湘西北海相磷块岩的热液脱碳与铀多金属成矿作用

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中,首次发现纳米微米级硒铅矿。扫描电镜化学成分测定和微区解剖结果显示,海相沉积鲕粒状磷块岩的纳米微米级微裂隙和微孔隙中硒铅矿、闪锌矿、晶质铀矿、方铅矿、石英、磷灰石、叶蜡石、绢云母等矿物和残余碳共沉淀析出。研究认为在中高温热液脱碳过程中有机质经过热解、解聚、裂解形成CH4、H2S和残余碳,伴随的气还原作用是铀多金属和残余碳在微裂隙和微孔隙中共沉淀晶出的气还原机制。基于实体铀多金属矿床矿物空间定位关系的微观解剖,分析了湘西北海相磷块岩中铀矿物的气还原沉淀机制和地球化学机理,对重新认识热液型富铀矿床的成矿机制有重要意义。

湘西北海相磷块岩中纳米级钛铀矿的发现及地质意义

在扬子陆块东南缘湘西北武陵地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色岩系下部鲕粒磷块岩中发现超细小纳米级钛铀矿。通过扫描电镜能谱分析测定钛铀矿的化学成分,Ti质量分数为19.24%~20.37%,U为44.37%~46.86%,O为26.05%~31.01%,V和Cr元素以类质同象混入物形式存在于钛铀矿中。高分辨透射电子显微镜能谱曲线也表明其为U和Ti的复杂氧化物,化学式为（U）Ti2O6（OH）。钛铀矿产出于同沉积鲕粒磷块岩经强溶蚀重结晶作用形成的磷块岩微裂隙和重结晶磷灰石晶粒间微空隙中,与重结晶磷灰石、重结晶石英、锐钛矿、含铅黄铁矿、叶腊石、金云母、绢云母等共沉淀析出。通过钛铀矿空间占位和载体基质的微区解剖研究认为,湘西北海相磷块岩中钛铀矿的形成与镁铁质—超镁铁质海底喷流系统侵位于海相磷块岩发生热液脱碳作用有关。纳米级钛铀矿的发现对探讨钛铀矿在自然界的存在状态及其成因机理有重要意义。