钾交代的热力学计算及其与铀成矿关系讨论

结合薄片镜下鉴定特征,探讨不同温度及埋深条件下斜长石钾长石化、黑云母绿泥石化以及[UO2（CO3）3]4-还原成沥青铀矿的ΔrG变化及其相互关系。结果表明：钾长石交代斜长石在无深部热流体作用的情况下不能进行;黑云母绿泥石化具有最低的ΔrG,且随埋深的加大ΔrG表现出先降低后增加直至为正值,表明该反应在相对低温条件下更容易进行;[UO2（CO3）3]4-在碱性环境下被磁铁矿还原时的ΔrG始终为负值,说明其可以在任何温度压力条件下进行;在无外来钾源流体作用下,黑云母绿泥石化可以为钾交代提供稳定的钾源,当两者反应交集温度越宽,则该深度越有利于钾交代的进行,并且钾交代主要发生在埋深2500 m以上;在钾交代区域内出现代表酸性流体的特征矿物,则表明沥青铀矿富集程度愈高。     

向阳坪铀矿床沥青铀矿微区原位LA-ICP-MS U-Pb年龄及稀土元素特征

向阳坪矿床作为苗儿山矿田近年来新发现的花岗岩型铀矿床，发育大量原生沥青铀矿脉。为了进一步厘清铀矿床铀成矿年龄体系，采用LA-ICP-MS测试技术，对钻孔中揭露的脉状沥青铀矿开展了微区原位U-Pb同位素定年及稀土元素特征研究。LA-ICP-MS分析结果显示，向阳坪地区存在2期铀矿化，U-Pb年龄为51.59 Ma和41.10 Ma，前者为向阳坪矿床主成矿年龄，后者为后期流体活动导致沥青铀矿蚀变的热事件时间，分别与沙子江矿床主成矿期65~50 Ma、45~40 Ma相吻合。沥青铀矿稀土元素特征表明，稀土元素总量相对较高，具有明显的负Eu异常，其配分模式呈海鸥型，与低-高品位铀矿石的稀土元素配分模式相似，而与新鲜花岗岩、蚀变花岗碎裂岩的"右倾型"相区别。沥青铀矿稀土元素与铀元素的迁移具有同步性，为低温下晶出沉淀的产物。      

诸广中段鹿井地区辉绿岩40Ar-39Ar年代学特征

诸广—贵东地区作为华南热液型铀矿最为重要的花岗岩型铀矿大型矿集区,区内发育了大量与铀矿化作用密切相关的基性岩脉。为了厘定区内基性岩年代学数据,更好地约束铀成矿时限,以诸广中段鹿井地区辉绿岩脉为研究对象,开展了⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究。结果表明：辉绿岩全岩⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素年龄为（171.7±1.6）、（169.1±3.8）Ma,反映鹿井地区在中侏罗世（约170 Ma）发生了一次岩石圈伸展裂解作用。诸广—贵东地区至少存在200、170、140、105和90 Ma 5期基性岩浆活动,195、165、125、90、75和55 Ma 6期铀成矿事件,成矿热液往往紧随每次区域性玄武岩事件之后（5~20 Ma）,铀成矿与以辉绿岩墙为代表的区域玄武岩事件有紧密的时间、空间和成因联系。辉绿岩脉与成矿构造上的关联性以及来源于地幔的深部岩浆浅部表现形式的成因特点,决定了其可以为铀成矿提供一定的挥发分（矿化剂）和后期铀沉淀富集场所,提高成矿热液对铀的携带能力,进而促进铀的成矿作用。     

诸广山岩体黄峰岭地区产铀花岗岩的岩浆液态不混溶成因

对华南诸广山岩体黄峰岭地区花岗岩开展了锆石U-Pb年代学、矿物学及岩石地球化学研究,提出产铀岩的成因与富氟花岗岩浆液态不混溶作用有关。将黄峰岭地区花岗岩划分为5类, LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,“红化”似伟晶花岗岩成岩年龄为225.4±1.7Ma,与之共生的“红化”细粒黑云母花岗岩成岩年龄为222.9±2.7Ma和226.9±2.7Ma,表明两者形成时代相近且晚于印支期花岗岩岩基成岩年龄（235.4±1.1Ma）。通过镜下鉴定、长石单矿物X射线粉晶衍射以及热力学计算, 认为黄峰岭地区钾、 钠长石主要形成于成岩期,隶属于最大微斜长石及低钠长石系列,与晚期钠交代形成的长石存在差异。元素地球化学分析表明,不同类型花岗岩呈现出Si-Al、K-Na分离,Nb-Ta、Zr-Hf等元素对分异现象,稀土元素配分模式表现出突变性、共轭性,ΣREE-（La/Yb）_N和La-La/Sm演化方向呈分离特征。区内晚期Li-F花岗斑岩脉及多处萤石矿床（点）证实大量氟元素的存在。上述特征综合分析表明：黄峰岭地区产铀花岗岩成岩期存在富氟花岗岩浆液态不混溶作用,且处于其中的中—低阶段,形成的富硅酸盐和贫硅酸盐系统导致了产铀的“红化”似伟晶花岗岩与细粒黑云母花岗岩的空间共生、地球化学共轭等特征,且铀主要富集于岩浆液态不混溶体系形成的花岗岩中。     

华南诸广山岩体中段岩脉40Ar-39Ar年龄及与铀成矿关系

诸广山岩体中段鹿井地区矿床周边常有花岗斑岩脉及煌斑岩脉等晚期岩脉产出。钾长石40Ar-39Ar同位素年代学测试结果表明,花岗斑岩脉与煌斑岩脉侵位年龄分别为116.24±0.49 Ma和128.27±0.86 Ma,是早白垩世地壳伸展的岩浆响应。岩脉记录的岩浆活动时代与鹿井矿田铀成矿作用时代具有较好的对应关系。花岗斑岩脉与铀矿石均具有幔源特征,表明以花岗斑岩为代表的酸性岩浆在为铀矿化提供热源的同时可能还提供了部分成矿物质。在铀成矿作用过程中,以煌斑岩为代表的基性岩浆为铀成矿作用提供了热源、矿化剂、流体及动力条件等有利条件。