華南鈾成礦省火山巖-花崗巖型鈾成礦作用

甘肅北山地區(qū)是一重要的金礦化集中區(qū),具較大的金資源潛力。由于勘查和研究程度低,尚未取得找礦突破。本文從金礦的空間分布、金礦床的地質(zhì)特征、花崗巖的時(shí)空分布、金礦與花崗巖的時(shí)空關(guān)系和礦床的穩(wěn)定同位素特征等的研究,探討了本區(qū)金礦成礦作用與花崗巖類侵入活動(dòng)的關(guān)系。研究該區(qū)花崗巖類的時(shí)空演化及其與金成礦作用的關(guān)系的研究,對于尋找和勘查金礦,以實(shí)現(xiàn)該區(qū)找金的突破具有重要的實(shí)際意義。

堿長花崗巖在國內(nèi)外普遍以含多金屬元素、特別是稀有金屬礦化為特征,該類礦化巖體在我國多分部在華南褶皺系,而產(chǎn)出在內(nèi)蒙西部的東七一山堿長花崗巖是我國北方地區(qū)少見的一個(gè)大型稀有金屬礦化體,由于前人工作不多,對其認(rèn)識(shí)較淺。本文在前人工作基礎(chǔ)上,對其巖石學(xué)、成礦學(xué)及成巖、成礦機(jī)制等方面做了較多細(xì)致、深入的工作,表明該巖體是一個(gè)殼源巖漿直接分異演化而成的堿長花崗巖體,巖體除銣含量較高外,其中的鈮-鉭也有很高的利用價(jià)值,堿長花崗巖還是鎢、錫、鈹資源的源泉,同時(shí)派生出的大型螢石礦和文石-方解石礦產(chǎn)也有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,從而大大提高了對東七一山堿長花崗巖成巖、成礦實(shí)踐和理論認(rèn)識(shí),這對在區(qū)域上擴(kuò)大與這類巖體有關(guān)的找礦工作具有重要指導(dǎo)意義。

華南是我國重要的花崗巖型鈾礦產(chǎn)區(qū),目前關(guān)于區(qū)內(nèi)花崗巖型鈾礦的成因依然存在很大爭議。本文在介紹華南花崗巖型鈾礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)介紹了前人對其成礦熱源、流體源、物質(zhì)源、遷移沉淀機(jī)制以及成礦模式等方面的研究成果,試圖探討華南花崗巖型鈾礦的成礦機(jī)理,進(jìn)而指出:(1)探究花崗巖型鈾礦成礦機(jī)理,須把花崗巖的成因問題與鈾的地球化學(xué)行為結(jié)合起來;(2)在超臨界流體條件下,探究鈾地球化學(xué)行為可能會(huì)使成礦機(jī)理的研究獲得突破。

依據(jù)石灰溝金礦地質(zhì)特征,通過對花崗巖類型劃分與構(gòu)造環(huán)境的分析,認(rèn)為該礦區(qū)花崗巖體巖石類型以堿性花崗巖為主,屬鋁過飽和系列,為a-s混合型花崗巖,起源于地殼與地幔的混熔,是造山帶深成活動(dòng)的產(chǎn)物,形成時(shí)代為晚華力西期—印支期,說明金的成礦屬于巖漿演化最后階段的產(chǎn)物,成礦時(shí)代應(yīng)屬于印支晚期—燕山早期。

論述了華南陸殼的地層結(jié)構(gòu)、巖性組合及其含鈾性,各個(gè)構(gòu)造旋回對鈾的活化、遷移和富集作用。指出富鈾花崗巖的源巖特征是:具有高硅、富鋁、富鉀的富鈾陸殼。巖石組合主要以陸源泥砂質(zhì)碎屑巖建造為主,夾中酸性、基性火山碎屑巖建造和碳酸鹽巖建造等所組成的巖石。巖石經(jīng)受了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使其發(fā)生不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化、花崗巖化,最終形成富鈾花崗巖。

對湘南西山花崗質(zhì)火山-侵入雜巖中的超鎂鐵巖包體產(chǎn)狀與礦物組成特征研究中發(fā)現(xiàn):包體與寄主巖石的界限清楚,主要由鐵橄欖石和鐵輝石組成,還有少量磁鐵礦和磷灰石。在花崗質(zhì)巖石中出現(xiàn)這種特殊類型包體具有重要地質(zhì)意義。

華南地區(qū)位于中生代歐亞大陸板塊構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶的華南陸塊中部,橫跨揚(yáng)子板塊和華夏板塊,是我國有色金屬、稀有金屬、稀土金屬和貴金屬等資源的重要礦產(chǎn)區(qū)(蔡錦輝和韋昌山等.2009)。由于板塊俯沖造成強(qiáng)烈的地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng),華南地區(qū)形成了非常豐富的花崗巖(張?jiān)罉虻?2009;南京大學(xué)地質(zhì)學(xué)系,1981)。三稀金屬

為了充分了解某鈾礦床礦石的浸出性能,摸清礦石粒度、浸出劑酸度、噴淋強(qiáng)度、浸出周期、浸出率等參數(shù),進(jìn)行了常規(guī)攪拌浸出、柱浸、高柱浸出試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該礦石的浸出性能較好,所得柱浸參數(shù)可以為下步該鈾礦床堆浸工業(yè)性試驗(yàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供必要的依據(jù)。

與花崗巖相關(guān)的成礦系列(斑巖型、花崗巖型)是欽杭成礦帶南段的重要找礦對象。燕山期成礦作用是該成礦帶礦床形成的重要因素,而花崗巖在該時(shí)期的活動(dòng)也強(qiáng)烈,因此花崗巖類與成礦關(guān)系的探討對找礦具有重要的指導(dǎo)作用和現(xiàn)實(shí)意義。本文簡要介紹了欽杭成礦帶的研究情況以及花崗巖類的特征及分類,旨在進(jìn)一步探討該成礦帶礦床與花崗巖在時(shí)空上的聯(lián)系,利于深入開展南段的找礦研究工作。

湘南癩子嶺花崗巖巖株侵位于燕山早期,其鋯石u-pb年齡為154～155ma,以富含li,rb,sn,w,nb,ta等稀有金屬元素,pb,zn等賤金屬元素以及h2o,f等揮發(fā)份為主要特征,具有明顯的垂直分帶。自下而上,在450～500m的垂直距離范圍內(nèi),從黑鱗云母花崗巖帶,經(jīng)淺色花崗巖(二云母花崗巖和鋰白云母花崗巖)帶、鈉長石花崗巖帶、云英巖帶、到塊狀石英和黃玉偉晶巖帶,各帶巖石的常量元素和微量元素組成都發(fā)生有規(guī)律的變化。高度發(fā)育的巖漿分異和熱液演化,是稀有金屬和賤金屬元素及揮發(fā)份逐步富集并成礦的關(guān)鍵機(jī)制。雖然大多數(shù)癩子嶺花崗巖的樣品都具有過鋁的特征,但由于該巖體特別是其較深部位的黑鱗云母花崗巖中zr,ree,y,nb,th,u等高場強(qiáng)元素含量高,鋯石的εhf值偏高(在-5.9和-1.9之間,平均-4.2),hf模式年齡tdm值偏低(在1.32ga～1.58ga之間,平均1.47ga),都顯示有地幔物質(zhì)的明顯參與,推測癩子嶺花崗巖的原始巖漿,可能來源于深部鋁質(zhì)a型騎田嶺花崗巖基,或者是與騎田嶺巖基相類似的鋁質(zhì)a型花崗質(zhì)巖漿體的分離結(jié)晶作用。

南嶺是世界最重要的鎢礦產(chǎn)地,鎢礦床成礦與燕山早期花崗巖漿活動(dòng)有關(guān),主要礦床類型為石英脈型、夕卡巖型,部分云英巖型。一般認(rèn)為,南嶺成礦花崗巖均經(jīng)歷了強(qiáng)烈的分異演化過程,分異作用主要是在深部完成的;分異機(jī)制以結(jié)晶分異為主;成礦作用與晚期巖漿作用有關(guān)。近年來的研究發(fā)現(xiàn),南嶺區(qū)域巖漿活動(dòng)存在大規(guī)模的

火山巖、砂巖、花崗巖墻面鋪貼施工工藝 一、施工準(zhǔn)備 1.材料要求 1)水泥：425號(hào)礦渣水泥或普通硅酸鹽水泥。 2)白水泥：425號(hào)白水泥。 3)砂子：粗砂或中砂，用前過孔徑5mm的篩，含泥量不得大于3%。 4)火山巖、砂巖、花崗巖：表面應(yīng)光潔、方正、平整；質(zhì)地堅(jiān)固，其品種、 規(guī)格、尺寸、色澤應(yīng)均勻一致，必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。不得有缺楞、掉角和裂紋等 缺陷。 5)云石膠、干掛膠、107膠和礦物顏料等； 6）石材表面應(yīng)刷石材防護(hù)劑或做防水保護(hù)層。 2.主要機(jī)具 水桶、木抹子、鐵抹子、中杠、靠尺、方尺、鐵制水平尺、灰槽、灰勺、毛 刷、鋼絲刷、笤帚、錘子、攢子、工程線、擦布或棉絲、鋼片開刀、小灰鏟、石 云機(jī)、勾縫溜子、線墜、盒尺等。 3.作業(yè)條件 1)墻面基層清理干凈，并灑水濕潤。 2)大面積施工前應(yīng)先放大樣，并做出樣板墻，確定施工工藝及操作要點(diǎn)，

提出用鈾礦石樣品ura平衡系數(shù)修正樣品的鈾含量,再進(jìn)行upb等時(shí)線擬合,從而獲得北方主要產(chǎn)鈾盆地更符合實(shí)際的成礦年齡。對含礦砂體中碎屑鋯石與相應(yīng)蝕源區(qū)中酸性火成巖類鋯石upb同位素年齡的對比研究,證明了含礦砂體直接來自中酸性火成巖類的剝蝕,指出該物源是形成富鈾砂體的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過對蝕源區(qū)巖石和盆地含礦地層不同部位的砂體巖石樣品的upb同位素體系演化特征的研究,論證了地浸型砂巖鈾礦的鈾源一是蝕源區(qū)活性鈾高的中酸性火成巖類;另一鈾源是有鈾預(yù)富集的沉積砂體。

根深溝鎢錫礦位于松潘—甘孜造山帶之鮮水河斷裂帶東部,產(chǎn)于云祝措二長花崗巖株內(nèi)外接觸帶。云祝措二長花崗巖是鎢錫成礦母巖,其硅、鋁過飽和,富堿,低鈣、鐵、鎂,屬鈣堿性巖,巖漿分異程度高;微量元素配分型式與正常大陸弧花崗巖類似,稀土分配模式為右傾輕稀土富集型,負(fù)銪異常,輕重稀土分餾明顯,屬褶皺造山后期陸殼重熔被動(dòng)侵位形成的"s"型花崗巖;花崗巖同位素年齡為112.4ma,巖體侵位時(shí)間為燕山晚期;巖漿期后成礦熱液向內(nèi)外接觸帶運(yùn)移,于節(jié)理、裂隙中充填交代成礦。

在對西華山花崗巖及成礦長期研究基礎(chǔ)上,根據(jù)近年鉆孔和坑道揭露以及巖體的同位素等時(shí)年齡測定等成果資料,將西華山復(fù)式花崗巖體劃分為燕山早晚兩期、三個(gè)階段、五次侵入體,進(jìn)一步闡述花崗巖多次侵入多次成礦的觀點(diǎn),提出西華山脈鎢礦床"月牙形"礦化模型。

通過建立高放廢物處置預(yù)選場研究區(qū)水文地質(zhì)遷移模型,分析ph、彌散度、擴(kuò)散系數(shù)和溫度等各種不同的影響因素在模擬中所起的作用。討論研究了花崗巖地下水中鈾擴(kuò)散吸附時(shí)的彌散度、擴(kuò)散系數(shù)、滲流速度、地下水化學(xué)成分等參數(shù),并用批式法測定了鈾在研究區(qū)花崗巖粉末中的分配系數(shù)。同時(shí)運(yùn)用美國地質(zhì)調(diào)查局的水文地球化學(xué)模擬軟件phreeqc-ⅱ模擬和預(yù)測鈾元素進(jìn)入花崗巖地下水后的濃度分布和遷移情況。結(jié)果表明,鈾在研究區(qū)地下水中遷移主要受ph值、彌散度、擴(kuò)散系數(shù)的影響。

文章通過對薊縣盤山地區(qū)已有的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、物化探資料和大比例尺的礦山勘查資料進(jìn)行綜合研究,發(fā)現(xiàn)盤山巖體的礦化類型在空間上呈現(xiàn)規(guī)律性分布,礦化幾乎全部集中于巖體與圍巖的內(nèi)外接觸帶上。礦化具有水平分帶性,巖體內(nèi)帶發(fā)育有中高溫含鎢石英脈型小型礦床,巖體邊部外接觸帶內(nèi)側(cè)發(fā)育夕卡巖型的磁鐵礦、含銅磁鐵礦等,巖體外接觸帶外側(cè)發(fā)育有夕卡巖型鉬、銅礦,巖體外接觸帶最外側(cè)發(fā)育有熱液型鉛鋅、銀礦等。盤山巖體的成礦作用主要受溫壓條件控制,并受制于含礦溶液性質(zhì)、構(gòu)造條件和圍巖條件,成礦具有多階段性和多期性。

花崗巖型鈾礦床是我國最重要的礦床類型，據(jù)統(tǒng)計(jì)占我國鈾總儲(chǔ)量的38％以上。與世界其他國家相比，我國也是花崗巖型鈾礦床最發(fā)育、類型最多、分布最廣泛的國家。同時(shí)我國花崗巖出露面積很大，約有85萬多平方公里，占我國大陸面積的9％左右，找礦遠(yuǎn)景很大。而南嶺是我國花崗巖型鈾礦床的重要產(chǎn)出地區(qū)，所以通過對本地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦研究。可以為找礦提供更好的指導(dǎo)。

文章簡要敘述了我國南方5省(區(qū))富鈾花崗巖和產(chǎn)鈾花崗巖概況,詳細(xì)討論了產(chǎn)鈾花崗巖的主要特征:斷裂構(gòu)造發(fā)育,蝕變作用非常強(qiáng)烈,經(jīng)常有二云母花崗巖出現(xiàn),中基性和酸性脈巖比較發(fā)育。正是這些特征,決定了它們產(chǎn)出鈾礦床的能力。

通過對我國華南地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖體與青海省產(chǎn)鈾花崗巖體的形成時(shí)期、巖石化學(xué)特征、含鈾性等的論述及青海省典型花崗巖型鈾礦點(diǎn)的特征描述,對青海省花崗巖型鈾礦成礦特征進(jìn)行了總結(jié),為以后青海省鈾礦找礦明確了方向,有利于加快青海省鈾礦找礦的步伐。

花崗巖型鈾礦床是我國最重要的鈾礦資源產(chǎn)出類型,鈾礦體以熱液脈的形式賦存在花崗巖體中。華南花崗巖眾多,但花崗巖型鈾礦床僅集中產(chǎn)出在為數(shù)并不多的幾個(gè)花崗巖體中,這些含鈾礦體的花崗巖一般被稱為產(chǎn)鈾花崗巖。產(chǎn)鈾花崗巖往往含有非常高的鈾含量(>10×10-6),并且鈾浸出率很高,能為后期熱液礦化提供鈾源。對華南這些具有成礦專屬性的產(chǎn)鈾花崗巖,其巖石成因以及鈾在花崗巖中的富集機(jī)制受到人們的關(guān)注。尋找同類型的產(chǎn)鈾花崗巖對于在華南進(jìn)一步尋找花崗巖型鈾礦床具有

郴州—?dú)J州鈾成礦帶緊鄰桃山—諸廣山花崗巖型鈾礦成礦帶,其成礦前景越來越受到關(guān)注。分析了郴州—?dú)J州地區(qū)花崗巖型鈾成礦地質(zhì)條件,認(rèn)為本區(qū)斷裂控礦明顯,富鈾巖體發(fā)育,特別是其北部地區(qū)花崗巖型鈾礦成礦條件較好。通過對航空放射性異常、水系沉積物、化探異常等要素的疊置分析,指出了郴州—?dú)J州地區(qū)鈾資源量擴(kuò)大的前景,認(rèn)為騎田嶺巖體是本區(qū)尋找花崗巖型鈾礦的有利地段。