下庄铀矿田成矿热液的水源研究

在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，根据包体水氢、氧同位素组成和水－岩相互作用原理对该矿田成矿热液的水源进行了详细探讨。其结果表明，下庄铀成矿热液的氢、氧同位素组成δ１８Ｏ＝＋６．９０‰～－９．８０‰（ＳＭＯＷ）、δＤ＝－３０‰～－８５‰（ＳＭＯＷ）位于已发生氧漂移的大气降水同位素组成范围。水－岩同位素交换后，岩石的δ１８Ｏ值明显降低，显示出与岩石相互作用的古地下水具有相当低的δ１８Ｏ值。不同水－岩比值条件下同位素交换结果证明下庄成矿古水热系统具有比较充足的水源，大气降水与岩石交换后热液的δ１８Ｏ计算（－８．２６‰～＋１．５３‰）与成矿期热液的δ１８Ｏ值（－６．５４‰～＋１．４３‰）相吻合。证据表明下庄铀矿田成矿热液的水源主要来自大气降水。     

相山铀矿田成矿热液的水源探讨

氢氧稳定同位素与水-岩相互作用的研究表明,华东相山铀铲田成矿热水溶液的水源属大气降水成因。其δ_(18)O、δD值分别为-6.5—+1.83‰和-60.78—--80.74‰(SMOW),是成矿期大气降水与岩石相互作用的结果,成矿期该区降水氢氧同位素组成的恢复对此提供了佐证。     

下庄铀矿田成矿模式

笔者对下庄铀矿田不同类型矿床的成矿期次、流体包裹体温度及成分特征等进行了对比研究,结果表明该矿田不同类型的铀矿床具有相同的物质来源,铀成矿作用经历了3个阶段。第1阶段成矿年龄为138 Ma,矿化主要受东西向构造控制,为中高温碱性热液成矿;第2阶段成矿年龄为96.4~81 Ma,矿化主要受北东向构造控制,为中低温酸性热液成矿;第3阶段成矿年龄为61 Ma,表现为后期改造作用成矿。结合区域构造、岩浆演化历史,建立了下庄铀矿田的构造控矿三维成矿模式,认为铀矿床具有多阶段叠加成矿的特点,早期构造在晚期应力作用下派生的张裂部位是找矿的有利部位。希望铀矿床存在东西向基性岩脉充填构造,其深部具有寻找东西向矿体的潜力。     

华东南相山铀矿田的氢氧同位素地球化学研究

矿物及包裹体水的氢氧同位素组成的研究结果表明，相山铀矿田成矿热液的δ^18O与δD值分别变化于－67‰－－7．2‰（SMOW）和－44．1‰－－5．2‰，属大气降水成因流体，蚀变体系δ^18O的变化情况显示，与岩石作用的流体具低δ^18O的降水特征，不同水／岩比值条件下的水－岩同位素平衡交换反应的理论计算和综合分析揭示，本矿田的铀成矿热液起源于大气降水与相山主要岩石的相互作用，岩浆水对成矿热液的贡献不大。     

相山铀矿田成矿机理研究

本文重点研究了相山铀矿田的成矿时代及成矿环境 ,并剖析了典型矿床在垂向上物质成份的变化规律。研究结果表明 :相山矿田主要经历了两期铀矿化作用 ,第一期为铀 赤铁矿化阶段 ,成矿年龄为 1 1 5± 0 6Ma ;第二期为铀 萤石 水云母化阶段 ,成矿年龄为 99± 6Ma。两期成矿作用分别形成于不同的地质环境 ,第一期成矿作用主要与大规模火山塌陷及次火山岩侵位有关 ,第二期成矿作用则主要与因太平洋板块的松弛作用而形成的区域性伸展、裂解及中基性脉岩的活动有关。相山矿田的热液蚀变类型不仅在平面上存在东碱、西酸的演化趋势 ,而且在垂向上还存在上酸、下碱的演化规律。通过对相山矿田成矿机理的深入探讨 ,认为相山矿田是成矿元素多阶段富集、成矿热液多期叠加以及多种地质因素共同作用的产物。     

中国热液铀矿成矿理论体系

在总结前人大量研究成果的基础上,笔者尝试对我国的热液铀矿成矿理论体系作一简要概括。在成矿的＂源-运-导-集-存＂基本规律问题上,此体系大体包含以下10个方面：（1）硅化带成矿类型;（2）矿-岩时差;（3）碱交代作用;（4）成矿壳层;（5）4种铀矿类型（花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型）统一构造-热液成矿;（6）铀成矿预富集序列;（7）花岗岩岩浆演化链的解耦;（8）绢英岩化高温富矿类型;（9）玄武岩事件;（10）幔汁成岩成矿论。     

相山、下庄铀矿田稀土元素特征及示踪研究

相山、下庄两个铀矿田主要赋矿围岩的稀土元素特征极具相似性,显示出壳源型的特点。但它们的矿石稀土元素特征有很大的不同,相山铀矿田矿石稀土元素特别是重稀土元素含量与铀含量呈正相关,负铕异常和围岩相同。而下庄铀矿田矿石亏损稀土元素尤其是轻稀土元素,负铕异常比围岩更强烈,与幔源辉绿岩、正长岩的稀土元素分布模式相近。两矿田矿石稀土元素含量上存在明显差异的同时,都具有比其围岩LREE/HREE比值大幅度降低的特点。结合区域地质演化,认为两铀矿田矿石稀土元素具有不同的特征,但成矿流体都具有幔源性质,矿床都是在白垩—第三纪地壳拉张环境下形成的。     

相山铀矿田成矿条件分析

笔者对相山铀矿田的研究发现：矿田的形成不仅是因为其具备有利的区域构造背景,处于两条深大断裂（表现为花岗岩带和火山岩带）复合而成的巨型构造结上,重要的还在于其具有良好的成矿地质环境,即矿田所处的是上叠式、简单二元结构的大型塌陷式火山盆地;有花岗岩侵入的富铀基底变质岩系与巨厚的富铀火山岩在空间上的叠置,为铀成矿准备了“铀源库”;切穿基底的主干构造、盖层构造、火山塌陷构造的复合为成矿（矿液运移及矿质堆积）创造了有利的空间;挤压逆冲构造形成的地质圈闭是相山铀矿田重要的保矿条件     

下庄铀矿田构造特征及与热液铀矿化的关系

下庄热液铀矿田位于贵东印支-燕山复式花岗岩体的东部,主要有北西西、北北东和北东-北东东向3组断裂。在前人工作的基础上,论文着重对断裂构造进行了野外考察和显微构造分析,初步查明了不同方向断裂自印支期以来的活动历史、性质以及所反映的区域应力场。运用花岗岩的原地重熔原理,提出了下庄铀矿田构造控矿规律。北西西向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世追踪张性活动,主要控制辉绿岩浆侵入,晚白垩世时转化为压性,形成北西西向挤压破碎带。北北东向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世张剪性活动,控制了粗、细晶石英脉及多种蚀变分布,早白垩世晚期发生了韧性剪切变形,晚白垩世时部分北北东向断裂控制了辉绿岩浆侵入。北东-北东东向构造侏罗纪主要发生褶皱、逆冲,早白垩世主要为左旋压剪活动,晚白垩世转化为拉张,控制了晚白垩世红盆发育。早、晚白垩世之交,主压应力方向由北西 南东转化为北东 南西。贵东岩体经印支、燕山早、中期的多次重熔,为铀的活化迁移及富集成矿准备了良好的前提条件。早、晚白垩世两次铀矿化,与花岗岩层的两次重熔相关。重熔界面上升时,花岗岩层熔化,断裂切割深度小,构成了岩浆热液的通道;重熔界面下降时,花岗岩层固结,断裂深切至重熔层下方,成为基性岩浆上侵的通道。北西西向断裂拉张强度大,是基性岩浆的主要通道,北东-北东东向断裂规模较小,构成容矿构造,而北北东向断裂规模较大,在早、晚白垩世主要作张剪性活动,构成含矿热液主要运移通道,是下庄矿田重要的导矿构造。沿北北东向断裂向上运移的含矿热液遇到北西西向基性岩脉时,铀被还原而富集,含矿热液进入北东-北东东向断裂时,铀被“拥堵”而滞留,两者均是成矿的有利部位。层状花岗岩+“成矿壳层”+断裂构造,是下庄铀矿田下一步“攻深找盲”的思路。     

若尔盖铀矿田热液矿物微量元素地球化学特征

通过研究若尔盖铀矿田与铀成矿作用密切的热液矿物—方解石、石英、黄铁矿等的微量元素地球化学特征表明,方解石、石英、黄铁矿具有相似的微量元素组成,相对富含Sr、Zr、Ba、Zn、U、Ni、Cr等元素,说明形成方解石、石英和黄铁矿的流体来源相同。相关性分析表明,方解石、石英中成矿元素U与Zr、Ta、Co、Ni等深源元素显著正相关,反映若尔盖铀矿田的成矿流体应当来源于深部。     

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。     

相山铀矿田火山岩浆期后成矿热液系统

文章系统论述了相山铀矿田的成矿特征,从时空尺度对成矿物质来源进行了探讨,结合成矿的构造-岩浆-地球动力学背景分析,研究了相山火山盆地成矿热液系统的形成和演化,认为相山铀矿田成矿流体系统是受区域构造环境制约、火山岩浆期后热液系统演化的客观产物。火山岩浆期后成矿热液系统在时间上延续了大约50 Ma,但在不同时间域内其活动空间有异,并由此制约着矿田内铀矿化的时空分布。文章还对矿田内深入找矿提出了建议。     

下庄铀矿田流体包裹体地球化学研究

对下庄铀矿田不同矿体矿石中的石英、萤石、方解石等脉石矿物进行了系统的流体包裹体测温工作。研究结果表明,下庄铀矿田从成矿早期→成矿期→成矿晚期均一温度明显降低,但流体盐度变化不大,均为低盐度的流体。下庄铀矿田不同矿床均一温度与流体盐度具有相似的变化范围,矿床在中温(187~275℃)与低盐度(NaCl1.6~9.6wt%)条件下形成。     

若尔盖铀矿田热液矿物微量元素地球化学特征

通过研究若尔盖铀矿田与铀成矿作用密切的热液矿物—方解石、石英、黄铁矿等的微量元素地球化学特征表明,方解石、石英、黄铁矿具有相似的微量元素组成,相对富含Sr、Zr、Ba、Zn、U、Ni、Cr等元素,说明形成方解石、石英和黄铁矿的流体来源相同。相关性分析表明,方解石、石英中成矿元素U与Zr、Ta、Co、Ni等深源元素显著正相关,反映若尔盖铀矿田的成矿流体应当来源于深部。     

华南相山铀矿田成矿条件及发展前景

华南中生代陆相火山岩分布广泛，火山活动起始于１７５Ｍａ，结束于７５Ｍａ，早期为高钾钙碱系列、晚期以双峰式火山岩为特征。与火山岩有关的铀矿床不仅数量多、储量大，而且矿化类型也比较复杂，因而引起国内外地质学家的关注。位于华南中生代陆相火山岩带西缘的相山矿田是我国火山岩型铀矿床的典型代表。矿田受区域构造和火山构造联合控制。组成火山盆地盖层的主体岩性为晚侏罗世的碎斑熔岩和流纹英安岩，基底为震旦纪变质岩。与碱交代有关的早期铀矿化分布在盆地的东部，与酸碱交替交代有关的铀、钍矿化分布在盆地西部。矿化垂幅达千米。矿田具有良好的成矿条件。近几年由于基础工作和科研工作的加强，矿田地质勘查取得了令人瞩目的进展，一批新矿床被发现，老矿床不断扩大。其中邹家山矿床已跨入超大型铀矿床的行列，表明相山矿田具有较大的找矿潜力。     

下庄铀矿田保存因素研究

下庄矿田是我国落实的第一个花岗岩型铀矿田,矿床和矿点分布在贵东岩体的东部,受构造、岩性联合控制,矿化类型有硅化带型(群脉型)、交点型、蚀变碎裂岩型和花岗岩外接触带变质砂岩型,矿床形成后经历了华南地壳的新生代特别是晚新生代的隆升和剥露。成矿后的构造活动研究表明,上洞断裂和马屎山断裂是矿田的保矿构造,它们形成时代较新,联合控制了下庄断块的下陷,保护了之前形成的铀矿免受或少受侵蚀破坏,这也是贵东岩体东部有矿西部无矿的根本所在。     

江西相山铀矿田成矿物质来源的Nd、Sr、Rb同位素证据

对相山大型火山岩型铀矿田中邹家山和沙洲铀矿床及其赋矿围岩（碎斑熔岩及次花岗闪长斑岩）进行了Nd、Sr、Pb同位素研究。结果表明：成矿期萤石的εNd(t)值（－6．7～-8．3）和初始^87Sr/^86Sr比值（0．7145－0．7207）与赋矿围岩的εNd(t) 值（－6．2～－9．4）和初始^87Sr/^86Sr比值（0．7121－0．7192）相似。在εNd(t)-tl图上，成矿期萤石数据点的投影域与赋矿围岩的基本吻合，均落在相山元古宙基底演化域范围内。成矿期黄铁矿的铅组成在^206Rb/^204Pb-^207Pb/^204Pb关系图上呈线性分布，而火山岩的铅同位素组成位于此相关线低值一端。利用异常铅线的斜率及成矿年龄计算出富铀体质体的形成年龄为144Ma，这与赋矿围岩的成岩年龄（135－140Ma)接近。因此，相山铀矿田成矿物质主要来自富铀的火山－侵入杂岩,而火山－侵入杂岩则是由类似于地表出露的元古宙基底变质岩部分熔融形成的。由引可见，相山铀矿田的成矿物质主要来源于地壳。     

对下庄矿田沥青铀矿形成机理的认识

本文在分析下庄矿田成矿地质背景的基础上,对该矿田成矿热水溶液中铀的存在形式、铀酰络合物的氧化还原临界电位值和水-铀比电位值进行了计算。计算结果表明,成矿热液中,铀的迁移形式为UO₂(CO₃)₂^2-、UO₂F^3-和UO₂F₄^2-,其Ehcu和Ehw,u值分别为-0.18 ~0.46 V和-0.44~ -0.5 eV。CO₂和F^-, 是铀成矿的主要矿化剂。沥青铀矿是在地壳处于拉张环境,水-铀比电位值小于零的条件下形成的。     

同位素在相山火山岩型铀矿床研究中的某些应用

对相山矿田矿物和包体水的H、O同位素，岩石蚀变体系的O同位素，方解石和CO2的C同位素以及不同水岩比值条件下大气降水、岩浆水与岩石同位素交换平衡的δ18O值的研究表明，该矿田成矿热液的水源主要来自大气降水，矿化剂（CO2）主要来自深成CO2的释放和水岩相互作用。     

下庄铀矿田成矿古水热系统的同位素研究及其应用

在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，对该矿田矿物和包体水的氢，氧同位素组成，岩石蚀变体系的氧同位素组成，沥青铀矿的铅同位素组成和方解石的碳同位素组成进行了较为系统的研究。