粤北长江花岗岩型铀矿田沥青铀矿原位U-Pb年代学研究及其地质意义

花岗岩型铀矿床是我国重要的工业铀矿床类型,广泛分布于南岭地区。粤北长江铀矿田位于南岭中段诸广山岩体中南部,是我国典型的花岗岩型铀矿田。由于铀矿物在化学组成和成因上的固有属性,前人通过传统的铀矿物U-Pb同位素定年获得的成矿年龄(157～52Ma)变化范围较大且分散,难以有效约束精确的铀成矿时代。本文在精细矿物学研究的基础上,对长江铀矿田棉花坑、书楼坵和长排三个铀矿床的沥青铀矿开展了LA-ICP-MS原位微区U-Pb同位素定年研究。结果表明,棉花坑矿床成矿年龄为60. 8±0. 6Ma和66. 8±1. 6Ma,书楼坵矿床成矿年龄为71. 4±1. 3Ma和74. 4±1. 7Ma,长排矿床成矿年龄为62. 4±2. 5Ma和70. 2±0. 5Ma,总体分为～75Ma、～70Ma和～60Ma三期成矿年龄,代表了华南花岗岩型铀矿的晚期铀矿化。长江铀矿田成矿时代与诸广地区北东向断裂带、断陷盆地的强烈拉张时期(80～60Ma)同步,指示区内铀矿化与南岭地区晚白垩世-古近纪地壳拉张作用有关,区内铀成矿的幔源矿化剂CO_2来自区域性北东向断裂带的拉张作用。综合前人资料,认为诸广地区的铀成矿具同时性和多期性特征,成矿峰期为～140Ma、～125Ma、～105Ma、～90Ma和80～60Ma,成矿统一受制于华南岩石圈伸展的动力学背景,诸广山-南雄盆山体系白垩-古近纪的构造演化可能是促使区域铀矿化形成的主要因素。     

6210铀矿田的花岗岩和矿化成因

6210铀矿田为花岗岩型铀矿床。多年来对该矿田的矿化及其围岩(打古寨岩体)的成因一直持有不同认识,因此作者在前人工作的基础上,对矿田进行Sr、S、O、C、Pb同位素研究,并结合REE的分布模式,以及黑云母和岩石的化学分析资料,对打古寨岩体和矿床的成因作了进一步探讨。工作结果认为该岩体为S型花岗岩,该矿田的矿化为岩浆热液成因,但在热液矿床形成之后,矿化经过地下水和地表水的改造。     

粤北长江铀矿田花岗岩独居石U-Pb同位素定年及其地质意义

长江铀矿田位于诸广山复式岩体中南部,是典型的花岗岩型铀矿田。前人采用锆石U-Pb定年方法对赋矿花岗岩进行了年代学研究,但由于全岩和锆石铀含量较高,锆石往往发生了蜕晶化,可能导致锆石U-Pb定年数据散乱,影响锆石U-Pb年龄的可靠性。独居石是花岗岩中广泛存在的含铀副矿物,铀和钍含量均较高,可达10000×10-6,普通铅含量低,约100×10-6~1000×10-6,是开展U-Pb定年的理想矿物。本文对长江铀矿田赋矿花岗岩中的独居石开展了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）U-Pb定年,分别选用独居石标准物质USGS44069和Trebilcock作为外部标样和监控标样,结果显示油洞岩体的独居石U-Pb年龄为228.0±1.5Ma（MSWD=0.82,n=23）,长江岩体的独居石U-Pb年龄为156.8±1.7Ma（MSWD=0.76,n=14）,与SHRIMP锆石年龄在误差范围内一致（分别为232±4Ma和160±2Ma）,进一步证实了油洞岩体为印支晚期岩浆活动的产物,长江岩体为燕山早期岩浆活动的产物。因此,本研究认为高铀花岗岩中独居石U-Pb年龄可以有效地约束其成岩时代。     

相山铀矿田三维地质新认识

相山火山盆地是我国火山岩型铀矿的重要产地,在GIS和三维地质建模等新技术的支持下,笔者对相山地区地表、组间界面、重磁反演界面进行实体模型构建和地学分析,得到了关于相山地区基础地质和铀矿化赋存规律的几点新认识:(1)相山地区存在东、西双岩浆活动中心;(2)相山火山盆地是塌陷盆地-侵入穹隆复合体;(3)相山火山岩盖层底界面呈现北东向隆坳相间的断块构造格局;(4)提出了“GM线”(重、磁反演界面交线)这一概念,并认为该线可以作为该地区找矿的一个重要标志.这些新认识将对相山地区基础地质研究产生促进作用,同时也将为相山地区铀矿地质勘查新空间的开辟提供新的决策依据.     

腾冲铀矿与盈江铀矿产出的地质背景

腾冲铀矿和盈江铀矿是世界上首次发现的铀矿物，产出于滇西地区一个混合岩型铀矿化点的氧化带上。本文总结了这类铀矿化的区域地质背景、矿化特征及找矿判别依据。认为变质地体中的深变质带、含矿主岩中铀丰度值高、断裂发育、存在碱交代及气成高温热液蚀变、显示放射性异常等是这类铀矿化的主要找矿判别依据。     

某花岗岩型铀矿田断裂构造的分形特征

基于分形理论,提出了一种快速测量多区断裂分维值的方法,并获得了研究区断裂分维值的平面等值图。研究结果表明,断裂分维值的大小较好地反映了断裂构造复杂程度的高低,它们之间存在着正相关关系。研究区花岗岩型铀矿田内约有86%的铀矿床位于断裂分维值D偏高(D>1.18)的区域内,表明断裂分维值越大,越有利于花岗岩型铀矿成矿,为建立该区花岗岩型铀矿新的预测标志提供了参考依据。     

华南花岗岩型铀矿地质特征及成矿作用

在系统梳理前人五十余年花岗岩型铀矿勘查及研究成果的基础上,应用地球化学、客观地质现象归纳等研究手段,总结了华南花岗岩型铀矿的地质特征:华南花岗岩型铀矿的产铀岩体为复式岩体,产铀花岗岩具陆内S型花岗岩特征,成矿成岩时差大,地质界面控矿特征明显。基于成矿作用“源、运、聚”的动力学过程,以成矿物质来源及成矿流体系统演化为重点,阐述了华南花岗岩型铀成矿作用,认为晚震旦世、早寒武世区域铀源层是成矿的物质来源,大规模岩浆活动之后的脉岩侵入地质事件促成了区域流体在局部演化为成矿流体,且成矿流体受重力和浮力的双势驱动,构造是成矿流体的运移通道,成矿流体的物理化学条件发生变化,从而促使矿质沉淀。     

万洋山—诸广山花岗岩带铀成矿的区域地质背景

万洋山—诸广山复式花岗岩带,经历多期次的构造-岩浆活动,受到东西向和南北向的深部构造控制。岩带内北东、北北东、东西、南北及北西向五组线型断裂构造及规模不一的中心型环状构造发育。铀成矿的时空分布,受中生代南北向和东西向构造-岩浆活动带交汇区的宏观制约。矿床定位与中心型小环状构造交切及不同方向的线型断裂交叉密切有关。矿源既来自铀源层和花岗岩,也来自上地幔岩浆源。区域内地质-成矿事件复杂,经过了槽、台、洼三大演化阶段。地洼阶段构造-岩浆活动次数最多,最强烈。铀成矿作用形成于地洼阶段中晚期,即白垩-第三纪。铀成矿以内生热液(热水)为主,叠加有后生淋积矿化。     

浅评下庄铀矿田矿床地质特征

下庄铀矿田具轻稀土元素富集,轻稀土分馏强烈,重稀土分馏作用微弱的特点,但矿石LREE/HREE比值小于围岩,比围岩具更为明显的负铕异常。H、O同位素组成显示矿前期和成矿期的富成矿流体是由两部分组成:主要的是沿伸展构造上升的地幔流体、次要的是基性岩浆分异演化形成的流体;成矿后期的流体主要由大气降水组成。流体中的C主要来源于中新生代与区域深大断裂有关的幔源脱气作用,同时伴有壳源有机碳的来源。流体包裹体的均一温度从成矿早期—成矿期—成矿后期逐渐降低,但不同矿体、不同成矿期的流体盐度相差不大,均比较低。     

相山矿田铀矿地质研究进展与趋势

相山铀矿是华南最大的产于火山一侵入杂岩体中的热液脉型铀矿田。文章对相山铀矿地质研究的历史进行了简略回顾,重点阐述了铀矿地质研究的新进展,主要有:火山杂岩时代为早白垩世、火山岩浆具有反方向演化特点,成矿作用是一个相对连续的演化过程,铀矿类型归属斑岩型,属于与燕山晚期火山一斑岩作用有关的铀或铀一多金属矿床成矿系列。最后,文章展望了未来的研究方向。     

铀矿地质专家杜乐天先生来我所指导铀矿地质工作并考察相山铀矿田

2005年9月26至28日铀矿地质专家杜乐天先生在核工业北京地质研究院温志坚博士后的陪同下，来我所指导铀矿地质工作并实地考察了相山铀矿田。杜先生一行在认真听取我所有关同志关于“相山盆地找矿前景”和“江西省乐安县山南铀矿接替资源勘查”项目进展情况汇报的基础上，与我所老专家、科技人员就相山盆地的有关地质问题与铀成矿作用问题进行了广泛深入的交流。而后在我所有关同志的陪同下，第六次实地考察相山铀矿田。     

鹿井铀矿田细粒花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及意义

鹿井矿田铀矿化主要产于印支—燕山期花岗岩体内部和外接触带,成矿年龄为47～116.4 Ma,其中晚期细粒花岗岩与铀矿化有密切的空间关系。以蕉叶垅细粒花岗岩为例,开展了岩石地球化学及年代学研究,蕉叶垅地区细粒花岗岩主要呈小岩脉、岩枝产出,宽度为0.1～20m。研究结果表明:该细粒花岗岩具有富硅、高碱和高铀的岩石地球化学特征,锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(99±1.2)Ma,属燕山晚期岩浆侵入作用的产物,与铀成矿时代相近,该细粒花岗岩的侵入活动,可能为铀矿化提供了重要的动力学条件。     

赣杭带东段大洲铀矿田成矿地质背景及其外围找矿前景分析

几十年的铀矿找矿实践和经验告诉我们，在已知铀矿床外围和深部寻找新的铀矿床(包括隐伏矿体)，进一步扩大已知铀矿床的储量，使现有中、小型矿床扩大为大型、超大型铀矿床是寻找富、大火山岩型铀矿的重要途径。本文在总结赣杭带东段大洲铀矿田成矿地质背景的基础上，分析了层状火山熔岩型铀矿的成矿特征，阐述了大洲矿田及其外围有利的铀成矿条件及找矿前景，在目前南方铀资源勘查工作紧紧围绕“为现役铀矿山提供资源储备，为铀矿勘查提供战略性后备勘查基地”的形势下，经详细分析研究认为与661、663铀矿床相毗近的王贵寺南东侧是今后该区该类型铀矿找矿的首选地段。该处是火山构造与火山期后拉张裂陷构造的复合地段，其岩性界面多，切层断裂发育，除多层熔岩外，还发育次火山岩和隐爆角砾岩类，基性脉体活动较强烈(有辉绿岩脉冲填于芝麻地断裂)，面型水云母化广泛发育，后期热液活动强烈，铀矿化可分为铀-赤铁矿化阶段，铀-玉髓-黄铁矿阶段和铀-萤石-黄铁矿阶段，铀矿化主要受流纹岩相带控制，含矿主岩为厚层状流纹岩的顶底相玻基流纹岩、流状流纹岩，其铀矿化规模较大，是进一步扩大和寻找新的铀资源的最有利地段，如期扩大664矿床，使大洲铀矿田成为赣杭铀成矿带第二个万吨级铀矿田。     

华南花岗岩型铀矿成矿地质特征及找矿预测模型

花岗岩型铀矿是我国重要的铀矿床类型之一。文章引用叶天竺(2014)提出的"勘查区找矿预测模型"概念,通过对前人研究成果和资料的统计分析,从成矿地质体、成矿构造、成矿结构面和成矿作用的特征标志等方面初步构建了华南花岗岩型铀矿找矿预测模型,并阐述了其应用流程,期望对我国花岗岩型铀矿勘查有一定的应用价值。     

鹿井铀矿田成矿地质特征及控矿因素

鹿井铀矿田位于诸广山复式岩体中段,区内出露印支-燕山期粗粒黑云母花岗岩、二云母花岗岩以及寒武纪浅变质岩系,成矿围岩主要有花岗岩和浅变质岩系。铀矿床类型为花岗岩型和花岗岩外带型,成矿年龄47~116.4Ma,矿体多呈脉状、树枝状、透镜状。断裂、裂隙控制了铀矿体的定位,晚期小岩体穿插对铀矿化的形成具有重要的意义,不同期次岩体接触界面控制了铀矿体的聚集。     

相山铀矿田云际矿床绿泥石特征及其地质意义

云际铀矿床是相山矿田典型的碱交代型矿床,其围岩和矿石中的绿泥石与铀矿化关系密切。笔者在详细的岩矿鉴定基础上,利用电子探针分析了绿泥石的化学成分特征,探讨绿泥石的形成环境及其地质意义。研究表明,该矿床的绿泥石可以分为黑云母假象型和填隙型两种产出形态,均属于相对富铁的铁镁绿泥石和密绿泥石,指示其形成于相对的还原环境中;绿泥石的形成温度为188~244℃,均值为213℃,属于中低温热液作用范围;从矿前期到成矿期,绿泥石表现出逐渐由Mg取代Fe的特征,暗示热液流体有向碱性方向的演化趋势;绿泥石主要有溶蚀-结晶和溶蚀-迁移-结晶两种形成机制。     

华东南地区花岗岩型铌-钽矿床区域成矿地质背景

为探究华东南地区花岗岩型铌-钽矿床区域成矿地质背景,给华东南地区花岗岩型铌-钽矿区域成矿规律总结和资源潜力评价提供地质构造依据,收集整理15个典型花岗岩型铌-钽矿床的资料,结合其矿床特征、成矿时代、成矿岩体及岩石地球化学研究,认为矿床形成时代集中于124~185 Ma,属燕山期。地球化学特征显示,P2O5含量在不同成矿花岗岩中富集程度不同,既有高P,也有低P,A/CNK=0.97~1.99（绝大部分大于1.1）,具有过铝质特征;微量元素富集Rb和Nb、Ta、Th、Zr、Hf等,亏损Sr、Ti、Ba,稀土元素含量总体呈现出较低的趋势,具有明显的负Eu异常;Zr/Hf=3.13~23.31,Nb/Ta=0.28~7.67,结合其矿物特征,认为含矿岩体均为高分异花岗岩。成矿岩体底部到顶部,除部分隐伏岩体显示出顶上带的特征外,其余成矿岩体都显示出明显的相带特征,且特征矿物云母的变化较明显,向浅色云母及富锂方向演化;成矿岩体为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩的共生或过渡组合,成矿花岗岩既有S型高分异的花岗岩,也有黄玉A型花岗岩,黄玉A型花岗岩与S型花岗岩共生且由S型花岗岩熔融作用形成。结合区域研究资料,认为矿床形成于洋-陆汇聚背景下的俯冲增生造山过程,即古太平洋板块向西俯冲,诱导扬子陆块东南缘发生陆内俯冲,导致东南沿海侵入（岩）弧的西北缘推覆至扬子陆块东南缘上方,形成众多碰撞型花岗岩型铌-钽矿床。