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地幔去气与铀成矿的关系

刘雷  
【摘要】:江西相山铀矿床,位于中生代赣-杭火山岩带相山火山塌陷盆地内,是中国 目前发现的最大的火山岩型铀矿床,其独特的成矿环境及成矿机理为国内外地质 界所瞩目。本论文主要运用岩石学、构造学、流体包裹体地球化学、同位素地球 化学、热力学方法,从相山铀矿床的成矿构造演化、成矿流体、岩石蚀变特征、 成矿物质同位素组成特征以及热力学计算等方面对地幔去气特征、过程以及其与 铀矿化的关系进行了详细的研究。本研究取得了以下主要认识: 1、 构造活动对成矿过程起到重要作用。区域深大断裂构造、幔源岩浆活动和碱 交代蚀变作用,是相山铀矿田地幔去气作用产生的地幔流体参与成矿作用的 有利条件和证据。 2、 热力学计算表明成矿期前成矿热液pH值为9. 50,呈碱性;成矿期前, UO2(CO3) 22-、UO2(CO3) 44-两种形式迁移的U占总U的99. 96%,即矿床中成矿 期前的铀主要是以这两种形式迁移的。 3、 氦-氩同位素研究表明,相山铀矿床的成矿流体由富CO2和3He的幔源流体与 贫CO2的大气成因流体混合而成。相山铀矿床成矿热液中的CO2总体属于幔源 碳,主要是由地幔或分布在铀矿床中的幔源基性脉岩提供的,而且大部分是 在地壳拉张作用期间由地幔去气作用产生而上升形成了成矿热液。 4、 相山铀矿田成矿期前的流体包裹体中气泡较大,气体含量较高,表明包裹体 捕获时压力较大;成矿期和成矿后的包裹体中气泡较小,并存在大量的纯气 相包体,通过激光拉曼分析测得的物相峰值极低,表明包体中所包含组分的 含量极低。而且大量成矿期纯气相包体的发现也说明其是在去气过程中捕获 的从成矿热液中释放出的气体。从成矿期前到成矿期后,CO2含量减小的变化 也说明了成矿作用中发生了减压去气过程。 5、 在铀成矿过程中,共发生了两次去气作用。第一次地幔去气作用产生并把CO2 带入到成矿热液中,第二次成矿流体去气作用正好相反把CO2从成矿热液中 带出。地幔去气作用产生富CO2+H2O的地幔流体运移到地壳浅部与大气降水 混和,富含矿化剂的成矿溶液由此可以有效地从赋矿围岩(中酸性火山岩和 盆地基底地层)中萃取出成矿所需的U。第一次地慢去气作用产生的富C02 十从0的地慢流体为成矿提供了最充足的矿化剂(C仇),是成矿作用得以发生 的最基本最重要的条件。 关键词:COZ地慢去气矿化剂构造特征流体包裹体铀成矿作用 相山铀矿床


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