米易海塔地區(qū)混合巖型鈾礦微量元素特征

劉云鶴，陳友良，常 丹，李巨初，李文賢，周 君

（1.成都理工大學(xué)地學(xué)與核技術(shù)重點實驗室，成都 610059；2.核工業(yè)280研究所，四川 廣漢 618300）

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米易海塔地區(qū)混合巖型鈾礦微量元素特征

劉云鶴1，2，陳友良1，常 丹1，李巨初1，李文賢2，周 君2

（1.成都理工大學(xué)地學(xué)與核技術(shù)重點實驗室，成都 610059；2.核工業(yè)280研究所，四川 廣漢 618300）

摘要：通過研究海塔地區(qū)混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素、稀土元素地球化學(xué)特征表明，區(qū)內(nèi)礦化長英質(zhì)脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體微量元素與稀土元素特征相似，說明其成因一致。區(qū)內(nèi)印支期花崗巖、五馬箐組片巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體在微量元素與稀土元素特征上有一定相似性，反映由片巖進(jìn)一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。綜合研究表明，混合巖化作用不是海塔地區(qū)混合巖型鈾礦形成的主要機制，鈾成礦主要與后期的構(gòu)造熱液活動有關(guān)。

關(guān)鍵詞：鈾礦；微量元素；地球化學(xué)；海塔地區(qū)

攀西地區(qū)位于揚子地臺西緣，橫跨康滇地軸和鹽源—麗江臺緣坳陷兩個Ⅱ級構(gòu)造單元，是我國重要的成礦區(qū)帶之一，也是我國重要的黑色、有色、稀土—稀有礦產(chǎn)品生產(chǎn)基地[1]，被列入全國地質(zhì)找礦“358”行動首批整裝勘查區(qū)。區(qū)內(nèi)有花崗巖型、火山巖型、混合巖型和砂巖型等多類型鈾礦化，共發(fā)現(xiàn)鈾礦（化）點數(shù)十個，是康滇地軸上少有的鈾礦化集中產(chǎn)區(qū)之一，也是找鈾礦最有希望取得突破的地區(qū)[2、3]。

多年勘查和研究表明，區(qū)內(nèi)混合巖型和花崗巖型鈾礦的礦化規(guī)模較大[4、5]，近年在攀枝花大田505地區(qū)混合巖中鈾礦找礦取得了新進(jìn)展，已初步控制的鈾礦資源達(dá)小型礦床規(guī)模。2013年米易海塔地區(qū)鈾礦勘查在變質(zhì)-混合巖中亦發(fā)現(xiàn)了較好的工業(yè)礦體，展現(xiàn)出較好的找礦前景。

1　成礦地質(zhì)背景

米易縣海塔地區(qū)出露地層主要為元古界五馬箐組中深變質(zhì)巖系及震旦—寒武系碳酸鹽巖—碎屑巖建造。五馬箐組主要為二云母片巖、片麻巖，局部混合巖化強烈。

照片1　A10點中的長英質(zhì)脈體（薄片，正交偏光6.3×10）

照片2　石英的碎裂紋及波狀消光 （薄片，正交偏光6.3×10）

該區(qū)位于華力西—印支期米易構(gòu)造—巖漿巖帶。華力西期巖漿巖主要為中基性巖石組合，噴出巖有峨眉山玄武巖，侵入巖有輝長巖、閃長巖等；印支期巖漿巖主要為中—酸（堿）性巖石組合，主要巖性為正長巖、花崗巖。海塔區(qū)內(nèi)花崗巖亦稱橫山巖體，沿撒蓮背斜軸部侵入于五馬箐組地層中，呈巖株或巖枝狀產(chǎn)出，主要由普通花崗巖組成，局部有鉀斑斜長花崗巖或顯微文象花崗巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主。近南北向普威—昔格達(dá)大斷裂是區(qū)內(nèi)最重要的控巖構(gòu)造，形成于華力西期，具張扭性質(zhì)，其多次活動誘發(fā)了區(qū)內(nèi)巖漿多次侵位與噴溢。受該大斷裂派生的海塔斷裂、橫山斷裂和風(fēng)流山斷裂的圍限，橫山巖體沿軸向近南北的撒蓮背斜核部就位，形成了該區(qū)區(qū)域構(gòu)造的基本格架，構(gòu)造線近南北向[6]。

區(qū)內(nèi)鈾礦化（以A10鈾礦點為代表）產(chǎn)于橫山巖體西部接觸帶附近的五馬箐組地層中（圖1）。鈾礦化主要產(chǎn)于混合巖化二云母片巖中的長英質(zhì)脈體中，脈寬0.5～6m，脈體產(chǎn)狀與片理一致或呈微角度斜切。鏡下鑒定A10點長英質(zhì)脈，由石英、微斜長石和變形狀黑云母組成，交代原巖斜長石（照片1）。長英質(zhì)脈主要由石英、微斜長石和少量黑云母組成，鏡下見石英、微斜長石交代原巖中的斜長石，石英具強烈波狀消光，長石、石英碎裂紋發(fā)育被鐵質(zhì)充填，反映脈體遭受了后期韌—脆性構(gòu)造作用（照片2）。除鈾礦化外，脈體中還有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦等硫化物，常以集合體形式生長于石英裂隙中。

在A10地區(qū)存在兩種產(chǎn)狀的長英質(zhì)脈體：一種為混合巖化（地殼深熔作用）過程中順片理產(chǎn)出的塑形長英質(zhì)脈（混合巖化長英質(zhì)脈體）；另一種為較晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體（下稱晚期長英質(zhì)脈體），其總體方向仍與片理一致，但局部可切割片理，且微裂隙較為發(fā)育，據(jù)野外觀察此種產(chǎn)狀的長英質(zhì)脈體與鈾礦化關(guān)系較為密切。

圖1　四川省米易縣海塔地區(qū)鈾礦地質(zhì)略圖

2　樣品的采集與分析

野外有針對性地采集了各類新鮮巖石樣品，包括礦化長英質(zhì)脈體，五馬箐組中的片巖、片麻巖、混合巖化長英質(zhì)脈體，印支期花崗巖及晚期的長英質(zhì)脈體等。

樣品經(jīng)手工逐級破碎、過篩，再將挑選后的樣品在瑪瑙缽里研磨至－200目。樣品分析測試送西南冶金地質(zhì)測試中心，用、Vista-MPX等離子光譜儀、AFS-3000雙道原子熒光光度計1、DY938 X射線光譜儀等檢測，檢測環(huán)境溫度20℃，濕度65%。

3　結(jié)果和討論

3.1微量元素地球化學(xué)特征

表1列出了海塔地區(qū)混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素含量?？梢钥闯?，在礦化長英質(zhì)脈體中顯著富集的微量元素有Pb、W、Mo、As、Sb和Sr等，而無論是混合巖化長英質(zhì)脈體還是晚期長英質(zhì)脈體的微量元素含量變化并不明顯。

表1　海塔地區(qū)混合巖型鈾礦巖礦石微量元素含量（單位：10-6）

圖2為各樣品的微量元素相對于球粒隕石的標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖，從圖中分析，總體上看印支期花崗巖（YWD-1）與五馬箐組的片巖（YA10W-1）、片麻巖（YWW-1）以及混合巖化長英質(zhì)脈體（ZK701-Y-3）具有較為相似的微量元素組成，其配分模式在Ba、La、Pr、Nd處表現(xiàn)為明顯的正異常，而在Nb、Pb、Sr處負(fù)異常明顯，屬于富Ba貧Sr的巖石，暗示這些巖石具有一定的成因聯(lián)系。從印支期花崗巖的Nb/Ta比值（11.25）來看，其數(shù)值落在大陸殼Nb/Ta比值（10～14）范圍[7]，推測印支期花崗巖具有殼源物質(zhì)特征，其可能是五馬箐組地層重熔的產(chǎn)物。而礦化長英質(zhì)脈體（TC02-Y-12）和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體（Y59-1）除個別元素外整體配分模式表現(xiàn)較為一致，反映兩種脈體的形成環(huán)境可能相似，其與混合巖化長英質(zhì)脈體在成因上可能有所差異。

3.2稀土元素地球化學(xué)特征

表2列出了海塔地區(qū)混合巖型鈾礦各類巖礦石的稀土元素含量。可以看出，礦化長英質(zhì)脈體相對于其他巖石顯著富集REE，說明在鈾成礦作用過程中亦伴隨著REE的強烈富集。各樣品LREE/HREE為1.50～17.15，平均為8.58；（La/Yb）N為1.26～64.56；平均為19.59；δ Eu值為0.16～0.89，平均為0.48；δ Ce值為0.98～1.06，平均為1.003；Σ REE介于（70.65～3 722.8），稀土分配模式為輕稀土富集右傾式。其中五馬箐組片麻巖，稀土配分模式相對平坦，輕重稀土分餾程度不明顯。

圖2　海塔地區(qū)巖礦石微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖

圖3為樣品的稀土元素相對于C1球粒隕石的標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖，可以歸納出3種類型的配分曲線：①礦化長英質(zhì)脈體（TC02-Y-12）和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體（Y59-1）表現(xiàn)出一致的曲線特征，以輕重稀土分餾不明顯、具有明顯的負(fù)Eu異常為特征，為相對平坦型稀土配分模式，說明此兩種長英質(zhì)脈體的成因一致。②混合巖化長英質(zhì)脈體（ZK701-Y-3）與五馬箐組的片巖（YA10W-1）表現(xiàn)出一致的曲線特征，以LREE富集、HREE虧損和具有弱的負(fù)Eu異常為特征，為輕稀土富集右傾稀土配分模式，反映混合巖化長英質(zhì)脈體的稀土組成相對其變質(zhì)原巖（基體）具有明顯的繼承性。③印支期花崗巖（YWD-1）與五馬箐組的片麻巖（YWW-1）表現(xiàn)出一致的曲線特征，以LREE富集、HREE平穩(wěn)，具有弱的負(fù)Eu異?；驘oEu異常為特征，為“L”型配分曲線。其與五馬箐組的片巖相比輕稀土特征相似，而重稀土相對富集，可能與巖石的進(jìn)一步重熔（花崗巖）和深熔（片麻巖）作用過程中富集重稀土元素有關(guān)。

綜合海塔地區(qū)混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素與稀土元素特征，可以看出礦化長英質(zhì)脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體的特征相似，此兩種長英質(zhì)脈體的成因一致。而印支期花崗巖、五馬箐組的片巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體在微量元素與稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片巖（變質(zhì)原巖）進(jìn)一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。而結(jié)合野外宏觀和鏡下觀察，直接由混合巖化作用形成的長英質(zhì)脈體中鈾礦化不明顯，各種熱液蝕變不發(fā)育，反映混合巖化作用并不是鈾成礦的主要機制。而礦化長英質(zhì)脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體中發(fā)育各種金屬硫化物及硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變，反映海塔地區(qū)的混合巖型鈾礦主要與后期的構(gòu)造熱液活動有關(guān)。

表2　海塔地區(qū)混合巖型鈾礦巖礦石稀土元素含量（單位10-6）及特征參數(shù)表

4　結(jié)論

通過對海塔地區(qū)混合巖型鈾礦各類巖礦石微量元素、稀土元素地球化學(xué)特征研究，初步結(jié)論為：

1）礦化長英質(zhì)脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質(zhì)脈體在微量元素與稀土元素的特征上較為相似，說明這兩種長英質(zhì)脈體的成因一致。

2）印支期花崗巖、五馬箐組的片巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體在微量元素與稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片巖進(jìn)一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質(zhì)脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。

3）混合巖化作用不是海塔地區(qū)混合巖型鈾礦形成的主要機制，鈾成礦主要與后期構(gòu)造熱液活動有關(guān)。

圖3　海塔地區(qū)巖礦石REE C1球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖

參考文獻(xiàn)：

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Trace Element Geochemistry of Chorismite Type Uranium Ore in Haita,Miyi,Sichuan

LIU Yun-he1,2CHEN You-liang1CHANG Dan1LI Ju-chu1LI Wen-xian2ZHOU Jun2
(1-Key Laboratory of Geosciences and Nuclear Technology,Chengdu University of technology,Chengdu 610059; 2-No.280 Institute,CNNC,Guanghan,Sichuan 618300)

Abstract:Geochemical characteristics of trace element and the REE for various rocks and minerals from the chorismite uranium ore in Haita,Miyi,Sichuan indicate that trace elements and REE of mineralized felsic veins are similar to those of felsic veins filling the in later ductile-brittle shear zone in the region.Indo-Chinese granite,schist and gneiss of the Wumaqing Formation,migmatization felsic veins are similar in trace elements and REE geochemistry which shows the uranium mineralization was related to structure and hydrothermal activity other than migmatization.

Key words:chorismite uranium ore; trace element; geochemical characteristics; Haita area

作者簡介：劉云鶴（1987-），男，四川廣漢人，碩士研究生，研究方向：礦床地球化學(xué)。

基金項目：國家自然科學(xué)基金“攀西地區(qū)混合巖型鈾礦成礦機理研究”（編號：41472073）；中國核工業(yè)地質(zhì)礦產(chǎn)事業(yè)部地質(zhì)調(diào)查項目“四川省米易縣海塔地區(qū)鈾多金屬礦調(diào)查評價”資助。

收稿日期：2015-02-25

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.008

中圖分類號：P619.14

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-0995（2016）01-0038-04