諸廣山成礦區(qū)鈾礦床成礦流體地球化學(xué)特征與成礦模式

費(fèi)天偉，羅 毅，孫 祥

（1.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局，湖南 長沙 410011；2.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評價技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造環(huán)境

諸廣山成礦區(qū)是我國主要產(chǎn)鈾區(qū)之一，位于湘、贛和粵3省銜接地帶，大地構(gòu)造位置處于歐亞大陸東南緣華夏板塊與揚(yáng)子板塊結(jié)合部位的閩、贛加里東褶皺地塊西緣，東南臨西太平洋板塊（菲律賓板塊），北西接江南造山帶，受前寒武系EW向構(gòu)造域和中新生代NE、NNE向東亞陸緣帶組成的造山帶共同影響［1］。前寒武紀(jì)EW向構(gòu)造系統(tǒng)與中新生代NE、NNE向構(gòu)造系統(tǒng)相交錯、疊置形成的鑲嵌式構(gòu)造和立交橋式構(gòu)造［2-3］，共同構(gòu)成了本區(qū)復(fù)雜的大地構(gòu)造格局。

1.2 成礦地質(zhì)作用演化

依據(jù)區(qū)域地質(zhì)演化與鈾成礦的響應(yīng)關(guān)系，諸廣山成礦區(qū)的成礦地質(zhì)作用可劃分為前寒武紀(jì)富鈾結(jié)晶基底、前泥盆紀(jì)富鈾褶皺基底、早中生代殼源重熔型富鈾花崗巖體形成、晚中生代伸展構(gòu)造-深源巖漿熱液鈾成礦等4個成礦地質(zhì)作用演化階段。

1.2.1 前寒武紀(jì)富鈾結(jié)晶基底演化階段

前寒武紀(jì)富鈾結(jié)晶基底除在東南部瀾河地區(qū)有少量出露外，多隱伏于巨厚的前泥盆紀(jì)地層之下（圖1）。構(gòu)成前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的巖性主要為角閃巖相的黑云斜長片麻巖、黑云斜長變粒巖、云母石英片巖、條帶狀混合巖和眼球狀鉀質(zhì)混合巖等。該套變質(zhì)巖的全巖 Sm-Nd 等時線年齡為（2 220±57）Ma， 屬古元古代。古元古代期的區(qū)域變質(zhì)作用和鉀質(zhì)混合巖化作用，導(dǎo)致了結(jié)晶基底變質(zhì)巖鈾的初始富集，巖石平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.2×10－6，即，本區(qū)第1次鈾的初始富集作用期。這種富鈾結(jié)晶基底的形成，為諸廣山地區(qū)鈾成礦奠定了物源、鈾源的基礎(chǔ)。

1.2.2 前泥盆紀(jì)富鈾褶皺基底演化階段

前泥盆紀(jì)富鈾褶皺基底由震旦系、寒武系和奧陶系地層組成，以形成圍繞諸廣山巖體周邊分布的巨厚層狀碎屑巖夾炭質(zhì)、硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖建造為特征，地層總厚度大于7 000 m。震旦系和奧陶系海相碎屑巖鈾含量不高，平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.94×10－6，寒武系的炭質(zhì)頁巖、含炭硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖的鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 30×10－6～100×10－6。 這是由于寒武紀(jì)期半封閉的海灣、瀉湖還原環(huán)境形成的有機(jī)質(zhì)、硫化物對鈾元素具有吸附作用，導(dǎo)致了鈾的預(yù)富集，即為本區(qū)第2次鈾預(yù)富集期。寒武系富鈾地層是諸廣山巖體花崗巖外帶型鈾礦床的主要賦礦層位。

1.2.3 早中生代殼源重熔型富鈾花崗巖形成演化階段

早中生代（印支中晚期—燕山早期）期，古西太平洋板塊開始向中國東部俯沖擠壓作用，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)發(fā)生了強(qiáng)烈的印支期和燕山期殼源重熔型富鈾花崗巖侵位活動，形成了富鈾的諸廣山復(fù)式巖體。印支期主要為粗粒斑狀黑云母花崗巖，鋯石U-Pb年齡為205～231 Ma，其中的殘留深色次圓狀老鋯石的UPb年齡為1 900 Ma。燕山早期主要為中粒少斑二云母花崗巖，其鋯石U-Pb年齡為169～181 Ma，構(gòu)成諸廣復(fù)式巖體的印支期和燕山早期花崗巖的 N（87Sr）/N（86Sr）值為 0.748～0.775，巖石的鋁飽和指數(shù) x（Al2O3）/［x（CaO）＋x（Na2O）＋x（K2O）］為 1.54～1.75，大于 1， w（FeO＋MgO＋TiO2）小于 4%，w（FeO）/w（FeO＋MgO）小于0.8，稀土元素分布為輕稀土富集型，δEu強(qiáng)虧損（0.2～0.3）；印支期花崗巖平均鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.8×10－6。以上參數(shù)反應(yīng)了諸廣山產(chǎn)鈾巖體屬重熔前寒武紀(jì)富鈾基底的產(chǎn)物，在重熔富鈾基底的花崗巖漿形成過程中，鈾元素得到進(jìn)一步富集，諸廣山產(chǎn)鈾巖體形成即為本區(qū)的第3次鈾預(yù)富集作用期。

1.2.4 晚中生代伸展構(gòu)造-深源巖漿熱液鈾成礦作用演化階段

晚中生代早（J3—K1）期，由于受到太平洋板塊俯沖擠壓作用，導(dǎo)致了大規(guī)模酸性花崗巖侵位熱隆弱伸展構(gòu)造作用，在區(qū)內(nèi)廣泛形成富鈾的A型花崗巖巖株、巖枝（鋯石U-Pb年齡為 143 Ma， 鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15×10－6～30×10－6）和正長巖、石英斑巖、輝綠巖、閃長巖（Rb-Sr等時線年齡為125～128 Ma）巖脈等深源巖漿巖組合及分布局限的晚侏羅世—早白堊世火山-沉積斷陷盆地和韌性剪切帶構(gòu)造。該期弱伸展構(gòu)造巖漿熱液活動，控制了區(qū)域性的面狀堿交代作用（鈉長石化、鉀長石化）、云英巖化、白云母化等中高溫?zé)嵋何g變及中高溫?zé)嵋衡櫝傻V作用 （成礦年齡：122～125 Ma， 成礦溫度： 290～330℃）［4］。晚中生代晚期—古近紀(jì)（K2—E）期，區(qū)內(nèi)以表現(xiàn)劇烈的NE向伸展拉張構(gòu)造作用為特征，在區(qū)內(nèi)形成了NE向的伸展斷陷紅盆和石英斑巖、輝綠巖、煌斑巖、閃長巖、堿性玄武巖（Rb-Sr等時線年齡：90～105 Ma）等深源巖漿巖脈組合與分布，以及形成了NE、SN向碎裂巖帶、硅化帶、角礫巖帶組合與分布［5］。該時期的伸展拉張構(gòu)造巖漿熱液活動導(dǎo)致了區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育帶狀堿交代作用和分布廣泛的硅化、螢石化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、水云母化和綠泥石化等中低溫?zé)嵋何g變作用及大規(guī)模的中低溫?zé)嵋衡櫝傻V作用［6］。諸廣山成礦區(qū)鈾礦床的主成礦期年齡為50～87 Ma，其成礦時代與晚白堊世—古近紀(jì)期伸展拉張構(gòu)造巖漿熱液活動期相吻合。

2 典型礦床地質(zhì)特征

諸廣山成礦區(qū)分布有20余個中大型鈾礦床［7-8］，研究表明，區(qū)內(nèi)鈾礦床雖然分布于不同的賦礦圍巖，但礦床成因均為中高溫、中低溫?zé)嵋盒停峭碇猩煺箻?gòu)造巖漿熱液在不同的構(gòu)造環(huán)境下沉淀形成的成礦系列。因此，對該區(qū)鈾礦床進(jìn)行分類，有利于找到相似的鈾礦床，為找礦勘查提供方向。筆者在深入研究區(qū)內(nèi)鈾礦床成礦構(gòu)造環(huán)境、成礦地質(zhì)作用的基礎(chǔ)上，依據(jù)礦床產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境、礦體構(gòu)造形式的原則，將區(qū)內(nèi)鈾礦床劃分為3類：

（1）產(chǎn)于花崗巖體內(nèi)帶碎裂蝕變花崗巖中的微脈浸染型鈾礦床，如鹿井325、326、324礦床，長江棉花坑302礦床，城口2401、2405礦床。

（2）產(chǎn)于花崗巖體內(nèi)帶硅化碎裂花崗巖中的脈型鈾礦床，如瀾河 201、361、236、235、231礦床，下洞子和羊角腦礦床。

（3）產(chǎn)于花崗巖體外帶構(gòu)造角礫巖脈型鈾礦床，如鹿井322礦床，秀才洞礦床，九龍徑礦床和南雄238礦床。

2.1 碎裂蝕變花崗巖微脈浸染型鈾礦床

碎裂蝕變花崗巖微脈浸染型鈾礦床是指空間上及成因上與碎裂蝕變花崗巖相聯(lián)系的花崗巖型鈾礦床，以長江棉花坑302礦床為例。

棉花坑302礦床位于諸廣山復(fù)式巖體南部，長江礦田的中部，處于NE向棉花坑斷裂和NW向油洞斷裂夾持的楔形斷塊區(qū)內(nèi)，礦床受近SN向碎裂蝕變花崗巖帶控制。

礦區(qū)廣泛分布印支期強(qiáng)過鋁質(zhì)中粒二云母花崗巖（鋯石U-Pb年齡為228 Ma）、燕山早期強(qiáng)過鋁質(zhì)中粒斑狀二長花崗巖（鋯石UPb年齡為169 Ma）和燕山晚期鉀質(zhì)細(xì)粒黑云母花崗巖巖株及花崗斑巖、偏堿性正長巖、煌斑巖等巖脈（Rb-Sr等時線年齡為90 Ma）。礦床賦存在印支期中粒二云母花崗巖與燕山晚期細(xì)粒黑云母花崗巖、正長巖脈、煌斑巖脈的疊置區(qū)。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要發(fā)育有NE、NW向及近SN向3組。NE向棉花坑斷裂為區(qū)域性先壓扭后張性的斷裂，NW向油洞斷裂為先壓扭后張性的斷裂，二者控制了棉花坑楔形斷塊的形成，近SN向碎裂蝕變構(gòu)造帶縱貫礦區(qū)，為礦床的主要含礦構(gòu)造帶。

礦床圍巖蝕變發(fā)育，成礦前為白云母化、鈉長石化和云英巖化蝕變；成礦期蝕變主要是微脈狀、脈狀硅化、紫色螢石化、黃鐵礦化和赤鐵礦化；成礦后蝕變主要為碳酸鹽化、梳狀石英疊加在成礦期蝕變帶中。

礦床礦體主要呈微脈浸染狀、脈狀。礦石礦物成分簡單，主要為瀝青鈾礦、黃鐵礦、赤鐵礦。脈石礦物為螢石、石英、方解石。礦石構(gòu)造多為膠狀環(huán)帶構(gòu)造，微脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)以鑲邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)和發(fā)絲狀結(jié)構(gòu)為主。

礦床瀝青鈾礦U-Pb年齡為75 Ma和87 Ma，成礦時代為晚白堊世。成礦溫度（爆裂法）為 220℃。

2.2 硅化碎裂花崗巖脈型鈾礦床

硅化碎裂蝕變花崗巖內(nèi)帶的脈型鈾礦床是指空間上及成因上同硅化碎裂花崗巖相聯(lián)系的花崗巖型鈾礦床，以百順鈾礦田瀾河201鈾礦床為例。

瀾河201鈾礦床位于諸廣山復(fù)式巖體南部，處在瀾河—百順NE向伸展構(gòu)造帶北東段，受NE、NW向和SN向3組硅化斷裂構(gòu)造帶交匯區(qū)控制。

礦區(qū)巖漿巖主要為印支期強(qiáng)過鋁型富鈾中粒斑狀二云母花崗巖，鋯石U-Pb年齡為231 Ma，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12×10－6，燕山晚期強(qiáng)過鋁質(zhì)富鈾中細(xì)粒二云母花崗巖，鋯石UPb年齡為143 Ma，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13×10－6，燕山晚期花崗斑巖脈和輝綠巖脈、煌斑巖脈Rb-Sr等時線年齡為90～105 Ma。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為NE、NW向和SN向3組硅化斷裂帶。3組構(gòu)造帶早期為壓扭性，表現(xiàn)為糜棱巖帶；晚期以伸展拉張作用為主，控制了燕山晚期花崗斑巖、輝綠巖脈、煌斑巖脈的侵位活動和硅化帶的形成及鈾礦化的分布。

礦床圍巖蝕變發(fā)育，成礦前主要為鈉長石化、水云母化、絹云母化和鐵綠泥石化為主，成礦期主要為硅化、赤鐵礦化和黃鐵礦化，成礦后發(fā)育較強(qiáng)的網(wǎng)脈狀碳酸鹽化蝕變。

礦床礦體呈群脈狀分布，礦床平均品位為0.563%。礦床鈾礦物主要為瀝青鈾礦、鈾石，伴生少量的黃鐵礦、赤鐵礦、白鐵礦、方鉛礦和黃銅礦，鈾的次生礦物有鈣鈾云母、鈾黑和硅鈣鈾礦等。礦床礦石結(jié)構(gòu)多樣，主要有包含結(jié)構(gòu)、篩孔狀包含結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、花紋狀鑲邊結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)和餅狀結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造以網(wǎng)脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、環(huán)帶狀構(gòu)造、葡萄狀構(gòu)造和鑲邊構(gòu)造為主。

礦床成礦年齡為87 Ma，成礦溫度為290～330℃。

2.3 外帶構(gòu)造角礫巖脈型鈾礦床

該類礦床指產(chǎn)于諸廣山復(fù)式巖體外帶寒武系地層和上白堊統(tǒng)碎屑巖中的構(gòu)造角礫巖帶內(nèi)的熱液脈型鈾礦床。該類型礦床一般規(guī)模較小，但礦床品位富，尋找該類型規(guī)模大的富礦床具有重要意義。以鹿井322礦床為例。

鹿井322礦床位于諸廣山復(fù)式巖體北段西側(cè)的外接觸帶中，處于鹿井礦田的西部，是鹿井礦田內(nèi)最大的鈾礦床。礦區(qū)地層由中、下寒武統(tǒng)地層和上白堊統(tǒng)地層組成。下寒武統(tǒng)地層巖性主要為長石石英砂巖夾炭質(zhì)板巖、含炭硅質(zhì)板巖、石煤層和灰?guī)r透鏡體，巖石的鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 4×10－6～7×10－6， 其中的炭質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30×10－6～100×10－6，為富鈾層。礦區(qū)上白堊統(tǒng)地層（紅色碎屑巖）不整合于寒武系地層和印支期—燕山早期花崗巖體之上。

礦床巖漿巖發(fā)育有印支期、燕山早期和燕山晚期等3期：印支期主要為鋁過飽和富鈾中粗粒斑狀黑云母花崗巖，與寒武系地層呈侵入接觸關(guān)系，鋯石U-Pb年齡為228 Ma，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23×10－6；燕山早期為鋁過飽和富鈾細(xì)粒少斑黑云母花崗巖，與印支期花崗巖體呈侵入接觸關(guān)系，鋯石U-Pb年齡為140 Ma，鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9×10－6；燕山晚期發(fā)育花崗斑巖脈、石英斑巖脈和偉晶巖脈等，侵位于寒武系地層之中。

礦區(qū)構(gòu)造主要發(fā)育有橫貫礦床北部的EW向壓扭性斷裂和NE向硅化斷裂角礫巖帶、NEE向硅化角礫巖帶、NNE向硅化角礫巖帶、NW向硅化角礫巖帶等5組，其中NEE向硅化角礫巖帶為礦床的主要控礦構(gòu)造。

礦床受 “印支—燕山早期富鈾花崗巖，燕山晚期花崗斑巖、石英斑巖巖漿熱液活動，NEE、NE、NW向和NNE向硅化斷裂角礫巖帶”三位一體控制。

礦床圍巖蝕變發(fā)育，礦前期熱液為黑云母石英角巖化、鉀長石化、電氣石化、云英巖化、白色硅化和綠泥石化等中高溫?zé)嵋何g變；成礦期熱液蝕變主要為赤鐵礦化、膠狀黃鐵礦化、紫色螢石化、棕色、灰色硅（玉髓）化、水云母化等中低溫?zé)嵋何g變；礦后期為淺色螢石化、硅化和網(wǎng)脈狀碳酸鹽化。

礦床礦體呈脈狀、透鏡狀，同時穿切接觸帶寒武系地層，礦床平均品位為0.097%，富礦石品位≥0.3%，礦床資源量屬大型。礦床礦石金屬礦物主要為瀝青鈾礦、黃鐵礦、赤鐵礦及少量方鉛礦、黃銅礦等。脈石礦物主要為螢石、石英、玉髓和方解石。礦床礦石構(gòu)造主要為脈狀、網(wǎng)脈狀及角礫狀構(gòu)造，其次為浸染狀構(gòu)造；礦石結(jié)構(gòu)為膠狀、粒狀結(jié)構(gòu)。礦床U-Pb等時線年齡為86 Ma。成礦溫度（螢石均一法）為182～190℃。

3 成礦流體地球化學(xué)特征

3.1 礦床的氧、氫、碳同位素組成特征

筆者對鹿井鈾礦田322、324礦床，百順鈾礦田361、201礦床，長江礦田的302礦床等10件成礦期脈體石英和方解石樣品測定了氧同位素和氣液包裹體的氫同位素組成。長江礦田302礦床，鹿井礦田324礦床碎裂蝕變巖-微脈浸染型鈾礦床和鹿井礦田322礦床、百順礦田361、201脈型鈾礦床的δ18OSMOW值分別為＋3.8‰～＋12.4‰和＋6.7‰～＋8.8‰。按測定的石英（方解石）包裹體的均一溫度291、 300℃計(jì)，用 Matsuhisa（1979）的同位素分餾方程求得與石英處于平衡時水的δ18OH2O值分別為－3.4‰～＋5.2‰和－1.2‰～＋0.9‰。其δ18OH2O值低于巖漿水的＋6‰～＋9‰。而它們的δDSMOW值分別為－86‰～－61‰和－72‰～－44‰，則與巖漿水的 δDSMOW值－80‰～－40‰和變質(zhì)水的δDSMOW值－65‰～－20‰基本相當(dāng)。在δ18OH2O－δD體系圖解上，所有樣品的O、H同位素值均落在靠近變質(zhì)熱液水和巖漿熱液水與大氣水的混合水區(qū)。以上結(jié)果表明，本區(qū)鈾礦床的成礦地質(zhì)流體具有變質(zhì)熱液水、巖漿熱液水和大氣水的三源混合水性質(zhì)。

鹿井礦田322礦床、百順礦田361、201礦床的碳同位素組成分別為 δ13C＝－6.9‰～－6.4‰和δ13C＝－7.4‰～－4.6‰。它們的δ13C值與原始巖漿熱液的δ13C值－8.5‰～－4‰基本相當(dāng)，反映出礦床成礦流體中的CO2可能主要來源于深部巖漿熱液。

3.2 礦床的硫同位素組成特點(diǎn)

鹿井礦田324、325碎裂蝕變巖-微脈浸染型鈾礦床成礦期黃鐵礦的δ34S值介于－5.4‰～－0.2‰之間，極差為－5.3‰，平均值為－2.5‰，與寒武系變質(zhì)巖、前中生代花崗巖的δ34S值相比雖有不同，但在其分布范圍之內(nèi)。它們與法國東北部塊狀橄欖巖的δ34S值－5.7‰～－0.8‰，平均值為－1.0‰相比則非常相似。百順礦田201、361兩個脈型鈾礦床的δ34S值介于－12.3‰～－10.1‰和－14.8‰～－13.7‰之間，極差分別為－2.2‰和－1.1‰，平均值分別為－14.1‰～－10.9‰。兩個礦床黃鐵礦的δ34S值變化范圍均極小，且與礦區(qū)內(nèi)輝綠巖中黃鐵礦的δ34S值相當(dāng)。以上黃鐵礦δ34S數(shù)據(jù)表明，本區(qū)鈾礦床成礦的地質(zhì)流體主要來源于深部，極有可能來源于上地幔與下地殼中成礦物質(zhì)的混熔和演化，并且其形成時的物理化學(xué)環(huán)境相對穩(wěn)定。

3.3 礦床稀土元素地球化學(xué)特征

筆者對本區(qū)鹿井礦田322、324、325礦床，百順礦田361、201礦床，長江礦田302礦床等48件成礦期、成礦前脈體石英和螢石進(jìn)行了稀土元素化學(xué)分析，分別測定了稀土元素的含量，并計(jì)算其有關(guān)參數(shù)值。成礦前的白色石英脈體的L/H值為8.31～12.84（平均值為 10.39）； w（La）/w（Sm）值為 8.34～15.7（平均值為15.36），屬輕稀土元素富集型；δEu值虧損不明顯，在成因上具有殼?；烊厶卣?；成礦期灰色、紅色石英脈體的L/H值為1.01～6.2 （平均值為 2.86）， w（La）/w（Yb）值為0.69～7.89（平均值為3.2），屬重稀土元素富集型，其 δEu值為 0.25～0.53（平均值為0.35）；瀝青鈾礦脈的稀土元素已達(dá)到高度富集，其∑REE 可達(dá) 698.44×10－6～2 536.32×10－6（平均值為 1 159.14×10－6）， 其 L/H 值為2.25～4.27 （平均值為 4.04）， w（La）/w（Yb）值為1.75～4.53（平均值為3.37），其δEu值為0.16～0.58（平均值為0.30），明顯反映了成礦期重稀土元素相對富集的特點(diǎn)，以上參數(shù)特征顯示出，從礦前石英脈-成礦期石英脈-瀝青鈾礦脈，成礦地質(zhì)流體是沿深斷裂上涌，并逐級分異的產(chǎn)物，其中瀝青鈾礦脈是經(jīng)歷了充分分異作用的最終產(chǎn)物。

3.4 礦床成礦期微量元素地球化學(xué)特征

諸廣山成礦區(qū)鈾礦床的微量元素分析結(jié)果及某些參數(shù)表明，鈾礦床礦石普遍富含Cu、Zn、 Ni、 Co、 Nb、 Pb、 Mo、 As、 Ba 和 F 等成礦元素。其中脈型鈾礦床富礦石的Ni、Co和V等元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為84.4×10－6、54.68×10－6和 625.37×10－6， 與礦區(qū)內(nèi)成礦期輝綠巖脈的Ni、Co和V含量相當(dāng)；Cu、Pb、Zn、Mo和Nb等金屬元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù) 分 別 為 265.8×10－6、 3 628.1×10－6、402.25×10－6、 928.98×10－6和 196.76×10－6，是地殼克拉克值的幾十倍至幾百倍；As、Ba和F等非金屬元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為640×10－6、 132.35×10－6和 2 698×10－6， 也顯示有明顯的異常；其w （Rb）/w （Sr）值為1.55～3.53，平均值為2.56，反映Rb在成礦地質(zhì)流體中具有相對富集特點(diǎn)。在碎裂蝕變巖型鈾礦床中主要是Pb、Zn、Mo、As和F等微量元素的含量較高，而Cu、Ni、Co、V和Nb 等元素的含量較低， w（Rb）/w（Sr）值為0.175～0.4，平均值為0.48，反映Rb在成礦地質(zhì)流體中富集程度較低。上述表明，本區(qū)脈型鈾礦床成礦物質(zhì)具殼?；煸刺攸c(diǎn)，并以深源的成礦物質(zhì)來源特征明顯，碎裂蝕變巖-微脈浸染型鈾礦床成礦物質(zhì)殼源特征明顯。

3.5 礦床成礦物理化學(xué)特征

3.5.1 成礦地質(zhì)流體的化學(xué)組成

對本區(qū)長江礦田302礦床，鹿井礦田322、324和325礦床，百順礦田361、201礦床的成礦期脈體石英、方解石和螢石（共20件樣品）的氣液包裹體分別做了液相和氣相成分分析。其結(jié)果表明，本區(qū)鈾礦床成礦地質(zhì)流體以相對富含陽離子 Na＋、K＋、Ca2＋和Mg2＋以及陰離子 HCO3-、 Cl-、F-和 SO42-為特征，與世界上許多超大型內(nèi)生鈾礦床的成礦地質(zhì)流體具有同一性。成礦地質(zhì)流體一般Na＋＞K＋，而且礦脈石英鐘氣液包裹體成分的陽離子含量變化較小，K＋為 0.187～0.281 mol·kg－1， Na＋為 0.398～0.934 mol·kg－1， Ca2＋為 0.478～0.780 mol·kg－1，Mg2＋為 0.021～0.226 mol·kg－1； 這反映了成礦作用的一次性和成礦地質(zhì)流體來源的同源性。

在礦床脈石礦物包裹體的氣相成分中，H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，為206×10－6～447×10－6， 平均值為 290×10－6， CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相對較高， 為 6.7×10－6～22.2×10－6， 平均值為11.56×10－6。因此，石英、方解石和螢石中可見含CO2的多相包裹體。在包裹體中普遍含有 CH40.6×10－6～0.26×10－6， 平均值為0.139×10－6，CO的含鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高，為1.0×10－6～2.3×10－6， 平均值為 1.35×10－6。成礦地質(zhì)流體的礦化度高，為1.509 7×10－6～3.651 5×10－6， 平均值為 3.045×10－6。 以上說明本區(qū)鈾礦床成礦地質(zhì)流體具礦化度高，其礦化形成于還原環(huán)境，其成礦地質(zhì)流體主要為 Ca2＋－Na＋、 K＋－HCO3－和 SO42－－CO2－H2O類型。

3.5.2 成礦溫度、壓力、fo2和鹽度

本區(qū)鈾礦床按成礦溫度分為中高溫和中低溫兩個類型。其中201、361等脈型富鈾礦床屬于中高溫成礦類型290～330℃；325、324和302等碎裂蝕變巖-微脈浸染型鈾礦床屬于中低溫成礦類型150～250℃。據(jù)8個礦床含礦脈石英的lg fo2計(jì)算，其lg fo2值為－49.95～46.633，平均值為－47.57。礦床成礦期灰色石英、紫色螢石的pH值為6.55和6.93，F(xiàn)2h值為－0.124～0.43。反映鈾礦床礦化形成于還原環(huán)境。

據(jù)區(qū)內(nèi)14個鈾礦床成礦期溶液的鹽度資料統(tǒng)計(jì)，本區(qū)鈾礦的成礦溶液鹽度在總體上比鄰近的下莊礦田要低，但其中201、361等脈型鈾礦床的成礦溶液鹽度偏高，其值為1%NaCl～4.8%NaCl之間，平均值為2.1%NaCl，而324、323、325和302等碎裂蝕變巖型鈾礦床成礦溶液鹽度均很低0.23%NaCl～0.8%NaCl。

以上成礦物理化學(xué)參數(shù)表明：區(qū)內(nèi)脈型鈾礦床的礦化主要發(fā)生于溫度較高、溶液鹽度偏高的弱堿性還原環(huán)境中；碎裂蝕變巖型鈾礦床的礦化主要形成于相對開放的中低溫度、低溶液鹽度的弱堿性還原環(huán)境，但它們的成礦物質(zhì)來源均主要來源于殼?；煸磶r漿熱液。

4 成礦模式

諸廣山成礦區(qū)包括硅化碎裂花崗巖脈型鈾礦床、碎裂蝕變花崗巖微脈浸染型鈾礦床和花崗巖外帶構(gòu)造角礫巖脈型鈾礦床3類，鈾成礦作用受統(tǒng)一的晚中生代伸展拉張構(gòu)造巖漿熱液作用控制，礦床成因類型均為中高溫、中低溫?zé)嵋盒?。礦床成礦模式地質(zhì)要素為：

（1）礦床空間定位要素：“強(qiáng)鋁過飽和印支—燕山早期富鈾花崗巖體或寒武系炭質(zhì)、硅質(zhì)富鈾層，晚中生代富鉀細(xì)粒黑云母花崗巖、花崗斑巖、正長巖、輝綠巖、煌斑巖和堿性玄武巖等殼?；煸磶r漿熱液活動，NE、SN向伸展拉張斷裂硅化帶或NE、NW向伸展拉張斷裂構(gòu)造角礫巖帶”三位一體疊合區(qū)。

（2） 成礦期： 中生代—新生代（K2—E）伸展拉張構(gòu)造深源巖漿熱液活動期成礦，成礦年齡為50～87 Ma。

（3）成礦鈾源：成礦鈾源主要來源于印支期、燕山早期富鈾花崗巖，富鈾花崗巖中的鈾又主要來自于印支期、燕山早期重熔富鈾的前寒武紀(jì)基底和寒武系富鈾地層。

（4）成礦熱液性質(zhì)：成礦熱液流體成因?yàn)橥碇猩律煺估瓘垬?gòu)造期殼幔混源成因的巖漿熱液流體與變質(zhì)熱液流體、下滲大氣水等3源混合成因，熱液流體富含礦化劑 （K＋、 Na＋、 F－、 Cl－、 HCO3－和 SO42－）和鈾元素。

（5）成礦熱源：晚白堊世—古近紀(jì)富鉀細(xì)粒黑云母花崗巖、花崗斑巖、正長巖、輝綠巖、煌斑巖 （Rb-Sr等時線年齡：90～105 Ma）和堿性玄武巖（Rb-Sr等時線年齡：70 Ma）等殼幔混源成因的巖漿活動期，提供成礦熱源，鈾成礦年齡為50～87 Ma，與晚白堊世—古近紀(jì)伸展拉張殼幔混源巖漿活動期相吻合，成礦溫度為170～330℃。

（6）控礦構(gòu)造：花崗巖內(nèi)帶貫通性NE向伸展拉張斷裂硅化帶，貫通性SN、NE向碎裂蝕變帶及外帶NE、NW向貫通性伸展拉張斷裂角礫巖帶為諸廣山成礦區(qū)的主要控礦構(gòu)造。

綜上所述，諸廣山鈾成礦地質(zhì)作用的演化過程是：經(jīng)歷了前寒武紀(jì)變質(zhì)巖基底鉀質(zhì)混合巖化作用鈾的初始富集，早寒武世炭質(zhì)、硅質(zhì)巖鈾預(yù)富集和印支—燕山早期殼源重熔型花崗巖鈾預(yù)富集等3次鈾的預(yù)富集作用及晚中生代伸展拉張構(gòu)造深源巖漿熱液鈾成礦作用演化過程。礦床的成礦熱液流體來源主要為晚中生代殼?；煸葱蜕钤慈鯄A性巖漿熱液，這種深源弱堿性巖漿熱液流體在沿貫通性伸展拉張斷裂構(gòu)造帶上涌的途徑中，對富鈾地質(zhì)體產(chǎn)生交代作用，不斷萃取巖石中的鈾及相關(guān)元素，并與變質(zhì)熱液、大氣水混合，形成了具有幔源、殼源和大氣水3源混合的富鈾熱液流體，在NE向與SN向硅化斷裂帶交匯區(qū)，或NE、NEE和NW向硅化斷裂帶、構(gòu)造角礫巖和碎裂巖帶的交匯區(qū)聚集成礦，并形成了一套相應(yīng)的鉀長石化、鈉長石化、綠泥石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化堿性蝕變礦物組合及硅化、螢石化、黃鐵礦化、水云母化酸性蝕變礦物組合。

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