相山铀矿田鹏姑山地区热液蚀变地球化学特征及其对找矿的启示

江西相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田之一。鹏姑山地区位于相山铀矿田西部,毗邻邹家山、居隆庵等大型铀矿床,成矿地质条件较好。近些年,鹏姑山地区铀矿勘查取得重要突破,区内热液蚀变具有典型的高温蚀变特征,晚期叠加蚀变较少,是研究高温热液蚀变与铀矿化关系的理想场所。鉴于此,本文在野外地质调查的基础上,通过岩相学和全岩地球化学分析,研究了鹏姑山地区高温热液蚀变的地球化学特征,探讨了高温热液蚀变特征及其与铀矿化的关系。研究结果表明,鹏姑山地区高温热液蚀变主要以钠长石化、去硅化、绿泥石化和伊利石化为主,局部叠加有磷灰石化、黄铁矿化、碳酸盐化和硅化。铀矿化与钠长石化、磷灰石化、碳酸盐化和去硅化蚀变关系较为密切。研究区铀矿化属碱交代型铀矿化,形成于中高温的还原性环境,磷灰石化促使了高品位铀矿化的形成。在碱交代蚀变之上叠加的磷灰石化和碳酸盐化在矿体部位发育最强烈,可视为鹏姑山地区找矿勘查中最重要的找矿标志。     

地球深部碳循环与碳酸岩成因研究进展

地球深部碳循环是指地球表层的碳在俯冲带进入地幔深部,然后通过岩浆或者脱气作用再把地幔中的碳释放到地球表层系统中的过程。人类对地球深部碳赋存形式和储量、不同储库的交换方式和交换量尚缺乏清晰认识,近年来随着分析技术的发展和研究的深入,深部碳循环的研究日益丰富。本文总结了地幔中碳赋存状态、地球深部碳储量、碳进出地幔方式及通量、俯冲带碳的行为和碳酸岩成因及成矿方面的研究。地幔中碳赋存形式多样且主要受地球深部压力及氧逸度控制。相平衡实验和热动力学计算发现碳酸盐化榴辉岩在300～600 km发生部分熔融,交代地幔橄榄岩形成碳酸盐化地幔橄榄岩。碳酸盐化地幔橄榄岩的熔融又会形成碳酸岩熔体,这说明俯冲再循环物质可能对碳酸岩的成因起重要作用。碳酸岩是研究深部碳循环的良好载体,其源区特征、岩浆演化过程对示踪碳在地幔和地壳过程中的迁移至关重要。虽然深部碳循环在碳赋存形式、碳储量及通量、俯冲带碳的流变行为和碳酸岩成因对深部碳循环的启示方面已经取得了较大的研究进展,但仍有大量的科学问题亟待解决,如:沉积碳酸盐岩再循环进入地球深部后的行为、俯冲带板片流体地球化学行为、俯冲带流体氧逸度特征等,将来有必要重点开展深入研...     

赣南上窖铀矿床绿泥石特征与形成环境

绿泥石化是上窖铀矿床重要的蚀变类型和找矿标志之一。在对上窖硅化带型铀矿床岩(矿)石样品详细的野外和室内岩相学观察基础上,运用电子探针分析技术研究了绿泥石的共生组合与形貌特征,测定了绿泥石的化学成分,并据此划分了绿泥石的化学类型,计算了绿泥石的形成温度、n(A1)/n(A1+Mg+Fe)值等相关指数,讨论了绿泥石的形成机制及其与铀成矿的关系。研究表明:(1)上窖铀矿床主要存在4种类型绿泥石,分别为黑云母蚀变型、裂隙充填型、与铀矿物密切共生型和粘土矿物吸附铁镁质转变型;(2)绿泥石的Fe-Si图解显示该矿床以富铁的铁镁绿泥石为主,部分为密绿泥石,少数为蠕绿泥石;(3)泥质岩为该矿床绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用的产物,绿泥石的形成温度变化于195.73~230.94℃之间,平均219.01℃,属中低温条件;(4)该矿床绿泥石形成于低氧逸度、高硫逸度的还原环境,形成机制为溶解-沉淀和溶解-迁移-沉淀2种;(5)绿泥石化改变了围岩的物理化学性质和铀在岩石中的赋存状态,为铀成矿作用提供所需环境和促使铀的活化、迁移以及沉淀。     

粤北长江铀矿田辉长闪长岩的岩石成因及其与铀成矿的关系

长江铀矿田深部赋矿辉长闪长岩的岩石成因制约着对铀成矿作用认识的深入.通过对辉长闪长岩开展锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素、矿物学和地球化学分析,探讨其岩石成因、成岩构造背景及其与铀成矿的关系.辉长闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为150 Ma,形成于晚侏罗世,具板内玄武岩地球化学特征.环带斜长石与黑云母主量元素变化记录了岩浆由基性到中性的演化过程.锆石（~150 Ma）ε_Hf（t）为-14.1~-8.6,t_DM2为1.7~2.1 Ga.辉长闪长岩源区为遭受俯冲带流体交代改造的相对富集地幔,岩浆上升侵位过程与中元古代-古元古代壳源物质发生了不同程度的地壳混染,形成于地壳伸展拉张和岩石圈大规模减薄的构造背景.辉长闪长岩为铀成矿提供了更为有利的还原性环境,促使热液中U6+的还原沉淀.      

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。     

砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用.中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应.本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响.以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K1b)辫状三角洲、赛汉组(K1bs)辫状河、姚家组(K2y)辫状河及曲流河等沉积环境.晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化.始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化.两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿.结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化.