诸广山岩体南部区域铀成矿模式及找矿方向

诸广山岩体南部是我国花岗岩型铀矿的重要产地。通过对诸广山岩体南部区域地质背景、铀成矿机理和控矿因素的综合研究，笔者认为该区成矿流体以深源流体为主，成矿物质具有多来源特征。该地区主要控矿因素为构造控矿、热液蚀变控矿和界面控矿，其中断裂构造是最关键的控矿因素。建立了以地幔流体为主因的区域铀成矿模式，并提出了下一步找矿方向。

诸广山岩体重磁异常特征与铀成矿关系

作为华南花岗岩型铀矿重要产地,诸广山岩体的断裂构造和成矿作用过程一直受到关注和重视。针对已有的重磁数据,开展异常分离、解析延拓、求导等多种处理,刻画出诸广山岩体的重磁场异常特征,并结合区内密度、磁化率等资料,推测了多条隐伏断裂构造。结合区域地质和矿产分布资料,认为低背景场内的条带状高磁异常和高背景场内的低值重力异常叠加地段可能与铀成矿关系密切。

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。

诸广山南体桃金洞花岗岩成因和铀成矿潜力探讨

文中对位于湘赣粤三省交界处的诸广山南体桃金洞花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学的研究,并将其与诸广山南体东部其他印支期非产铀和产铀花岗岩进行了对比。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为204±2.1 Ma,为印支晚期岩浆活动的产物。岩石地球化学组成呈过铝质,硅和碱含量偏高(Si O_2=69.7%~75.0%,K_2O+Na_2O=7.74%~9.08%),富铁、贫镁,属于碱钙性/钙碱性-过铝质-铁质花岗岩。稀土元素总量较高(∑REE=226~272×10^(-6)),LREE富集(LREE/HREE=6.27~11.4,(La/Yb)_N=4.01~15.0),Eu亏损较明显(δEu=0.15~0.42),富集Rb、Th和U,亏损Ba、Sr、Ti和Eu,属于典型的低Ba、Sr花岗岩;(^(87)Sr/^(86)Sr)i值较高(0.71922~0.72040),εNd(t)值较低(-10.0^-10.2),两阶段Nd模式年龄为1.80~1.82 Ga。上述特征表明,桃金洞花岗岩属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄构造背景下,由古元古代地壳岩石演变而成的变质杂砂岩组分岩石经中低程度部分熔融形成。对比研究显示,诸广山南体印支期产铀花岗岩蚀变作用强,FeO^T/(Fe O^T+MgO)比值变化较大,CaO含量低,主要为碱钙性花岗岩,Ba、Sr、Ti和Eu亏损更强烈,ε_(Nd)(t)值更低和Nd模式年龄更古老。非产铀花岗岩源岩以砂质岩为主,U含量相对较低。桃金洞花岗岩未经后期明显热液蚀变作用,不具有产铀花岗岩蚀变强烈的特点,地球化学特征相似于诸广山南体印支期非产铀花岗岩,铀成矿潜力可能不大。

诸广岩体南部铀矿区稳定同位素组成及矿床成因分析

诸广岩体南部产出多个大中型铀矿床,笔者通过测定各主要矿床的硫、氢、氧同位素组成,探讨成矿流体和成矿物质来源。研究发现,富矿石中黄铁矿的δ34SCDT值为-17.4‰^-17.9‰,与新鲜辉绿岩中黄铁矿的δ34SCDT值(-0.5‰^-0.2‰)明显不同,表明成矿流体来自幔源的可能性很小。在δD-δ18 OH2O图中,所有氢、氧同位素组成特征值均落于地幔水、岩浆水、变质水与大气降水线之间,进一步表明成矿流体来自大气降水。δ13 CPDB值为-9.8‰^-4.3‰,显示碳很可能来自花岗岩。上述同位素特征表明,区内与花岗岩有关的脉型铀矿床可能主要由大气降水沿深大断裂循环并萃取围岩(包括花岗岩)中各种成矿元素而形成。

华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系

诸广岩体中段位于南岭大火成岩省中部,为我国重要的花岗岩型铀矿矿集区。本次研究聚焦于含砷黄铁矿的特征及其与铀成矿关系,利用显微镜下光薄片鉴定、背散射电子成像、X射线光电子能谱、阴极发光、电子探针、He—Ar同位素及电子结构分析等技术方法研究了铀矿石中黄铁矿的微结构、地球化学特征及其还原铀的机理。分析表明,与沥青铀矿空间上存在伴生关系的黄铁矿为粒状含砷黄铁矿,其形成于铀成矿作用之前,在铀成矿期间释出S^-、Fe^(2+),且在主要铀成矿之后被硅质、次生铀矿物等交代。电子探针主微量元素及He—Ar同位素分析结果表明,与铀矿物有关的黄铁矿亏S富As,微量元素含量具有较大变化区间,富集Mo、Cu、Zn、Pb、Sb等,含砷黄铁矿具有相对较高的~3He值及n(~40Ar)/n(~36Ar)比值,形成于地壳流体占主导地位的壳幔混合流体。Rietveld结构精修及密度泛函理论计算获得的含砷黄铁矿电子结构特征表明,由于As元素的加入,S原子对费米能级附近的价带和导带均产生了贡献,活性非常大,是导致其还原铀的本质。基于上述认识及软硬酸碱原理,探讨了与碱、酸流体作用相关的"三阶段"铀成矿过程,认为早期铀成矿与含砷黄铁矿还原有关,晚期的富硅质流体对早期铀矿石起着交代和品位贫化的作用,最终导致了分形尺度上的铀成矿特征的不均一性。

诸广山岩体黄峰岭地区产铀花岗岩的岩浆液态不混溶成因

对华南诸广山岩体黄峰岭地区花岗岩开展了锆石U—Pb年代学、矿物学及岩石地球化学研究，提出产铀岩的成因与富氟花岗岩浆液态不混溶作用有关。将黄峰岭地区花岗岩划分为5类，LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明，“红化”似伟晶花岗岩成岩年龄为225．4±1．7Ma，与之共生的“红化”细粒黑云母花岗岩成岩年龄为222．9±2．7Ma和226．9±2．7Ma，表明两者形成时代相近且晚于印支期花岗岩岩基成岩年龄（235．4±1．1Ma）。通过镜下鉴定、长石单矿物x射线粉晶衍射以及热力学计算，认为黄峰岭地区钾、钠长石主要形成于成岩期，隶属于最大微斜长石及低钠长石系列，与晚期钠交代形成的长石存在差异。元素地球化学分析表明，不同类型花岗岩呈现出si—AI、K—Na分离，Nb—Ta、Zr—Hf等元素对分异现象，稀土元素配分模式表现出突变性、共轭性，ZREE-（La／Yb）。和La．La／Sm演化方向呈分离特征。区内晚期Li-F花岗斑岩脉及多处萤石矿床（点）证实大量氟元素的存在。上述特征综合分析表明：黄峰岭地区产铀花岗岩成岩期存在富氟花岗岩浆液态不混溶作用，且处于其中的中一低阶段，形成的富硅酸盐和贫硅酸盐系统导致了产铀的“红化”似伟晶花岗岩与细粒黑云母花岗岩的空间共生、地球化学共轭等特征，且铀主要富集于岩浆液态不混溶体系形成的花岗岩中。

南岭中段诸广山南体燕山早期花岗岩地球化学特征及其形成的构造环境分析

诸广山南体为一复式岩基,形成于加里东期、印支期和燕山早期3个时代。本文着重讨论燕山早期主体花岗岩,即中侏罗世三江口序列。该序列由5个岩石单元组成,岩石类型为角闪石黑云母二长花岗岩—黑云母二长花岗岩—二云母二长花岗岩。较早次单元中富含镁铁质微粒包体,经包体岩相学研究,花岗岩浆具壳幔混合成因。SiO2平均含量从早次68.95%向末次76.30%逐渐增加;全碱较高,Na2O+K2O在7.11%～8.24%,平均为7.73%,且K2O>Na2O;ASI值平均为1.05(0.92～1.19),岩石为镁质-铁质,准铝质-过铝质,高钾钙碱性岩系。ΣREE含量中等,平均为213μg/g,为轻稀土富集型,铕亏损程度较大;具Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu、Ba负异常和Rb、U、Th、Nd、Zr、Sm、Y正异常,反映陆内构造-岩浆环境。ISr值为0.7115～0.72466,εNd(t)值平均为-10.97(-10.0～-12.6),t2DM平均为1.84Ga(1.75～2.0Ga),与南岭中生代花岗岩平均值(1.7～1.8Ga)相近,反映成岩物质主要来源于中元古代地壳。多种氧化物与微量元素构造环境判别图解显示,三江口序列花岗岩形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,同时也表明南岭乃至华南地区燕山早期构造环境为后造山而不是陆内裂谷。

诸广山岩体南部书楼丘铀矿床深部找矿潜力分析

书楼丘矿床位于诸广山岩体南部的长江铀矿集区内,区域上处于岩浆岩带、深大断裂和古陆隆起与凹陷的交汇部位,成矿地质背景有利。矿区内有多期次岩浆活动和白云母化、绿泥石化及水云母化(绢云母化)等多种蚀变叠加,北北西向含矿断裂极为发育,成矿条件优越。通过综合分析区内的成矿地质条件及控矿因素等,并结合近年来在区内的找矿成果,认为书楼丘矿床深部具有较好的找矿潜力,是长江矿集区今后开展深部找矿的重点地段之一。

诸广山岩体中北部铀矿找矿靶区优选

文章通过对诸广山岩体中北部鹿井铀矿田、三九地区、诸广北主要铀矿床成矿地质背景、主要矿床类型、典型矿床地质特征和矿体定位机制等研究对比,分析区内铀成矿控矿因素和预测要素,通过研究优选出羊角脑找矿靶区、小坑找矿靶区、五里凹找矿靶区、桥头找矿靶区。指导研究下一步找矿,扩大区内铀资源量。

鹿井矿田成矿地质体的判定及与铀成矿的关系

诸广山岩体是南岭成矿带的多金属矿重要成矿岩体,鹿井矿田位于诸广山岩体中部,矿田内发现的矿床有10余处,是我国南方重要的铀资源地之一。该矿田铀成矿期次多,成矿地质背景复杂。结合实地勘察、当地的资料,对矿田内各矿床的成矿地质特征进行了研究分析,得出了岩体特征、岩体与矿体空间关系、成矿流体特征。初步判定鹿井铀矿田成矿地质体为燕山早期第三阶段花岗岩及燕山晚期侵入岩脉、小岩体,同时确定了成矿地质体与铀成矿的关系,进而指导找矿。

诸广山岩体南部长排地区铀矿床铀镭平衡特征研究

基于诸广山岩体南部长排地区某铀矿床86个矿石样品的铀(U)、镭(Ra)测试分析结果,本文研究了铀-镭平衡系数(K_(p))与矿体埋深、铀含量以及岩性之间的关系。结果表明,在近地表或浅层地表,铀-镭处于偏镭状态,在中深部,铀-镭基本上处于平衡状态,整体上保持铀-镭平衡态势;当铀含量小于0.05%时,K_(p)与矿石中铀含量近似呈负相关关系,当铀含量大于0.25%时,K_(p)与矿石中铀含量无明显变化规律;除赤铁矿化碎裂花岗岩略偏铀之外,其他岩性含矿岩体均处于铀-镭平衡状态。本研究为该区γ测井解释结果的修正、矿体边界的确定和铀资源量的估算提供了科学依据。

诸广山岩体南部杨梅洞地区铀矿找矿潜力分析

文章通过对研究区岩性、构造等地质特征及放射性异常特征的分析,研究了杨梅洞地区铀矿潜力。研究表明杨梅洞地区铀资源较为丰富,并且具有对铀成矿十分有利的地质条件,是诸广山岩体南部铀矿找矿的重点地段之一。