地幔流体参与铀成矿作用的研究进展——以粤北花岗岩型铀矿矿集区为例.pdf

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1、第32卷第4期铀矿地质V01．32NO．42016正7月UraniumGeologyJuly2016DOI：10．3969／j．issn．1000—0658．2016．04．001地幔流体参与铀成矿作用的研究进展以粤北花岗岩型铀矿矿集区为例刘成东，李志文，刘江浩，梁良(1．东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西南昌330013；2．核工业270研究所，江西南昌330200)[摘要]地幔流体与铀成矿作用问题，首先关注的是地幔是否也是铀源，并且成矿流体是否具有幔源性质。研究结果表明，地幔流体参与了大型铀矿床的成矿作用，它可以是铀源，也可以是直接

2、成矿的流体。发生地幔流体成矿作用的构造环境是拉张构造区和深大断裂区，因而其具有幔源岩浆发育、成矿物质幔源性、形成大型矿床或矿集区、特定的稳定同位素组成范围等特征。粤北铀矿集区具有相似的构造环境和成矿特征，笔者为此提出几点建议。[关键词]地幔流体；铀成矿作用；粤北铀矿集区；研究进展[文章编号]1000—0658(2016)04—0193—07[中图分类号]P612[文献标志码]A地幔流体及其成岩成矿作用是当今地质1．1地幔是否也是铀源科学研究的前沿领域L1]，其在成矿过程中起传统的观点认为，铀矿床是壳内热液作着举足轻重的作用。这种认识相对于此前的用的产物，铀源来自

3、壳源岩石，不可能来自单一壳源成矿说无疑是一大进步，但其论据地幔。因为地幔是贫铀的，其丰度极低多数是依据地质现象或地球化学分析数据推(O．014×10)；铀元素具有亲石性，在地壳理得出的，存在多解性和一些争议，至少在中含量高(2．5×10)。找矿实践证明，铀铀矿地质研究领域还不能完全准确地确定地矿区多数存在矿前早已形成的富铀花岗岩体幔流体参与铀成矿作用的程度。譬如滇西铀或富铀的古老(元古代)结晶基底地层，其岩矿区，富碱斑岩中至今仍未发现象征地幔流石铀含量更高E(5～30)×10][3。例如，桃体作用的直观物质——富钠、富铁玻璃或熔山铀矿田所在的桃山岩体铀含量(11

4、～18)×浆包裹体[2]。因此，运用多学科知识和新技1O～，下庄铀矿田的贵东岩体铀含量(9～术测试手段继续对其进行深入探索，势在13)×lO～，诸广铀矿田的花岗岩体铀含量必行。(14．3～20．5)×lo一。其中，平均铀含量≥14×10的花岗岩体产有占总数约77的铀1地幔流体与铀成矿作用矿床；平均铀含量为(10～14)X10的产有[收稿日期]2015一O9一O8[改回日期]2015—11—23[作者简介]刘成东(1964一)，男，教授，主要从事岩石矿物学和铀矿地质学研究与教学工作。E—mail：lliang1934@163．corn铀矿地质第32卷占总数约11％

5、的铀矿床[4]。丰富的铀源是成(1986)的流体包裹体成分研究也表明地幔流体矿的物质基础，这些岩石具有供铀的潜力，铀含量较高，达到(6．0～51．0)×10(平均表明矿石中的铀主要来自于它们。杜乐天为21×10)[19,20]。由此可见，地幔中有丰富(1982)根据铀矿石与这些富铀岩石具有相类的铀，足以形成富含铀的地幔流体。似的REE和微量元素分布模式，认为铀主要1．2成矿流体是否具有幔源性质来自这些岩石；王联魁、章邦桐等(1987)地幔流体是高温、高压的超临界流体，根据U—Pb同位素资料，认为矿区中的富铀富含碱质(K、Na、Li)、挥发分(CO。、S、岩石曾发

6、生过铀的丢失，即为铀成矿提供了HO)及地球内部原始气体(。He和Ar)，铀源]。因此，较高铀含量的地层广泛分它可以溶解、运载、迁移许多常量、微量元布，并能狗提供丰富的铀源，是形成铀矿集素和成矿元素，也可以在其运移过程中沿途区的先决条件口。基于这些事实，故目前萃取成矿元素，产生壳幔混染叠加成矿或导普遍认为花岗岩型铀矿床中的铀，是由循环致系列成矿效应，形成许多大型、超大型金于断裂系统中的大气成因地下热水或岩浆热属、非金属及油气矿产，对此前人已获得较液从这些岩石中活化浸取而来的。这就是铀多研究成果和认识口]。概括地说，地来自于壳源岩石的依据。幔流体在参与成矿过程中所发

7、挥的作用为：然而，地幔供铀说的研究近年来已有所①地幔流体交代地幔岩石，导致部分成矿元突破，孙贤术(1993)提出奥林匹克坝U—素富集，或将幔源成矿物质带人地壳成矿；Cu—Au—REE矿床的成矿物质部分由地幔流②地幔流体自身含有成矿物质，沿途又交代体提供]。许多公认的地幔成因岩石具有比地壳岩石，萃取地壳中的成矿元素，导致壳地壳岩石更高的铀含量：就我国而言，有辽幔成矿物质叠加成矿；③地幔流体提供热能、宁的赛马碱性岩体n；台湾Tsaolingshan的挥发分、硅碱质，使地壳成矿元素发生活化高镁钾质岩石，铀含量为(17．2～22．1)×转移、富集成矿；④地幔流体作为成矿

8、物质1O一，平均19．1