠长岩具有同源、同演化及近于同时形成的特征,进而确定牟定地区铀矿化为一种与钠长岩有关的新的铀矿化类型,具有岩浆分异成因特征。Ti对U的络合、迁移及巨粒晶质铀矿形成起了至关重要的作用。此外,岩体演化分异过程中不仅控制铀矿化的产出,同时钠长花岗岩阶段还有Nb、Ta矿化产出。     

南岭中段黄沙铀矿区黑云母与绿泥石的矿物化学特征及其对成岩成矿的约束

黄沙铀矿区位于南岭成矿带中段龙源坝岩体中南部,区内成矿地质条件优越,铀资源找矿潜力大。本文在矿物原位分析技术(EPMA与LA-ICP-MS)的基础上,讨论了黑云母和绿泥石的矿物化学特征对成岩成矿作用过程的约束。结果显示,矿区印支期中粗粒黑云母花岗岩中黑云母为铁质黑云母,指示岩浆演化程度较高,氧逸度和结晶温度较高。黑云母是花岗质熔体中Rb、Ba、Nb、Ta、Sc、V、Co、Ni、Cr元素的主要载体,副矿物(独居石、锆石、磷钇矿等)是Th、Sr、Hf、Zr、Y的主要载体,U主要赋存于晶质铀矿和含铀副矿物中。绿泥石分黑云母假象绿泥石和脉状绿泥石两类,形成于中温、相对酸性、相对氧化性的环境下。黑云母假象绿泥石形成于成矿前期的面状蚀变,以相对富铁为特征,经历了溶解、沉淀过程,伴随晶质铀矿和含铀副矿物中铀的活化与再分配。脉状绿泥石形成于成矿期的热液蚀变,以相对富镁为特征,经历了溶解、迁移与沉淀过程,富U流体流经还原性介质时,流体中的U~(6+)被还原沉淀形成沥青铀矿。     

甘肃红石泉地区伟晶状白岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与铀成矿关系

白岗岩是大陆碰撞过程中陆壳低比例熔融的产物,与铀及多金属矿床在成因上密切关联。甘肃红石泉铀矿床含矿主岩为伟晶状白岗岩,前人对伟晶状白岗岩的成岩年龄研究较少且精度有限,影响了对铀矿床成因和构造背景的深入认识。对甘肃红石泉铀矿床含矿主岩——伟晶状白岗岩开展了高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得伟晶状白岗岩成岩平均年龄值为2493.5Ma,形成时代为新太古代晚期—古元古代早期。认为伟晶状白岗岩应属于新太古代晚期-古元古代早期华北克拉通微陆块拼合作用后期的产物,同时也是华北克拉通约2.5Ga岩浆构造热事件在西部地块的响应。伟晶状白岗岩与红石泉铀矿床铀成矿没有直接成因关系,只是作为铀矿的含矿主岩。     

甘肃龙首山碱交代型铀矿床绿泥石特征及意义

绿泥石化是龙首山铀矿床重要的蚀变类型之一。通过对龙首山碱交代型铀矿床的绿泥石等蚀变矿物进行的岩相学和电子探针成分分析研究,确定了龙首山地区绿泥石的化学类型主要为铁镁绿泥石,少数为蠕绿泥石。依据绿泥石成因或与共生矿物的关系,绿泥石可被划分为黑云母蚀变型、长石蚀变型、沥青铀矿共生型和副矿物共生型等4种类型。泥质岩是本区绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用形成的产物。研究认为,龙首山地区碱交代型铀矿床的成矿过程可表述为矿前期在相对较高温度的热液流体作用下,黑云母发生绿泥石化蚀变,随后热液继续交代长石,形成长石蚀变型绿泥石,进而在成矿期热液温度相对较低的条件下形成与沥青铀矿紧密共生的绿泥石。绿泥石在铀成矿过程中不但活化了花岗岩里的铀,而且还给铀矿化供应了相对良好的积淀环境。     

甘肃红石泉地区基性岩脉特征及Ar-Ar定年

基性岩脉是研究地幔和地幔变化的"窗口",并且与金、铀、金刚石等矿床有重要关系.甘肃红石泉地区产有我国最典型的白岗岩型铀矿床,其中发育有多条基性岩脉.研究区基性岩新鲜面呈灰绿色,具有典型的煌斑结构,块状构造,斑晶矿物主要为角闪石,基质主要由斜长石和黑云母组成,副矿物主要有磁铁矿、磷灰石及锆石等,据此确定基性岩为闪斜煌斑岩.岩石具有富碱、高钾、贫铁以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等地球化学特征,进而判断其属于钾质钙碱性煌斑岩.通过40Ar-39Ar全岩测定,获得煌斑岩成岩年龄为237.2±2.6 Ma,煌斑岩的岩浆来源于EMII型富集地幔,形成于板内拉张环境,岩浆在上升侵位过程中遭受了地壳物质的混染,属于早中生代古亚洲洋闭合、陆陆碰撞后伸展的产物.红石泉煌斑岩与铀矿床铀成矿没有直接成因关系,对于铀矿只有后期改造作用.      

白岗岩型铀矿床:构造和岩浆作用耦合的产物

以罗辛矿床为代表的白岗岩型铀矿是纳米比亚主要的铀矿床类型。白岗岩型铀矿集中产出在元古界达玛拉造山带中,含矿白岗岩是造山期后岩浆作用的产物。白岗岩易于侵入Nosib群罗辛组和可汗组地层中,但对地层没有绝对选择性,在整个Nosib群中都有发现矿化的可能。根据野外特征可将白岗岩分为6种,其中D型、E型是主要的含矿白岗岩,白岗岩具有成矿专属性。区域千岁兰(Welwitschia)断裂控制了白岗岩浆的侵位,其次级断裂以及片理、片麻理构造等为岩浆就位提供了有利张性空间。穹窿的转折部位是有利的成矿位置。构造和岩浆岩是重要的控矿因素,成矿是构造和岩浆作用耦合的结果,是一次构造-岩浆热事件。     

大吉山花岗岩体黑云母地球化学特征及其成岩成矿意义

通过对大吉山花岗岩中黑云母化学成分特征的研究．发现大吉山黑云母花岗岩体中黑云母属铁镁黑云母，而二云母花岗岩中黑云母属富铁黑云母。黑云母花岗岩是壳幔混合的产物．而Ⅱ阶段二云母花岗岩属壳源花岗岩。大吉山黑云母花岗岩成岩过程中可能存在玄武岩岩浆的底侵作用．这种底侵作用可能是大吉山钨矿成岩成矿的地球动力学背景之一。大吉山花岗岩体在演化过程中存在流体分异作用，与二云母花岗岩共存的流体更富氟，可能这种富氟和钨等成矿元素的热液流体形成了著名的大吉山钨矿。     

湘南—桂北及邻区的地球物理场特征,深部构造和铀矿床

本文讨论了湘南-桂北及邻区的地球物理场特征、深部构造及其与铀矿床的关系。研究结果主要表明了以下几点: (1)铀矿化分布在重力场反映的深断裂上,尤其在断裂构造的交汇处。 (2)铀矿化位于莫(?)面的变化带上,并在变化带的转弯部位。 (3)铀矿化与大规模的岩浆活动有关,产铀岩体厚度大,铀源来自深部花岗岩浆。 (4)所有铀矿化区与低磁区有关,产出在低磁区的边缘,这种低磁区是由于热液作用所致。花岗岩型铀矿床的形成主要是非岩浆水的热液作用,隐伏断裂为地层中的热液水运移到岩体中提供了通道,地球物理场指示了这些隐伏断裂的存在。     

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期 燕山期之交),形成于岩浆 高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期 燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。