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粤北下庄矿田铀矿地球化学研究

邹东风  
【摘要】:目前我国已探明的铀矿化类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型4种,而花岗岩型铀矿床是其中最重要的铀矿化类型,其储量约占我国铀矿总储量的38%。南岭地区是我国南方花岗岩型铀矿的重要成矿带,其中贵东花岗岩体东部的下庄矿田是我国首个找到花岗岩型铀矿的地区,且现已发展成为国内少数大型铀矿田之一。为了在该矿田的外围及其它花岗岩地区开展进一步的铀矿找矿工作,在已探知的铀矿床地区开展铀矿成矿机理研究具有重要意义。基于此点,本次论文在前人研究成果的基础上就下庄矿田中的赋矿围岩、典型矿床的铀矿石及相关的伴生矿物开展了岩石学、同位素年代学及同位素示踪等相关研究性工作,并初步获得了以下几点认识: (1)从本次设计的铀浸取实验结果来看可知,本区花岗岩和辉绿岩在铀的浸出率上存在明显的差别,鲁溪、下庄和帽峰岩体的铀浸出率均大于40%,而辉绿岩脉的铀浸出率只有1.43%,因此可基本确定下庄矿田中铀成矿所需的铀来自其赋矿围岩花岗岩,而并非区内出露的辉绿岩脉。 (2)花岗岩薄片镜下特征指示,本区花岗岩体中的黑云母普遍发生了白云母化蚀变和绿泥石化蚀变。岩体内矿物微区铀含量结果显示,黑云母的这种蚀变是一个铀的释放的过程,该过程中释放的铀构成了本区铀源的重要组成部分之一。结合下庄岩体和帽峰岩体中晶质铀矿的微观形貌特征和年龄特征可知,晶质铀矿为本区铀源的另一重要组成部分。 (3)本次获得的帽峰岩体和下庄岩体中晶质铀矿的形成年龄分别为207.8±4.3Ma和]97.5±1.9Ma。该年龄要明显早于代表区内碱交代发生时间的白云母年龄145Ma,同时又与其赋存主岩的形成年龄之间存在一定的时间差。通过对比它们的化学组成与其它成因晶质铀矿的化学组成可知,本区两岩体中的晶质铀矿均属岩浆成因。 (4)从335矿床矿石样品的化学组成及其微观形貌特征上来看,虽然335矿床在形成后受到过其它地质事件的影响,但本次获得的93.5±1.2Ma的最大年龄在代表其初始形成年龄上仍然具有重要意义。该成矿年龄与区内指示地壳拉张的辉绿岩脉的形成年龄105Ma相当,指示它们应属同一时期的产物,它们所具有的这一对应关系在证实华南地壳拉张事件控制着铀成矿的形成时代上是一个较为有利的证据。 (5)碳氧同位素的测定结果显示,本区碳酸盐的δ13C值主要稳定在-3.1%‰~9.2‰之间。该值在碳氧同位素图解上的投影结果说明,下庄矿田内的成矿溶液主要为岩浆热液,同时有部分后期大气降水的加入,它们在幔源流体加入的作用下共同作用于已固结的花岗岩体,从而促使了铀的富集。 论文最后在综合了铀在各地质体中的地球化学行为,下庄矿田所在地区的地质演化历史及本次获得的相关结论的基础上对铀在本区的迁移、富集、沉淀规律进行了归纳总结并提出了铀的四阶段富集成矿模式,即: 第一阶段:铀的地球化学行为决定其在最初的壳幔分异作用后趋向于在地壳中富集; 第二阶段:壳源物质的重融形成了早期的富铀基底; 第三阶段:早期的富铀基底在印支构造运动的作用下发生部分熔融形成了下庄矿田内的富铀花岗岩体; 第四阶段:矿田内的富铀花岗岩体在受到后期流体的改造作用下,其中的富铀矿物发生了部分蚀变和溶蚀进而释放了成矿物质铀,铀在流体的进一步作用下发生迁移并最终在有利的位置沉淀形成铀矿床。


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