江西相山矿田多金属成矿流体特征与成矿作用

随着相山铀矿矿田勘探深度的增加和铀矿科学深钻的实施,在矿田内揭露了大量多金属矿化,流体包裹体和地球化学研究表明,铅锌矿成矿期温度集中在230~300℃之间,成矿压力为12~51MPa,盐度4%~8%Na Cleqv,包裹体气体成分主要为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为铅锌矿+黄铁矿;黄铜矿成矿期温度集中在320~380℃之间,成矿压力为33~95MPa,盐度8%~12%Na Cleqv,包裹体气体主要成分为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为黄铜矿+磁黄铁矿+毒砂,成矿流体具有中高温、高压、中高盐度、还原性、低氧逸度、富CO2的特征,铀和多金属成矿流体均具有深源特征,但铀和多金属成矿作用在时间、空间、蚀变和流体特征上存在明显的差异性,不属于同一成矿作用的产物,为华南早中白垩世成矿阶段不同时期的产物。     

江西相山矿田多金属成矿流体特征与成矿作用

随着相山铀矿矿田勘探深度的增加和铀矿科学深钻的实施,在矿田内揭露了大量多金属矿化,流体包裹体和地球化学研究表明,铅锌矿成矿期温度集中在230~300℃之间,成矿压力为12~51MPa,盐度4%~8% NaCleqv,包裹体气体成分主要为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为铅锌矿＋黄铁矿;黄铜矿成矿期温度集中在320~380℃之间,成矿压力为33~95MPa,盐度8%~12% NaCleqv,包裹体气体主要成分为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为黄铜矿＋磁黄铁矿＋毒砂,成矿流体具有中高温、高压、中高盐度、还原性、低氧逸度、富CO2的特征,铀和多金属成矿流体均具有深源特征,但铀和多金属成矿作用在时间、空间、蚀变和流体特征上存在明显的差异性,不属于同一成矿作用的产物,为华南早中白垩世成矿阶段不同时期的产物。     

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。     

江西相山铀矿田东部与西部地质特征对比及其意义

相山盆地以南北向罗陂-上南断裂为界,被分为东、西两部分具不同成矿地质体、不同成矿构造、不同成矿作用特征标志的地块。文章系统总结了相山盆地东、西部的地质特征、铀矿特征、控矿因素的差异,探讨了相山北部"三盲"地质特征的形成机制与相山火山盆地的发展演化史,认为东、西部具有不同的控矿因素和成矿地质条件,指明了东、西部的找矿方向。     

相山矿田与冷水坑矿田多金属成矿特征对比

江西相山矿田目前已经发现有20多个铀矿床,同时也发现有多金属矿化现象,但是对多金属找矿一直未取得重大进展,本文将相山矿田的多金属矿与研究程度较高的冷水坑铅锌银多金属矿田,从区域地质背景、地层、岩浆岩、矿体特征及围岩蚀变等方面进行对比分析,发现相山矿田与冷水坑矿田存在相似的地质条件及主量元素、稀土元素、微量元素地球化学特征和矿体及蚀变特征,两者主要岩性均由白垩系鹅湖岭组与打鼓顶组的火山岩系列组成,表现为高钾钙碱性—钾玄岩系列,准铝质—弱过铝质特点,稀土元素配分曲线、微量元素蛛网图特点均表现明显右倾,属轻稀土富集型,低Ba、Sr类型,Eu明显亏损,指示物源主要为壳源,岩浆岩结晶分异程度较高,围岩蚀变均以绿泥石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化为主。借鉴冷水坑的成矿模式,认为相山矿田下一步应围绕着小岩体寻找斑岩型多金属矿,在K1d1层位寻找层控叠生型多金属矿,将会取得多金属找矿的突破。     

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。     

相山铀矿田黄铁矿微量元素、硫同位素特征及其地质意义

相山铀矿田位于江西省境内的相山火山盆地中,是中国目前最大的火山岩型铀矿田。文章利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)技术对矿田内几个典型铀矿床(居隆庵、河元背和沙洲矿床)中矿前期热液蚀变阶段形成的黄铁矿分别进行了微量元素及S同位素组成特征研究。研究结果表明,矿田内铀矿床中黄铁矿的Co/Ni比值主要介于2.00～6.00,支持其为热液成因。黄铁矿的δ34S值总体变化于+0.1‰～+16.2‰,但西部与北部铀矿床之间黄铁矿δ34S值存在显著差异:西部铀矿床(居隆庵、河元背)中黄铁矿δ34S值为+0.1‰～+8.4‰,介于矿田内新元古代基底变质沉积岩δ34S值(+7.9‰～+9.4‰)与壳源岩浆δ34S值(-5.0‰～+5.0‰)之间,暗示S可能来自基底变质沉积岩硫与围岩(流纹英安岩和碎斑熔岩)中硫化物的硫的混合;北部沙洲铀矿床中黄铁矿的δ34S值为+7.5‰～+16.2‰,与蒸发硫酸盐δ34S值相接近,表明硫的来源可能主要与矿田西北侧红盆内硫酸盐的热化学还原(TSR)相关,围岩(花岗斑岩)中的Fe2+在还原过程中发挥了重要作用。同时,热化学还原产生的H2S与围岩中的Fe2+进一步结合形成黄铁矿。铀成矿期含铀热液中的六价U(Ⅵ)与铀成矿前期形成的上述黄铁矿发生氧化还原反应,导致铀沉淀成矿。     

相山矿田邹家山铀矿床矿石中磷灰石的矿物学特征及其铀成矿意义

邹家山铀矿床矿石有大量的磷灰石,含量与铀呈正相关性。系统研究磷灰石矿物学特征,并探讨其与铀成矿的关系,可以完善铀矿成矿原理,并为铀矿找矿提供一定的地球化学信息。本文对邹家山铀矿石及围岩开展了化学成分测试、电子探针分析和矿物自动分析(MAL)等研究,结果显示:(1)邹家山铀矿床P₂O₅含量与U、∑REE、HREE、CaO、TiO₂、烧失量呈显著正相关性,与SiO₂、Al₂O₃、MgO、Na₂O、K₂O、LREE/HREE呈显著负相关性,与Fe₂O₃、MnO、LREE相关性不明显。(2)磷灰石占铀矿石总重量的2.18%,其颗粒相对铀矿物较大,为自形-半自形晶结构。磷灰石分为2种:一种晶体破碎,有铀矿物伴生(粒径>10μm,主要为10～50μm,裂隙发育,矿物边缘呈港湾状);另一种磷灰石晶体自形且较完整,无铀矿物伴生(粒径>50μm,表面和边缘平整)。(3)磷灰石...     

广西五圩矿田成矿分带特征及其地质意义

根据野外地质调查和元素地球化学特征及流体包裹体研究,将五圩矿田分为3个成矿带:中低温成矿带(Ⅰ)、中温成矿带(Ⅱ)和中高温成矿带(Ⅲ)。中低温成矿带内金属矿物以辰砂、雄黄和雌黄等低温矿物为主,带内成矿温度在150℃~236℃之间,大多200℃以下;中温成矿带内金属矿物以闪锌矿、辉锑矿和黄铁矿等矿物为主,带内成矿温度在220℃~265℃之间;中高温成矿带内金属矿物以深色闪锌矿、辉锑矿和方铅矿等矿物为主,带内成矿温度在245℃~322℃之间,大多在270℃以上。分析了构造的空间形态,比较了成矿流体物理化学性质,阐明了五圩矿田成矿分带特征及其地质意义,并解释了不同矿带上的矿床差异。综合五圩矿田成矿分带特征,推测箭猪坡矿床附近的深部存在隐伏岩体,以箭猪坡矿床为中心的深部是成矿有利部位,为五圩矿田的进一步找矿提供了依据。     

赣中相山矿田逆冲推覆构造地质特征与成矿关系

阐明逆冲推覆构造地理分布,较全面论述逆冲推覆构造地质特征,系统概括逆冲推覆构造对铀成矿作用。逆冲推覆构造不但形成了导、运、移、储完备的三维立体构造网络系统,而且使贯通基底的构造复活,诱发次火山岩浆侵入,形成了岩性差异明显并具多层岩性结构的“立交”式岩层构造组合,创造了有利于成矿的一个封闭、半封闭的地质环境。推覆体下隐伏构造是岩浆侵入、矿液运移的良好通道和存储空间,致使深部成矿热液在局部富集形成矿体。矿化部值一个足富集于次火山岩接触带产状变化或形态变异处;另一个是富集于隐伏逆掩断层与基底NE向构造交汇的复合部位。     

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。     

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。     

赣中相山矿田梅峰山地区地质特征及找矿前景

如何扩大和发展老的铀矿点(带)是当前铀矿找矿紧迫的任务之一。基于相山矿田大成矿的地质背景,本文论述了相山矿田梅峰山地区的地质特征,分析了该地区控矿地质因素及找矿前景。通过与同类型铀矿床在控矿因素、地质条件等方面进行对比,认为梅峰山地区与邻近的铀矿床处于同一地质构造单元,它们的成矿地质条件和控矿因素较相似,具有较好的找矿潜力,推覆体下隐伏的次火山岩体(次花岗斑岩)的变异部位是该区进一步的找矿方向。     

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。     

相山矿田铀的中和还原成矿作用”

该文以相山矿田为例介绍了铀的中和还原成矿作用的概念和机理。     

相山铀矿田成矿综合模式研究

成矿综合模式由成矿模式和成矿后的变化改造因素构成.江西相山矿田是我国目前品位较高、矿量丰富的火山-侵入杂岩中的热液脉型铀矿田,成矿综合模式研究具有重要实践意义.根据相山矿田铀成矿地质特征、成矿条件分析,探讨了成矿作用机制和成矿后的隆升剥露,建立了相山铀矿田成矿综合模式.此模式表明,矿田东南部的铀矿遭受了强烈剥蚀,矿田西...     

江西相山矿田典型铀矿床流体包裹体特征及意义

对江西相山铀矿田3个典型铀矿床邹家山、横涧和沙洲矿床铀矿石中的萤石矿物进行了系统流体包裹体研究。结果表明,邹家山矿床-130 m标高和206 m标高流体包裹体的均一温度平均值为266.1℃和159.9℃,盐度w(NaCleq)为11.61%和13.16%,密度为0.88 g/cm3和1.00 g/cm3;均一温度与盐度之间呈抛物线型关系,密度与均一温度为负相关,而密度与盐度正相关。横涧矿床-3 m标高和92 m标高流体包裹体的均一温度平均值为259.9℃和291.7℃,盐度w(NaCleq)为13.45%和7.95%,密度为0.91 g/cm3和0.79 g/cm3;均一温度与盐度正相关,密度与均一温度负相关、与盐度关系不明显。沙洲矿床-138 m标高和-98 m标高流体包裹体的均一温度平均值为297.3℃和272.9℃,盐度w(NaCleq)为13.73%和11.62%,密度为0.86 g/cm3和0.87 g/cm3;均一温度与盐度之间规律性不明显,密度与均一温度负相关、与盐度之间关系不明显。计算获得邹家山矿床-130 m标高和206 m标高铀成矿平均深度是860 m和550 m,横涧矿床-3 m标高和92 m标高平均深度是930 m和950 m,沙洲矿床-138 m标高和-98 m标高平均深度为578 m和537 m。与地表标高对比获得,邹家山、沙洲和横涧铀矿床形成后的剥蚀程度分别在320~416 m、190~240 m、727~902 m之间。相山北西部地区的抬升剥蚀程度强于南东部地区,显示东部和南部地区在深部有较好的找矿前景。     

江西相山铀矿田深部多金属矿化成矿流体来源:流体包裹体He-Ar同位素证据

江西相山铀矿田西部地区实施的铀矿科学深钻3号孔在深部–700 m发现大量铅锌银多金属矿化脉,垂向上呈"上铀下多金属"的分布特征。本文对深部多金属矿化主成矿阶段的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿进行了流体包裹体He和Ar同位素组成测定,结果表明,相山深部多金属矿化主成矿阶段的黄铁矿、闪锌矿和方铅矿具有较一致的He、Ar同位素组成,矿物内流体包裹体的~3He含量范围为4.55×10^–14～1560×10^–14 cm^3·STP/g,~4He含量范围为1.05×10^–7～525×10^–7 cm^3·STP/g,~3 He/~4He为2.98×10^–7～4.96×10^–7,即0.21～0.35 Ra,介于地壳(0.01～0.05 Ra)和饱和大气水(1 Ra)之间,明显低于地幔的~3 He/~4He值(6～9 Ra),⁴⁰Ar浓度为0.969×10^–7～157×10^–7 cm^3·STP/g,⁴⁰Ar/³⁶Ar值为303.7～573.9,略高于饱和大气水的Ar同位素组成,结合矿石和蚀变岩石中Li元素富集特征,本文认为相山西部地区深部多金属成矿流体以地壳流体和大气降水为主,成矿流体富Li元素是He同位素明显高于地壳的原因,可能存在少量幔源流体的加入。另外,通过对比前人研究的该地区铀矿化矿石中黄铁矿He-Ar同位素组成,并结合前人对该地区幔源组分明显参与铀成矿的认识,本文认为多金属矿化和铀矿化成矿流体可能并非同一来源。     

相山矿田成矿远景初步论证

相山找矿已有40多年历史,向国家提交了28个勘探地质报告。目前相山已是全国最大的铀矿基地之一。着重对相山矿田地质概况、主要找矿依据、今后找矿方向及实现找矿设想的勘查方法及有关措施阐述个人的观点。