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《核工业北京地质研究院》 2017年
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粤北下庄矿田不同类型铀矿床成矿机制对比研究

何德宝  
【摘要】:本论文以下庄矿床不同类型铀矿床成矿机制为研究对象,重点剖析了下庄铀矿田碱性及酸性蚀变铀矿床特征,包括硅质脉型、交点型、碱交代型、碎裂蚀变岩型、花岗岩外带型等铀矿床的分布特征、矿化蚀变差异、控矿要素差异等,并分别选取典型矿床建立了铀成矿模式,指出了不同类型矿床的找矿标志。下庄铀矿田构造、热液活动频繁,岩石蚀变作用强烈,早期发育碱性蚀变,晚期为酸性蚀变,主要矿化蚀变类型包括钠交代、钾交代、绢云母化、绿泥石化、硅化、赤铁矿化、黄铁矿化、方解石化、萤石化、高岭土化等。早期碱性蚀变以石土岭、竹山下矿床为代表,石土岭矿床中高温蚀变矿物组合为电气石-绢云母-沥青铀矿,竹山下矿床中高温蚀变矿物组合为钠交代-赤铁矿-沥青铀矿,铀矿化主要赋存在帽峰岩体与下庄岩体接触带,受东西向挤压带控制;晚期酸性蚀变范围较广,整个矿田范围内都有分布,主要有希望、仙石、下庄等矿床,希望矿床主要蚀变矿物组合为微晶石英-黄铁矿-沥青铀矿和紫色萤石-沥青铀矿组合,仙石、下庄矿床蚀变矿物组合为红色硅质脉-沥青铀矿和红色方解石-沥青铀矿组合。铀矿化主要受北东向构造及其与北西西向辉绿岩脉交点控制,主要赋矿围岩为下庄岩体、帽峰岩体及辉绿岩脉。下庄铀矿田成矿时代主要有三期,前两期为主成矿期,第三期为晚期热液对早期矿体改造。第一期成矿以碱性蚀变为特征,以石土岭、竹山下矿床为代表,受东西向构造控制的成矿阶段,主要赋存在东西向韧性蚀变带内,铀成矿年龄为138Ma左右;第二期成矿为酸性蚀变,铀矿床定位主要受北东向拉张构造控制,为希望、下庄、寨下等铀矿床的主成矿期,铀成矿年龄为81~96.4Ma;第三期铀矿化为主成矿期后热液活动,主要是北东向含矿构造再活动,代表矿床有希望矿床,铀成矿年龄为61Ma。系统地对不同类型矿床成矿期伴生矿物中流体包裹体进行了研究,下庄矿田不同类型矿床成矿流体气相成分以H2O为主,富含CO2、H2,同时含CO和少量CH4气体,下庄矿田成矿流体具有相似的来源,流体还原性强,含有深部幔源成分。石土岭、竹山下矿床等第一期铀成矿温度高(200~330℃),成矿流体盐度大,含子矿物包裹体中盐度可达到40%,气体成分CO2含量高;第二期成矿时希望、下庄、寨下、仙石矿床成矿流体为酸性流体,气相成分富H2和CO2,成矿流体具有相似性。希望硅化断裂带型铀矿成矿流体均一温度、盐度分别为130~140℃,1.57%~4.03%和270~290℃,5.26%~7.45%;下庄、仙石交点型铀矿成矿流体均一温度、盐度为130~140℃,0.58%~4.03%和270~290℃,6.59%~9.21%,其成矿机制表现为深部含铀流体、大气降水两种不同性质流体混合。同时稀土元素示踪及C、H、O同位素示踪结果亦表明成矿流体具有不同来源混合的特征。通过对区域构造活动背景分析、铀成矿阶段划分、不同类型铀矿床的控矿因素及铀成矿机理研究,总结了区域铀成矿规律,建立了下庄矿田综合成矿模式,认为深部铀矿化主要受构造控制,构造减压沸腾、幔源流体与壳源流体混合是铀矿沉淀卸载两种主要机制。早期铀矿化受东西向韧性剪切带控制,来自幔源碱性流体沿韧性剪切带上涌,与围岩发生碱交代,同时萃取花岗岩中成矿物质铀,韧性剪切带中铀矿床成矿时间早、深度大、碱性蚀变强烈,为深部找矿重点部位;晚期铀成矿主要受北东向构造控制,铀矿体主要呈北东向展布,赋存于硅化破碎带及其次级构造中,铀矿物与微晶石英、赤铁矿、紫黑色萤石、红色方解石共存,该期构造活动频繁,铀矿化持续时间长,脉石成分复杂。晚期热液构造对矿体保存具有破坏作用,引起矿体活化,可形成晚期铀矿脉,同时引起矿体贫化。综上所述,下庄矿田不同类型铀矿床成矿机制具有一致性,铀成矿是多期作用结果。铀成矿流体具有幔源和壳源多种来源,成矿流体具有碱性向酸性演化的性质,铀源来自于富铀岩体,矿化剂来自幔源,铀矿体定位受构造性质、围岩、矿后期流体活动等多种因素制约。不同类型铀矿床是某一阶段流体在物理、化学性质突变情况下在不同围岩中卸载成矿的结果。早期铀成矿为中高温碱交代成矿,晚期为中低温酸交代成矿,多期热液活动可能形成矿体的叠加,也可造成矿体的再活化。
【学位授予单位】:核工业北京地质研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P619.14

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