粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA-ICP-MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明:①黄铁矿主量元素w(Fe)=41.64%~49.39%,平均值为45.83%;w(S)=50.56%~57.62%,平均值为53.73%,w(Fe)/w(S)=0.73~0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;②黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;③绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;④成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;⑤黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。

粤东桃源铀矿床矿物组合特征及其地质意义

桃源矿床是位于长塘火山盆地西侧的中型热液铀矿床。对其开展铀矿物组成研究对探究矿床成因具有重要的意义。在野外和显微镜观察基础上,利用电子探针分析手段对矿床成矿元素铀赋存状态和矿物共生组合进行研究。结果显示,铀的存在形式以独立铀矿物为主,主要为沥青铀矿、铀石,其次为钛铀矿。铀矿石具有5种不同的矿物组合类型:沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英组合、沥青铀矿-铀石-紫黑色萤石组合、沥青铀矿-铀石-黄铁矿组合、钛铀矿-金红石-绿泥石组合、铀石-钠长石组合。这种矿物组合的多样性,反映了该矿床热液流体活动的长期性和复杂性,即成矿热液流体作用具有多阶段性。结合铀矿物的相互穿插关系和矿物组合特征,该矿床至少存在两期铀矿化,且铀矿化与硅化、赤铁矿化、紫黑色萤石化、黄铁矿化、方解石化等关系密切。铀矿物共生组合特征以及沥青铀矿元素含量特征表明该矿床形成于中低温偏还原环境。