【摘 要】
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花岗岩型铀矿是我国最重要的工业铀矿床类型之一,该类型铀矿床在空间上和成因上与富铀花岗岩体有密切关系。前人研究表明,岩浆的结晶分异程度越强,母岩的铀含量越高,就越容易形成富铀岩体。苗儿山铀矿田是华南地区五大铀矿田之一,其中就发育有豆乍山、香草坪、张家等富铀花岗岩体。本文以豆乍山岩体为例,以锆石(富铀)及其矿物包裹体为研究对象,探究了岩浆演化过程中氧逸度、温度、压力等参数的变化,并进一步探讨了对铀预富
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花岗岩型铀矿是我国最重要的工业铀矿床类型之一,该类型铀矿床在空间上和成因上与富铀花岗岩体有密切关系。前人研究表明,岩浆的结晶分异程度越强,母岩的铀含量越高,就越容易形成富铀岩体。苗儿山铀矿田是华南地区五大铀矿田之一,其中就发育有豆乍山、香草坪、张家等富铀花岗岩体。本文以豆乍山岩体为例,以锆石(富铀)及其矿物包裹体为研究对象,探究了岩浆演化过程中氧逸度、温度、压力等参数的变化,并进一步探讨了对铀预富集、成岩成矿的指示意义,最后形成了如下认识:(1)豆乍山花岗岩为过铝质S型花岗岩,具有过铝、富硅、富碱的特征,其分异指数高(DI=89.20~93.06,平均值90.91),岩浆经历了较强结晶分异作用。其主要富集Th、U、Rb和Ta,亏损Sr、Ba、Ti,且呈现出典型的“右倾海鸥型”稀土配分模式。豆乍山岩体形成于印支晚期后碰撞阶段,由加厚地壳中的泥质变质岩部分熔融形成,铀含量较高,可作为铀源岩。(2)锆石多具有明亮核部与高铀黑边的现象(即核——边结构)。锆石的矿物包裹体及微量元素分布特征表明,核——边结构的形成与放射性(主要是U)元素的差异富集有关。锆石核部(低铀区)至边部(高铀区)氧逸度具有逐渐降低的趋势,表明岩浆的氧逸度的降低有利于铀在锆石边部大量富集。氧逸度是控制铀富集的重要因素,因此形成了具有明显核——边结构的锆石。(3)锆石中主要有黑云母等镁铁质矿物包体,钾长石、钠长石及石英等长英质矿物包体(及较多熔融包裹体)。金属矿物包体主要有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、钛铁矿(及极少数赤铁矿)等。除此之外,还有磷灰石、独居石、晶质铀矿、铀石、及铀-钍过渡系列等。并且不同铀含量分带具有特征的包裹体矿物组合,如低铀区主要为云母类±钛铁矿;过渡区主要为赤铁矿+硫化物+钛铁矿+铀钍矿物+独居石+长石类;而高铀区为硫化物+铀钍矿物+独居石+磷钇矿±长石类±石英。(4)磷灰石的地球化学特征与全岩之间具有强相关性。磷灰石的F/Cl比、Sr/Y比、Ce/Pb比分别可用来反映岩浆含水量、岩浆分异程度及岩浆源区等特征;除此以外,磷灰石中Mn、Eu、Ce、V、As、Fe、S等氧化还原敏感元素的丰度及Th、U含量,能反映出其寄主岩浆氧逸度特征。因此磷灰石及锆石包体磷灰石都具有指示寄主岩石特征及岩浆性质(如氧逸度、温度、压力)的作用,可作为研究岩浆物理化学条件的重要指示剂。(5)黑云母的地球化学特征可以反映花岗岩的物理化学条件(如花岗岩的结晶温度、压力及氧逸度)、成岩构造环境及与铀富集的关系,因此造岩黑云母及锆石包体黑云母对于深入了解岩体特征、成矿构造环境具有重要意义。(6)锆石的铀含量与铀源岩及熔体中的铀含量具有良好正相关关系,可以作为产铀花岗岩的一个判别标志,对于评价岩体的产铀远景方面具有重要意义。而且锆石结晶过程中温度、氧逸度及铀含量的变化条件,可以作为岩浆中铀大量卸载的上限条件,对豆乍山岩体中铀的预富集机制研究、对岩浆演化过程中铀的富集、卸载及成矿的条件研究具有重要指示意义。
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