豆乍山地區(qū)產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母成分及賦存副礦物特征

李杰，鄒明亮，劉子杰，張濤，章健

（核工業(yè)二三〇研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410011）

黑云母作為花崗巖中廣泛分布的主要暗色造巖礦物，其化學(xué)成分受巖漿冷卻時(shí)的溫度、壓力和氧逸度等物理化學(xué)條件的控制，礦物中保存有巖漿結(jié)晶階段大量的地球化學(xué)信息。由于特殊的層狀結(jié)構(gòu)，黑云母中一般賦存有較多的成礦元素和副礦物，在與花崗巖相關(guān)的礦床中，黑云母特征對(duì)礦化具有較為重要的指示意義［1-2］。對(duì)于花崗巖型鈾礦而言，黑云母的差異性特征是否能夠作為產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體鈾成礦潛力的判別標(biāo)志仍需進(jìn)行進(jìn)一步探索。前人對(duì)香草坪巖體和豆乍山巖體中的黑云母開(kāi)展了一定程度的研究［3-5］，但基本局限在黑云母的地球化學(xué)特征方面，亦尚未對(duì)黑云母中包裹的副礦物特征開(kāi)展針對(duì)性研究。

苗兒山礦田作為我國(guó)南方重要的花崗巖型鈾礦床產(chǎn)鈾基地，產(chǎn)出有向陽(yáng)坪、沙子江、白毛沖等多個(gè)大中型花崗巖型鈾礦床，且鈾礦體絕大部分分布于豆乍山巖體內(nèi)部和豆乍山巖體與香草坪巖體接觸邊界。豆乍山和香草坪巖體均為印支期S 型花崗巖［6-8］，空間關(guān)系密切，但前者周邊發(fā)育有大量鈾礦床，為產(chǎn)鈾巖體，而后者不成礦，為非產(chǎn)鈾巖體；在礦物層面上，兩種巖體黑云母成分特征亦表現(xiàn)出一定的差異［3］。

為了進(jìn)一步厘清豆乍山產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母的屬性特征，證明該地區(qū)黑云母差異性特征的出現(xiàn)并非個(gè)例，筆者對(duì)華南諸廣、貴東地區(qū)產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母進(jìn)行了區(qū)域性對(duì)比研究。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)展了豆乍山地區(qū)產(chǎn)鈾巖體豆乍山中細(xì)粒二云母花崗巖和非產(chǎn)鈾巖體香草坪中粗粒黑云母花崗巖新鮮樣品黑云母中副礦物特征研究，以期查明黑云母與鈾成礦的關(guān)系，從而建立產(chǎn)鈾巖體與非產(chǎn)鈾巖體礦物學(xué)判別標(biāo)志，為后期找礦提供參考。

1 地質(zhì)概況

華南內(nèi)陸花崗巖廣泛分布，以燕山期為主，同時(shí)亦大量出露加里東期和印支期花崗巖［9］。加里東期花崗巖主要分布于湘-贛、湘-桂和桂-粵交界地區(qū)，多以鈣堿性黑云母或二云母花崗巖為主；印支期花崗巖則主要位于桂東南大容山-六萬(wàn)大山一帶和湘南、粵北、贛南地區(qū)（圖1a），前者以含堇青石花崗巖為特征，后者主要為白云母花崗巖［10］。最新研究表明，印支期花崗巖的成礦作用雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如燕山期花崗巖，但產(chǎn)鈾花崗巖卻主要形成于印支期，大型熱液鈾礦床的基底或圍巖往往都由該時(shí)代的花崗巖（一般多為復(fù)式巖體）構(gòu)成［11-12］。

豆乍山地區(qū)位于苗兒山-越城嶺花崗巖穹窿構(gòu)造西翼中段，新資走滑斷裂的上盤(pán)［7］。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，出露巖體主要為加里東期粗粒斑狀黑云母花崗巖、印支期香草坪中粒黑云母花崗巖、印支晚期豆乍山中細(xì)粒二云母花崗巖、燕山早期第三階段細(xì)粒含斑二云母花崗巖和燕山晚期第一階段細(xì)粒白云母花崗巖，其中印支晚期中細(xì)粒二云母花崗巖（豆乍山巖體）鈾含量較高，為主要產(chǎn)鈾花崗巖體。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要由近SN、NNE、EW和NE 向4 組構(gòu)造構(gòu)成本區(qū)構(gòu)造的基本格架，其中以近SN 和NNE 向構(gòu)造斷裂帶最為發(fā)育，是主要的控礦含礦構(gòu)造。在平面上向南收斂，向北撒開(kāi)，自東向西近似等間距的依次分布有F100～F1000等斷裂構(gòu)造帶組（圖1b），各斷裂帶組均由一系列次級(jí)構(gòu)造組成，這些次級(jí)構(gòu)造密集發(fā)育，成帶出現(xiàn)，或平行、或相交、或尖滅側(cè)現(xiàn)。在這些構(gòu)造的交匯夾持處、構(gòu)造變異部位以及切割香草坪巖體、豆乍山巖體及其接觸帶等部位，控制了區(qū)內(nèi)鈾礦體、礦化體及異常點(diǎn)帶的分布。礦化與圍巖蝕變密切相關(guān)，構(gòu)造帶內(nèi)及其上下盤(pán)破碎強(qiáng)烈處往往發(fā)育范圍寬大的熱液蝕變帶和硅質(zhì)脈體，其中最有利的圍巖蝕變?yōu)槌噼F礦化、硅化（黑色、紅色硅質(zhì)脈）、鉀長(zhǎng)石化、黃鐵礦化，當(dāng)以上蝕變有兩種或兩種以上疊加時(shí)，對(duì)鈾成礦更有利。

圖1 華南印支期花崗巖分布簡(jiǎn)圖［12］（a）和豆乍山地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（b）Fig.1 Distribution sketch of the Indosinian granites in South China （a）and geological sketch of Douzhashan area （b）

2 樣品采集與分析

對(duì)華南較為具有代表性的地區(qū) （苗兒山、諸廣、貴東地區(qū)）產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母電子探針數(shù)據(jù)進(jìn)行了資料搜集，并進(jìn)行分析處理 （統(tǒng)一以氧原子數(shù)為12 計(jì)算其單位晶胞內(nèi)陽(yáng)離子個(gè)數(shù)，其中Fe2＋和Fe3＋采用林文蔚和彭麗君（1994）［13］的計(jì)算方法獲得）。產(chǎn)鈾巖體主要為諸廣巖體、大富足（富城）巖體、棉花坑巖體、長(zhǎng)江巖體、下莊巖體、豆乍山巖體，非產(chǎn)鈾巖體為九峰巖體、魯溪巖體、香草坪巖體（圖1a）。各巖體黑云母電子探針數(shù)據(jù)見(jiàn)表1（僅列出平均值）［3，14-19］。同時(shí)，對(duì)豆乍山地區(qū)產(chǎn)鈾巖體豆乍山中細(xì)粒二云母花崗巖和非產(chǎn)鈾巖體香草坪中粗粒黑云母花崗巖進(jìn)行了基巖露頭和鉆孔新鮮樣品采集 （圖1b），著重開(kāi)展巖石中黑云母賦存的副礦物組合特征研究。

表1 華南產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體中黑云母代表性電子探針?lè)治龀煞?（僅列出平均值/%）Table 1 Typical electron microprobe analysis parameters of biotite from U deposit bearing and U-deposit barren pluton in South China

表1 （續(xù)）

3 黑云母地球化學(xué)特征

在黑云母系列礦物中，由于存在著Fe2＋-Mg-Mn、Si-Al、Fe-Ti 及OH-F-Cl 等多元素的廣泛類(lèi)質(zhì)同像替換，在不同的成巖成礦條件下，可形成不同的黑云母亞種［20］。華南地區(qū)花崗巖中的黑云母絕大部分屬于Mg-Fe 系列，根據(jù)其FM 值（6（Fe2＋＋Mn）/（Fe2＋＋Mn＋Mg））可以連續(xù)劃分為金云母-鎂質(zhì)黑云母-鐵質(zhì)黑云母-鐵葉云母-羥鐵云母序列［21-23］。各類(lèi)云母均有自己的成礦專(zhuān)屬性。隨著巖漿的分離結(jié)晶，在花崗巖的演化過(guò)程中黑云母的含鐵系數(shù)表現(xiàn)出呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，而氧逸度和溫度則相對(duì)系統(tǒng)下降。隨著氧逸度和溫度的變化，礦物共生組合和礦物的成分會(huì)發(fā)生系統(tǒng)的變化，其中黑云母的順序相應(yīng)地從鎂質(zhì)黑云母、鐵質(zhì)黑云母、鐵葉云母到鐵黑云母依次變化；副礦物鐵鈦礦物組合由磁鐵礦順序過(guò)渡到鈦鐵礦、金紅石，直至鐵鈦礦物幾乎完全消失；鉀長(zhǎng)石則由正長(zhǎng)石過(guò)渡到微斜長(zhǎng)石［1］。黑云母亞種的成分變化不僅記錄了巖漿起源和演化等成巖信息，而且可作為成礦巖體重要的判別標(biāo)志［20］。

圖2 黑云母離子替換圖解（底圖據(jù)陳佑緯等，2013［25］）Fig.2 The diagram of biotite ion replacement

以黑云母組成元素間的離子置換特征為基礎(chǔ)，云母二八面體和三八面體均具有自身的理想分布趨勢(shì)［24-25］，如圖2 所示，產(chǎn)鈾巖體與非產(chǎn)鈾巖體黑云母均屬于三八面體云母，其中產(chǎn)鈾巖體明顯分布于三八面體理想趨勢(shì)線兩側(cè)，有一定的偏離，暗示該黑云母組成元素間相比非產(chǎn)鈾巖體存在著范圍稍大的部分離子交換。

產(chǎn)鈾花崗巖中黑云母相對(duì)于非產(chǎn)鈾花崗巖中黑云母具有較高的含鐵系數(shù)和較低的含鎂系數(shù)，前者分別為0.586～0.836（鐵葉云母含鐵系數(shù)為0.611～0.953）和0.126～0.358（鐵葉云母含鎂系數(shù)＜0.380），屬于典型的鐵葉云母；后者分別為0.495～0.598 和0.367～0.464，與鐵質(zhì)云母特征基本吻合［26］。Foster（1960）［27］對(duì)三八面體云母開(kāi)展了大量研究工作，并提出了黑云母分類(lèi)經(jīng)驗(yàn)圖解 （Fe2＋＋Mn）-（ⅥAl＋Fe3＋＋Ti）-Mg，從圖3a 可以看到，產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體差異主要表現(xiàn)在Mg 值上，0.3 以上為非產(chǎn)鈾巖體，0.3 以下則為產(chǎn)鈾巖體。產(chǎn)鈾花崗巖中黑云母主體為鐵葉云母，少部分位于鐵葉云母與鐵質(zhì)黑云母、鐵白云母邊界；非產(chǎn)鈾花崗巖中黑云母則主要位于鐵質(zhì)黑云母 （偏上，靠近鎂質(zhì)黑云母）區(qū)域，且鎂的含量明顯高于產(chǎn)鈾巖體。

在黑云母FeO*-Al2O3-MgO 判別圖［28］中（圖3b），產(chǎn)鈾巖體均落在過(guò)鋁質(zhì)巖套區(qū)（S 型花崗巖），而非產(chǎn)鈾花崗巖大部分位于造山帶鈣堿性巖系區(qū)域 （I 型花崗巖），少量落入過(guò)鋁質(zhì)巖系 （靠近造山帶），但與產(chǎn)鈾巖體有明顯的界限，主要表現(xiàn)在產(chǎn)鈾巖體具有相對(duì)較高的鋁和鐵含量，富鋁特征明顯。

在圖4a 中，產(chǎn)鈾巖體中黑云母的鎂、鐵組分的變化特征與華南改造型花崗巖相一致，全部落在改造型花崗巖相區(qū)，非產(chǎn)鈾巖體則以華南同熔型花崗巖相區(qū)為主，少量位于兩者邊界上（靠同熔型一側(cè)）；另外，同熔型花崗巖中黑云母具較低的含鐵系數(shù)，改造型花崗巖中黑云母含鐵系數(shù)則較高，亦側(cè)面佐證了兩者黑云母之間鎂鐵含量存在明顯差異的原因［29］。從圖4b 中可知，產(chǎn)鈾巖體與非產(chǎn)鈾巖體源區(qū)性質(zhì)存在明顯的差異，產(chǎn)鈾巖體母巖的巖漿物質(zhì)基本來(lái)源于地殼，而非產(chǎn)鈾巖體母巖的巖漿物質(zhì)則處于殼源到殼幔混源過(guò)渡區(qū)。

圖3 黑云母分類(lèi)圖解（底圖據(jù)Froster，1960［27］）（a）和黑云母FeO*-Al2O3-MgO 相關(guān)圖（底圖據(jù)Abdel-Rahman，1994［28］）（b）Fig.3 Classification diagram for biotite （a）and FeO*-Al2O3-MgO diagram for biotite （b）

圖4 巖石類(lèi)型（底圖據(jù)趙連澤等，1983［29］）（a）和巖漿源區(qū)（底圖據(jù)張玉學(xué)，1982［30］）（b）判別圖解Fig.4 Discrimination diagram for rock type（a）and magmatic source（b）

從黑云母的Fe3＋-Fe2＋-Mg2＋圖解中可以看出（圖5a），產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母樣品點(diǎn)均落在NNO 與HM 兩條緩沖對(duì)之間，其中產(chǎn)鈾巖體黑云母樣品點(diǎn)大部分位于NNO 緩沖對(duì)附近，非產(chǎn)鈾巖體黑云母樣品點(diǎn)更靠近HM 緩沖對(duì)，表明產(chǎn)鈾巖體相對(duì)于非產(chǎn)鈾花崗巖更具有還原性，黑云母形成于氧逸度相對(duì)較低的還原環(huán)境［31］。結(jié)合黑云母在Fe3＋-Fe2＋-Mg2＋圖解中的相對(duì)位置和穩(wěn)定度［100×Fe/（Fe＋Mg）］投影到黑云母的穩(wěn)定度圖解T-Log fO2中（圖5b），對(duì)產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體黑云母結(jié)晶的溫度和氧逸度值進(jìn)行了估算，結(jié)果表明，產(chǎn)鈾巖體的Log fO2值為－17.0～－14.5，成巖溫度為690～750 ℃；非產(chǎn)鈾巖體的Log fO2值為－14.5～－13.0，成巖溫度為760～800 ℃，表明產(chǎn)鈾巖體相對(duì)于非產(chǎn)鈾巖體具有低溫和低氧逸度的特征。

4 黑云母中副礦物特征

圖5 黑云母Fe3＋-Fe2＋-Mg2＋圖解（a）和T-Log fO2 圖解（b）（底圖據(jù)Wones 等，1965［32］）Fig.5 The Fe3＋-Fe2＋-Mg2＋diagram（a）and T-Log fO2 diagram（b）for biotite

經(jīng)背散射電子圖像觀察，樣品中副礦物主要為磷灰石、鈦鐵礦、金紅石、綠泥石、褐簾石、（含鉿）鋯石、獨(dú)居石、螢石（圖6）。同時(shí)，在豆乍山巖體新鮮花崗巖樣品中，還發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)一部分的放射性含鈾礦物，其中含鈾礦物主要賦存于黑云母中或黑云母與白云母接觸部位，但粒度相對(duì)較小，如晶質(zhì)鈾礦、方釷石等，粒度一般不超過(guò)50 μm；還可見(jiàn)少量的磷釔礦。大部分副礦物分布于黑云母內(nèi)部或其周?chē)?，本文主要?duì)賦存于黑云母中的含鈾副礦物（鋯石、獨(dú)居石、方釷石、晶質(zhì)鈾礦）特征進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述。

4.1 產(chǎn)鈾豆乍山巖體

1）鋯石

鋯石是苗兒山地區(qū)花崗巖中常見(jiàn)的副礦物，多呈自形-半自形產(chǎn)出，常包裹于黑云母、石英當(dāng)中，部分鋯石與獨(dú)居石、磷灰石共生。鋯石除了含Si 和Zr 之外，部分樣品還含有少量Hf、U，不含Th。

圖6 豆乍山巖體黑云母中副礦物組合特征Fig.6 Micro photos of accessory mineral combination for biotite in Douzhashan pluton

豆乍山巖體中鋯石主要位于白云母及其與黑云母接觸部位（圖6a）和黑云母中（圖6b），與獨(dú)居石共生（圖6c），部分與磷釔礦伴生（圖6d），其中圖6b 中鋯石周邊金紅石發(fā)育。

2）獨(dú)居石

獨(dú)居石是常見(jiàn)的含鈾副礦物，其主要賦存于黑云母當(dāng)中，呈次圓狀粒狀-自形狀柱狀產(chǎn)出，顯示出獨(dú)居石晶型較好。獨(dú)居石常與鋯石共生，從背散射圖像上可以看出，鋯石、獨(dú)居石中亮度明顯不同，獨(dú)居石Th 含量高，背散射圖像上顯示出亮色圖像的特征。

豆乍山巖體中獨(dú)居石主要位于黑云母、白云母及其與石英接觸部位（圖6a、e），與鋯石、方釷石共生（圖6c、f），部分與磷釔礦伴生（圖6a）。另外，在部分獨(dú)居石的晶體中還分布著方釷石晶體（圖6c）。

3）方釷石

方釷石主要位于豆乍山花崗巖中，其主要賦存于黑云母（圖6b）當(dāng)中，呈不規(guī)則狀產(chǎn)出，在方釷石邊部有鋯石與其共生，還可見(jiàn)少量方釷石賦存于獨(dú)居石中（圖6c）。

4）晶質(zhì)鈾礦

晶質(zhì)鈾礦主要位于豆乍山花崗巖中，多賦存于黑云母和白云母中。圖6g 中晶質(zhì)鈾礦位于白云母與黑云母的粒間，白云母推測(cè)為黑云母蝕變而來(lái)。圖6h 中晶質(zhì)鈾礦賦存于黑云母中，晶質(zhì)鈾礦邊部黑云母出現(xiàn)了明顯的放射性暈圈。

4.2 非產(chǎn)鈾香草坪巖體

香草坪巖體中黑云母包裹的含鈾副礦物主要為鋯石和獨(dú)居石。

1）鋯石

香草坪巖體中鋯石主要賦存于黑云母中（圖7a、b），以及磷灰石、白云母與黑云母的接觸部位（圖7c）及裂隙中，與獨(dú)居石、磷灰石相伴生（圖7d、e、f、g）。

2）獨(dú)居石

香草坪巖體中獨(dú)居石主要賦存于黑云母中（圖7h、e），以及磷灰石、白云母與黑云母的接觸部位及裂隙中（圖7d），與鋯石、磷灰石相伴生（圖7g、i）。

綜上，豆乍山巖體黑云母中包裹的副礦物主要為（含鉿）鋯石-磷釔礦（少量）-獨(dú)居石-褐簾石（少量）-鈦鐵礦-金紅石-方釷石-晶質(zhì)鈾礦（圖6），香草坪巖體黑云母中包裹的副礦物則主要為（含鉿）鋯石-磷灰石-褐簾石-獨(dú)居石-鈦鐵礦（少量）（圖7）。豆乍山巖體黑云母中包裹的副礦物以含方釷石、晶質(zhì)鈾礦為特征與香草坪巖體黑云母相區(qū)別，同時(shí)具有相對(duì)較少的磷灰石，與丁海紅（2010）［4］的研究成果基本一致。同時(shí)，豆乍山巖體和香草坪巖體黑云母中包裹的副礦物特征與洪大衛(wèi)（1982）劃分的4 個(gè)黑云母相帶研究成果相一致［1］，亦側(cè)面證明了兩者之間成分的差異性，可分別劃歸鐵葉云母和鐵質(zhì)黑云母亞種。

5 討論

5.1 產(chǎn)鈾及非產(chǎn)鈾巖體黑云母中副礦物種類(lèi)差異成因

磷灰石和鋯石幾乎在所有巖漿巖中都是最常見(jiàn)的穩(wěn)定的副礦物，而其它副礦物的穩(wěn)定性和豐度，在巖漿階段受一些化學(xué)的、晶體化學(xué)的和物理的參量所制約［33］?；◢弾r中副礦物組合往往與巖漿熔體中鈣和磷的濃度比關(guān)系較為密切。長(zhǎng)石從巖漿中晶出后，若Ca/P 值較大，巖漿中殘余的Ca 與P 結(jié)合形成磷灰石（Ca5（PO4）3F），剩余的Ca 則與稀土元素結(jié)合，生成稀土的鈣硅酸鹽-褐簾石（（CaCe）2（AlFe）3Si3O2（OH））和榍石（CaTiSiO4（O，OH）），Ti 幾乎全部結(jié)合在榍石和黑云母中，稀土元素則以類(lèi)質(zhì)同像混入其它礦物的晶格中；若Ca/P 值較小，磷灰石形成后，過(guò)剩的P 便與稀土元素結(jié)合，生成獨(dú)居石（（Ce，La，Dy）PO4）、磷釔礦（（Y，REE）PO4）等稀土元素的磷酸鹽。由于缺乏Ca、Ti 不能與之生成榍石，巖漿中的Ti 一部分呈類(lèi)質(zhì)同像混入物進(jìn)入黑云母晶格，一部分則與Fe 形成鈦鐵礦（FeTiO3），若鈦還有剩余，則形成金紅石（TiO2）［34］。Cuney 等（1990）對(duì)不同花崗巖中的鈣含量和副礦物共生組合進(jìn)行了詳細(xì)分析，根據(jù)Ca 含量，將副礦物組合分為3 組，分別為CaO（≤0.7%）—獨(dú)居石，CaO（0.7%～1.8%）—褐簾石±獨(dú)居石，CaO（＞1.8%）—褐簾石±釷石［33］。

圖7 香草坪巖體黑云母中副礦物組合特征Fig.7 Micro photos of accessory mineral combination for biotite in Xiangchaoping pluton

豆乍山花崗巖CaO 含量一般為0.32%～0.9%，P2O5含量一般為0.09%～0.17%［6］，香草坪花崗巖CaO 含量一般為0.61%～1.2%，P2O5含量一般為0.13%～0.18%［7］，兩者均屬于低Ca 過(guò)鋁質(zhì)花崗巖，其中香草坪巖體CaO 含量偏高，處于高Ca 向低Ca 過(guò)渡區(qū)。豆乍山花崗巖相比香草坪巖體Ca/P 值偏小，前者磷酸鹽礦物主要以獨(dú)居石、磷釔礦為主，偶見(jiàn)少量褐簾石，后者則主要為獨(dú)居石和褐簾石。由于豆乍山巖體Ca 含量偏低，在形成獨(dú)居石后，P 仍過(guò)剩，則與稀土元素結(jié)合形成磷釔礦，Ti 則與Fe 形成鈦鐵礦和金紅石。

U 是一種變價(jià)元素，化學(xué)性質(zhì)極為活潑，在外生條件下，經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用，從U4＋變成U6＋，以鈾酰離子UO22＋的形式進(jìn)行運(yùn)移，極易被層狀構(gòu)造礦物——黏土礦物及有機(jī)質(zhì)所吸附，所以泥質(zhì)巖的鈾含量（3.7×10-6）往往比碳酸鹽（1.3×10-6）、砂巖（2.0×10-6）的鈾含量高。泥質(zhì)巖這種含鈾高的特征，在形成花崗巖漿時(shí)被保留下來(lái)。因此，由泥質(zhì)巖轉(zhuǎn)化而來(lái)的花崗巖中晶質(zhì)鈾礦含量往往要高些［34］。豆乍山巖體和香草坪巖體巖漿源區(qū)分別為富含泥質(zhì)成分的基底變質(zhì)沉積巖和富雜砂質(zhì)巖石［35］，說(shuō)明豆乍山巖體U 本底值相對(duì)偏高，也正好詮釋了豆乍山花崗巖中晶質(zhì)鈾礦的出現(xiàn)。

5.2 與鈾成礦的關(guān)系

黑云母形成時(shí)的溫度和壓力受本身含鐵度的制約，一般情況下是含鐵度高者其形成溫度較低、氧逸度低，含鐵度低者則恰好相反。即隨著黑云母含鐵度的增高，云母形成時(shí)的溫度、壓力和氧逸度呈相對(duì)下降趨勢(shì)［26］。鐵葉云母相對(duì)鐵質(zhì)黑云母具有較高的鐵含量，指示其形成于相對(duì)偏還原的環(huán)境，與瀝青鈾礦在還原條件下（U6＋還原成U4＋）沉淀的事實(shí)相符合，亦正好詮釋了豆乍山巖體黑云母中晶質(zhì)鈾礦的存在。

U 屬于高度不相容大離子親石元素，具有親O、F 和Cl 元素特性，并多與親石元素結(jié)合，形成氧化物、硅酸鹽和磷酸鹽等。高溫巖漿中U 主要為四價(jià)，以F 的絡(luò)合物形式存在［14］，隨著F 的富集，U 的豐度也隨之增長(zhǎng)［36］。在花崗質(zhì)熔體結(jié)晶演化過(guò)程中，揮發(fā)分F 主要賦存于磷灰石和黑云母中［37］。黑云母是F的主要載體，因此黑云母中F 含量能大致反映花崗巖中F 總體含量。在富F 熔體中，鈾在流體與熔體間的分配系數(shù)較低，因此F 含量高的熔體往往U 含量也高［38］。香草坪黑云母中F 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為低于檢測(cè)限－0.32%，而豆乍山黑云母中F 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.22%～0.81%，反映豆乍山巖體中F 質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于香草坪巖體［3］。產(chǎn)鈾巖體黑云母一般為鐵葉云母，非產(chǎn)鈾巖體為鐵質(zhì)黑云母，產(chǎn)鈾巖體相對(duì)非產(chǎn)鈾巖體，一般形成于較強(qiáng)還原性和偏酸性的流體場(chǎng)環(huán)境。從香草坪巖體到豆乍山巖體，巖漿的結(jié)晶溫度和氧逸度逐步降低，進(jìn)一步指示在巖漿結(jié)晶階段，豆乍山巖體具有相對(duì)有利的U 富集環(huán)境［3，14］。

U4＋的離子半徑 （1.01×10-10m）與Th4＋（1.06×10-10m）、REE3＋（0.86×10-10m～1.18×10-10m）、Zr4＋（0.82×10-10m）及Ca2＋（1.03×10-10m）的離子半徑相近，隨著巖漿的分異演化，熔體中U 的不斷富集，U4＋首先以類(lèi)質(zhì)同像置換方式進(jìn)入富REE副礦物（獨(dú)居石、褐簾石、磷釔礦）和鋯石、磷灰石等副礦物中，U 相對(duì)較分散。對(duì)于香草坪巖體而言，豆乍山巖體相對(duì)富F、U，豐度相應(yīng)偏高［3］。在形成含U 富REE副礦物之后，剩余的U與游離氧O2-結(jié)合，析出晶質(zhì)鈾礦［14］。香草坪巖體U 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（3.15～5.26）×10-6，豆乍山巖體U 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（7.98～23.93）×10-6［3］，表明香草坪巖體鈾本底值較低，且鈾主要以類(lèi)質(zhì)同像形式存在于副礦物中，不利于成礦；而豆乍山巖體鈾本底值較高，且一部分鈾以晶質(zhì)鈾礦形式存在，而晶質(zhì)鈾礦作為最易被氧化溶液淋濾的鈾源［33］，可以為鈾的進(jìn)一步遷移-富集提供物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于后期熱液成礦。

按照巖漿演化順序，由非產(chǎn)鈾香草坪巖體中的中粗粒黑云母花崗巖（過(guò)鋁質(zhì)）到產(chǎn)鈾豆乍山巖體中細(xì)粒二云母花崗巖（強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)）的演化過(guò)程，巖石中黑云母形成溫度和氧逸度降低，成分亦從鐵質(zhì)黑云母變化為鐵葉云母。已有研究表明，不同的黑云母亞種具有不同的成礦專(zhuān)屬性，鐵葉云母主要與W、Sn、U 礦化關(guān)系較為密切［1］，因此鐵葉云母有可能可以作為產(chǎn)鈾巖體與非產(chǎn)鈾巖體的間接判別標(biāo)志。

6 結(jié)論

1）產(chǎn)鈾巖體中黑云母以鐵葉云母為主，非產(chǎn)鈾巖體黑云母主要為鐵質(zhì)黑云母，前者黑云母形成于溫度和氧逸度相對(duì)較低的還原環(huán)境，且在化學(xué)成分上具有明顯的富Al、Fe，低Mg、Ti 特征。

2）非產(chǎn)鈾巖體香草坪中粗粒黑云母花崗巖（過(guò)鋁質(zhì)）與產(chǎn)鈾巖體豆乍山中細(xì)粒二云母花崗巖 （強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)），兩者黑云母中副礦物分別為鋯石-磷灰石-褐簾石-獨(dú)居石和鋯石-磷釔礦-獨(dú)居石-鈦鐵礦-金紅石-方釷石-晶質(zhì)鈾礦。

3）不同亞種黑云母具有不同的成礦專(zhuān)屬性，鐵葉云母與鈾礦化關(guān)系緊密，有可能可以作為產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾巖體的間接判別標(biāo)志。