地幔流体与铀成矿模式
浙江衢州新路火山岩盆地西段热点作用及其对铀成矿的控制作用
关键词
地质 学 ； 山岩 ； 火 热点识别 ； 铀成矿 ； 江衢州 浙
文 献标 志 码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： ６ ９ １ Ｐ １ ．４
Ｈｏ ｓ ｔａ ｔｏ ｎ ｔ ｏ ｒ ｌｉ ｏ ｅ ｉ ｒ ｎｉ ｍ ｅ ａ ｌ ｇ ｎ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ｐｏ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ ｉｓ ｃ ｎｔ ｏ ｌｎｇ ｒ ｌ ｎ ｕ ａ ｕ ｍ ｔ ｌ０ ｅ ｅ ｉ ｎ ｗｅ ｔ
层结构 表现出下部为变质基底 ， 中部为滑脱层 ， 上部为上叠火 山岩 和白垩纪沉 积盆地 的三层式结 构 。热 点作用 的地 质、 地球 物理 特 征 明显 。流 体 包 裹 体 研究 表 明 ， 矿 热 液 的温 度 为 ３ ７～４ ０ ， 度 训（ ａ ｌ 为 ３ ．６ ～ 成 １ ２℃ 盐 Ｎ Ｃ￣） ９７ ％
刘 蓉蓉 韩 效忠 一李子颖 汤 江伟３杜 江浩３金淼 张３徐 小奇 ， ， ， ， ， ， ， ， ４
（ 核工业北 京地质研究院 ， 京 １ 北 浙江 金华 摘 要 １０２ ； ０ ０ ９ ２中国地质 大学 ， 北京 １０ ８ ；３浙江 省核工业 ２ ９大队 ， ００３ ６ ５０ ） ０ ０ ３ １０ ；４中钢南澳 铀矿公司 ， 大ｈｊ ｎ ｒｖｎ ｅ ｔ ｒｓｎ ．Ｉ ｒ ｅ ｋ ｂｅｋｈｏ ｇ ｒｎｕ ｐｏ ｎ ｓｓ ｔ ｅ ｒ ｔ ｏ ｘ ｌ ａｉ Ｚ ｅｉ ｇＰ ｏ ｉｃ ｅｅ ｔ ｎｏｄ ｒ ｏｍａ ｅ ｒａ ｔｒｕ ｈｉ ｕａ ｉｍ ｒｇ ｏｅ ， ｈ ｃｆ ｏ ｏ ｎ ａ ａｐ ｔ ａ ｎ
新 路火山岩 盆地 是浙 江省 重要 的产铀 基地 。文 章通 过对 该 区热 点作 用 的研究 ， 解释 了该 区铀 矿床
（ ） 点 的形成 机制 ， 以期 获得 该区铀矿找矿 的新 突破 。地 球物理资料显示 ， 区深部 ４ ｍ 处存在 相对低速 体 的塑性 该 ０ｋ
成矿流体的来源
三，成矿流体的来源：流体与成矿：众所周知，许多矿床的形成是与流体的作用分不开的，原来成分的单一的流体与岩石相互作用获取了矿质和能量，迁移到一定的部位。
由于地质和物化条件的改变，导致矿质沉淀而形成矿床。
流体可以提供成矿物质，也可以溶解、搬运成矿物质。
同时，成矿作用也是在有流体存在的情况下发生的。
可以说，没有流体，就没有矿床。
下面将形成矿床的流体成为“成矿流体”。
流体：流体能带来能量，也能带来成矿物质。
在地壳甚至整个地球中存在着种类繁多的大量流体分布在各种地质环境中。
那么，什么叫流体？流体即是：在应力或外力作用下发生流动或发生形变、并与周围介质处于相对平衡条件下的物质（Fyfe, 1978）。
从这个定义出发，地壳中的水、岩浆、各种状态的热液、高密度的气体、甚至处在塑性状态的岩石等均可看作流体。
在成矿作用过程中，地热水、海底洋中脊或构造缝喷出的超临界流体和热液、卤水、岩浆、海水、雨水和地下水等流体是最为重要的。
萃取：并非所有的流体都可形成矿床，除非它们能形成流体。
由普通流体形成成矿流体，最重要的过程是流体与岩石的相互作用。
这种相互作用使流体和岩石的成分（原始和同位素成分）发生很大变化，导致流体中富含某种或某一类成矿元素而形成成矿流体。
流体与岩石相互作用的程度、成矿元素在特定温度压力条件下活动的流体中的溶解度、流体中的挥发分如Cl、F、B、S、C等以及碱金属、碱土金属和可溶性硅与可溶性有机质的含量、存在形式和所起的作用等，是最重要的研究内容。
迁移：成矿流体形成之后，大多数情况下要迁移到合适的沉淀场所。
流体迁移需要“力”的作用。
因此在研究成矿流体的迁移时不仅要讨论导致流体迁移的因素、迁移形式、迁移过程的时间和空间、迁移的通道等，也必须研究成矿流体迁移的能量、质量、动量守恒以及不同流体的混合作用等。
由于构造作用通常是导致流体迁移的一个重要因素，迁移的通道也常与构造作用、岩石的性质及环境有关。
因此，建立和恢复构造—热液体系也是成矿流体迁移中的一个重要方面。
地幔流体与板块构造相互关系分析
地幔流体与板块构造相互关系分析地幔流体是地球内部重要的物质组成部分，与板块构造密切相关。
本文将从地幔流体的性质、地幔流体对板块构造的影响等方面进行分析，以探讨地幔流体与板块构造之间的相互关系。
首先，地幔流体是指存在于地幔内部的液体或气体态物质。
地幔是地球的一层，位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔流体分为岩浆和气体两种形式，岩浆主要由熔融岩组成，气体主要为水蒸气和气体元素等。
地幔流体具有高温、高压及流动性的特点，对板块构造产生重要影响。
其次，地幔流体对板块构造的影响主要体现在以下几个方面：1. 岩浆生成与火山活动：地幔流体中的岩浆是板块构造演化的重要因素之一。
当地幔流体中的岩浆上升至地壳并喷发成火山岩时，岩浆的喷发活动不仅能改变地壳的厚度和形态，还能导致地壳的隆起和地面的地震等现象，进而影响板块的构造演化。
2. 热对流与地壳运动：地幔流体的热对流作用是板块构造形成与演化的重要动力源。
地幔流体通过热对流的方式，在地幔中形成对流环流，使地壳板块发生相对运动。
热对流引起的地壳板块运动对于构造断层、地震等地质灾害的发生具有重要影响。
3. 地下水循环与板块变形：地幔流体中的水蒸气在板块构造变形过程中起到重要作用。
当地下水受到挤压和温度变化等因素的影响，会发生相变，从水蒸气转变为液态水，产生地壳的应力。
这种应力在板块变形过程中对地壳产生重要影响，进而影响板块构造的演化。
最后，地幔流体与板块构造之间的相互关系需要进一步的研究。
科学家通过地震台网、地球物理探测等手段对地幔流体进行观测和研究，以了解地幔流体的分布、流动规律及其与板块构造的关系。
此外，模拟实验和数值模拟也是研究地幔流体与板块构造相互关系的重要手段，通过这些手段可以模拟地幔流体的行为和板块构造的演化过程，从而更好地理解它们之间的相互作用。
总之，地幔流体与板块构造存在着密切的相互关系。
地幔流体通过岩浆生成与火山活动、热对流与地壳运动、地下水循环与板块变形等作用，对板块的构造演化产生重要影响。
地幔柱构造研究概述
第25卷2009年 第4期7月铀 矿 地 质Uranium GeologyVol.25J ul 1No.42009地幔柱构造研究概述童航寿(核工业北京地质研究院,北京 100029)[摘要]地幔柱构造理论是近年来构造地质学研究的新热点,是当今地球科学———地质学、构造学、矿床学、地球物理学、生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域。
它的形成和演化及动力学观点被称为继大陆漂移和板块构造后的第3次地学浪潮,引起了中外地学者的高度重视。
本文对地幔柱构造研究现状作了概略介绍,以期在铀矿地质领域内引起关注,起到传递信息和抛砖引玉的作用。
[关键词]地幔柱;幔枝构造;热点活动理论[文章编号]100020658(2009)0420193209 [中图分类号]P541 [文献标识码]A[收稿日期]2008209217 [回稿日期]2008211214[作者简介]童航寿(1931-),男,高级工程师(研究员级),1960年毕业于莫斯科有色金属及黄金学院,长期从事铀矿地质科研工作。
1 地幔柱构造研究概况幔柱(地柱)思想起源于Wilson (1963、1965)的热点假说,后在20世纪70年代初,W 1J 摩根将其作为一种板块移动机制的学说而提出。
到了20世纪90年代Maruyama 和K omazwa (1994)、Fuka et al (1999)提出地幔结构的多级演化模式,Carson (1991)提出超级地幔柱概念,我国学者牛树银等(1996,2002)提出幔枝构造理论体系,李红阳、侯增谦(1998)提出幔柱构造理论,并紧密结合成矿作用,进一步发展了地幔柱构造理论的实践性,有新的发现与创新[1,2]。
2002年,翟裕生院士指出“幔枝构造”作为一种新的学术观点,为进一步研究地幔柱与成矿关系打下了良好基础。
早在1991年,著名大地构造学家哈因院士指出“地幔柱构造和热点活动理论已成为当今地质学、地球物理学、矿床学及至生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域,它的形成和演化及动力学观点被称为是继大陆漂移和板块构造以后的第3次地学浪潮”[3]。
铀成矿理论与找矿方法探讨
铀成矿理论与找矿方法探讨
铀成矿理论与找矿方法是一个复杂而多学科交叉的领域。
以下是对铀成矿理论与找矿方法的一些基本探讨：
一、铀成矿理论
1. 铀成矿的地球化学条件：铀在地球上广泛分布，但并不是所有地区都能形成铀矿床。
铀成矿需要特定的地球化学条件，如适当的温度、压力、酸碱度、氧化还原电位等。
2. 铀成矿的地质条件：铀矿床通常形成于特定的地质环境中，如沉积岩、变质岩和火山岩等。
这些岩石中的铀含量较高，且易于被还原成可溶性的铀化合物。
3. 铀成矿的物理化学过程：铀成矿过程中涉及复杂的物理化学过程，如铀的溶解、迁移、沉淀等。
这些过程受到多种因素的影响，如温度、压力、pH值、氧化还原电位等。
二、找矿方法
1. 地质调查：通过地质调查，了解区域的地质背景、岩石类型、构造特征等，为寻找铀矿床提供线索。
2. 地球化学测量：利用地球化学测量技术，测定岩石中的铀含量，判断是否有铀矿床存在。
3. 地球物理测量：通过地球物理测量技术，如重力测量、磁法测量等，可以发现地下隐伏的铀矿床。
4. 遥感技术：利用遥感技术对地表进行成像和分析，可以发现与铀矿床相关的地质信息和异常。
5. 探矿工程：通过探矿工程，如钻探、坑探等，可以直接揭露地下矿体，确定铀矿床的规模和品位。
总之，铀成矿理论与找矿方法是一个不断发展和完善的领域。
随着科学技术的进步和研究的深入，我们对铀成矿理论的认识将更加深入，找矿方法也将更加高效和准确。
地幔软流程-概述说明以及解释
地幔软流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述地幔软流程指的是地幔中发生的流动性很大的区域。
地幔软流程在地质学和地球物理学领域中具有重要意义，其形成原因与作用也备受研究者关注。
本文旨在探讨地幔软流程的定义、形成原因以及作用，并总结其在地球演化过程中的重要性。
同时，也将展望未来地幔软流程研究的方向，为更好地理解地球内部动力学提供参考。
1.2 文章结构本文将首先介绍地幔软流程这一概念，包括其定义、产生原因以及相关理论基础。
然后将讨论地幔软流程在地质学领域的重要性，以及其在地球内部运动和热力学过程中的作用。
最后，文章将总结地幔软流程的重要性，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨地幔软流程在地球内部构造和动力学过程中的重要性，并阐明其在地质演化和岩石圈运动中的作用。
通过分析地幔软流程的定义、形成原因和作用，旨在帮助读者更好地理解地球内部的复杂结构和演化过程，进一步推动地球科学领域的研究和发展。
同时，本文也旨在探讨地幔软流程在未来地球科学研究中的重要性和潜在研究方向，为相关学者和科研人员提供思路和启示。
通过本文的阐述，希望能够促进对地幔软流程这一关键地质过程的深入理解，为地球科学领域的进一步探索和发展做出贡献。
2.正文2.1 地幔软流程的定义地幔软流程是指地幔中发生的一种流动性较高的流体运动现象。
地幔软流程通常发生在地幔的上部，具有较高的温度和压力条件，使得岩石表现出类似流体的性质。
地幔软流程主要由流体包裹的固体颗粒组成，这些颗粒可以随着流体的运动而流动。
地幔软流程与传统的岩浆运动不同，其流体性质使得其运动更为复杂和微观。
地幔软流程的特点包括流速较快、体积变化较大、温度和岩石性质的变化较为显著。
地幔软流程可以在地幔中传递热量和物质，对地球内部的构造和动力学过程产生重要影响。
总的来说，地幔软流程是地幔中一种重要的流动现象，对地球内部的热力学和动力学过程起着关键作用。
通过研究地幔软流程，可以深入了解地球内部的结构和演化。
世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式
世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式近年来，随着能源需求的增长和可再生能源的发展不够成熟，矿产能源的重要性有所突显。
其中，铀作为一种富含能量的矿产，更成为世界范围内争夺的对象。
为了更好地认识矿产铀的产出，下面将围绕“世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式”进行阐述。
第一种演化模式：古老裂谷洼地型。
这种演化模式通常出现在早期地质环境中，其定位一般靠近板块边缘，因板块的拉伸和破碎而铀可以富集。
经过数十亿年的历史运动，地下的水流逐渐调整，并因与岩层结构不同而发生改变，导致铀分布的不均匀性升高。
第二种演化模式：构造隆起型。
这种演化模式形成较为普遍，其因为强烈的地壳形变，造成了区域性隆起。
其内部斜坡的地下水流通较容易，因此，砂岩堆积结束后，水流逐渐将铀沉积在整个隆起区域内。
这种模式在印度次大陆中较为常见。
第三种演化模式：古海侵入型。
这种模式主要是指在后寒武纪、奥陶纪和泥盆纪中，因为古海洋的侵袭，使得堆积物沉积。
同时，侵入的海水也会影响到了地下水的流通，导致铀得以富集。
第四种演化模式：水动力输送型。
这种模式一般发生在大尺度的河流、三角洲和陆棚区域内，因河流、海水的流动，铀矿物可以被冲刷到地表。
随着化学过程的进行，矿物中的铀离子浓度逐渐降低，同时矿床的厚度也相应的降低。
这种模式在环地中较为常见。
第五种演化模式：休眠-再激活型。
这种模式中，最初的泥沙堆积结束后，矿床内的地下水逐渐干涸，使得铀离子的富集逐渐减少。
这样的丰富程度减少可以持续数以十―数百年之久。
但经过一定的时间，内部的结构被改变再次受到的化学作用，铀离子从而得以再次富集。
第六种演化模式：后侵入锆石的准同位素132型。
在该模式中，锆石过程中经过化学作用，陆地流失了大量的微量元素。
其中就包括铀及其子体系物质，使得铀逐渐富集起来。
此外，该模式中的化学过程也会延长地质时间的作用，影响矿床的分布。
总体来看，以上六种演化模式均在不同地质历史环境中发生。
对于不同类型的铀矿石来说，了解其形成机制和富集规律，可以帮助我们更好的寻找和利用地下资源，为我们的生活和发展提供强有力的支持。
铀资源地质学复习资料
可靠储量：是指产于具有一定规模、品位和形态的已知矿床中的铀。
铀矿的工业指标：系指矿床储量的最低限量，最低可采品位和最低可采厚度。
歧化反应：在同一种元素中，同时进行着两种相反的化学反应，一部分原子或离子被氧化，另一部分原子或离子被还原，这种反应称为歧化反应，或叫自身氧化还原反应。
2UO2＋=UO22＋+U4＋类质同象置换：系指地球化学性质相近的元素以可变的数量在矿物晶格中相互转换。
铀矿物可分为四价铀矿物和六价铀矿物。
变生作用（非晶化作用）：系指在铀、钍衰变过程中放出的射线作用下和核裂变碎片的作用下某些含铀、钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象。
同质多象：是指同种化学成分（石墨和金刚石），在不同的热力学条件下结晶成不同晶体结构的现象。
多型：是一种特殊类型的同质多象，是指化学成分相同的物质，形成若干种仅仅在层的堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。
放射性：系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核，同时释放出α、β、γ射线的现象。
荧光：是在外来能量（紫外线）的激发下，矿物发光的现象。
岩浆铀矿床：又称侵入体内型或正岩浆铀矿床。
系指通过岩浆结晶分异作用直接富集形成的铀矿床。
伟晶岩型铀矿床：系指经结晶分异的残余酸性熔浆（极少为碱性熔浆）经冷凝结晶和气成交代而形成铀矿床。
热液铀矿床：是指由不同成因的含铀热水溶液，以及它们的混合热液，在适宜的物理化学条件下及各种有利的地质条件下，经过充填和交代等方式形成的铀的富集体。
蚀变围岩：因热液交代作用而引起的围岩变化称为热液蚀变，而蚀变后的岩石称为蚀变围岩。
有效孔隙度：对成矿有意义的孔隙度是有效孔隙度。
线性构造：系指具有线状延伸特点的断层和裂隙。
环型构造：系指由环型、半环型断裂以及岩墙群组成的构造形态。
层型构造：系指顺层断裂构造及层内裂隙构造。
花岗岩型铀矿床：是指与花岗岩体有紧密空间关系和成因关系的热液铀矿床产铀岩体：是指产有铀矿床的花岗岩体。
直线型构造组合：主要由两条或以上互相平行或侧列对称或锐角相截的夹持断裂构造组合。
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第21卷2005年 第4期7月铀 矿 地 质Uranium GeologyVol.21J ul.No.42005地幔流体与铀成矿模式巫建华1,2,刘 帅2,余达淦2,章邦桐1(11南京大学地球科学系,江苏 南京 210093;21东华理工学院,江西 抚州 344000)[摘要]近年来的研究显示,火山岩型和花岗岩型铀矿具有早、晚两期铀矿化,其中早期铀矿化具有地幔流体成矿作用的特征。
本文讨论了地幔流体及其成矿作用以及早期铀矿化的特征,提出了地幔流体铀成矿模式,强调构成成矿热液主体的∑CO 2、U 和H 2O 分别来自不同的源区,∑CO 2来自地幔流体,U 主要来自地幔流体上升途径的围岩,H 2O 主要来自地幔流体及其上升途径的围岩。
[关键词]地幔流体;铀成矿模式;早期铀矿化[文章编号]100020658(2005)0420196209 [中图分类号]P598 [文献标识码]A[收稿日期]2004208209[作者简介]巫建华(1960),男,教授,2005年在南京大学地球科学系获博士学位。
流体作为地球内部的一种重要介质,其重要性被越来越多的研究者所认识[1]。
流体的存在和运移是形成各种矿床的必要条件,是矿质集聚和发生成矿作用的前提[1]。
地幔流体的成矿作用之所以被广大地质工作者所重视,是因为:(1)地幔流体具有充足的流体来源和稳定的热源条件,使成矿系统能够长时间维持;(2)地幔流体具有较高的溶解能力,含有丰富的矿化剂;(3)地幔流体在穿越地壳向上迁移的过程中,既可激发、活化地壳中的矿质,也可促进浅部流体的循环对流,萃取更多的成矿物质[1]。
地幔流体参与许多大型、超大型金属、非金属以及油气矿产的成矿作用,已得到了国、内外大量实例的证实。
研究表明,西澳大利亚Y igarn 地块太古宙金矿成矿物质来自地幔流体,同时壳幔混合流体从围岩中萃取了金;地幔流体不仅为南澳大利亚奥林匹克坝U 2Cu 2Au 2REE 矿床提供了成矿物质,而且是成矿流体的重要来源;南美巴西、玻利维亚及非洲尼日利亚的锡矿带、加拿大Cent ral Sup rior 金矿的成矿过程中,地幔流体起了重要作用;我国内蒙古白云鄂博REE 2Fe 2Nb 超大型矿床、胶东金矿、湖南万古金矿、四川大水沟碲(金)矿床、冀西北地区金银矿床、湖南柿竹园W 2Sn 2Mo 多金属矿床、云南金顶Pb 2Zn 矿床、云南三江金矿成矿带、小秦岭金矿田、吉林夹皮沟金矿田以及世界各地与碱性岩有关的金矿等成矿过程均有地幔流体的参与;我国黔西南低温卡林型金矿的成矿过程也可能存在地幔流体的参与;与热泉发育有关的热泉型金矿也是地幔流体参与成矿作用的极好例证。
地幔流体在油气和许多非金属矿床形成过程中也有重要意义,日本一些富CH 4气井、我国松辽盆地沿深大断裂分布的天然气井、胜利油田天然气都存在地幔流体的参与[1]。
同样,华南花岗岩型铀矿、下庄与基性脉岩有关的“交点型”铀矿、相山火山岩型铀矿的成矿作用也第4期巫建华,等:地幔流体与铀成矿模式・197 ・被认为有地幔流体的参与[2～4]。
许多研究者提出,华南地区花岗岩型和火山岩型铀矿床与中生代地幔柱活动有关[5～6],深源成矿作用在成矿过程中起着重要的作用[7～15]。
本文根据华南花岗岩型和火山岩型铀矿早期成矿所显示的地质特征,提出地幔流体的铀成矿模式,强调构成成矿热液主体的∑CO2、U和H2O 分别来自不同的源区,∑CO2来自地幔流体, U主要来自地幔流体上升途径的围岩,H2O 主要来自地幔流体和地幔流体上升途径的围岩。
1 地幔流体及其成矿作用地幔流体是指赋存于地球内部以富碱(K、Na、Li)、富挥发份(CO2、S和H2O)及原始气体(3He和36Ar)为特征的超临界流体,它具有独特的溶解和输运能力,极强的渗透能、化学反应能及反应速度极高的热容、萃取能力和分相不混溶性[1,16]。
地幔流体不仅在地幔中产生交代作用,而且在穿过上地幔,与地壳岩石产生强烈的交代作用,导致壳源成矿元素大规模活化转移,因而有利于形成大型、超大型矿床和巨大的矿带[1]。
在各种金属、非金属以及油气矿产的成矿过程中,地幔流体作用的特征在不同地区、不同矿种的表现虽然不尽相同,但许多特征有相似之处,主要表现在[1]:(1)深大断裂是地幔流体活动的有利通道,地幔流体成矿作用往往具有深大断裂构造背景;(2)地幔流体成矿作用往往随幔源岩浆活动;(3)地幔流体活动过程中,可以由原生流体激发、活化地壳中的矿质,同时也可以促进浅部流体的循环对流,萃取更多的成矿物质。
因此,地幔流体活动伴随大规模成矿作用,形成大型、超大型矿床或矿集区;(4)地幔流体是一种富含碱质和硅质的高温C2H2O流体,具有较高的溶解能力,并含有丰富的矿化剂。
地幔流体成矿作用过程中产生的围岩蚀变以碱交代、碳酸盐化、白云母化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化和萤石化等为特征。
但是,由于地幔流体参与地表流体循环,与地壳岩石发生物质和能量交换,产生复杂的围岩蚀变,因此,通常难以辨别典型地幔流体蚀变作用的特征。
(5)地幔流体是一种高温流体,有充足的流体来源和稳定的热源条件,能够较长时间维持成矿系统的热状态。
因此,地幔流体参与成矿所形成的矿床多为中高温热液矿床。
(6)H2O和CO2是地幔流体的主要气相组分。
因此,地幔流体成矿作用形成的矿床,其成矿流体的气相组分中H2O和CO2含量往往占有较大比例。
(7)地幔流体具有相对均一的稳定同位素组成范围,如δ13C的峰值为4‰～8‰,δ18O为6‰～10‰,δ34S在0‰附近,δD H2O为45‰～90‰,N(3He)/N(4He)为6～9 Ra。
地幔流体稳定同位素的组成是示踪地幔流体成矿作用的有利工具。
2 火山岩型和花岗岩型铀矿研究新进展迄今为止,我国已发现的铀矿床主要赋存在火山岩、花岗岩、碳硅泥岩和砂岩中,俗称火山岩型、花岗岩型、碳硅泥岩型和砂岩型铀矿。
其中,火山岩型和花岗岩型铀矿无论在矿床数量上还是在储量上都占据了主体地位,前者主要赋存在赣东北至浙西北的赣杭成矿带长英质火山岩(含次火山岩和与其有成因联系的爆破角砾岩筒)中,后者主要赋存在赣、闽、粤、湘、桂5省(区)交界处的南岭成矿带花岗岩中。
研究表明,以储矿岩石类型划分的火山岩型铀矿和花岗岩型铀矿具有相同的成矿机理,它们受同一构造岩浆(流体)体系控制[17]。
火山岩型铀矿存在两期铀矿化,早期铀矿化发生在120～140 Ma,矿岩时差小,常形成品位较高的大矿;晚期铀矿化发生在80～100Ma,矿岩时差大,形成的矿体为数众多,但一般品位较・198 ・铀矿地质第21卷低[9,10,18]。
花岗岩型铀矿除存在<100Ma的晚期铀矿化外,也存在早期铀矿化(122～138Ma),且后者常以富矿为主[13]。
特别是近10多年来,火山岩型和花岗岩型铀矿床的研究取得了许多新的进展,主要有:(1)铀矿化产于不同的岩石类型是受深源岩浆体(流体)定位的部位及成矿构造的发育程度控制,储矿岩石类型的差别仅是围岩不同而已[10,17]。
在空间展布上,火山岩型铀矿与次火山岩、花岗岩型铀矿与后火山侵入体存在密切的关系,铀矿床主要分布在产状变化的斑岩体或后火山侵入体突出部位的内、外接触带[11]。
所以,在铀矿勘查中要打破火山岩型铀矿和花岗岩型铀矿的人为界线,积极探索两者之间的内在联系和空间上的密切关系。
(2)相山铀矿田成矿溶液中富含CO2 [x(CO2)=4717%～7815%,平均为63%, x(H2O)=1212%～1516%,平均为14%][19],与地幔流体特征相一致,而不同于富含H2O [x(CO2)µx(CO2)]的壳源热液。
主成矿期流体包裹体具有较低的δ13C值(515‰～20‰)[4]。
同时,与成矿有关的黄铁矿显示非常大的δ34S值变化范围(19‰～17‰)[4],与Deines(1995)总结的E型金刚石情况相类似,表明地幔源区可能受到了再循环组分的影响。
与铀矿脉密切共生的萤石中,包裹体的δD值(50‰～174‰,大多数<60‰,平均为101‰)变化范围很大[4];方解石水云母矿物的氧同位素资料表明:矿前期溶液的δ18O H2O为1154‰～5112‰、成矿期为2108‰～1183‰、矿后期为9114‰～0118‰[19]。
鉴于地幔流体的δ18O H2O =6‰～10‰、δD H2O为90‰～45‰,中生代相山地区大气降水的δD H2O值大约为60‰、δ18O H2O=910‰[20],说明相山矿田矿前期成矿溶液以地幔流体为主、矿后期成矿溶液以大气降水为主、成矿期成矿溶液由地幔流体和大气降水按不同比例混合而成,暗示着成矿期存在地幔流体成矿作用。
下庄铀矿田仙石矿床石英流体包裹体的δD H2O值相对稳定,成矿期为65‰～34‰、成矿后为54‰;石英和方解石的氧同位素资料表明:δ18O H2O值变化范围较大,矿前期的δ18 O H2O为415‰～512‰、成矿期为114‰～616‰、矿后期为513‰～016‰[3];新鲜、未蚀变辉绿岩的δ18O值为713‰～810‰、蚀变辉绿岩的δ18O值为816‰～911‰[3],新鲜花岗岩的δ18O值为7152‰～7191‰、绿泥石化花岗岩的δ18O值为8199‰、红化蚀变花岗岩的δ18O 值为10170‰[2],说明蚀变岩石的δ18O值明显升高,暗示成矿流体与地幔流体有关。
(3)花岗岩的铀成矿实验表明,在流体与熔体共存相中,铀趋向熔体;在流体与结晶熔体共存相中,铀趋向流体(赵斌等, 1996)。
这说明在地壳的熔融过程中,铀趋向富集于长英质熔融体;在长英质熔融体结晶分异过程中,铀趋向富集于流体。
刘小于(1991)采用锆石铀分配系数计算了相山火山2侵入岩原始岩浆的铀含量,并利用诱发裂变径迹法测定了流纹英安岩、碎斑熔岩和花岗闪长岩石英斑晶内熔浆包裹体的铀含量,发现原始岩浆的铀含量远高于岩浆库晚期粒间岩浆的铀含量[18],说明确有大量的铀在岩浆演化过程中从岩浆向热液中转移。
(4)碳同位素研究表明,火山岩型和花岗岩型铀矿的δ13C的平均值为816‰～610‰,说明碳主要属幔源型[9],指示铀成矿过程中的矿化剂来源于地幔。
(5)铀矿中发现高温蚀变和高温矿物,说明在铀成矿中存在高温热液。
如下庄337矿床、诸广201矿床的成矿温度高达300～350℃(蒙晓莲等,1990),下庄333矿床广泛发育云英岩、电英岩等电气石2黑云母相气液高温交代蚀变岩和以晶质铀矿、白钨矿、电气石矿物组合为特征的气液高温铀矿石类型[7,21];相山矿田的矿床中出现红砷镍矿以及铀、钍混合的特殊矿石建造;盛源矿田65矿床含有黄玉,其含量可高达10%以上[10]。
诸广、贵东花岗岩型铀矿早期铀矿化形成的围第4期巫建华,等:地幔流体与铀成矿模式・199 ・岩蚀变以碱交代为特征,主要为钾长石化、白云母化、绢云母化、伟晶岩化、绿泥石化和赤铁矿化,近矿围岩蚀变主要为云英岩化、电气石化。