相山、下庄铀矿田稀土元素特征对比

为了从大的区域上探讨铀矿的成矿作用,本文分别采集了相山、下庄两个铀矿田的围岩和矿石样品并用ICP-M S方法进行测定。结果发现两个铀矿田的围岩REE特征均为LREE富集型,具有明显的负铕异常。相山矿田的矿石富集REE特别是HREE,并且与铀含量呈正相关关系,矿石和围岩的负铕异常相同;下庄矿田的矿石亏损REE尤其是LREE,具有比围岩更强烈的负铕异常。认为两矿田的围岩都是由沉积岩为源岩的地壳物质部分熔融形成的,ΣCO2是两个铀矿田的主要矿化剂,也是铀和REE运移的主要载体,造成两矿石REE特征不同的主要原因是相山矿田围岩蚀变以酸性为主而下庄铀矿田围岩蚀变以碱性为主。     

下庄铀矿田337矿床成矿流体稀土元素示踪

337铀矿床位于下庄矿田东缘,区内发育近EW向、NNE向构造裂隙群及NW向辉绿岩和正长岩脉体,发育以碱性为主的多种围岩蚀变。区内矿床主要赋矿围岩的稀土元素特征属壳源型。矿石内金属矿物以沥青铀矿为主,矿石的LREE/HREE比值为3.25,Sm/Nd比值平均为0.307,Ce/Yb比值为7.127,这些数据都显示出成矿流体具有较深来源。矿石较围岩亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,稀土元素分布模式平缓,与幔源辉绿岩特别是与正长岩的稀土元素分布模式相近,负铕异常比围岩更为强烈,反映成矿流体的来源具有幔源性。结合区域地质特征,可以认为337矿床成矿流体来源具有幔源性质。     

浅评下庄铀矿田矿床地质特征

下庄铀矿田具轻稀土元素富集,轻稀土分馏强烈,重稀土分馏作用微弱的特点,但矿石LREE/HREE比值小于围岩,比围岩具更为明显的负铕异常。H、O同位素组成显示矿前期和成矿期的富成矿流体是由两部分组成:主要的是沿伸展构造上升的地幔流体、次要的是基性岩浆分异演化形成的流体;成矿后期的流体主要由大气降水组成。流体中的C主要来源于中新生代与区域深大断裂有关的幔源脱气作用,同时伴有壳源有机碳的来源。流体包裹体的均一温度从成矿早期—成矿期—成矿后期逐渐降低,但不同矿体、不同成矿期的流体盐度相差不大,均比较低。     

相山铀矿田成矿流体特征:来自微量、稀土元素地球化学证据

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含较多热液成因萤石的居隆庵铀矿床中,从新鲜围岩到蚀变围岩到矿石,Zr、Hf含量先降低再升高;而在含少量热液萤石的沙洲铀矿床中,新鲜围岩、蚀变围岩和矿石的Zr、Hf含量基本一致。鉴于富F流体易汲取岩石中的Zr、Hf,因此,这两个矿床中不同类型样品Zr、Hf含量的不同变化趋势,可能与居隆庵铀矿床的成矿流体富F、而沙洲铀矿床的成矿流体相对贫F有关。这两个铀矿床中矿石的稀土配分曲线与其各自的新鲜及蚀变围岩的稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明每个矿床的新鲜围岩、蚀变围岩和矿石之间的稀土元素既具有继承性、又受到不同性质的流体的影响。居隆庵铀矿床中矿石显示Eu负异常,可能主要是继承了围岩的Eu负异常;沙洲铀矿床中矿石Eu显示弱负异常至弱正异常的特征,可能与围岩中斜长石因热液蚀变作用而释放出的Eu的进入流体有关。基于新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的U和REE研究,推断居隆庵铀矿床成矿流体中U和REE均以F的络合物形式迁移;但沙洲铀矿床中铀矿石品位较低,可能是与流体中相对贫F有关。     

幔源铀成矿作用的地球化学证据——以下庄小水“交点型”铀矿床为例

文章以小水铀矿床为例,探讨了下庄矿田"交点型"铀矿成矿物质来源。研究表明:(1)小水"交点型"铀矿床矿石主要由沥青铀矿、方解石和萤石等矿物组成,方解石产于矿脉两壁,萤石和沥青铀矿沉淀于矿脉中间部位;(2)沥青铀矿年龄为71.8~75.2 Ma,与围岩基性脉岩(120~100Ma)之间存在较大的矿岩时差;(3)萤石中流体包裹体的δD为-124.44‰~-97.08‰,δ18OSMON为7.40‰~11.02‰,具有幔源同位素组成特征;(4)在微量元素地球化学特征上,矿石与辉绿岩表现出相似性,与下庄花岗岩则具有明显的差异。笔者认为,下庄矿田小水"交点型"铀矿床成矿流体中的矿化剂来自地幔,铀源可能直接来自与辉绿岩具有相似源区性质的富集地幔;推测铀的沉淀成矿与富含CO2、F、H2S、U等组分的超临界态成矿流体在临界点附近发生沸腾作用相关。     

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。     

相山铀矿田铀源的地球化学证据

相山矿田矿石、沥青铀矿及伴生的黄铁矿的铅同位素具有明显的异常铅特征，成矿物质源区年龄为140Ma，与该区碎斑熔岩的年龄一致，说明铀源系由火山岩提供。矿石中U、Th、Mo、P的分布特征显示成矿铀源来自围岩。水-岩反应的模拟实验结果表明，铀成矿热液可以由本区火山岩与地下水在成矿期地质地热背景条件下的相互作用产生。     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及示踪研究

相山铀矿田我国著名的火山岩型热液铀矿田,作者对矿田4个有代表性的铀矿床的赋矿主岩、铀矿石,沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征进行了研究,探讨了其成岩,成矿的物质来源,提示了两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,尤其是富矿床中铀与重稀土元素,主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,则铀矿化愈富。     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及其示踪研究

相山铀矿田是我国著名的火山岩型铀矿田,作者在对该矿田代表性的４个铀矿床的赋矿主岩、铀矿石、沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征研究的基础上,探讨了其成岩、成矿的物质来源,揭示矿田两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,研究表明,富旷床中铀元素与重稀土元素主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,铀矿化则愈富。     

江西相山矿田硫铅同位素地球化学特征

为查明江西相山矿田内铅锌矿和铀矿床的成矿物质来源,对与铅锌矿、铀矿有关的矿石矿物进行了S、Pb同位素研究,结果显示,与铅锌矿有关的金属矿物δ34S值为1.3‰~4.7‰,同铀矿伴生的黄铁矿δ34S值为7.9‰~14.9‰;赋矿围岩、基底变质岩、铀矿床黄铁矿和铅锌矿硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb及208Pb/204Pb比值整体上有逐渐降低的趋势,均表现出放射性成因铅的特征,不同岩石或矿石的样品铅同位素组成范围基本一致。结合前人研究,说明铅锌矿和铀矿并非来自同一次成矿事件;铅锌矿的成矿期次具有阶段性,硫源具有均一性,主要以深部硫源为主,在其向上迁移的过程中有少量基底变质岩中的硫加入,按照硫化物共生矿物对计算出铅锌矿的成矿温度:早阶段为424~382℃,晚阶段为331~290℃,属中高温热液矿床;铀矿的硫源具有地层硫特征,主要来自于基底变质沉积岩。铀矿床伴生的黄铁矿铅同位素组成比铅锌矿硫化矿的铅同位素组成更具放射性成因铅,铅锌矿的铅源主要与上地壳基底变质岩有关,铀矿的铅源主要以相山火山-侵入杂岩体为主,但是可能还具有少量幔源铅参与。     

广东大亚湾西北部新发现铀矿点及找矿远景讨论

2003年在广东大亚湾西北部新发现了一处火山岩型铀矿点,经刻槽取样分析,铀矿石品位高达0.459%。该处铀矿物成份主要是沥青铀矿和次生铀矿物,前者 UO_2最高为94%,Al_2O_3<1%,P_2O_5含量变化大,按照 P_2O_5含量可分两组,其一变化于2.23%～2.57%,另一组变化于17.96%～19.95%;次生铀矿物含 UO_3大约为60%左右,Al_2O_3在1.6%～3.0%之间,P_2O_5变化于10%～15%。对含矿岩石及围岩进行了岩石学和地球化学研究,结果表明,出露的岩石主要为流纹质岩石,与著名的相山矿田的岩石类型相似。岩石具有高的 LREE/HREE 值,Eu 负异常并不普遍。从主、微量元素及稀土元素特征来看,含矿岩石及围岩差别不大,总特征与一般的钙碱性火山岩相似。新发现的铀矿化带范围虽然不大,但含矿岩石铀品位高,所处构造环境与相山铀矿田的某些矿床有一定的相似性,是值得注意和进一步工作的地区。     

青城子层状/脉状铅锌矿床稀土元素地球化学特征及地质意义

位处华北板块北缘东段的辽吉裂谷带内发育有多处中、小型铅锌矿床,其中,同时发育层状和脉状铅锌矿的青城子矿床是典型的代表。为了探讨青城子层状铅锌矿和脉状铅锌矿矿质来源及成因的异同及其所代表的地质意义,利用ICP-MS对层状铅锌矿及其围岩、脉状铅锌矿及其围岩和后期穿矿脉岩进行了稀土元素测试。结果表明,所有样品均具有轻稀土元素（LREE）富集和明显分异的特点。层状铅锌矿及其围岩具有Eu正异常和较弱的Ce负异常,表明其成矿物质均来自上升的深部热水流体与海水的混合热液,在高温、还原流体和海水的参与下成矿。脉状铅锌矿及其围岩稀土元素配分模式与层状铅锌矿及其围岩相似,但其Eu为负异常和Ce异常不明显,部分样品出现较弱的Ce正异常,对比分析穿矿脉岩明显的Eu负异常和Ce正异常以及二者稀土元素总量稍大于层状铅锌矿的特点,文章认为青城子层状矿石为沉积成矿,成矿热液为深部热水流体与海水的混合热液,但后期受到岩浆侵入叠加改造的影响而在局部形成脉状铅锌矿体,引起了Eu负异常和局部Ce正异常的出现以及稀土元素总量的增加。     

北秦岭丹凤地区产铀花岗岩稀土元素地球化学特征

针对北秦岭丹凤地区产铀花岗岩的区域地层、赋矿围岩、蚀变岩和铀矿石进行稀土元素地球化学研究,结果表明:各类样品具有大体类似的LREE富集及Eu负异常的稀土配分模式,表明它们之间稀土元素特征具有继承性;赋矿黑云母二长花岗岩与区域地层(丹凤岩群变质基性火山岩)稀土元素特征指示,二者均形成于岛弧环境;蚀变花岗岩和铀矿石主要继承了赋矿花岗岩的特征。各类样品Y/Ho值变化范围狭窄,为25.09~33.46,显示它们具有共同的源区。铀矿石具有最高的w_B(∑HREE),且与铀矿石的品位存在正相关关系,暗示HREE与铀的迁移具有同步性。     

邹家山铀矿床中伴生稀土元素的地球化学特征及酸浸实验研究

研究了邹家山铀矿床原始矿石中的稀土元素含量特征及其在酸浸过程中的行为。结果表明:(1)该矿床矿石中伴生的稀土元素总含量很高,∑REE平均含量达3231.55×10-6,其中HREE达2933.39×10-6,属珍贵的重稀土元素富集型,具有负Eu异常、Ce无异常的特征。(2)在强酸及氧化剂浸泡条件下,轻、重稀土元素的浸出行为明显不同。重稀土元素更易被浸出,其浸出率是轻稀土元素的2倍左右。在强酸或强酸加氧化剂浸泡下,随原子序数的增加,轻稀土元素(La~Eu)的浸出率较明显增加,而重稀土元素(Gd~Lu-Y)的浸出率则小幅度递减;15种稀土元素中Gd的浸出率最高,La的浸出率最低。(3)初步获得邹家山铀矿床伴生稀土元素酸法浸出的最佳硫酸浓度和氧化剂用量,即在硫酸浓度为30g/L的条件下,100mL的浸泡液中含有2mL30%的过氧化氢时,稀土元素浸出率可达到最高值。     

地气测量在粤北某铀矿区的试验研究

在粤北某花岗岩铀矿勘查区开展了地气测量探测隐伏铀矿的试验研究.通过对勘查区4号和19号勘探线的快速地气取样,获取了U、Cu、Pb、Zn、Mn、Sr和稀土等38种元素信息.利用聚类分析、Pearson相关性分析以及稀土配分、Eu异常判断等方法对矿体的地气异常进行了研究,结果表明,U、Mn、Sr、Zn等地气异常在矿体上方或矿体边缘位置有不同程度的显示;U异常与Mn、Sr、Eu、Cu、Pb、Zn、Ho有较好的相关性;矿体上方地气异常区具有相似的稀土配分模式和负Eu异常.这些特征可以作为判定隐伏铀矿矿致地气异常的依据.     

六盘山盆地白垩系马东山组泥页岩稀土元素地球化学特征及地质意义

以六盘山盆地白垩系马东山组泥页岩为研究对象,通过稀土地球化学元素测试分析,结果表明六盘山盆地马东山组泥页岩REE为125.2×10^-6~175.1×10^-6,均值为153.4×10^-6,略低于北美页岩;∑LREE为114.4×10^-6~160.6×10^-6,均值140.2×10^-6,∑HREE值为10.78×10^-6~14.69×10^-6,均值13.26×10^-6;LaN/SmN、GdN/YbN、∑LREE/∑HREE及经标准化REE分布模式均反映出LREE相对富集且分异明显、HREE相对亏损且分异不明显。Eu明显负异常,Ce弱负异常,成岩作用对REE影响有限。REE配分模式显示马东山组泥页岩沉积物源较为一致,∑REE—La/Yb图解表明其母岩为沉积岩,负Eu异常说明该沉积岩母岩具有花岗岩物源特性。w(∑REE)与w(Al2O3)、w(SiO2)、w(TiO2)及w(CaO)相关性说明马东山组泥页岩REE受近源陆源碎屑供应、水体自身元素分异及生物作用共同控制。REE总量、Eu负异常、Ceanom、δCe、LaN/YbN等指标显示马东山组泥页岩沉积时期气候温暖湿润,泥页岩主要沉积于具有一定深度水体的氧化还原界面以下,沉积速率稳定且缓慢,为有机质的保存提供良好条件。     

江西九龙嶂和相山火山-侵入杂岩岩石地球化学的对比研究

九龙嶂和相山火山-侵入杂岩是中国华南地区与铀矿有关的中生代流纹英安质火山-侵入杂岩。相山火山-侵入杂岩是华南地区最大的火山岩型铀矿赋矿围岩,其主体岩石为流纹质碎斑熔岩,浅成-超浅成侵入岩有英安斑岩、花岗斑岩等;九龙嶂火山-侵入杂岩的铀资源潜力尚待评价,主体岩石为流纹质熔结凝灰岩,浅成-超浅成侵入岩有英安斑岩、石英二长斑岩等。两地区的火山-侵入杂岩的岩石化学成分及其变化特点极为相近,微量元素蛛网图和稀土配分型式也基本一致,它们具有相似的岩浆过程和统一的活动陆缘构造背景;同时,从早期火山岩浆活动到晚期浅成-超浅成岩浆侵入活动,其w(SiO₂)和w(Rb)/w(Sr)的值降低,而w(MgO)以及w(K)/w(Rb)、w(Ba)/w(Rb)和w(LREE)/w(HREE)的值增高,晚期浅成-超浅成侵入岩与早期火山岩没有直接的分异演化关系。