甘肃省龙首山芨岭铀矿床成矿热液流体特征研究

芨岭铀矿是中国北方最典型的钠交代型铀矿床之一,文章通过对芨岭矿床ZKJ9-4钻孔深部所见含矿蚀变闪长岩、近矿蚀变闪长岩、远矿蚀变闪长岩、闪长岩原岩地球化学特征和组分迁移计算及矿体中心部位的淡粉红色方解石脉流体包裹体特征、均一温度、盐度和激光拉曼光谱研究,认为芨岭钠交代型铀矿床的成矿流体含有大量碳酸铀酰络合物[UO_2(CO_3)_2]~(2–)和[UO_2(CO_3)_2]~(4–)的同时还含有丰富的SiO_2、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、∑REE、U、Th、Ga、Sr、Zr、Ba、Rb、Nb、Mo、Cd、Sn、Hf、Ti、Ta、CO_2、H_2S和CH_4等组分,成矿流体具有较强的还原性,并对MnO、K_2O、Cr和Co具有较强的交代溶蚀作用。成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,热液温度为(300±20)℃,盐度为2.99 wt%~4.57 wt%NaCl,密度为0.75~0.77 g/cm~3。流体沸腾是芨岭钠交代型铀矿成矿物质的早期卸载机制,晚期成矿流体中加入了大量的大气降水,流体混合作用进一步促进了成矿物质的卸载。     

甘肃龙首山芨岭地区钠交代型铀矿成矿模式研究

钠交代型铀矿是龙首山铀成矿带重要的铀矿类型.文章以甘肃龙首山芨岭铀矿床为研究对象,介绍了该类型铀矿的矿体特征、矿石特征和地球化学特征.综合研究分析认为:由花岗质岩浆房产生的富气、富钠热液运移至压力骤减部位时,发生爆腾形成隐爆角砾岩,碳酸铀酰络合物([UO2(CO3)]4-)由于压力减小发生分解、卸裁成矿物质导致成矿;同时围岩产生了钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、赤铁矿化等蚀变.指出钠交代型铀矿的实质是隐爆角砾岩型铀矿,依据隐爆角砾岩的成矿模式,有望在该区获得新的找矿突破.     

甘肃龙首山地区芨岭铀矿床隐爆角砾岩发现及成因探讨

钠交代岩型铀矿是甘肃龙首山地区主要的铀成矿类型之一,研究表明该类型铀矿的含矿主岩为热液隐爆钠交代角砾岩,其分布总体上受近东西向断裂及其分支断裂控制,呈带状分布,构成不规则状的隐爆钠交代角砾岩带。在剖面上,隐爆钠交代角砾岩呈筒状或漏斗状,其控制了钠交代岩型铀矿体的分布。文章认为它是由花岗质岩浆房产生的富气富钠热液运移至压力骤减部位时,发生爆腾形成隐爆钠交代角砾岩,碳酸铀酰络合物([UO2(CO3)]4-)分解卸载成矿物质成矿,同时对围岩产生了钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、赤铁矿化、泥化和硅化。指出按隐爆钠交代角砾岩型找矿模式对该区下一步找矿工作具有较大的指导意义。     

甘肃省龙首山成矿带芨岭岩体闪长岩特征及其与铀成矿关系

芨岭岩体是龙首山铀成矿带加里东期岩浆岩,其闪长岩侵位于加里东早期,是芨岭岩体主要岩石类型之一。闪长岩主要有两期侵入,分别为早期灰色、深灰色中粒闪长岩以及晚期深灰色细粒闪长岩,且出露面积较小,集中分布于新水井、芨岭地区。采用LA ICP MS方法对研究区内中粒闪长岩进行锆石U Pb测年,得到年龄值为(4856±14) Ma。研究表明,闪长岩对后期铀成矿起重要作用：破碎蚀变闪长岩作为一种优质赋矿岩石,为含矿热液提供了卸载空间,蚀变后矿物成分主要为钠长石、绿泥石、方解石、赤铁矿等蚀变矿物,同时随着U含量的增加蚀变闪长岩中SiO2含量略有增加,Na2O明显增加,K2O、FeO 和P2O5有下降的趋势,CO2含量先增后减。综合研究分析认为,闪长岩本身是钠交代型铀矿的有利赋矿岩石,而其与花岗岩的接触面为花岗岩内接触带铀矿富集提供了物理化学环境突变的成矿结构面     

甘肃省龙首山芨岭铀矿床蚀变和地球化学分带性特征:以钻孔ZKJ29-3为例

芨岭铀矿床是解析龙首山成矿带铀成矿作用的关键所在.通过地质编录、镜下观察、电子探针和地球化学特征研究,综合矿床与周边铀矿点的蚀变和地球化学特征,将热液作用分为成矿前、成矿早期、主成矿、后成矿和成矿后等5个阶段.自矿体中心向外（A→F）的6个蚀变带中Na₂O、U含量递减,SiO₂和Rb含量呈宽缓的"U"型,FeO和MgO在A和E带中形成双峰,而P₂O₅和HREE则在A和D带含量较高,TiO₂、Fe₂O₃、CaO、MnO、CO₂、Zr、V、Cs、REE等组分主要富集于B、C和D带.成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,富含Na+、U6+、CO₃2-.逆向沸腾是主要的成矿机制,pH和Eh的变化进一步促进了沥青铀矿的沉淀.以蚀变组合分带与铀矿化关系为指导,有望在龙首山成矿带中段落实一个大型铀矿基地.      

甘肃龙首山芨岭辉绿岩地球化学特征及其地质意义

辉绿岩脉在南方花岗岩型铀矿成矿作用中起到较为重要的作用,芨岭钠交代型铀矿床周边也有产出.通过岩石学、岩相学、地球化学和同位素年代学研究,确定芨岭铀矿床外围的辉绿岩是由碱性玄武岩浆上侵形成的,具有富铝（15.97%~19.21%）、高碱（4.36%~6.89%）、中钛（1.18%~2.02%）的特征,弱铕负异常（δEu=0.65~0.86）,轻稀土元素分异较强而重稀土元素较弱.相对富集LILE （Rb、Ba）和不相容元素（Th、U）,亏损HFSE （Nb、Ta、Hf、Ti）.辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为485 Ma,形成于奥陶纪早期.MgO含量（3.79%~8.22%）和Mg#值（42.4~66.5）均有较大的变化.岩浆经历了橄榄石、辉石和少量斜长石分离结晶后上侵定位.辉绿岩脉的产出标志着祁连山-龙首山早古生代造山带后碰撞伸展背景的开始,上涌地幔对酸性岩浆的形成、演化直至碱性岩和钠交代型铀矿化出现带来了大量的热能.     

流体包裹体特征及其地质意义——以甘肃省芨岭铀矿床为例

为确定芨岭铀矿成矿流体的性质,对成矿期碳酸盐脉开展了详细的流体包裹体研究。包裹体岩相学和显微测温结果表明,碳酸盐脉主要发育气相包裹体、液相包裹体和纯液相包裹体;包裹体均一温度为141~295℃(峰值分别为170~180℃、240~250℃),盐度为2.09%~7.69%Na Cleqv(峰值5%~6%NCleqv),属于低-中温、低盐度铀矿床。激光拉曼和群体包裹体成分分析结果显示:成矿流体气相成分以CH_4、H_2为主,H_2S、N_2、CO_2次之,液相成分富H_2O和CH_4,成矿流体属于NaCl-H_2O±CH_4±CO_2体系。结合C、O同位素组成,δ~(13)C_(VPDB)值在-1.50‰~-6.33‰之间,δ~(18)O_(SMOW)值为-2.577‰~5.051‰,成矿热液的水源主要为岩浆热液与大气降水混合特征,且以大气降水形成为主。结合成矿流体特征,流体不混溶或沸腾作用导致相分离产生铀沉淀,以及流体脱气(CO_2)作用导致铀矿质沉淀、富集,是芨岭铀成矿的主要成因。     

龙首山芨岭地区中粗粒花岗岩地质特征及其地质意义

为了探讨芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩与铀成矿的关系,通对龙首山芨岭地区的肉红色中粗粒花岗岩进行锆石U-Pb同位素测年,测得其侵位于426.4±2.0 Ma,形成时代为晚奥陶世。岩石地球化学数据分析表明,主量元素中Si O₂、Al₂O₃、Na₂O和Ca O含量偏高,Fe₂O₃和K₂O含量较低;微量元素中富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;稀土元素配分曲线呈右倾型,轻、重稀土元素分馏较为明显,岩石为准铝质、碱性I型花岗岩。通过构造环境研究表明早古生代祁连山-龙首山造山作用进入非造山板内活动阶段。结合勘查成果查明,中粗粒花岗岩亦为芨岭地区含矿岩性之一,其与中粗粒似斑状花岗岩、闪长岩的侵入界线是成矿有利部位之一。     

甘肃省龙首山地区芨岭铀矿区蚀变特征分析

文章重点对龙首山芨岭铀矿区近矿围岩蚀变特征、分带特征以及蚀变期次进行研究,蚀变大致可分为高温钾钠混合交代阶段、区域性钾交代阶段、中低温热液钠钙交代阶段、矿化期钠交代阶段,其中与成矿关系密切的是矿化期钠交代阶段。通过对新水井铀矿床各中段的系统取样分析表明:与正常花岗岩相比钠交代蚀变岩的Cu、Pb、Ni、Sn、V、Zr、As等微量元素含量显著增加,而W、Rb的含量明显减少;钠交代蚀变岩随着埋深增大其Na2O、SiO2、Al2O3含量减小。Fe2O3、FeO、CaO含量增加;钠交代蚀变岩具有的碱性(A型)花岗岩型稀土分配型式、富集型(La/Sm)N特点、明显的Eu亏损和重稀土显著增加等特征。     

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的"四位一体"蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。     

龙首山中段芨岭花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素特征及意义

龙首山中段芨岭早古生代花岗岩体与碱交代型铀矿化关系密切,是龙首山花岗质岩浆活动带重要组成部分,但人们对芨岭岩体的成因、岩浆源区性质以及与铀成矿之间的关系还了解得不多.花岗岩体Sr-Nd-Pb同位素研究结果表明,不同期次花岗岩(早古生代第一次灰白色二长花岗岩、第二次肉红色二长花岗岩、晚古生代肉红色细粒(钾长)花岗岩)的(87Sr/86Sr)_i值均介于大陆地壳范围内(0.706~0.718),同时有(87Sr/86Sr)_i均值先升后降(0.707 12→0.710 00→0.707 89)、ε_Nd(t)均值先降后增(-7.00→-8.09→-4.65) 的特征.不同期次花岗岩体t_DM2均值分别为1 735.50 Ma、1 814.66 Ma、1 737.50 Ma,接近残留地壳年龄,表明岩体的主要物质来源为古元古代龙首山群地层,并有部分幔源组分或年轻地壳物质的加入.岩体的Pb同位素比值较高,灰白色二长花岗岩的206Pb/204Pb=18.328~19.240,207Pb/204Pb=15.549~15.619,208Pb/204Pb=38.390~39.075,μ=9.37~9.43(平均为9.40);肉红色二长花岗岩的206Pb/204Pb=30.209~43.529,207Pb/204Pb=16.097~25.076,208Pb/204Pb=39.107~39.420,μ=18.47~30.24(平均为24.355);肉红色细粒(钾长)花岗岩的206Pb/204Pb=19.071~19.767,207Pb/204Pb=15.577~25.438,208Pb/204Pb=38.682~42.593,μ=9.36~9.49(平均为9.41),显示为高放射性成因铅同位素特征,表明岩体的铅为混合来源但以壳源为主.Sr-Nd-Pb同位素对比研究表明,钠交代岩(矿石)的(87Sr/86Sr)_i、ε_Nd(t)与早古生代第二次侵入的肉红色斑状二长花岗岩极为相似,在(87Sr/86Sr)_i-ε_Nd(t)图解投影点也吻合,表明研究区碱交代型铀成矿主要与早古生代第二次侵入有关.其他期次花岗岩体同样具有高铀背景值,表明其可能也提供了一定的铀源.      

新疆十红滩砂岩型铀矿床基本特征及成因分析

新疆十红滩铀矿床是中国近年发现的层间氧化带型砂岩铀矿床。该矿床位于吐鲁番—哈密盆地西南部的艾丁湖斜坡带西侧,赋矿地层为中侏罗统西山窑组辫状河—曲流河相的含煤碎屑岩系;矿体严格受发育于河道砂体中的层间氧化带前锋线控制,矿体形态呈卷状或板状;含矿岩石主要为灰—深灰色疏松和次疏松细—粗粒长石石英砂岩,铀主要以吸附形式存在;全岩Pb同位素测定的主成矿年龄为24 Ma。研究认为:晚侏罗世后,持续干热气候条件下,层间氧化带的充分发育,高含氧水在富铀地层砂体中持续向前运移,在富还原剂地球化学障形成铀沉淀富集,是该铀矿床的成因。     

甘肃两当湘潭子金矿床地质特征及成因

甘肃两当湘潭子金矿位于西秦岭造山带东段,金矿体主要受北西西向断裂控制,与区内发育的中酸性岩脉空间关系密切.显微观察和电子探针分析表明,Au主要赋存在黄铁矿和毒砂中,矿体中黄铁矿Co/Ni特征显示黄铁矿的成因与岩浆作用有关.通过稀土元素分析发现,矿石的稀土元素特征与岩体的稀土元素特征基本一致,而与地层围岩有明显差异.对矿...     

甘肃北山狼娃山铁矿地质地球化学特征及成因浅析

狼娃山铁矿位于红石山蛇绿岩带南侧,矿体产于下石炭统白山组火山凝灰岩中,属火山岩型矿床.因前人对于该矿床的基础地质研究少之又少,因此对于矿床的勘探和进一步找矿带来了一定的难度.笔者从矿区的基础地质入手,通过对矿区围岩、蚀变岩和矿体的微量元素、稀土元素和S同位素的研究,探讨其矿床成因.结果表明,从围岩到蚀变岩,再到矿体,较之于地壳更加富集于地幔的微量元素(Sc、Co、Ni、Cu)均数倍乃至于数百倍的富集于矿石中,而相对富集于地壳的元素(Zr、Nb、Ta、Th)则更富集于围岩和蚀变岩.根据围岩、蚀变岩和矿体的稀土元素含量及其配分图,发现围岩和蚀变岩为右倾型,并具有明显负Eu异常,而矿石较特殊亏损轻稀土并具有显著的正Eu异常,S同位素结果显示δ34S值的变化范围为+0.6‰~+3.4‰,平均值为+1.82‰.北山地区在早石炭世时曾发生大规模的岩浆事件,而同时期区域上为岛弧环境,综上结果表明,成矿物质来源于亏损上地幔部分熔融的含矿岩浆,在近地表侵入下石炭统白山组沉积成矿,据此可认为,狼娃山铁矿为火山岩型铁矿.     

甘肃芨岭铀矿床空、地物探异常特征分析

铀矿体作为物性特征较为特殊的金属矿体,难以实现深部直接找矿,而研究典型铀矿体的物探异常特征,探索深部铀矿体的识别技术,可以为下一步铀矿找矿指明方向。芨岭矿床是龙首山成矿带较为典型的碱交代岩型铀矿床,文章以芨岭矿床29号勘探线为例,综合分析了航空、地面磁测、电磁法及钻孔揭露结果,总结了芨岭铀矿床空、地综合物探资料异常特征。研究结果表明:铀矿体在航空物探异常上表现为直立低阻、弱磁性特征;在地面物探异常中表现为团块状低阻,维度上具有明显的三维片状特征,在反演电阻率剖面上呈团块状低阻特征,并根据该特征预测了深部铀成矿远景区,为下一步铀矿找矿工作提供了方法参考。