華南印支期產(chǎn)鈾和非產(chǎn)鈾花崗巖黑云母礦物化學(xué)成分差異

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

手標(biāo)本照片 手標(biāo)本描述 巖石名稱：黑云母斜長花崗巖 英文名稱：biotiteplagiogranite 顏色：淺灰白色 構(gòu)造：塊狀構(gòu)造 結(jié)構(gòu)：中粒等粒結(jié)構(gòu) 礦物成分：主要由斜長石（67%）、石英（25%）和黑云母（8%）組成。 化學(xué)成分: sio268.92,tio20.47,al2o314.74,fe2o31.47,feo0.69,mno0.16,mgo0.79, cao2.47,na2o3.47,k2o1.86,p2o51.98,h2o- 所屬巖類及成因：酸性侵入巖，主要形成于洋中脊環(huán)境，常構(gòu)成堆晶巖上部層位。 產(chǎn)地：山東采集：王方正 藏號：074收藏：地大巖礦教研室 描述：廖群安數(shù)字化：廖群安 薄片照片 薄片描述 巖石名稱：黑云母斜長花崗巖 英文名稱：biotite

作者利用桂北太古代四堡群的變質(zhì)巖和用化學(xué)試劑配制該變質(zhì)巖的化學(xué)成分作為試料（加入純錫粉末１０ｍｇ），分別用純水，ｃ（ｋｆ）＝０．３ｍｏｌ／ｌ＋ｃ（ｎａｃｌ）＝０．１ｍｏｌ／ｌ和ｃ（ｈ＿３ｂｏ＿３）＝０．２ｍｏｌ／ｌ水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，在２００－５０ｍｐａ壓力和５８０－７５０℃溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果形成含錫黑云母花崗巖的造巖礦物──石英、正長石、奧－鈉長石、黑云母和錫石。作者通過顯微鏡下油浸法測定和ｘ射線分析，闡述這些造巖礦物的主要光學(xué)特征，并探討它們共生的物理化學(xué)條件，為殼源重熔型花崗巖的形成提供了造巖礦物學(xué)的理論佐證．

從構(gòu)造演化—巖漿作用—成礦流體系統(tǒng)將火山巖-花崗巖型鈾礦作為統(tǒng)一體開展成礦作用研究。在總結(jié)華南熱液型鈾礦成礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,根據(jù)區(qū)域鈾時(shí)空分布特征,結(jié)合成礦溶液的氫、氧同位素組成,從動(dòng)力學(xué)過程闡述了成礦物質(zhì)來源,并進(jìn)而分析了成礦流體演化及成礦作用過程。認(rèn)為早寒武世富鈾地層是華南熱液型鈾礦最本質(zhì)的鈾物質(zhì)來源,成礦流體是巖漿水和降水混合的產(chǎn)物,巖漿作用形成了成礦物質(zhì)的"匯"區(qū),燕山期伸展或向伸展過渡的地球動(dòng)力學(xué)背景下的巖漿作用,促成了成礦熱液系統(tǒng)的形成、演化及成礦作用的發(fā)生,隨著巖漿作用物質(zhì)-能量場的減弱,華南熱液型鈾礦成礦作用終止。

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。

廣西花山花崗巖體為燕山期形成的中粗粒黑云母花崗巖。通過其主量元素、微量元素和稀土元素地球化學(xué)特征的研究表明:花山巖體具有富堿、高鉀、低磷、高鐵鎂比值,富含u、th、pb、nb、ta等高場強(qiáng)元素(hfse)和rb、k等大離子親石元素(lile),明顯的ti、sr、p、ba負(fù)異常等特征。稀土配分模式為右傾的輕稀土富集型,具明顯的eu負(fù)異常,lree分異顯著,而hree分異不強(qiáng)。巖石地球化學(xué)特征初步表明其為殼?；旌蟻碓吹腶型花崗巖?；ㄉ綆r體為富鈾巖體,平均u=18.34×10-6,具有和華南產(chǎn)鈾花崗巖一致的特征巖石地球化學(xué)組分,存在廣泛的蝕變和礦化,表現(xiàn)出了比較良好的產(chǎn)鈾潛力。

　通過對大吉山花崗巖中黑云母化學(xué)成分特征的研究,發(fā)現(xiàn)大吉山黑云母花崗巖體中黑云母屬鐵鎂黑云母,而二云母花崗巖中黑云母屬富鐵黑云母。黑云母花崗巖是殼?；旌系漠a(chǎn)物,而階段二云母花崗巖屬殼源花崗巖。大吉山黑云母花崗巖成巖過程中可能存在玄武巖巖漿的底侵作用,這種底侵作用可能是大吉山鎢礦成巖成礦的地球動(dòng)力學(xué)背景之一。大吉山花崗巖體在演化過程中存在流體分異作用,與二云母花崗巖共存的流體更富氟,可能這種富氟和鎢等成礦元素的熱液流體形成了著名的大吉山鎢礦。

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。

佛岡黑云母花崗巖是大型東西走向的佛岡花崗質(zhì)雜巖體的主體部分、占雜巖體面積的85％。粗等?；蚓蘧О郀罱Y(jié)構(gòu)。由黑云母（2～6％）,石英（35～41％）,斜長石（an10～23,10～18％）和微紋長石（36～48％）組成,系黑云母花崗巖。黑云母具有低的mg/（mg+fe）值（0.17～0.21）。據(jù)全巖-礦物rb-sr等時(shí)線定年其定位年齡為167.5±7.5ma,mswd為2.4（中林羅世晚期）。在巖石化學(xué)成分上為富硅（sio2在71.74～77.64％）,中等過鋁質(zhì)（a/nkc平均為1.056）,鈣堿性-弱亞堿性（nk/a平均為0.797）,相對富k2o（k2o/na2o為1.66）。在微量元素和稀土0素組成方面,顯示nb虧損,具有低nb/fa值（平均5.94）,高rb/sr（198～41.71）,rb/nb（11～23）和k/nb（1498～2976）值;中-強(qiáng)eu虧損（eu/eu在0.12～0.46）;高的（la/sm）n值（1.67～5.39）等。在sr,nd,pb,o對同位素組成上,具有高的isr值（0.7116±0.0023）和εsr（t）值（96-103）;低的εnd（t）值（-6.19--8.93）。據(jù)模擬計(jì)算,其源區(qū)巖石中華南上殼端元約占66～69％,高的207pb/204pb(15.734)和206pb/204pb值(18.962～19.049)位于鉛構(gòu)造模式圖的上殼演化線域內(nèi),高δ18o‰（+9.3～+12.5）等。以上數(shù)據(jù)表明佛同黑云母花崗巖系該區(qū)中-下地殼層次的源巖部分熔融而成,與華南s型花

本文通過黑云母的電子探針方法測試,分析閩西南地區(qū)才溪巖體、四方巖體及羅卜嶺巖體中黑云母的地球化學(xué)特征及其成因意義。測試結(jié)果表明,才溪二長花崗巖中的黑云母為高鐵黑云母,而四方花崗閃長巖及羅卜嶺花崗閃長斑巖中的黑云母為高鎂黑云母,在由黑云母成分確定的物質(zhì)來源圖上,它們均落入殼-?；旌显磪^(qū)域,表明其成因類型都是殼-?；煸葱突◢弾r,但隨著形成時(shí)代的逐漸變新,其物質(zhì)組成成分中幔源組分逐漸增多。

研究目的：華東、華南地區(qū)廣泛分布有黑云母花崗巖，花崗巖全風(fēng)化層厚度大，工程地質(zhì)特性特殊。目前有多條高速鐵路在華東、華南區(qū)域興建，針對這種地層條件下的邊坡處理以及路基填筑成為極為關(guān)鍵的問題。為全面了解華東、華南地區(qū)黑云母花崗巖的工程地質(zhì)特性，在該區(qū)域多地取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，對風(fēng)化層的礦物風(fēng)化特征、物理特性、強(qiáng)度特性以及膨脹性進(jìn)行系統(tǒng)的探討，為該區(qū)域的鐵路建設(shè)提供可靠的依據(jù)。研究結(jié)論：（1）華東、華南地區(qū)黑云母花崗巖的礦物成分主要是石英、長石和黑云母，發(fā)生風(fēng)化蝕變的主要是長石和云母，長石風(fēng)化蝕變成高嶺石、伊利石或蒙脫石，黑云母蝕變?yōu)橐晾丸F錳質(zhì)物；（2）華東、華南地區(qū)黑云母花崗巖全風(fēng)化層結(jié)構(gòu)疏松，泥質(zhì)膠結(jié)為主，塑性指數(shù)在10％左右，屬于粉質(zhì)黏土的范疇；（3）黑云母花崗巖全風(fēng)化層原狀樣的摩擦角在27。左右，粘聚力均小于100kpa，粘聚力隨具體地區(qū)相差較大；（4）黑云母花崗巖全風(fēng)化層均不具有膨脹性；（5）該研究成果可為穿越花崗巖地區(qū)的鐵路勘察設(shè)計(jì)提供參考與借鑒。

大青山黑云母花崗巖主要由鉀長石(45%)、斜長石(15%～25%)、石英(25%)、黑云母(5%～10%)組成。主元素sio_2含量69.48%～72.40%,k_2o+na_2o含量7.74%～9.58%,k_2o>na_2o,a/cnk為1.0～1.17,具過鋁質(zhì)-強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖特征;稀土元素分餾較強(qiáng),ree配分型式具中等負(fù)eu異常;微量元素在原始地幔(pm)標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上顯示rb、th、k、nd相對富集,nb、sr、ti相對虧損,巖石地球化學(xué)特征與碰撞花崗巖類似。本文對大青山地區(qū)料木山黑云母花崗巖進(jìn)行高精度鋯石shrimpu-pb定年研究,其形成時(shí)間為2430±19ma,可能代表鄂爾多斯陸塊與陰山微陸塊碰撞造山巖漿熱事件年齡。區(qū)域上埃達(dá)克質(zhì)巖、贊歧巖、colcepet花崗巖同位素年齡均為2470～2330ma,預(yù)示著這一地區(qū)在古元古代早期可能已經(jīng)出現(xiàn)與板塊消減相關(guān)的陸-陸碰撞造山帶。古元古代花崗巖的巖石地球化學(xué)和同位素年代學(xué)特征表明烏拉山-大青山麻粒巖相帶是一條古元古代造山帶。

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?？梢詾檎业V提供更好的指導(dǎo)。

為了研究黑云母花崗巖對沖擊荷載作用時(shí)的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng),采用大直徑分離式hopkinson壓桿裝置對黑云母花崗巖進(jìn)行了動(dòng)態(tài)壓縮及動(dòng)態(tài)劈裂抗拉試驗(yàn),分析了黑云母花崗巖的動(dòng)態(tài)壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線、動(dòng)態(tài)壓縮破壞形態(tài)以及動(dòng)態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度等動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)隨著沖擊荷載的變化規(guī)律。結(jié)果表明:黑云母花崗巖的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度隨著子彈沖擊加載速度的增加而明顯提高,在15.0m/s左右時(shí),動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)到347.1mpa;隨著子彈沖擊加載速度的增加,黑云母花崗巖破壞的形式是從塊狀到粉狀;與靜態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度相比,動(dòng)態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度也有較大幅度的提高。

王仙嶺花崗巖侵位于印支期。過去一直認(rèn)為荷花坪錫鉛鋅礦為印支期礦床,與王仙嶺巖體有關(guān)。經(jīng)多年的野外考察和鉆孔資料研究發(fā)現(xiàn),荷花坪地區(qū)存在隱伏花崗巖體,其巖性不同于王仙嶺花崗巖。本文選取鉆孔中粗粒黑云母花崗巖,利用la-mc-icp-ms法對其進(jìn)行鋯石年代學(xué)研究,獲得u-pb年齡為(157.1±0.8)ma,顯示其為燕山早期。荷花坪花崗巖a/cnk比值為1.02,ree總量為357×10-6,lree/hree比值為2.83,zr+nb+ce+y含量為398×10-6,與a型花崗巖特征一致,明顯不同于王仙嶺s型花崗巖。這些地球化學(xué)特征與南嶺地區(qū)含錫花崗巖非常類似。南嶺地區(qū)鎢錫成礦大爆發(fā)發(fā)生在燕山早期,荷花坪錫鉛鋅礦可能與此燕山期隱伏巖體有關(guān)。

雙溝狗頭坡花崗巖屬高sio2、k2o的過鋁質(zhì)a2型后造山(后碰撞)型花崗巖,形成于伸展構(gòu)造背景下(地殼厚度<15km)。u-pb鋯石測年得到雙溝巖體的年齡為235.4±1.4ma。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析,雙溝巖體的侵位時(shí)間和地球化學(xué)性質(zhì)說明t2末期之前,金沙江-哀牢山洋盆業(yè)已閉合,碰撞造山期已經(jīng)結(jié)束,研究區(qū)進(jìn)入了造山帶垮塌機(jī)制下后造山的伸展階段。

長期以來,義敦島弧帶及甘孜―理塘結(jié)合帶一直都是地質(zhì)學(xué)界研究的熱門地段,加之其特殊的大地構(gòu)造位置和豐富的貴金屬(譚洪旗等,2016)、有色金屬等礦產(chǎn)資源而倍受廣泛關(guān)注。川西雀兒山中酸性復(fù)式巖體位于義敦島弧帶北東端、甘孜―理塘結(jié)合帶南西端,大地構(gòu)造位置處于巴顏喀拉前陸盆地褶皺帶(松潘―甘孜地塊)與德格―中甸陸塊、芒康―思茅陸塊的結(jié)合部,是三江構(gòu)造帶的一個(gè)重要組成部分(劉樹文等,2006),而燕山期黑云母二長

巖漿的化學(xué)成分和礦物成分——本資料為巖漿的化學(xué)成分和礦物成分，共22頁概況：在巖漿中的含量稱為全堿（alk）含量。因?yàn)閚a2o、k2o在地幔和地殼中的含量差別顯箸，是主要元素中最容易熔融的組分，因而對源區(qū)的組成、部分熔融程度的變化以及巖漿的演化過程反應(yīng)敏...

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)。

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。

文章在對花崗巖型鈾礦成礦特征進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,歸納、總結(jié)了花崗巖型鈾礦成礦規(guī)律和主控因素。通過典型鈾礦床建模、預(yù)測類型劃分、地物化遙要素提取、gis綜合集成等,實(shí)現(xiàn)了預(yù)測范圍內(nèi)1∶25萬至1∶5萬比例尺鈾礦資源定位、定量預(yù)測,并提出重點(diǎn)勘查桃山諸廣預(yù)測工作區(qū)、新建近10個(gè)花崗巖型鈾礦基地、探索藏東鈾礦遠(yuǎn)景區(qū)的工作部署建議。

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。