应用电子探针-扫描电镜研究陕西华阳川铀稀有多金属矿床稀土矿物特征

陕西华阳川铀稀有多金属矿床伴生大量的稀土资源,其矿石类型独特、组分复杂,系统的稀土矿物学工作将揭示矿石主要稀土矿物类型、稀土元素赋存状态,进而对矿床开发中稀土元素综合利用及选冶技术提供重要参考。本文在岩相学基础上,利用电子探针、扫描电镜对陕西华阳川铀稀有多金属矿床矿石中的稀土独立矿物与含稀土矿物进行系统研究,在矿石中发现了褐帘石（La₂O₃ 6.49%～7.61%,Ce₂O₃ 11.50%～14.00%）、磷铈镧矿（La₂O₃ 16.30%～21.21%,Ce₂O₃ 32.06%～39.18%）、磷钇矿（La₂O₃ 2.29%～3.58%,Ce₂O₃ 1.89%～2.37%,Y₂O₃ 39.77%～42.80%）、氟碳铈镧矿（La₂O₃ 12.86%～14.20%,Ce₂O₃ 36.67%～39.90%）、褐钇铌矿（La₂O₃ 1.19%～2.11%,Ce₂O₃ 1.29%～2.30%,Y₂O₃ 22.67%～25.88%）等5种稀土独立矿物;同时发现磷灰石、贝塔石、榍石等矿物中稀土元素含量较高。研究表明,该矿床稀土元素以独立矿物（褐帘石、磷铈镧矿、磷钇矿、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿）与类质同象（磷灰石、贝塔石、榍石等矿物）两种形式存在,稀土资源以La、Ce轻稀土元素为主,并富含重稀土元素Y。     

鹿井铀矿床铀矿物学特征

鹿井矿床位于南华活动带华夏褶皱带武功—诸广断隆区,闽、赣后加里东褶皱地块西缘,诸广山复式岩体中段,受遂川断裂及热水断裂组成的地堑式断陷带控制。本文主要对鹿井矿床内铀矿物的赋存状态、成分特征及组合特征进行了研究。     

陕西华阳川铀-多金属矿床早白垩世晶质铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb年龄与成因

华阳川铀-多金属矿床位于小秦岭陆内造山带,是一个以铀、铌、铅为主并伴生有"三稀"元素的超大型多金属矿床。本文利用LA-ICP-MS原位微区技术对华阳川铀-多金属矿床晶质铀矿展开年代学和微量元素研究,获得晶质铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb年龄为(133.2±0.96) Ma(MSWD=0.14,n=15),可能指示华阳川矿床在白垩纪的1期铀-铌成矿作用。晶质铀矿U/Th比值较低,REE总量较高,球粒陨石标准化配分模式图呈较明显的海鸥型,无明显Eu负异常,显示晶质铀矿形成于高温热液环境下。结合矿物学特征和区域岩浆作用,研究认为133Ma左右区域岩浆活动将深部岩浆热流体中富水、富氟组分的矿化剂带至矿床浅部地表,流体沿区域断裂构造迁移,从边部和内部裂隙使早期烧绿石发生蚀变和铀的萃取、活化。与此同时,形成晶质铀矿、榍石和后期受热液蚀变的烧绿石。     

赣南上窖铀矿床微量元素地球化学特征与成矿模型

通过对比研究赣南上窖铀矿床各类岩(矿)石的微量元素、稀土元素地球化学特征,讨论了上窖铀矿床的成矿物质来源与成矿模型。地质、元素地球化学资料表明:(1)印支早期花岗岩与燕山早期花岗岩较高的U含量和较低的Th/U值,反映了两者均具备为区内铀成矿提供充足铀源的能力,并且燕山早期花岗岩提供铀源的潜力更大。(2)水云母化蚀变基本不改变原岩微量元素、稀土元素的含量和配分特征,但叠加赤铁矿化时则伴随U的富集甚至矿化,出现稀土元素的活化转移,说明赤铁矿化与铀矿化关系更为密切。(3)辉绿岩的微量元素配分曲线具有幔源特征,明显区别于花岗岩和铀矿石,且蚀变辉绿岩的U含量和U/Th值明显较新鲜辉绿岩高,说明上窖铀矿床的成矿物质非源于辉绿岩;矿床大面积的赤铁矿化暗示辉绿岩为铀成矿作用提供了发生氧化还原反应的挥发分和矿化剂(CH_4、CO、CO_2、H_2S、Fe~(2+)),从而使迁移态的U6+还原成U4+并沉淀成矿。(4)铀矿石与花岗岩的微量元素配分曲线相似程度高,且为递变关系,说明上窖铀矿床的成矿物质来源于花岗岩;铀矿石的稀土元素总量明显低于花岗岩和辉绿岩,表明成矿流体具贫稀土元素的性质。根据上窖铀矿床的成矿地质背景、岩体-构造-蚀变"三位一体"控矿要素以及微量元素地球化学特征,进一步补充和完善了该矿床的成矿模型。     

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。     

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。     

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。