相山礦田鄒家山礦床和山南礦床流體包裹體特征對(duì)比

薛棟 陳佳泓

摘 ?要：對(duì)相山鈾礦田中兩個(gè)重要鈾礦床鄒家山礦床和山南礦床，在已有工作研究基礎(chǔ)上，選取礦石中流體包裹體特征比較。結(jié)果表明兩者均存在兩個(gè)峰值區(qū)間，其中鄒家山礦床低溫階段122～162℃、高溫階段242～298℃;山南低溫階段220.5～240℃、高溫階段261.7～298.2℃，其對(duì)應(yīng)鹽度變化范圍鄒家山2.98～3.28wt%、3.88～4.18wt%;山南5.97～7.97wt%、9.97～10.97wt%，均一溫度與鹽度呈正相關(guān)關(guān)系。鄒家山礦床成礦流體密度為0.65～0.95g/cm3;山南礦床成礦流體密度為0.64～1g/cm3;兩者密度較為一致。經(jīng)過(guò)計(jì)算鄒家山礦床成礦壓力340.3×105Pa、204.57×105Pa，成礦深度為1.132km、0.68km;山南礦床成礦壓力506.8×105Pa、781.8×105Pa，成礦深度1.6km、2.6km。其氣相組分主要為H2，成礦環(huán)境均為還原環(huán)境。兩礦床成礦流體具有同源性，且成礦期次有所重疊，鄒家山礦床主要受后期構(gòu)造疊加影響較大。

關(guān)鍵詞：鄒家山礦床;山南礦床;包裹體特征

中圖分類號(hào)：P619.14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）13-0063-03

Abstract： Based on the existing work， the characteristics of fluid inclusions in two important uranium deposits， Zoujiashan deposit and Shannan deposit， in Xiangshan uranium ore field are compared. The results show that there are two peak ranges in Zoujiashan deposit， including 122～162℃ in low temperature stage， 242～298℃ in high temperature stage， 220.5～240℃ in Shannan low temperature stage and 261.7～298.2℃ in high temperature stage. The corresponding salinity ranges are 2.98～3.28wt% and 3.88～4.18wt% in Zoujiashan， 5.97～7.97wt% and 9.97～10.97wt% in Shannan， and there is a positive correlation between homogenization temperature and salinity. The density of ore-forming fluid of Zoujiashan deposit is 0.65～0.95g/cm3 and that of Shannan deposit is 0.64～1g/cm3. The metallogenic pressures of Zoujiashan deposit are 340.3×105 Pa and 204.57×105 Pa， the metallogenic depths are 1.132 km and 0.68 km， and the metallogenic pressures of Shannan deposit are 506.8×105 Pa and 781.8×105 Pa， and the metallogenic depths are 1.6 km and 2.6 km. The gas phase composition is mainly H2， and the metallogenic environment is reduction environment. The ore-forming fluids of the two deposits have homology and the metallogenic periods overlap， and the Zoujiashan deposit is mainly affected by the later tectonic superposition.

Keywords： Zoujiashan deposit; Shannan deposit; inclusion characteristics

前言

相山鈾礦田是我國(guó)重要的火山巖型鈾礦田，經(jīng)過(guò)多年的地質(zhì)勘探與研究，積累了豐富成果。前人對(duì)該礦田的成礦流體也研究顯著，但仍然存在許多不同的認(rèn)識(shí)，如成礦溫度方面的差異性、成礦流體來(lái)源的不同等。相山區(qū)域內(nèi)礦床主要分為花崗巖型，次火山巖型等，其中的代表就是鄒家山礦床與山南礦床，二者同時(shí)受鄒家山-石洞斷裂控制，但其礦床類型具有明顯的差異性。筆者通過(guò)對(duì)比鄒家山礦床和山南礦床的包裹體特征，闡述兩類礦床的差異性。

1 地質(zhì)背景

相山礦田是我國(guó)著名的、最大的火山巖型鈾礦田。它位于華南中生代陸相火山巖帶的西緣，屬于熱液脈型鈾礦田。礦田面積300余km2，平面呈橢圓形，為一大型塌陷式火山盆地。礦田受相山火山-侵入雜巖體控制，含礦巖石主要有碎斑熔巖、流紋英安斑巖、花崗斑巖等。礦田內(nèi)礦床眾多，鄒家山礦床和山南礦床就是其中的重要組成部分（圖1）。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 鄒家山礦床

鄒家山鈾礦床處于相山破火山口的塌陷區(qū)內(nèi)，位于相山鈾礦田西部的鄒-石斷裂帶的中段。礦區(qū)內(nèi)的地層出露簡(jiǎn)單，主要以晚侏羅世的碎斑熔巖為主，基底為震旦系千枚巖、石英云母片巖等淺變質(zhì)巖系，但未在地表出露。礦區(qū)外圍可見(jiàn)震旦-寒武紀(jì)淺變質(zhì)黑云母石英片巖、晚侏羅世的砂巖、砂礫巖夾熔結(jié)凝灰?guī)r，流紋英安巖、流紋英安斑巖等，往深部有流紋英安斑巖凝灰質(zhì)碎屑巖透鏡體（產(chǎn)于碎斑熔巖與流紋英安斑巖之間）及變質(zhì)巖（胡寶群等，2011），控礦的主斷裂構(gòu)造為NE向鄒家山-石洞斷裂及其次級(jí)構(gòu)造組成的斷裂帶，斷裂帶全長(zhǎng)約10千米，寬約200～300米，是由很多條平行的首尾相接的裂隙帶組成，該斷裂帶的主斷裂走向?yàn)?0°～60°，傾向NW或SE，傾角65°～80°。

鈾礦體主要賦存于碎斑熔巖和流紋英安巖中，受控于NE向鄒-石斷裂帶及其次級(jí)NW向和近似SN向斷裂，傾角35°～80°、傾向NW，呈不連續(xù)的脈狀、透鏡狀，一般寬約0.20～5.00m，平均厚度為1.00m，延深一般>100m。礦石平均品位超過(guò)0.3%。鈾礦石構(gòu)造較為單一，鈾礦物常以網(wǎng)脈狀、脈狀及浸染狀分布于石英脈中，可見(jiàn)部分鈾礦物圍繞黃鐵礦、方解石、磷灰石和TiO2礦物分布。鈾礦物主要為瀝青油礦，以及鈦鈾礦、鈾石、鈾釷石等。礦體與近礦圍巖界線比較清晰，其近礦圍巖蝕變作用普遍而強(qiáng)烈。由礦化中心向兩側(cè)依次為螢石化帶、水云母化帶、赤鐵礦化（紅化）帶和綠泥石化（灰色）蝕變帶，且整體表現(xiàn)為鉀化明顯。

2.2 山南礦床

山南礦床位于相山礦田北部，主要包括橫澗礦床、崗上英礦床和石馬山礦床，礦區(qū)位于鄒家山-石洞斷裂帶北段，因此區(qū)內(nèi)也以NE向構(gòu)造為主，還發(fā)育有近EW向、NNW向及近EW向的弧形火山塌陷構(gòu)造。橫澗-崗上英礦區(qū)西部及北西部出露基底變質(zhì)巖系，東部及東南部廣泛分布有上侏羅統(tǒng)打鼓頂組和鵝湖嶺組火山巖系，西部橫澗一帶出露有主要含礦巖次花崗斑巖。鈾礦化主要受構(gòu)造裂隙控制，而控礦的構(gòu)造裂隙主要呈帶狀分布于次花崗斑巖體內(nèi)及其內(nèi)外接觸帶附近，總體上與裂隙帶及巖墻的產(chǎn)狀十分密切。

含鈾礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，定位于花崗斑巖內(nèi)外接觸帶、斑巖體形態(tài)變異部位、斑巖體正上方或其侵位方向前方火山巖的裂隙密集帶。礦石礦物主要為瀝青鈾礦、鈦鈾礦和少量鈾釷石等，脈石礦物主要為螢石、方解石、鈉長(zhǎng)石、石英等、磷灰石、金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦等。圍巖蝕變類型以水云母化、紅化較為明顯，與成礦較為接近的螢石化水云母化、及后期螢石化、碳酸鹽化、硅化等等。

3 流體包裹體特征

流體包裹體作為原始成巖、巖漿熔融體或者成礦溶液的代表，是認(rèn)識(shí)成礦流體最有效、最直接的研究對(duì)象（邱林飛，2009）。本文測(cè)試數(shù)據(jù)主要選自與成礦同期的螢石、石英礦物中的原生包裹體，其均一溫度與成礦溫度較為一致（盧煥章，2004）。

鄒家山礦床包裹體分布廣泛，在石英、方解石、螢石中均有發(fā)現(xiàn)，主要為富液相包裹體，多成群分布，形態(tài)呈不規(guī)則狀、橢圓狀。氣液包裹體相比5～10%，大小約為1～15μm，通過(guò)掃描電鏡，且多數(shù)賦存礦物與鈾礦物或黃鐵礦共生。

山南礦床包裹體分布較為廣泛在螢石、石英、方解石中均有分布。且類型廣泛，主要為氣液相包裹體、氣液相比約為10%～15%，平均為10%±。包裹體形態(tài)在不同礦物中分布形式存在差異，在石英、方解石中多成群分布，螢石、方鉛礦中條帶分布，大小一般為5～20μm。包裹體豐度在0.1‰～0.3‰之間。

3.1 均一溫度

鄒家山礦床流體包裹體的均一溫度區(qū)間范圍為122℃～362℃，具有兩個(gè)主要峰值（圖2），劃分為兩個(gè)階段：低溫階段（122℃～165℃），平均值為142℃和高溫階段（242～298℃），平均值為266℃。

山南礦床均一溫度變化范圍為178.4～396.3℃，也具有兩個(gè)峰值，分別是低溫階段220.5～240℃，均值231℃和高溫階段261.7～298.2℃，均值281.3℃（圖3）。

3.2 鹽度及密度

據(jù)Bodnar（1993）的NaCl-H2O體系的冰點(diǎn)溫度與鹽度關(guān)系表，鄒家山鈾礦床的包裹體的鹽度區(qū)間范圍為0.88～12.00wt%，其中高溫階段鹽度變化范圍為1.74～12.31wt%、平均值4.82wt%，低溫階段鹽度變化范圍為0.88～2.57wt%、平均值1.63wt%。在Amhda等（1980）繪制的NaCl-H2O體系的溫度-鹽度-密度關(guān)系圖上投點(diǎn)，成礦流體密度總體分布在0.65～0.95g/cm3，成礦流體密度較低。均一溫度與鹽度呈正相關(guān)關(guān)系（圖4）。

山南礦床成礦流體鹽度變化范圍為6.3～18.72wt%，低溫階段鹽度變化范圍7.2～14.7wt%，均值12.9wt%，高溫階段鹽度變化范圍6.3～18.72wt%，均值13.1wt%。成礦流體密度總體分布在0.64～1g/cm3，成礦流體密度變化范圍較大。均一溫度與鹽度呈正相關(guān)關(guān)系。

3.3 氣相組分研究

鄒家山鈾礦床螢石和石英中的流體包裹體氣體成分較為單一，主要是H2，說(shuō)明該區(qū)流體包裹體中富含氣體組分是H2，成礦環(huán)境為還原環(huán)境。部分測(cè)點(diǎn)測(cè)得O2，測(cè)點(diǎn)所在位置可能為成礦階段后期或成礦后礦物，流體環(huán)境由還原環(huán)境轉(zhuǎn)化為氧化環(huán)境。

山南礦床流體包裹體以H2為主，山南礦床流體包裹體氣相組分也主要為H2，其成礦環(huán)境也為還原環(huán)境。

3.4 壓力及成礦深度

根據(jù)成礦壓力和成礦深度經(jīng)驗(yàn)公式（據(jù)邵潔漣，1986）：

（1）T0（初始溫度）=374+920×N（成礦溶液的鹽度）（℃）

（2）P0（初始?jí)毫Γ?219+2620×N（成礦溶液的鹽度）

（3）H0（初始深度）=P0×1/300×105（km）

（4）P1（成礦壓力）=P0×T1（礦區(qū)實(shí)測(cè)成礦溫度）/T0（105Pa）

（5）H1（成礦深度）=P1×1/300×105（km）

通過(guò)上述公式計(jì)算得鄒家山鈾礦床高溫段平均鹽度為4.82wt%，平均密度0.78g/cm3，成礦壓力204.57×105Pa，成礦深度0.68km;低溫段鹽度變化范圍為0.88～2.57wt%，平均值為1.63wt%，平均密度0.92g/cm3，成礦壓力340.3×105Pa，成礦深度1.132km。

山南鈾礦床低溫階段平均鹽度12.9wt%，平均密度0.90g/cm3，成礦壓力506.8×105Pa，成礦深度1.6km;高溫階段平均鹽度13.1wt%，平均密度0.89g/cm3，成礦壓力781.8×105Pa，成礦深度2.6km。

3.5 小結(jié)

（1）兩礦床成礦均一溫度整體較為一致，主要出現(xiàn)兩個(gè)成礦期。其中低溫階段鄒家山礦床略低于山南礦床，高溫階段較為一致，說(shuō)明兩類礦床成礦期次有所重疊，在成礦后期具有明顯差異。

（2）流體鹽度變化較大其中鄒家山礦床流體鹽度遠(yuǎn)低于山南礦床流體鹽度。但兩者密度較為接近。

（3）兩者氣相組分較為一致，主要為H2，表明其主成礦階段成礦環(huán)境一致均為還原環(huán)境。

（4）兩礦床在成礦壓力及平均成礦深度差異較大，鄒家山礦床成礦深度較淺，成礦壓力較低。山南礦床成礦深度較深，成礦壓力較大。

4 結(jié)論

（1）鄒家山礦床為中低溫、低鹽度、低密度礦床，山南礦床為中低溫，高鹽度、低密度礦床。其兩者在成礦期次上有所重疊，鄒家山礦床主要受后期改造作用疊加成礦早階段地質(zhì)構(gòu)造，其中鄒-石斷裂為主要影響因素。

（2）兩者流體包裹體氣相組分一致，主要為H2，成礦主要為還原環(huán)境，成礦流體來(lái)源存在一致性。

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