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。     

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。     

相山铀矿田成矿作用的地球化学模拟

相山铀矿田是我国最大的火山岩型热液铀矿田，在地质地球化学和高温高压实研究的基础上，利用地球化学模式程序ＥＱ３／６模拟了成矿热水溶液的形成过程和减压排泄区铀成矿作用。计算机模拟结果表明，通过大气降水与碎斑熔岩相互作用，可以形成富含Ｆ和ＳｉＯ２等矿化剂的含铀热水溶液；由于铀以ＵＯ２Ｆ＾３和ＵＯ２（ＣＯ３（＾２－３等配合形式存在，非常稳定，即使在深部强还原环境中仍能能够迁移；酸性和碱性环境，尤其是强酸性     

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。     

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     

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。     

相山铀矿田侵蚀程度研究

矿床的形成和保存是矿床学研究的两个重要方面。相山地区发育明显的新构造运动,地表总体侵蚀严重,相山峰顶侵蚀深度约为3000m,铀矿床遭受了一定程度的侵蚀作用,邹家山一带侵蚀深度〉757m,邹家山铀矿床刚好侵蚀到矿化的前峰位置。从矿田西北部到东南部,地表侵蚀深度逐渐加大。西北部矿床保存条件良好,多数铀矿床完整或较完整地保存下来,是深入找矿、扩大远景的主攻方向。     

相山矿田铀矿地质研究进展与趋势

相山铀矿是华南最大的产于火山一侵入杂岩体中的热液脉型铀矿田。文章对相山铀矿地质研究的历史进行了简略回顾,重点阐述了铀矿地质研究的新进展,主要有:火山杂岩时代为早白垩世、火山岩浆具有反方向演化特点,成矿作用是一个相对连续的演化过程,铀矿类型归属斑岩型,属于与燕山晚期火山一斑岩作用有关的铀或铀一多金属矿床成矿系列。最后,文章展望了未来的研究方向。     

相山铀矿田变质基底片岩的变质作用研讨

在相山铀矿田的早-中元古代变质基底中，出露一套云母片岩。按照片岩中的变质特征矿物，可划分为黑云母带、石榴石带和十字石带，与著名的巴罗带中的三个变质带相对比具有相同的矿物组合。该套片岩主要由富铝矿物十字石、铁铝榴石和大量黑云母组成，因而其原岩以粘土岩为主。由于片岩中含有大量黑云母和石榴石，这为利用石榴石、黑云母探讨变质作用的温度压力条件提供了方便，利用矿物温度压力计得到的温度为500～600℃，压力约0.5Gpa。在晚元古代以前该地区至少发生过两次热动力变质作用。     

相山铀矿田成矿古水文地质分析

相山矿田是我国著名的大型热液铀矿田。该矿田产于中生代相山火山岩盆地古水热系统之中，是水热系统中水－岩相互作用的产物。因此，查明当时的古水文地质条件对于研究矿床成因、指导找矿具有重要意义。本文根据相山地区的地质基础资料、构造演化历史和古气候条件，运用构造－古水文地质分析法，对该矿田进行了古水文地质分期、分区，分析了古地下水的补给区、排泄区和径流途径，并对成矿古水热系统的形成条件进行了探讨。     

江西相山矿田主要铀矿化类型及其地球化学特征对比研究

江西相山矿田发现近30个铀矿床,矿化与浅成超浅成侵入岩(次火山岩)关系密切,不管是划归火山岩型还是斑岩型矿床类型,均属于热液型矿床。从热液矿床的成矿构造特点分析,相山矿田铀矿化主要有隐爆碎屑岩型和蚀变岩型两大类,后者主要有水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型。通过收集资料,结合笔者完成的有关课题成果数据,对各铀矿化类型进行了地球化学的对比研究,结果表明：隐爆碎屑岩型矿石品位较高,U含量大多大于1%,SiO₂、Na₂O含量较低,P₂O₅含量较高,K₂O/Na₂O比值平均11.51,主要伴生元素有Hf、Sb、Cu、Pb、Zn、Zr等;水云母化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均4.83,伴生元素有W、Pb、Mo、Th、Sb等;钠长石化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均0.19,U与CaO、P₂O₅关系密切,伴生元素有Sr、Zr、Hf、Sc、W等。从钠长石化蚀变岩型,到水云母化蚀变岩型,到隐爆碎屑岩型,即随矿化岩石U品位的增高,稀土配分曲线呈现出从右倾向左倾有规律的变化。     

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.     

相山铀矿田三维地质新认识

相山火山盆地是我国火山岩型铀矿的重要产地,在GIS和三维地质建模等新技术的支持下,笔者对相山地区地表、组间界面、重磁反演界面进行实体模型构建和地学分析,得到了关于相山地区基础地质和铀矿化赋存规律的几点新认识:(1)相山地区存在东、西双岩浆活动中心;(2)相山火山盆地是塌陷盆地-侵入穹隆复合体;(3)相山火山岩盖层底界面呈现北东向隆坳相间的断块构造格局;(4)提出了“GM线”(重、磁反演界面交线)这一概念,并认为该线可以作为该地区找矿的一个重要标志.这些新认识将对相山地区基础地质研究产生促进作用,同时也将为相山地区铀矿地质勘查新空间的开辟提供新的决策依据.     

相山铀矿田矿石有用共生组分研究

相山铀矿田是我国目前规模最大的火山岩型热液铀矿田,其发育碱交代型铀矿化和酸交代型铀矿化两种矿床类型。笔者通过对该矿田主要酸交代型铀矿床的物质组分研究,发现其矿石中富含Th、Mo、HREE、Y等多种有用组分,且含量普遍可达综合利用品位;有用组分主要以独立矿物、类质同像形式存在,主要赋存于铀矿体的矿化中心带富矿石中,与铀为同空间富集。因此认为,相山铀矿田酸交代型矿床的矿石中,Th、Mo、HREE、Y与铀密切相关,矿物具有共生关系;应重视Th、Mo、HREE、Y等有用组分的综合利用评价。     

广西373铀矿床微量元素地球化学特征及其成因探讨

373铀矿床是我国南方典型碳硅泥岩型铀矿床之一,主要发育一套黑色弱硅化泥岩、粉砂岩,硅化生屑灰岩及其过渡型岩类地层,矿床明显受断裂发育影响,铀矿化于次级断裂带中.通过系统地球化学研究表明:3组不同期次脉体普遍亏损过渡元素Ti、Sc、Cr、Cu、Zn和高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf;相对较富集Mn、Ni、As、Sr、Mo、Sb、Tl和U等微量元素.后期热液活动使脉体Ba、Sb、As和Mo等元素异常富集.后期热液叠加改造,使得岩石普遍亏损过渡元素Sc、Ti、Cr和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,普遍富集Co、Ni、Zn、As、Sb、Mo、Cd、W、Tl、Pb、Bi和U,其中As、Sb、Mo、Tl和U尤为富集,富集系数平均达到100左右,U与W、As、Sb和Pb相关系数都在0.9左右,具有高度同源性,铀成矿与热液活动有关.典型剖面微量元素富集与硅化密切相关,当硅化达到一定程度后微量元素富集出现反转,即随着硅化强度增加而富集能力反而降低.V/Cr、V/Sc、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th、δU、δEu和δCe等特征元素比值反应铀预富集形成于缺氧的古海洋环境.高丰度的As、Sb和Ba等元素,以及U-Th关系图解和Zn-Ni-Co三元图解均显示热水沉积成因.微量元素特征表明碳硅泥岩形成于缺氧的还原环境,铀预富集与热水沉积有关,铀成矿与热液叠加改造有关,后期热液沿运移通道上升进入储集空间,与铀预富集地层热液叠加成矿.     

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。     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及示踪研究

相山铀矿田我国著名的火山岩型热液铀矿田,作者对矿田4个有代表性的铀矿床的赋矿主岩、铀矿石,沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征进行了研究,探讨了其成岩,成矿的物质来源,提示了两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,尤其是富矿床中铀与重稀土元素,主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,则铀矿化愈富。     

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。