華南花崗巖型鈾礦成礦特點及其找礦標志

黃 迪，周文俊

（1.東華理工大學地球科學學院，江西南昌330013；2.江西省地礦局九一六大隊，江西九江332000）

華南花崗巖型鈾礦成礦特點及其找礦標志

黃 迪*1，周文俊2

（1.東華理工大學地球科學學院，江西南昌330013；2.江西省地礦局九一六大隊，江西九江332000）

花崗巖型鈾礦是我國華南地區(qū)主要的鈾礦類型之一。系統(tǒng)地總結了前人對于華南花崗巖型鈾礦的遷移形式、產鈾花崗巖特征、堿交代及中基性、酸性巖脈與鈾成礦關系等方面的研究成果，對于今后華南地區(qū)區(qū)域找礦具有指導意義。

華南；花崗巖型鈾礦；成礦特點

華南花崗巖型鈾礦與花崗巖巖體分布關系密切，花崗巖呈現(xiàn)多期多階段演化的特點，多產于印支、燕山及喜山期花崗巖內。產鈾花崗巖體主要分為2類，一類是重熔型花崗巖，另一類為同熔型花崗巖，其中以重熔型花崗巖為主。近年來，對隱伏花崗巖的研究，對尋找花崗巖型鈾礦具有重要意義，并取得了一些成果[1]。

前人研究發(fā)現(xiàn)堿交代、基性巖脈等與花崗巖型鈾礦的關系對找礦指導具有重要意義。

1 華南花崗巖型鈾礦床區(qū)域地質特征

華南地處歐亞大陸東緣，瀕臨西太平洋，由揚子地塊和華夏地塊組成。華南的北面有晚古生代和早中生代的秦嶺—大別造山帶橫亙于華北地塊與揚子地塊之間，西面有青藏高原與揚子地塊接壤[2]。華南花崗巖型鈾礦床絕大多數(shù)分布在后加里東隆起帶內，受鈾含量較高的花崗巖體控制。自中生代開始，該區(qū)進入伸展裂陷構造發(fā)育期。且本區(qū)基性巖脈與礦床關系十分明顯[3]。

燕山運動早期，由于受西太平洋西緣庫拉板塊北北西向和印度板塊北東向的擠壓作用，區(qū)域應力機制為擠壓性質；晚中生代—古近紀由于庫拉板塊向歐亞板塊俯沖，且俯沖角度由低角度向中角度轉變，造成上覆地層的伸展性質，使本區(qū)出現(xiàn)一系列與伸展作用有關的巖漿活動，包括大范圍的酸性（A型花崗巖與酸性火山巖）和基性（玄武巖、輝綠巖、煌斑巖等）巖漿活動，形成一些構造斷陷盆地。受構造巖漿活動的控制，規(guī)模較大的熱液鈾礦多產在大的構造交叉部位和巖漿活動劇烈地區(qū)。

2 鈾成礦特點

2.1 鈾的遷移形式

大量的鈾成礦模擬實驗和鈾礦床研究資料均表明，鈾主要以碳酸鈾酰配合物運移。賦存于花崗巖中的鈾以晶質鈾礦為主，自深部向上遷移時主要以四價和六價鈾形式遷移。關于熱液中鈾在淺部沉淀成礦的問題，一般認為鈾酰絡合物解體游離出的UO2+2被黃鐵礦還原為UO2（瀝青鈾礦）。金景福[4]等指出，在接近巖漿作用溫壓條件的還原性初始含礦熱液中，鈾主要以四價形式遷移，而在熱液上升運移的過程中，鈾主要以六價鈾的絡合物遷移，從成礦前階段到成礦后階段，熱液中鈾的遷移形式由UO2（CO3）4-3向UO2F4-2、UO2（CO3）2-2和UO2+2形式轉變。

2.2 產鈾花崗巖特征

華南花崗巖型鈾礦主要有硅化帶型、硅質脈型、碎裂蝕變巖型、花崗巖外帶型。同位素年齡值集中于（138～172）Ma和（198～250）Ma兩個階段[5]，為燕山早期和印支期。產鈾巖體為具有高鋁、富鈾、富硅（鉀）、低鈣、低暗色組分的酸性花崗巖。華南印支期花崗巖侵入后，為成礦提供了大量鈾源，后經歷了地殼擠壓及拉張，并且由于燕山期花崗巖的侵位和堿交代作用，使得早期熱液破壞了富鈾花崗巖的結構和富鈾礦物，為鈾的運移奠定了基礎[3]。馮明月[6]（2012）對產鈾花崗巖與富鈾花崗巖做了大量研究，分析得出：（1）產鈾花崗巖是斷裂構造非常發(fā)育的花崗巖；（2）產鈾花崗巖是蝕變非常強烈的花崗巖；（3）二云母花崗巖是產鈾巖體的重要標志；（4）酸性、中基性巖脈發(fā)育是產鈾花崗巖的重要特征。產鈾花崗巖大多數(shù)是多期多階段的復式巖體，如諸廣—貴東巖體[7]，大多數(shù)的鈾礦床均產于印支—燕山期花崗巖中，其巖性主要為黑云母花崗巖或二云母花崗巖，少量二長花崗巖和堿性花崗巖，具中—粗粒似斑狀結構，巖石化學特征表現(xiàn)為富硅、偏堿，K2O＞Na2O，鋁過飽和，暗色礦物組份少，鈾含量較高，普遍含細分散的晶質鈾礦，活動鈾比例大，成礦物質來源主要是花崗巖體。

2.3 堿交代與鈾成礦關系

在華南地區(qū)，在（160～65）Ma期間，至少有4次堿交代[8]。按分布范圍和堿質來源，有2種花崗巖的堿交代[9]:一是局限于復式花崗巖內部，由巖漿晚期分異而成，處于半開放、半封閉體系的K、Na不能徹底分離而只能疊加交代原巖；二是見于花崗巖內部且擴展到圍巖中，開放體系，堿質熱液為幔源成因。由于堿質熱液在沿區(qū)域性深大斷裂、深層次伸展構造向上運移的距離長，演化時間長，因此K、Na完全分離，表現(xiàn)為各自的交代蝕變作用。研究表明，經堿交代作用，含鈾副礦物在堿性熱液中不穩(wěn)定而大量減少甚至消失，鈾被大量帶出，進入熱液體系，在成礦階段伴隨綠泥石化、赤鐵礦化、碳酸鹽化，大部分以裂隙充填物的形式沉淀。

在粵北石土嶺鈾礦成因被認為是沿深層次伸展構造上升的地幔流體的交代作用形成[10]，其依據為：①堿交代的形成時間與粵北、諸廣巖體內的基性巖脈形成時間（約140 Ma[11]）一致；②呈帶狀分布的堿交代作用可能與基性巖脈侵入有關；③南嶺地區(qū)鈾礦年齡為（140～47）Ma，正處于該區(qū)地殼伸展期，地幔流體沿板塊俯沖造成的深層次構造進入地殼并與地殼巖石發(fā)生堿交代作用；④堿交代作用通常具有面狀展布特征，然而巖漿后期殘余熱液的滲透能力較弱，不能形成面狀堿交代，相反，地幔流體具有超強滲透能力而形成面狀堿交代；⑤石土嶺礦床形成時期正值粵北地區(qū)伸展構造發(fā)育期，為地幔流體的流動提供了通道，因而可產生廣泛的堿交代作用。

2.4 中基性、酸性巖脈與鈾成礦關系

中基性巖脈所反映的是該區(qū)的巖漿等熱液活動，其形成時間要晚于花崗巖，但與早期鈾礦化年齡相近，在花崗巖體固結以后，由于引張應力條件下侵入，是在太平洋板塊俯沖引起的地殼伸展、巖石圈減薄的構造背景下形成的。中基性脈巖及酸性脈巖的侵入，反映了巖體淺部與深部巖漿室甚至上地幔的聯(lián)系，為深部或上地幔熱流體上升提供了條件。同時，它們所在的區(qū)域形成了地熱高場，為深部熱水循環(huán)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，為鈾的活化遷移提供了有利環(huán)境[6]。如貴東地區(qū)[12]，下莊鈾礦田基性巖脈大量發(fā)育，且與鈾礦化關系密切。礦體往往賦存于中基性巖脈與斷裂交匯、復合處，且成礦成巖年齡接近。其研究發(fā)現(xiàn)，基性巖脈能提供高熱、高驅動能和S、C、Cl等還原劑等物源。林錦榮等[13]（2011）通過對贛南中新生代晚期巖脈進行SHRⅡMP U-Pb年齡測定，確定該區(qū)酸性巖脈的形成年齡為（94～99）Ma，并且結合該區(qū)基性巖脈年齡105Ma，認為該區(qū)晚期巖脈形成年齡為（94～105）Ma，與該區(qū)鈾成礦年齡相一致。基性巖脈大量出露表明該區(qū)形成環(huán)境為大陸地殼拉張環(huán)境，造成地幔基性巖漿出露地表。范洪海[14]（2005）通過對相山地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)區(qū)域性拉張作用的主要表現(xiàn)為中基性脈巖的穿插及一系列北東向張性斷陷盆地的形成。中基性巖漿的主要活動產物為中基性的潛石英二長斑巖脈及煌斑巖脈，其年齡與粵北地區(qū)以輝綠巖脈形成為標志的拉張作用開始的時間（140Ma±）基本一致，但和東南沿海地區(qū)以一系列堿性（A型）花崗巖以及雙峰式火山巖形成為標志的拉張作用開始的時間（100Ma±）差異明顯。表明它們都受控于晚中生代時期太平洋板塊向亞洲大陸俯沖的動力學機制。

3 找礦標志

根據前人的研究，華南地區(qū)花崗巖型鈾礦的找礦思路及方向可以分為以下幾點：

（1）構造、巖漿、蝕變“三位一體”是鈾礦形成的最有利部位，因此也是花崗巖型鈾礦找礦的重要靶區(qū)[15]；

（2）華南多階段多其次的構造活動，使得大陸地殼巖石圈伸展，造成一系列的基性、酸性的巖漿活動，且為鈾的運移和富集提供了通道；

（3）堿交代蝕變是由于地幔堿質熱液的帶入，其深層次反映的是大地構造活動，且堿交代作用的時期與成礦熱液及主成礦期的關系密切，因此堿交代作用是華南鈾礦找礦的重點之一；

（4）中、基性的侵入反映的是該區(qū)地殼拉張環(huán)境的大地構造背景，巖漿熱液從地幔上升至地殼，與圍巖發(fā)生水巖反應，其熱液中提供的S、C、Cl等還原劑使得鈾被淋濾出來，并以碳酸鈾酰絡合物的形式運移，因此，中基性巖脈也是華南鈾礦找礦的重點。

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A

1004-5716(2015)03-0163-03

2014-09-22

黃迪（1990-），男（漢族），江西九江人，東華理工大學地球科學學院在讀碩士研究生，研究方向：地球化學。