相山矿田邹家山铀矿床矿石中磷灰石的矿物学特征及其铀成矿意义

邹家山铀矿床矿石有大量的磷灰石,含量与铀呈正相关性。系统研究磷灰石矿物学特征,并探讨其与铀成矿的关系,可以完善铀矿成矿原理,并为铀矿找矿提供一定的地球化学信息。本文对邹家山铀矿石及围岩开展了化学成分测试、电子探针分析和矿物自动分析(MAL)等研究,结果显示:(1)邹家山铀矿床P₂O₅含量与U、∑REE、HREE、CaO、TiO₂、烧失量呈显著正相关性,与SiO₂、Al₂O₃、MgO、Na₂O、K₂O、LREE/HREE呈显著负相关性,与Fe₂O₃、MnO、LREE相关性不明显。(2)磷灰石占铀矿石总重量的2.18%,其颗粒相对铀矿物较大,为自形-半自形晶结构。磷灰石分为2种:一种晶体破碎,有铀矿物伴生(粒径>10μm,主要为10～50μm,裂隙发育,矿物边缘呈港湾状);另一种磷灰石晶体自形且较完整,无铀矿物伴生(粒径>50μm,表面和边缘平整)。(3)磷灰石...     

相山矿田铀的中和还原成矿作用”

该文以相山矿田为例介绍了铀的中和还原成矿作用的概念和机理。     

江西相山矿田多金属成矿流体特征与成矿作用

随着相山铀矿矿田勘探深度的增加和铀矿科学深钻的实施,在矿田内揭露了大量多金属矿化,流体包裹体和地球化学研究表明,铅锌矿成矿期温度集中在230~300℃之间,成矿压力为12~51MPa,盐度4%~8%Na Cleqv,包裹体气体成分主要为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为铅锌矿+黄铁矿;黄铜矿成矿期温度集中在320~380℃之间,成矿压力为33~95MPa,盐度8%~12%Na Cleqv,包裹体气体主要成分为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为黄铜矿+磁黄铁矿+毒砂,成矿流体具有中高温、高压、中高盐度、还原性、低氧逸度、富CO2的特征,铀和多金属成矿流体均具有深源特征,但铀和多金属成矿作用在时间、空间、蚀变和流体特征上存在明显的差异性,不属于同一成矿作用的产物,为华南早中白垩世成矿阶段不同时期的产物。     

江西相山矿田多金属成矿流体特征与成矿作用

随着相山铀矿矿田勘探深度的增加和铀矿科学深钻的实施,在矿田内揭露了大量多金属矿化,流体包裹体和地球化学研究表明,铅锌矿成矿期温度集中在230~300℃之间,成矿压力为12~51MPa,盐度4%~8% NaCleqv,包裹体气体成分主要为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为铅锌矿＋黄铁矿;黄铜矿成矿期温度集中在320~380℃之间,成矿压力为33~95MPa,盐度8%~12% NaCleqv,包裹体气体主要成分为CO2,其次为CH4、N2等,矿物组合为黄铜矿＋磁黄铁矿＋毒砂,成矿流体具有中高温、高压、中高盐度、还原性、低氧逸度、富CO2的特征,铀和多金属成矿流体均具有深源特征,但铀和多金属成矿作用在时间、空间、蚀变和流体特征上存在明显的差异性,不属于同一成矿作用的产物,为华南早中白垩世成矿阶段不同时期的产物。     

相山矿田铀多金属成矿条件分析

相山矿田是我国目前最大的火山岩型铀矿田.我们在铀矿勘探过程中,于相山矿田西部河元背、牛头山等矿区深部陆续发现多金属（Pb、Zn、Ag等）矿化现象,呈现出多金属矿的找矿前景.通过与银山、紫金山等多金属矿区对比分析,认为相山矿田具有良好的铀多金属成矿地质条件.文章对矿田的区域构造背景、深部地质环境、小岩体活动及控矿构造等成矿条件进行了分析,认为在相山矿田的中心部位或深部,可能存在大规模的铜铅锌银等多金属成矿作用.     

相山矿田热液水云母化及其与铀矿化关系研究

相山铀矿田广泛发育热液水云母化,且水云母以伊利石、蒙皂石混层矿物居多。对典型矿床围岩、蚀变岩石和矿石中粘土组成的定量分析和化学成分分析表明：随着Ｕ元素的逐渐富集,粘土矿物存在蒙皂石→伊利石、蒙皂石混层矿物→伊利石的转化过程,而且这一转化过程在本区是一个动态的平衡过程,这一研究结果很好解释了相山矿田以群脉矿床的为主的特征;蚀变岩石中高蒙皂石含量的粘土矿物为后期富大矿起了富集Ｕ的作用。     

相山矿田成矿远景初步论证

相山找矿已有40多年历史,向国家提交了28个勘探地质报告。目前相山已是全国最大的铀矿基地之一。着重对相山矿田地质概况、主要找矿依据、今后找矿方向及实现找矿设想的勘查方法及有关措施阐述个人的观点。     

相山矿田与冷水坑矿田多金属成矿特征对比

江西相山矿田目前已经发现有20多个铀矿床,同时也发现有多金属矿化现象,但是对多金属找矿一直未取得重大进展,本文将相山矿田的多金属矿与研究程度较高的冷水坑铅锌银多金属矿田,从区域地质背景、地层、岩浆岩、矿体特征及围岩蚀变等方面进行对比分析,发现相山矿田与冷水坑矿田存在相似的地质条件及主量元素、稀土元素、微量元素地球化学特征和矿体及蚀变特征,两者主要岩性均由白垩系鹅湖岭组与打鼓顶组的火山岩系列组成,表现为高钾钙碱性—钾玄岩系列,准铝质—弱过铝质特点,稀土元素配分曲线、微量元素蛛网图特点均表现明显右倾,属轻稀土富集型,低Ba、Sr类型,Eu明显亏损,指示物源主要为壳源,岩浆岩结晶分异程度较高,围岩蚀变均以绿泥石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化为主。借鉴冷水坑的成矿模式,认为相山矿田下一步应围绕着小岩体寻找斑岩型多金属矿,在K1d1层位寻找层控叠生型多金属矿,将会取得多金属找矿的突破。     

相山铀矿田钾玄质岩石与铀成矿

岩石学、元素地球化学研究表明,相山铀矿田的英安斑岩属于板内型钾玄质岩类,为钾玄质英安斑岩。其主要地球化学特征是:SiO2含量变化小(66.73%～69.88%),高碱(K2O+Na2O=6.06%～8.41%),高K2O/Na2O比值(1.53～3.49),高Al2O3(13.24%～15.96%),强烈富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),P、Sr、Ti显著负异常,无明显的Nb和Ta负异常,Th/Yb>5,U和Th异常偏高。相山钾玄质英安斑岩的形成是源于地幔玄武岩浆的底侵作用,其中较基性的包体应为地幔岩浆残留产物。相山铀矿化在时空上与钾玄质英安斑岩关系密切,其形成应该与钾玄质岩有关,幔源流体在铀成矿过程中扮演了重要角色。     

相山铀矿田特富矿中铀磷关系的模拟实验研究

相山铀矿田中磷灰石对生成特富铀矿有着十分重要的作用。在研究特富矿体中含磷矿物的成分及矿物学特征,配合特富铀矿石硅酸盐化学分析结果的矿物计算及对特富铀矿石与蚀变岩、低品位铀矿石的化学成分比较的基础上,结合对铀成矿热液体系下一系列反应方程的热力学计算进行实验模拟。实验模拟的结果表明,氧化还原介质的变化不是磷灰石形成的重要条件,溶液体系中的pH值降低是特富矿形成的重要条件。磷灰石在弱酸性介质中吸附铀构成"铀磷共沉淀"之后,由于磷灰石的结晶,造成"铀、磷分离",从而使铀变得更富。这一研究成果很好地解释了富矿中磷灰石大量存在,而贫矿中磷灰石很少出现的客观地质事实。     

相山铀矿田稀土元素地球化学特征及示踪研究

相山铀矿田我国著名的火山岩型热液铀矿田,作者对矿田4个有代表性的铀矿床的赋矿主岩、铀矿石,沥青铀矿样品稀土元素地球化学特征进行了研究,探讨了其成岩,成矿的物质来源,提示了两种不同地球化学类型铀矿床的稀土元素与铀矿化呈正消长关系,尤其是富矿床中铀与重稀土元素,主要来自深部原生流体,并呈现出共沉淀的特点,含铀热液分异演化愈强,则铀矿化愈富。     

赣中相山矿田逆冲推覆构造地质特征与成矿关系

阐明逆冲推覆构造地理分布,较全面论述逆冲推覆构造地质特征,系统概括逆冲推覆构造对铀成矿作用。逆冲推覆构造不但形成了导、运、移、储完备的三维立体构造网络系统,而且使贯通基底的构造复活,诱发次火山岩浆侵入,形成了岩性差异明显并具多层岩性结构的“立交”式岩层构造组合,创造了有利于成矿的一个封闭、半封闭的地质环境。推覆体下隐伏构造是岩浆侵入、矿液运移的良好通道和存储空间,致使深部成矿热液在局部富集形成矿体。矿化部值一个足富集于次火山岩接触带产状变化或形态变异处;另一个是富集于隐伏逆掩断层与基底NE向构造交汇的复合部位。     

相山铀矿田矿石有用共生组分研究

相山铀矿田是我国目前规模最大的火山岩型热液铀矿田,其发育碱交代型铀矿化和酸交代型铀矿化两种矿床类型。笔者通过对该矿田主要酸交代型铀矿床的物质组分研究,发现其矿石中富含Th、Mo、HREE、Y等多种有用组分,且含量普遍可达综合利用品位;有用组分主要以独立矿物、类质同像形式存在,主要赋存于铀矿体的矿化中心带富矿石中,与铀为同空间富集。因此认为,相山铀矿田酸交代型矿床的矿石中,Th、Mo、HREE、Y与铀密切相关,矿物具有共生关系;应重视Th、Mo、HREE、Y等有用组分的综合利用评价。     

相山铀矿田横涧-岗上英矿区三维预测

在深部找矿过程中,三维地质建模技术起着不可或缺的作用。本次研究以相山矿田横涧-岗上英矿区为例,依托成矿理论、成矿预测理论和矿产资源勘查与评价理论,分析总结横涧-岗上英矿区的成矿地质条件,利用三维地质建模软件GoCAD建立研究区的地形、地层、构造、岩体、矿体和钻探模型,进一步结合勘查开采经验,建立矿区的地质找矿模型,并且采用找矿信息量法圈定成矿有利区段3处。结果表明,横涧-岗上英矿区深部仍有较大的找矿潜力。     

相山铀矿田成矿机理研究

本文重点研究了相山铀矿田的成矿时代及成矿环境 ,并剖析了典型矿床在垂向上物质成份的变化规律。研究结果表明 :相山矿田主要经历了两期铀矿化作用 ,第一期为铀 赤铁矿化阶段 ,成矿年龄为 1 1 5± 0 6Ma ;第二期为铀 萤石 水云母化阶段 ,成矿年龄为 99± 6Ma。两期成矿作用分别形成于不同的地质环境 ,第一期成矿作用主要与大规模火山塌陷及次火山岩侵位有关 ,第二期成矿作用则主要与因太平洋板块的松弛作用而形成的区域性伸展、裂解及中基性脉岩的活动有关。相山矿田的热液蚀变类型不仅在平面上存在东碱、西酸的演化趋势 ,而且在垂向上还存在上酸、下碱的演化规律。通过对相山矿田成矿机理的深入探讨 ,认为相山矿田是成矿元素多阶段富集、成矿热液多期叠加以及多种地质因素共同作用的产物。     

江西相山铀矿田含铀碎斑熔岩中电气石化学成分及硼同位素组成特征

相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田,其赋矿围岩主要为流纹英安岩、碎斑熔岩和部分前寒武纪变质岩和中生代花岗斑岩。碎斑熔岩的边缘亚相中发育直径10~20 cm的球形电气石囊包,其主要的矿物组合为电气石、石英以及少量长石、萤石,伴生少量晶质铀矿,另可见电气石交代早期的长石。利用显微镜、电子探针、激光剥蚀多接收等离子质谱仪等分析仪器,对相山如意亭地区碎斑熔岩中电气石囊包进行了详细的矿物学研究工作。电子探针成分分析显示,碎斑熔岩中电气石为典型的黑电气石,以富含Na、Fe等元素为特征,电气石中挥发性组分较高;其中,B₂O₃质量分数为9.38%~10.04%,F质量分数为0.10%~1.77%。成矿流体中高质量分数的B、F等挥发性组分及岩浆早期阶段的较高氧逸度环境使得U元素更易形成络合物,更利于U的迁移与富集。利用LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位分析法对碎斑熔岩中电气石的硼同位素进行分析测试,结果显示,电气石中的δ¹¹ B质量分数为（-13.15±0.72）‰~（-12.28±0.63）‰,均值为（-12.72±0.94）‰,指示相山火山-侵入杂岩体主要来源于相山底部地壳基底岩石的部分熔融。     

相山北部次火山岩与铀成矿的关系

相山次火山岩的侵位主要发生于燕山晚期,也即两期火山喷发旋回的末阶段。次火山岩体以不规则的条带状、半环状围绕火山盆缘出露。侵位于北部的3个次火山岩体大致呈半环带状分布,明显受断裂构造和火山构造的共同制约,其平面形态为长条带状、半环状,呈岩墙、岩枝、岩床和岩盖等形式产出。次火山岩的主要岩性为斑状花岗岩和花岗斑岩,成因类型上归属于S型花岗岩。岩石化学成分研究表明,其SiO2、P2O5、Na2O、MgO、MnO、Al2O3含量较低,TiO2、FeO、Fe2O3、CaO、K2O含量较高。铀矿化与次火山岩无论是空间、时间上,还是成因上都有很密切的联系,经陆壳改造而形成的火山岩浆携带着大量成矿溶液由地壳深部向浅部上升运移,在火山喷发旋回末期形成火山岩;而成矿流体则继续沿火山机构、断裂构造迁移、萃取,发生扩散、交代作用等,使铀元素富集成矿。     

相山铀矿化蚀变矿物组合的成像光谱特征识别

蚀变矿物组合对热液型铀矿勘探具有重要的指示意义。相对于航空或航天成像光谱,地面成像光谱在小范围矿床尺度的蚀变精细识别方面更具优势。为研究江西相山铀矿化热液蚀变组合特征,利用HySpex地面成像光谱仪获取可见光-近红外-短波红外波段的钻孔岩心成像光谱数据,针对铀矿化的两种基本类型——水云母-萤石型和碱交代型,分别从蚀变单矿物和蚀变矿物组合两个角度分析和提取他们的诊断性光谱特征,建立了光谱识别标志。发现伊利石具有光谱多型特征,按特征波长位置分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。水云母-萤石型铀矿化蚀变组合包含高岭石、高岭石+地开石、蒙脱石和Ⅰ型伊利石,碱交代型铀矿化蚀变组合包含绿泥石、碳酸盐、绿蒙混层、赤铁矿和Ⅱ型伊利石;基于光谱匹配模型和岩心填图结果对两类铀矿化段蚀变结构进行了分析,铀矿化中心由近及远分别具有蒙脱石→Ⅰ型伊利石→高岭石+地开石→高岭石和碳酸盐→赤铁矿+绿泥石→绿蒙混层→Ⅱ型伊利石的分布特征,均存在流体的叠置改造作用;通过岩心成像光谱编录及三维建模表明,两类伊利石具有空间上的上、下分带特点,这预示着两种铀矿化亦具有相似的空间分布特征。上述研究为相山地区进一步找矿勘探提供了一定参考。     

相山盆地基底形态及其与铀矿化的关系探讨

通过对相山盆地大比例尺重力资料的正反演计算，对相山盆地基底埋深进行了定量分析，探讨了相山盆地基底的起伏形态与铀矿化关系，认为相山盆地基底形态间的差异，是造成区内铀矿化分布不均匀的主要原因，基底隆起区边缘附近或基底形态变异部位是铀矿化的有利部位，这对指导相山的攻深找盲工作有重要意义。