江西相山铀矿田深部多金属矿化中黄铁矿微量元素地球化学特征

在对相山铀矿田的深部勘查过程中陆续发现了一批铅、锌、银、铜多金属矿化,利用ICP-MS方法对多金属矿化中的重要金属矿物黄铁矿进行了微量元素分析。结果表明,黄铁矿中富集Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Sb、Tl、Pb、Bi等微量元素。对比黄铁矿与矿区出露的主要岩浆岩和基底变质岩的LREE/HREE、(La/Yb)N、Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta特征参数,结果表明多金属成矿流体在上升运移过程中受到变质基底的强烈混染。LREE富集,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值小于1的特征表明多金属矿化成矿流体并非为富F流体,与铀成矿流体具有较大差异。微量元素Co含量与Co/Ni特征值显示矿化形成于中低温环境,成矿物质主要来自于基底变质岩。     

江西相山铀矿田居隆庵矿床钍元素地球化学特征研究

居隆庵矿床是江西相山铀矿田西部的一个大型铀- 钍混合矿床,通过对一系列蚀变（围岩）及矿化样品的元素地球 化学分析,详细讨论了与钍矿化有关的主量及微量元素的特征。钍元素富集的样品中,主量元素的总体特点是富钙、富磷, 且Na2O>K2O。在早期碱交代阶段,往往只形成单铀型矿化,而钍矿化主要形成于铀- 萤石、水云母化阶段。蚀变和矿化样 品的稀土元素分配形式不同,钍矿化与稀土元素特别是重稀土元素高度相关,微量元素Re,Y,Se,Pb 与钍矿化高度相关, 揭示钍矿化形成与金属硫化物及磷钇矿等磷酸盐密切相关。     

相山矿田热液水云母化及其与铀矿化关系研究

相山铀矿田广泛发育热液水云母化,且水云母以伊利石、蒙皂石混层矿物居多。对典型矿床围岩、蚀变岩石和矿石中粘土组成的定量分析和化学成分分析表明：随着Ｕ元素的逐渐富集,粘土矿物存在蒙皂石→伊利石、蒙皂石混层矿物→伊利石的转化过程,而且这一转化过程在本区是一个动态的平衡过程,这一研究结果很好解释了相山矿田以群脉矿床的为主的特征;蚀变岩石中高蒙皂石含量的粘土矿物为后期富大矿起了富集Ｕ的作用。     

江西相山铀矿田构造控矿规律研究

对江西相山铀矿田内断裂构造格架及火山构造特征做了研究,认为相山火山盆地和断裂构造的成生与发育受永丰-抚州深断裂演化控制。从构造控矿作用看,相山铀矿田受大型中心式塌陷火盆控制,北部的EW向断裂带和中西部的EW向构造断陷带控制着矿田内的矿集带,NE向与EW向断裂构造复合部位控制了矿床的位置,密集成群的断裂裂隙带控制着铀矿体,使各矿床中的铀矿体呈群脉型。这些铀矿田地质构造特征及控矿规律对进一步找矿具有重要的指导意义。     

水力压裂技术对江西相山热液铀矿成因的启示

水力压裂技术是页岩气开采的关键技术,水力压裂技术对江西相山热液铀矿成因研究提供了重要启示。华南相山矿田火山侵入岩浆活动频繁,在不同类型的侵入岩成岩的晚期发生了明显的隐爆作用,产于相山火山侵入杂岩体中的热液铀矿床,铀等成矿物质主要来源于火山侵入杂岩本身,铀的搬运主要是以碳酸铀酰络合物形式沿隐爆裂隙进行,铀的沉淀是隐爆地震发生后的降压作用引起的,隐爆碎屑岩是主要的成矿地质体,水力压裂是铀成矿的动力学机制,铀矿化是隐爆作用的必然产物。     

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。     

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。     

江西临川地区相山铀矿田主要控矿因素分析

1区域地质背景相山铀矿田位于扬子准地台与华南褶皱系的过渡部位,处在NE向赣杭火山岩成矿带与NNE向大王山—于山花岗岩成矿带交会部位的相山大型塌陷式火山盆地中。该区地质发展历史复杂,构造运动和岩浆活动频繁,尤以中生代强烈的火山活动最为显著。晚侏罗世大规模的     

江西相山矿田深部多金属矿化特征

依据江西省相山矿田的深部钻探成果,结合近些年来矿田内零星发现的多金属矿化,确定相山深部埋藏有丰富的多金属矿产资源,成矿潜力深度超过2500m。将相山地区发现的多金属矿化分为两大类,一类为成矿深度相对较浅的铅锌矿,另一类为成矿深度较大的铜矿,认为相山地区的矿化是上铀中铅锌金下铜的成矿空间模式。研究发现铅锌矿主要与碳酸盐脉相伴生产出,铜矿化与硅化关系密切,利用电子探针和扫描电镜发现方铅矿内不均匀的分散有Ag元素,Au元素以均匀质点分散在方铅矿内,以晶格金的形式参与矿物晶格构架。通过分类研究矿化围岩、低品位矿石和高品位矿石各自的硫、铅同位素组成和计算硫同位素平衡温度,认为相山深部多金属成矿以中低温为主,同时局部存在明显的中高温成矿作用,判断成矿物质主要来自于周围的变质岩基底,同时混合部分地幔成矿物质,后期源于上地壳的多次热液改造作用对于Pb、Zn、Cu、Au等元素的富集成矿起到了决定性的作用。对比前人在德兴-遂川多金属矿集区的研究成果,发现相山地区多金属矿化在成矿物质来源上具有矿集区的普遍特征,但在成矿温度方面相山深部多金属成矿以低温为主(114℃~174℃),这与成矿带内以中温(200℃~340℃)为主的成矿作用有较明显的差异,推测它与相山地区勘探深度和不同类型矿化埋深的差异有关。     

江西相山铀矿田东西向隐伏构造的发现及其地质意义

本文提出基底EW向构造是相山火山盆地控岩控矿的关键因素，但由于以往缺乏深部研究手段，长期未被人们所认识，前人把贯穿盖层的NE向构造作为基底构造主构造线方向。近年，通过大比例重力测量、遥感TM数据增强处理及深部现代温热水等综合攻深方法的研究，认为相山火山盆地基底存在规模巨大的EW向隐伏构造，首次提出了相山铀矿田EW向构造带控制矿集带的新认识，指出了新的找矿方向，这对相山地区今后寻找富大铀矿具有重要意义。     

相山铀矿田特富矿成矿模式

相山铀矿田是我国最大的火山热液型铀矿田之一。大量的电子探针测试揭示该矿田特富铀矿体中普遍存在铀矿物与氟碳磷灰石紧密共生,对特富铀矿石的化学分析也显示铀含量与P2O5和CaO呈大体正相关关系。进一步研究表明磷、铀具有相似的地球化学特性并在热液条件下可以共迁移、共沉淀,据此作者提出：磷、铀胶体共沉淀是该区特富矿形成的主要机理。对采自相山盆地邻区地幔捕虏体研究证实地幔流体与相山矿田铀成矿热液化学成分具有相似性：即富含钾、钠离子和还原性气体。对相山铀矿田He、Ar同位素研究进一步证实该矿田铀成矿热液中有地幔流体参与。配合其他方面的研究,在本区首次提出特富矿铀成矿模式。     

相山铀矿田矿床勘查模式探讨

相山铀矿田最后一期大规模火山熔岩喷发结束后,开始了大规模的铀成矿流体活动,在有利的构造部位形成热液活动中心.铀成矿流体在运移过程中,遇到圈闭构造发生矿质沉淀,形成铀矿石.因此,在相山铀矿田可以通过采用“热液活动中心十圈闭构造十多种物探方法”的铀矿床勘查模式,实现找矿新的突破.     

相山铀矿田邹家山矿床成矿流体特征

通过流体包裹体的岩相学研究、显微测温和激光拉曼探针测试,探讨了邹家山铀矿床成矿流体特征、演化及矿质沉淀方式。研究结果表明,该矿床的成矿流体为中低温热液,碳氢化合物对铀的富集具有不可忽视的作用,流体持续的沸腾作用是矿质沉淀的主要因素。     

相山北部善堂庵地区北东向断裂对铀成矿的控制作用

善堂庵地区处在控制相山铀矿田富大矿床产出的邹家山-石洞断裂的北东向延伸端,区内主要发育东西向和北东向断裂。东西向断裂是控岩、控矿构造(早期控岩、晚期控矿);北东向断裂产状较陡,深切基底,成矿期活动强烈,常常与之前的东西向构造复合,深部流体和含矿热液沿其上升,形成较好的铀矿化。善堂庵地区铀矿化主要受花岗斑岩体及北东向巴泉-善堂庵断裂、邹家-布水断裂控制,区内多期、多序次构造发育,热液活动强烈,斑岩体广泛分布,铀成矿地质条件优越,具有良好的成矿远景。     

相山铀矿田特富矿中铀磷关系的模拟实验研究

相山铀矿田中磷灰石对生成特富铀矿有着十分重要的作用。在研究特富矿体中含磷矿物的成分及矿物学特征,配合特富铀矿石硅酸盐化学分析结果的矿物计算及对特富铀矿石与蚀变岩、低品位铀矿石的化学成分比较的基础上,结合对铀成矿热液体系下一系列反应方程的热力学计算进行实验模拟。实验模拟的结果表明,氧化还原介质的变化不是磷灰石形成的重要条件,溶液体系中的pH值降低是特富矿形成的重要条件。磷灰石在弱酸性介质中吸附铀构成"铀磷共沉淀"之后,由于磷灰石的结晶,造成"铀、磷分离",从而使铀变得更富。这一研究成果很好地解释了富矿中磷灰石大量存在,而贫矿中磷灰石很少出现的客观地质事实。     

江西相山铀矿田邹家山铀矿床蚀变特征及热液来源

对江西相山铀矿田邹家山矿床不同标高的赋矿围岩及矿石样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学分析。结果表明,邹家山矿床不同中段的矿石经历了碱性—酸性—碱性的蚀变过程,在-85 m中段酸性蚀变达到最强,随深度增加碱性蚀变呈增强的趋势;微量元素的Q型聚类分析、不同中段U含量分析和稀土元素的配分模式表明,成矿物质可能并不来源于赋矿围岩,而是来源于流纹英安岩岩浆。进一步根据与成矿关系密切的13种元素的R型聚类分析,将邹家山矿床成矿热液系统划分为高温成矿热液系统和中低温成矿热液系统。     

基于多元统计的相山铀矿田微量元素地球化学特征分析

通过对相山铀矿田微量元素进行判别分析、Q聚类分析和R型分析,表明围岩与矿石之间的关系较远,U、Th、Pb、Li、Rb、Sr、Ba、Zr、Y、Mo、Zn、P、Ti可将岩石划分为围岩、蚀变岩石和矿石三类。矿物学特征研究表明,铀矿化分为早期的钛铀矿-磷灰石矿化与晚期的铀石-硫化物-方解石矿化两期矿化。结合以上两个方面,相山铀矿田的成矿物质来源与围岩无直接关系,成矿的热液系统分为高温热液系统和低温热液系统。     

相山铀矿化蚀变矿物组合的成像光谱特征识别

蚀变矿物组合对热液型铀矿勘探具有重要的指示意义。相对于航空或航天成像光谱,地面成像光谱在小范围矿床尺度的蚀变精细识别方面更具优势。为研究江西相山铀矿化热液蚀变组合特征,利用HySpex地面成像光谱仪获取可见光-近红外-短波红外波段的钻孔岩心成像光谱数据,针对铀矿化的两种基本类型——水云母-萤石型和碱交代型,分别从蚀变单矿物和蚀变矿物组合两个角度分析和提取他们的诊断性光谱特征,建立了光谱识别标志。发现伊利石具有光谱多型特征,按特征波长位置分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。水云母-萤石型铀矿化蚀变组合包含高岭石、高岭石+地开石、蒙脱石和Ⅰ型伊利石,碱交代型铀矿化蚀变组合包含绿泥石、碳酸盐、绿蒙混层、赤铁矿和Ⅱ型伊利石;基于光谱匹配模型和岩心填图结果对两类铀矿化段蚀变结构进行了分析,铀矿化中心由近及远分别具有蒙脱石→Ⅰ型伊利石→高岭石+地开石→高岭石和碳酸盐→赤铁矿+绿泥石→绿蒙混层→Ⅱ型伊利石的分布特征,均存在流体的叠置改造作用;通过岩心成像光谱编录及三维建模表明,两类伊利石具有空间上的上、下分带特点,这预示着两种铀矿化亦具有相似的空间分布特征。上述研究为相山地区进一步找矿勘探提供了一定参考。     

下庄竹山下铀矿床黄铁矿元素地球化学特征及其表征意义

竹山下铀矿床是粤北下庄铀矿田内大型铀矿床之一,铀矿化类型为"交点"型和硅化带型。在详细的野外地质调查基础上,对竹山下铀矿床4种不同类型黄铁矿进行元素含量分析及硫同位素测试,结果表明:"交点"型矿石中黄铁矿相对富集Pb、 Cu、 Co、 As、 Ni、 Se、 Bi、 U、 Sb、 Zn等微量元素;"交点"型铀矿化形成于中深部高温环境,成矿热液具有地幔流体特征,成矿过程硫来源与该区花岗岩中黄铁矿的硫来源一致或者相似,花岗岩中的黄铁矿可能为该期成矿事件的产物;竹山下矿床在垂向上表现出越往深部硫逸度越低的特征;"交点"型和硅化带型中黄铁矿具有相似的微量元素配分曲线,表明二者具有相同的成矿热液来源,且与辉绿岩中黄铁矿配分曲线相似,表明该区成矿热液具有深源性。