华南鹿井矿田碎裂蚀变岩型铀矿床绿泥石特征及其地质意义——以小山铀矿床为例

鹿井铀矿田位于桃山-诸广铀成矿带的南西部,是华南最主要花岗岩型铀矿田之一,碎裂蚀变岩型铀矿化在该矿田占主导地位,小山铀矿床是近年来新发现的碎裂蚀变岩型铀矿床之一。绿泥石化是该铀矿化重要的蚀变类型和找矿标志,然而针对绿泥石特征及其与铀成矿的关系研究较为薄弱。本文以钻孔ZK1-1揭露的热液蚀变带为研究对象,对绿泥石开展精细矿物学研究。结果表明：(1)小山铀矿床主要存在4种形态类型的绿泥石,分别为黑云母蚀变型、长石蚀变型、裂隙充填型和与铀矿物密切共生型;(2)绿泥石以富铁的铁镁绿泥石为主,部分为蠕绿泥石;(3)绿泥石的形成温度在213.5～249.8℃之间,平均值为233.4℃,属中低温条件;(4)绿泥石形成于低氧逸度、高硫逸度的还原环境,形成机制包括溶解—沉淀和溶解—迁移—沉淀,其中晶质铀矿、独居石以及磷钇矿矿物发生溶解,形成铀石—钍石矿物;(5)绿泥石蚀变改变了围岩性质、铀的赋存状态以及物理化学环境,促使铀的活化、迁移以及沉淀。     

粤北棉花坑铀矿床蚀变花岗岩副矿物特征研究

采用电子探针等测试方法,对采自棉花坑铀矿床特富矿体蚀变花岗岩中的副矿物,特别是富铀副矿物进行研究。蚀变花岗岩中的副矿物有锆石、直氟碳钙铈矿、铀石-钍石、磷灰石、磷钇矿、褐帘石等,其中主要富铀副矿物有铀石-钍石、磷钇矿、独居石。研究表明,热液作用能使副矿物的晶体结构和成分发生改变,甚至形成新的矿物,同时使富铀副矿物释放大量的铀进入成矿流体,如磷钇矿蚀变为磷灰石、铀钍石蚀变为铅钍石、独居石可蚀变为直氟碳钙铈矿等;磷灰石、锆石、褐帘石等副矿物铀含量较低,而且在蚀变过程中,它们保持相对稳定,且晶形完好,释放的铀量少;部分蚀变锆石出现相反情况,其铀含量不降反升。研究还表明,富铀副矿物受热液作用越强,即距热液活动中心越近,铀含量的降低越明显,释放的铀就越多,从而为铀矿床的形成提供了丰富的铀源。     

松辽盆地白兴吐铀矿床热液蚀变及物质组成研究

显微镜下矿石薄片鉴定和铀矿物电子探针分析显示,白兴吐铀矿床发育高岭石化、碳酸盐化、黄铁矿化、水云母-绢云母化和赤铁矿化等中低温热液蚀变;矿石的铀矿物主要为铀石,少量沥青铀矿,以及部分含钛铀矿物,矿石普遍富含磷和钛。铀矿物与热液成因的胶状、团块状和莓状黄铁矿、铁白云石、赤铁矿等共生。这些特征表明,该矿床的工业铀矿化与热液作用关系密切。     

碎裂蚀变花风岩型铀矿的赋矿岩石特征

本文着重论述了碎裂蚀变花岗岩型铀矿的赋矿岩石特征：即岩石原始铀含量高；岩石碎裂强度大；岩石蚀变强烈；岩石组分简单，有利于铀的浸，这些特征可以作为 识别与寻找该类型铀矿床的岩石学依据。     

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。     

碎裂蚀变花岗岩型铀矿的赋矿岩石特征

本文着重论述了碎裂蚀变花岗岩型铀矿的赋矿岩石特征：即岩石原始铀含量高；岩石碎裂强度大；岩石蚀变强烈；岩石组分简单，有利于铀的浸出（有害元素含量低）。这些特征可以作为识别与寻找该类型铀矿床的岩石学依据。     

浅析碎裂蚀变花岗岩型铀矿床的特点和形成条件

碎裂蚀变花岗岩型铀矿床是当前我国找矿的主攻方向之一，它具有大碎裂带、以交代作用为特征的大蚀变带。低品位大矿量易浸出的特点。该类型矿床形成的主要地质条件是：地台边缘活动带或褶皱带的花岗岩隆起区；受非造山的大复式花岗岩基内自变质作用发育的小岩体和双断裂夹持区或断裂构造结的双重控制；酸交代或碱交代蚀变发育区；红层不整合覆盖、负地形、表生叠加富集区。同时，强调了在找矿过程中要加强地浸试验和经济技术评价。     

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和 蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥 石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来 以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性 热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石-钍石、晶质铀矿、独居石等,其 中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围 矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但 因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀 源矿物的可能性很小。     

粤北棉花坑(302)铀矿床围岩蚀变分带的铀矿物研究

粤北棉花坑(302)铀矿床是华南最大的花岗岩型铀矿床。本文以该铀矿床的一个代表性钻孔岩心为研究对象,利用电子探针对该钻孔中的铀矿物进行系统研究。该钻孔岩心具有明显的垂直围岩蚀变分带现象:从上到下可分为四个带,分别为:正常花岗岩或弱蚀变带(Ⅰ带);高岭石化、绢云母化带(Ⅱ带);强绢云母化、绿泥石化带(Ⅲ带);矿化带(Ⅳ带)。铀矿物类型也具有分带现象:Ⅰ带、Ⅱ带、Ⅲ带的铀矿物主要是晶质铀矿和铀钍石;矿化带Ⅳ带的铀矿物主要有沥青铀矿、铀石、钛铀矿、铀钍石四种类型。运用电子探针测年方法对不同蚀变带的晶质铀矿和沥青铀矿进行定年,获得晶质铀矿的化学年龄为165±3.1Ma,代表长江岩体的形成年龄;沥青铀矿的化学年龄可分为四组:~120Ma、~102Ma、~92Ma和~68Ma,代表矿区多期次的热液活动时间,也可代表粤北地区多期次铀成矿作用年龄,前三组可能代表早期铀成矿事件,第四组为主成矿期。广泛发育的热液蚀变促使U发生活化、转移,进而在有利空间富集成矿。对典型铀矿床作深入细致的蚀变分带研究工作,有助于提高对成岩成矿过程的认识。     

明月峰地区碎裂蚀变花岗岩型铀矿研究

本文通过对明月峰地区铀成矿条件的综合分析,认为该区铀成矿远景区在花岗岩内带,而非外带;花岗岩铀矿化类型属碎裂蚀变花岗岩型（可溶浸）;总结出该地区有利于铀成矿的构造环境、岩石蚀变组合及元素组合特征;提出北部花岗岩为碎裂蚀变花岗岩型铀矿成矿远景区,有利成矿带为F1．F3,F43条断裂构造矿化带;指出今后该区铀矿普查勘探重点应（从外带）转向内带碎裂蚀变花岗岩型铀矿找矿及经济评价上。     

相山铀矿田云际矿床碱交代型铀矿化蚀变作用及组分迁移规律研究

云际矿床是江西相山火山岩型铀矿田内最典型的碱交代型铀矿床,其矿体主要赋存于碎斑熔岩中。本文以两个典型矿化剖面为研究对象,系统研究了碱交代型铀矿化的蚀变分带特征、蚀变和矿石矿物组合以及热液蚀变过程中元素迁移变化规律。详细的岩相学观察表明,碱交代型铀矿化发育明显的侧向水平分带,由内到外可细分为矿化中心带、近矿强蚀变带、远矿蚀变带和新鲜围岩,各蚀变带之间并无明显的界线;发育的主要蚀变类型为钠长石化、赤铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化和磷灰石化;铀赋存状态主要以独立铀矿物(钛铀矿和铀石为主)、类质同象和吸附状态3种形式存在。Isocon标准化图解法表明,从远矿弱蚀变带到矿化中心带,CaO、Na₂O、P₂O₅、MgO、TiO₂、Fe₂O₃、U、HREE、Sr、Cr、Co、Ni、Zr、Hf的迁入量呈逐渐升高的趋势,其中CaO、P₂O₅、MgO、U、Sr在矿化中心带表现为强烈的富集,而SiO₂、K₂O、LREE、Ba、Rb、Cs则呈明显的迁出趋势;各蚀变带均呈现Na₂O的大量富集和K₂O的极度贫化,且均不伴有钍富集和钼富集。矿石中显著升高的Y/Ho值、δEu值以及Fe₂O₃/(Fe₂O₃+FeO)值暗示碱交代铀成矿流体具有较高的氧逸度,可能为多来源流体混合形成的复杂成因流体;矿石中强烈的“去硅”作用、Zr的富集以及极高的Na⁺/K⁺值和Zf/Hf值表明碱交代成矿流体具有较高的碱度。综合岩相学、蚀变带元素迁移特征及前人研究成果,本文认为碱交代铀成矿流体在演化过程中呈现氧逸度、pH值和温度逐渐降低的趋势,流体中的铀可能主要以碳酸铀酰络合物的形式迁移,CO₂挥发分的大规模逸散可导致铀矿物和大量磷灰石、碳酸盐的共同沉淀富集并形成富大矿体;此外,铀磷络合物可能也是本矿床成矿流体中铀的赋存、迁移形式之一。

     

西准噶尔白杨河铍铀矿床中铍与铀成生关系初探——来自围岩蚀变和矿石矿物接触关系的证据

与高硅富氟火成岩(流纹岩或花岗斑岩)有关的铍矿床中常伴有铀矿化,其成矿特色明显,是认识岩浆-岩浆热液-热液演化过程中铍与铀地球化学行为异同的理想对象,但其中铍与铀成矿的时空关系及成因关系尚不清楚。为了理解该类矿床中铍与铀的成生关系,并为区域内铍与铀的找矿勘查提供理论支撑,本文选取该类矿床的典型代表—西准噶尔白杨河铍铀矿床为研究对象,通过镜下观察、扫描电镜能谱和激光拉曼光谱分析,对矿区内单铍矿石、单铀矿石和铍铀矿石开展了系统的岩相和矿相学研究。结果显示,与铍矿化相关的围岩蚀变为钠长石化、电气石化、白云母化、萤石化、碳酸盐化和绿泥石化,与铀矿化相关的围岩蚀变为硅化、赤铁矿化、萤石化、伊利石化和锰矿化(含少量铅),且铍铀矿石中可见沥青铀矿切穿羟硅铍石的现象。结合铍与铀的地球化学行为和前人研究成果,认为白杨河铍铀矿床中铍矿化与铀矿化应是不同期热液作用的结果:铍矿化可能是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液在不断演化过程中形成的,而铀矿化可能与后期流体(如幔源流体、加热循环的大气降水等)的淋滤作用有关。     

地热场与深部铀矿的关系研究及应用

根据地热学原理,本文从放射性元素富集程度、铀矿石产热数值模拟和地热资料铀矿信息识别等方面较深入地研究了地热与深部铀矿的关系,采用热红外遥感资料在若尔盖地区进行试验。结果表明,深部铀矿与地热场的分布有密切关系,可利用地热资料指导深部铀矿勘查。     

诸广中部鹿井铀矿田辉绿岩磷灰石U- Pb年龄、地球化学特征及其与铀成矿关系

辉绿岩脉与热液型铀矿化关系十分密切。本文以鹿井矿田辉绿岩为研究对象,通过野外地质调查、磷灰石U-Pb年代学和地球化学研究,旨在探究其成岩时代、岩石成因、成岩构造背景及其与铀成矿关系,为探讨区域铀成矿机制提供依据。辉绿岩中磷灰石的U-Pb定年指示,辉绿岩的成岩年龄为~200 Ma,是诸广—贵东地区200~190 Ma基性岩浆活动的重要组成。辉绿岩地球化学组成类似于洋岛玄武岩（OIB）特征,形成于早侏罗世—晚三叠世之交的岩石圈伸展构造背景下,岩浆起源于亏损地幔源区被流体交代的石榴石橄榄岩经过约5%~10%部分熔融,成岩过程经历了一定程度的分离结晶和地壳混染作用。鹿井矿田主要铀矿床的成矿年龄为128~51 Ma,明显早于区内辉绿岩的成岩时代（~200 Ma）,因此,由~200 Ma的基性岩浆活动直接提供成矿所需的矿化剂∑CO2的可能性较小。辉绿岩在鹿井矿田“交点”型矿化的形成过程中,不仅提供了有利的氧化—还原界面,而且基性岩浆侵位时所形成的次级构造裂隙还为成矿提供了有利的空间。     

东胜地区砂岩型铀矿床后生蚀变矿物分带特征初步研究

鄂尔多斯盆地北部东胜地区砂岩型铀矿主要产在侏罗系直罗组地层中。直罗组地层可分为上、下两段 :下段又分为上、下两个亚段 ,其中下亚段主要为容矿的灰色砂岩 ;上亚段主要为灰绿色砂岩、泥岩 ;上段为杂色的中细砂岩、泥岩。笔者通过对直罗组砂岩的镜下观察研究 ,在垂向上确立了岩石的后生蚀变分带 :直罗组下段下亚段为灰色 灰白色砂岩 (含矿段 )的绿化 (Ⅰ ) (主要为长石的绿帘石化 ) 碳酸盐化带 ;上亚段为灰绿色砂岩的绿化 (Ⅱ ) (主要为黑云母绿泥石化 ,也有长石绿泥石化和绿帘石化 ) 粘土化 碳酸盐化带 ;直罗组上段杂色细砂岩的褐铁矿化 粘土化 碳酸盐化带。主要的后生蚀变作用发生在灰绿色的砂岩中。砂岩呈现灰绿色的原因主要在于含较多绿色黑云母 ,而非绿泥石 ,其本质原因在于矿物中Fe2 含量较高。砂岩层中的后生蚀变现象与铀成矿作用关系密切。     

邹家山铀矿床含矿裂隙系统研究

邹家山铀矿床位于相山铀矿田西部,是相山铀矿田最重要的矿床,该矿床属于受断裂裂隙构造控制的脉状中-低温热液矿床,以规模大、品位高而著称。对邹家山铀矿床露天采场含矿构造的详细调查显示,含矿裂隙系统由许多弧形小断层及其所夹持的透镜状岩块构成;含矿裂隙主要为北北东向和北北西向,次为其他方向;含矿裂隙是由"X"剪节理基础上发展起来的,经过持续变形而形成;矿液充填交代时NNE向断裂具有一定的左行特点,近南北向裂隙往往是矿脉膨胀部位;成矿流体压力比较大,具有明显的水压致裂作用,形成同一露头上多个方向弧形和不规则铀矿脉,并且有从高一级裂隙向低级别裂隙、微裂隙边矿化边扩展的特点。邹家山铀矿床矿带(矿体群)呈斜列状分布,平面上呈左列式,单体北东走向,轴线北东东走向;剖面上单体中-陡倾角,轴线中-低倾角倾向西。矿带(矿体群)的空间分布与邹家山-石洞断裂带明显不一致,反映出矿带可能受一组走向北东东(50°～65°)、中-缓倾角(30°～45°)倾向北西的隐性构造控制,而不是受陡倾角的北东向邹家山-石洞断裂带控制。就邹家山铀矿区而言,进一步找矿方向在现有矿带的南西西方向深部。     

内蒙古塔木素地区砂岩型铀矿床热活动与铀矿化之间关系

巴音戈壁盆塔木素地区砂岩型铀矿目的层普遍固结,矿体多层但连续性差,分布不规律,后生改造特征明显。本文通过野外露头调查、岩芯观察和微观分析,发现该地区普遍发育穿层脉状石膏或方解石、热液金属硫化物矿物、矿物重结晶与新生胶结物等,出现硫酸盐-金属硫化物共生矿物和S同位素分馏,指示存在后生热流体活动。通过对矿体、矿石特征及铀矿物成因的分析,初步认为热改造对成矿控制主要发生在层间氧化作用后期,温度升高造成碳酸钙和硫酸钙沉淀、重结晶,破坏含矿溶液中碳酸铀酰络合物的平衡,造成U的沉淀,促使铀矿化进一步富集。