秦岭造山带发现新型铀多金属矿:华阳川与伟晶岩脉和碳酸岩脉有关的超大型铀-铌-铅-稀土矿床

华阳川铀多金属矿位于华北板块南缘小秦岭构造带的西段,是一个以U、Nb、Pb为主并伴生有稀有稀土元素的可综合利用的超大型矿床。矿体主要赋存于太古代TTG片麻岩套中(武家坪黑云斜长片麻岩和大月坪花岗片麻岩)。矿化与伟晶岩脉、火成碳酸岩脉和碳酸盐脉紧密共生。伟晶岩脉主要由微斜长石、石英以及黑云母、角闪石、褐帘石、榍石和独居石组成。火成碳酸岩脉主要由方解石、石英、重晶石、霓辉石、钠闪石、黑云母和磷灰石等组成。碳酸盐脉主要由方解石、石英、重晶石和沸石等组成。根据脉体穿插关系和矿物组合特征,矿化可分为伟晶岩阶段、早期碳酸岩阶段和晚期碳酸盐化阶段,伟晶岩阶段和早期碳酸岩阶段以铀铌矿化为主,晚期碳酸盐化阶段则以铅矿化为主。铀矿物以铌钛铀矿为主,晶质铀矿次之;铌矿物以铌钛铀矿为主,褐钇铌矿次之;铅矿物以方铅矿为主,白铅矿次之。此外,U、Nb还以类质同像或吸附的形式赋存于褐帘石、独居石和磷灰石等富集稀土元素的矿物中。根据含矿主岩、矿石矿物以及成矿元素组合特征,认为华阳川矿床不同于世界上其他类型的铀矿床,属于与伟晶岩和碳酸岩有关的铀-铌-铅-稀土矿床。     

陕西省华阳川铀铌铅矿床碳酸岩岩石学及地球化学特征

陕西省华阳川铀铌铅矿床是小秦岭成矿带中成矿特征最为独特的矿床,碳酸岩脉的破碎带是重要的成矿空间。未矿化的碳酸岩中矿物以方解石为主,其他矿物很少;发育铀矿化的碳酸岩脉中矿物种类繁多,大部分为方解石,其次为角闪石、金云母、榍石、褐帘石、铌钛铀矿、重晶石、磷灰石、石英、磁铁矿、碱性长石等矿物。碳酸岩的LREE含量异常高,δ13CV-PDB和δ18OV-SMOW值显示典型的火成碳酸岩特征。基于碳酸岩脉的Sr、Nd、Pb同位素比值(87Sr/86Sr-206Pb/204Pb、207Pb/204Pb-206Pb/204Pb-143Nd/144Nd-87Sr/86Sr)的关系图,初步判断华阳川铀铌铅碳酸岩脉是源于EMI的碱性硅酸盐-碳酸盐熔体-溶液结晶分异的产物。     

陕西华阳川铀多金属矿床铀赋存状态研究

华阳川矿床位于秦岭造山带与华北陆块交接部位的小秦岭。岩矿石光薄片鉴定和电子探针分析表明,华阳川矿床矿石矿物主要有铌钛铀矿、方铅矿、黄铁矿、磁铁矿、晶质铀矿、长白矿,其次为独居石、褐帘石、磁铁矿、菱锶矿、含锶重晶石、钡天青石、锆石、黄铁矿等可综合利用矿物。脉石矿物主要有斜长石、石英、钠长石、角闪石、黑云母、方解石等。铀矿物主要为铌钛铀矿,铀88.93%赋存于铌钛铀矿中,5.72%赋存于晶质铀矿中,其余以类质同象或吸附的形式赋存于长白矿、独居石、褐帘石、磷灰石、榍石矿物中。铌钛铀矿主要呈自形—半自形粒状结构,细粒铌钛铀矿为他形粒状结构。铌钛铀矿的粒度主要集中在0.04~0.12 mm粒级范围,占总量的55.43%。     

华阳川铀多金属矿床碳酸岩脉矿化特征

华阳川铀多金属矿床是小秦岭成矿带中成矿特征最为独特的矿床,其碳酸岩脉破碎带是重要的成矿空间。区内碳酸岩分布很广泛,沿NW向张性和张扭性断裂及其伴生的次级裂隙充填,呈单脉状和网脉状穿插于变质岩、伟晶岩中。矿化碳酸岩脉中,脉石矿物大部分为方解石,少量为角闪石、石英、磁铁矿、碱性长石等;矿石矿物为铌钛铀矿、独居石、褐帘石、重晶石、天青石。铌钛铀矿是最主要的赋铀矿物,矿化元素铀、铌、钡、锶、稀土等平均含量分别为2554.20×10-6、1836.80×10-6、4145.78×10-6、4412.80×10-6、7348.44×10-6,可以综合开发利用。     

小秦岭西段稀土矿特征及找矿远景浅析

小秦岭西段是重要的稀土元素成矿地段。受华阳川断裂、金堆城-青岗坪断裂和太古代变质基底等因素的控制产出了区内碳酸岩型和伟晶岩型2类稀土矿化。碳酸岩型稀土矿含矿主岩为各类碳酸岩脉,以小河断裂为界,南北含矿碳酸岩在矿物组合上具有差别明显,含稀土矿物主要为磷钇矿、独居石和氟碳铈镧矿,稀土元素以轻稀土为主,但重稀土相对偏高,并具有以华阳川为中心向外围逐渐富集重稀土的特点。伟晶岩型稀土矿含矿主岩为含褐帘石伟晶岩,含稀土矿物为褐帘石,稀土元素以轻稀土为主。2类稀土矿化在形成时间上存在较大差异,碳酸岩型稀土矿化形成于印支期,伟晶岩型稀土矿化形成于古元古代晚期。区内已发现了众多的稀土矿床(点),成矿远景较好,特别是碳酸岩型稀土矿床(点)及碳酸岩脉带展布地段具有较大的找矿潜力。     

内蒙某地伟晶岩中的褐帘石

褐帘石富产于磁铁矿-褐帘石伟晶岩中,而且主要产在靠近接触带的粗粒花岗结构带和小块体结构带中。在文象带中也含有,但量较少。此外围绕着上述脉中黑云母片麻岩捕掳体的四周常形成褐帘石的富集。与斜长石、微斜长石、石英、黑云母、磁铁矿、磷灰石、锆英石,石榴石及独居石等共生。褐帘石彼此成不规则排列,并相互穿插生长形成块     

甘肃永登棚子沟花岗伟晶岩中的变生褐帘石

变生褐帘石产于甘肃永登县棚子沟一带的花岗伟晶岩中。该花岗伟晶岩呈脉状或不规则析离体状产于加里东期的中粗粒黑云母花岗岩中,主要由褐帘石(含量约25％)。钾钠长石(约24％)、石英(约21％)、普通角闪石(约16％)等矿物组成。尚见少量黑云母、绿帘石、微量榍石、磷灰石和锆石等。     

华阳川碳酸岩岩石特征及铀矿赋存状态

华阳川矿床的赋矿主岩为火成碳酸岩,呈脉状和网脉状产出,脉体主要受北西向张性和张扭性断裂及其伴生的次级裂隙构造控制。铀矿物主要为铌钛铀矿(粒度大小约1~568.2×396.4 um),其次是晶质铀矿(粒度范围为1~423.41×32.29 um,大部分40 um)以及长白矿、独居石、褐帘石、磷灰石、榍石、钍石等富铀矿物。     

陕西华阳川铀多金属矿床黑云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

笔者采用Ar-Ar测年技术,获得华阳川铀多金属矿床碳酸岩中黑云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄132.58±0.70 Ma,等时线年龄133.01±0.74 Ma,含黑云母闪石硫化物伟晶岩中黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄93.72±2.38 Ma,等时线年龄91.49±1.97 Ma。镜下特征显示,铌钛铀矿的形成晚于碳酸岩中的黑云母及含黑云母闪石硫化物伟晶岩中的黑云母。因此,铌钛铀矿的形成时间应晚于93.72±2.38 Ma。这表明成矿带内除了已知存在三叠纪碳酸岩型Mo-Pb矿和白垩纪斑岩型Mo矿的成矿过程之外,还存在早白垩世之后的岩浆热液型U-Nb-Ti成矿过程。     

陕西华阳川铀多金属矿床矿石特征及铀的赋存状态

华阳川矿床位于秦岭造山带后陆冲段褶皱带的小秦岭成矿带内,是国内外成矿类型特殊的大规模铀多金属矿床。为了深入了解陕西华阳川铀多金属矿床矿石组成和铀的赋存状态,本文通过采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针等现代分析测试方法,对华阳川铀多金属矿床进行了系统的工艺矿物学研究。测试结果显示:(1)主要的铀矿物为贝塔石、晶质铀矿和少量的铀钍石,与长白矿、褐帘石、榍石、磷灰石等相共生。(2)铌钛铀矿多呈自形-半自形粒状结构嵌入在钾长石与方解石内或其裂隙中,粒度主要集中在0. 04mm～0. 64mm,占总量的57. 58%。(3)铀主要以独立铀矿物(贝塔石、晶质铀矿)的形式存在,其中铀赋存于贝塔石与晶质铀矿中,占比分别为78. 20%和15. 02%,其余的铀可能以类质同象或吸附的形式存在。     

东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属矿床成矿时代：来自LA- ICP- MS独居石U- Pb和辉钼矿Re- Os年龄的证据

东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属矿床主要包括华阳川铀多金属矿、黄龙铺和黄水庵钼矿等。其中,华阳川矿床为近期取得勘查突破的一例以U、Nb、Pb为主并伴生稀土元素的超大型铀多金属矿床;黄龙铺钼矿为东秦岭钼矿带中成矿类型最为独特的大型钼矿床。为了精确获得东秦岭地区碳酸岩型钼- 铀多金属成矿时代,本研究采用辉钼矿Re- Os法和LA- ICP- MS独居石U- Pb法,分别对黄龙铺大石沟矿床的辉钼矿、秦岭沟矿床和华阳川矿床含矿碳酸岩脉中的独居石进行测定。结果表明,黄龙铺地区大石沟钼矿辉钼矿Re- Os等时线年龄为221. 3±8. 4Ma（MSWD=10. 9);秦岭沟钼矿碳酸岩中独居石LA- ICP- MS Tera- Wasserburg年龄为207±11Ma（MSWD=3. 7, n =38),华阳川铀多金属矿LA- ICP- MS独居石Tera- Wasserburg年龄为222. 5±6. 7Ma（MSWD=1. 8, n =37),表明该地区碳酸岩中的钼矿化和铀多金属矿化均形成于晚三叠世。综合分析认为,东秦岭地区发育于碳酸岩中的黄龙铺钼矿田、华阳川铀多金属矿是同一成矿系列的产物,碳酸岩型钼- 铀多金属的成矿金属可能来源于地幔,这类碳酸岩可能是秦岭地区印支期造山后伸展环境下的产物。     

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。     

华阳川铀多金属矿床铀成矿地质特征

华阳川铀多金属矿床位于华北板块与秦岭造山带接触的小秦岭地区,该矿床的成矿类型极具独特性,在国内外尚未发现该类型的如此大规模的铀多金属矿床。该矿床具有多矿种、大矿量、潜力大的特点。该矿床的地质科研工作程度较低。通过综合分析前人研究成果的基础上,结合野外地质特征,探明了该矿床的含矿主岩为伟晶岩及碳酸岩脉;与矿化密切相关的主要热液蚀变类型为霓辉石化、微斜长石化、阳起石化和黑云母化;铀矿化类型可分为含铀黑云母化(或阳起石化)伟晶岩脉型、含铀钾化伟晶岩脉型、含铀霓辉石(或黑云母、阳起石)方解石石英脉型和含铀片麻状花岗岩型;铀在矿石中的赋存形式主要为铌钛铀矿、晶质铀矿、沥青铀矿和铀钍石。     

一种新产状的含铈褐钇铌矿

关于褐钇铌矿族的研究,国内外积累了不少资料。其主要产在黑云母花岗岩、花岗伟晶岩、微斜长石岩、交代变质岩、蚀变花岗岩、白岗岩及花岗岩的残坡积和冲积砂中。1979年我们在进行内蒙白云鄂博铌、稀土、铁矿床物质成分的研究时,在白云石型铌、稀土矿石中发现含铈褐钇铌矿,与该区原已发现的褐铈铌矿等矿物组成了褐钇铌矿-褐铈铌矿系列。     

内蒙某稀土-铌-铁矿床中稀土赋存状态分析方法的研究

内蒙某稀土-铌-铁矿床含稀土较高,以独立矿物形式存在的有独居石、各种稀土氟碳酸盐、稀土铌钛酸盐(包括易解石、黄绿石、褐铈铌矿和褐钇铌矿),稀土碳酸盐(已发现的有碳铈钠矿)和极少量的硅酸盐(如褐帘石)。此外还有相当量的稀土以类质同象存在于一些非稀土矿物中。本矿床有些稀土矿物的颗粒很细,含量又高,很难单体分离,此外,含稀土分散量的矿物又常连生和包裹这些微细的稀土矿物。用一般物理方法和岩矿手段无法使它们分开,更不能进行定量分析。因此,本文用化学方法分离和测定各类稀土矿物和     

迤纳厂矿床：一个“白云鄂博式”铁铜稀土矿床

云南武定迤纳厂铁铜稀土矿床是滇中地区具有代表性的元古宙铁铜稀土矿床之一。矿床中除了铁、铜资源外,还伴生有稀土、稀有(铌)、钇、钼、钴等组分。研究表明：稀土元素含量在条纹条带状矿石和脉状矿石中均较高,ΣREE含量分别高达(1 446.83~11 259.23)×10-6和(2 020.92~3 415.51)×10-6,尤其富集La、Ce等轻稀土元素;稀有(铌)元素主要富集在条纹条带状矿石中,含量高达(278.8~529.0)×10-6。由于矿床的矿物组成非常复杂,并且矿石中稀土、稀有(铌)矿物含量相对较少,矿物结晶粒度细小,用传统的测试技术和方法很难识别鉴定,因此矿床的矿物学特征,尤其是稀土、稀有(铌)矿物的赋存状态特征研究一直以来都较为棘手。论文应用矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,完成了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,在矿石中发现了含量可观的氟碳钙铈矿、氟碳铈矿和少量的独居石、褐帘石、铌铁矿、褐钇铌矿、硅钍钇矿、含铌金红石等稀有稀土矿物。其中,氟碳铈矿、独居石、铌铁矿、褐钇铌矿等主要富集于条纹条带状矿石中,与铁氧化物、磷灰石、萤石、菱铁矿和早期黄铜矿、黄铁矿等紧密共生;氟碳钙铈矿、褐帘石、硅钍钇矿、含铌金红石等主要局部富集在脉状矿石中,与石英、方解石、绿泥石和晚期黄铜矿、黄铁矿等紧密共生。显然,在铁氧化物和铜硫化物成矿两个阶段均伴随有稀土成矿作用。结合前人的研究成果,笔者将主矿化期划分为铁氧化物磷灰石稀土成矿阶段(Ⅱ-1)和铜硫化物(金)稀土成矿阶段(Ⅱ-2)。其中,氟碳铈矿、独居石、铌铁矿、褐钇铌矿等主要形成于Ⅱ-1阶段,其成矿作用可能与Columbia超大陆裂谷化裂解有关;氟碳钙铈矿、褐帘石、硅钍钇矿、(含铌)金红石等则主要形成于Ⅱ-2阶段,其成矿作用可能与Rodinia超大陆裂解有关。对比研究发现,云南武定迤纳厂铁铜稀土矿床与白云鄂博超大型铌铁稀土矿床在大地构造背景、成矿元素组合、赋矿岩系、矿物组成、成矿时代、稀土来源等方面均有可对比性,初步确定云南武定迤纳厂铁铜稀土矿床是一个“白云鄂博式”矿床。     

白云鄂博铁矿西矿区铌物相分析方法的研究

白云鄂博铁矿是我国含有稀土、铌等元素的大型综合性矿床,矿物组成复杂,已发现的各种矿物达100多种。其中铌以独立矿物形式存在的有易解石类、烧绿石、铌铁矿、钛铁金红石、褐钇铌矿、铌钙矿、包头矿等十多种;同时还存在含铌矿物,钛铁矿等;此外,还有少量铌分散于脉石矿物中,主要分散在萤石,赤(褐)铁矿、磁铁矿、稀土氟碳酸盐矿物、独居石、钠闪石、云母等矿物中。     

浙江临安石室寺NYF型伟晶岩中稀有稀土金属的矿物学行为与成矿过程

浙江临安石室寺伟晶岩位于河桥岩体西北面，属于典型的Nb-Y-F （NYF） 型伟晶岩，富含大量稀有稀土矿物。本文在野外考察和显微镜观察的基础上，结合电子探针背散射电子图像观察与矿物化学成分分析，系统鉴定了石室寺NYF 型伟晶岩中的稀有稀土矿物，揭示了稀有稀土元素的富集、迁移、结晶与成矿过程。研究结果表明：（1） 石室寺伟晶岩中的稀有稀土矿物有铌钽矿物（铌铁矿、铌锰矿、重钽铁矿、细晶石等）、钇矿物（褐钇铌矿、黑稀金矿）、钨矿物（黑钨矿、 白钨矿、铌钨矿物）、铈矿物（独居石、氟铈矿、氟碳铈矿） 和钍矿物等。（2） 铌钨系列矿物的WO3含量在8.30~70.51 wt%之间呈规律变化，可能为铌铁矿与黑钨矿之间形成的一系列多体矿物。（3） 铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb 定年结果显示，石室寺伟晶岩的形成年龄为133±2 Ma，与河桥花岗岩具有成因联系。（4） 石室寺NYF 型伟晶岩中稀有稀土元素的成矿过程与其岩浆的结晶演化密切相关：岩浆阶段，锆石、钍石与独居石等矿物最早晶出；岩浆—热液阶段，黑稀金矿、铌铁矿、褐钇铌矿、氟铈矿等稀有稀土矿物逐渐结晶；热液阶段，黑钨矿、铌钨矿物相继形成，同时早期的独居石、氟铈矿受晚期热液交代形成次生铈矿物。     

浙江临安石室寺NYF型伟晶岩中稀有稀土金属的矿物学行为与成矿过程

浙江临安石室寺伟晶岩位于河桥岩体西北面,属于典型的Nb-Y-F （NYF） 型伟晶岩,富含大量稀有稀土矿物。本文在野外考察和显微镜观察的基础上,结合电子探针背散射电子图像观察与矿物化学成分分析,系统鉴定了石室寺NYF 型伟晶岩中的稀有稀土矿物,揭示了稀有稀土元素的富集、迁移、结晶与成矿过程。研究结果表明：（1） 石室寺伟晶岩中的稀有稀土矿物有铌钽矿物（铌铁矿、铌锰矿、重钽铁矿、细晶石等）、钇矿物（褐钇铌矿、黑稀金矿）、钨矿物（黑钨矿、 白钨矿、铌钨矿物）、铈矿物（独居石、氟铈矿、氟碳铈矿） 和钍矿物等。（2） 铌钨系列矿物的WO3含量在8.30~70.51 wt%之间呈规律变化,可能为铌铁矿与黑钨矿之间形成的一系列多体矿物。（3） 铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb 定年结果显示,石室寺伟晶岩的形成年龄为133±2 Ma,与河桥花岗岩具有成因联系。（4） 石室寺NYF 型伟晶岩中稀有稀土元素的成矿过程与其岩浆的结晶演化密切相关：岩浆阶段,锆石、钍石与独居石等矿物最早晶出;岩浆—热液阶段,黑稀金矿、铌铁矿、褐钇铌矿、氟铈矿等稀有稀土矿物逐渐结晶;热液阶段,黑钨矿、铌钨矿物相继形成,同时早期的独居石、氟铈矿受晚期热液交代形成次生铈矿物。     

陕西华阳川铀-多金属矿床晶质铀矿电子探针U-Th-Pb化学定年及其地质意义

华阳川铀-多金属矿床位于小秦岭陆内造山带内,以铀铌铅为主,并伴生稀有、稀土元素矿化,含矿脉岩主要有伟晶岩和碳酸岩。文章利用电子探针U-Th-Pb化学定年技术对华阳川铀-多金属矿床中晶质铀矿开展了定年工作,并获得了2组U-Th-Pb年龄。第一组晶质铀矿加权平均年龄为(221.9±5.1)Ma(MSWD=0.36,n=18),该区印支期老牛山岩体及邻近的黄龙铺钼矿床、黄水庵钼矿床年龄均集中在220 Ma左右,说明晚三叠世是东秦岭地区一个重要的成岩成矿时代,华阳川铀-多金属矿床在220 Ma左右也发育一期铀-铌成矿作用。第二组晶质铀矿加权平均年龄为(137.1±2.0)Ma (MSWD=1.06,n=47),指示了华阳川铀-多金属矿床存在白垩纪的一期铀-铌活化-沉淀事件。测定的2组晶质铀矿化学年龄可能分别记录了该区自晚三叠世开始的后碰撞伸展环境和早白垩世的造山后伸展环境。