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華南鈾礦床研究若干進展

 風吟樓 2019-10-12

華南以中生代W,、Sn、Cu,、Pb,、Zn、Au,、Sb,、U等多金屬大爆發(fā)成礦著稱于世。根據(jù)賦礦圍巖的不同,,以往通常將華南廣泛分布的鈾礦床劃分為花崗巖型,、火山巖型和碳硅泥巖型等三大主要類型。碳硅泥巖型鈾礦床主要分布于江南古陸及其兩側,,花崗巖型鈾礦床主要分布于華南后加里東隆起帶上,,火山巖型鈾礦床則主要分布于東南沿海的大陸板塊邊緣地區(qū)(圖1),反映了華南主要富鈾巖石的空間分布規(guī)律,。近年來,,華南鈾礦研究取得重要進展,限于篇幅和掌握的資料,,以下僅是對其中部分進展的總結,。

圖1 華南鈾礦床區(qū)域分布略圖
 
一、華南鈾礦床成礦動力學研究進展

對華南的上述三類鈾礦床以往進行了系統(tǒng)研究,,取得了重要研究成果,,前人認為,不同類型鈾礦床的礦化特征雖存在一定差異,但具有很多共同之處,。幾個重要事實是:(1)都為脈型熱液鈾礦床,;(2)存在很大礦—巖時差;(3)不同類型礦床同時成礦,。

近年的研究發(fā)現(xiàn),,華南不同類型鈾礦床是受白堊-古近紀巖石圈伸展事件統(tǒng)一控制的有機整體,三類鈾礦床存在密切的內(nèi)在聯(lián)系,。通過綜合分析,,可用以下成礦動力學模型(圖2)進行表征,要點包括四個方面,。
(1)鈾礦區(qū)或鄰區(qū)存在鈾成礦前形成的富鈾巖石,;
(2鈾成礦時代與巖石圈伸展時代一致;
(3)鈾成礦熱液的形成需要CO2,;
(4)受巖石圈伸展控制的幔源CO2驅動鈾成礦 

圖2 華南鈾礦床成礦動力學模型
二,、鈾礦物微區(qū)原位U-Pb年代學研究進展

礦床的精確定年,是深入探討礦床成因和成礦動力學背景等問題的重要基礎,,是礦床學研究的基本內(nèi)容,,也是其前沿研究領域之一。

 1,、仙石(339)花崗巖型鈾礦床:采用SIMS鈾礦物U-Pb定年方法開展了瀝青鈾礦微區(qū)原位U-Pb年代學研究,,確定仙石鈾礦床存在三期成礦年齡,分別為135 ± 4 Ma,、113 ± 2 Ma和104± 2 Ma,,且這三組年齡與區(qū)域上巖石圈伸展背景下形成的幔源基性巖脈的侵位年齡可一一對應。 

2,、我國規(guī)模最大的花崗巖型鈾礦床—棉花坑(302)鈾礦床:確定棉花坑鈾礦床的成礦年齡為60~70 Ma,。
3、發(fā)現(xiàn)華南迄今最年輕的鈾成礦事件—桂北孟公界花崗巖型鈾礦床:采用瀝青鈾礦U-Th-totalPb化學年齡和SIMS微區(qū)原位U-Pb定年相結合的方法,,確定該礦床的成礦年齡為~2.0 Ma,,可能代表了華南新發(fā)現(xiàn)的一期最年輕的鈾成礦事件。
4,、識別出粵北地區(qū)少數(shù)鈾礦床可能形成于175~160 Ma:對粵北諸廣和下莊地區(qū)代表性鈾礦床進行了SIMS瀝青鈾礦微區(qū)原位U-Pb定年研究,,發(fā)現(xiàn)部分花崗巖型鈾礦床的成礦年齡為175~160 Ma,明顯早于先前報道的華南地區(qū)已確認的最老的鈾成礦年齡~135 Ma,。

上述鈾礦物微區(qū)U-Pb同位素定年工作,,避免了傳統(tǒng)方法在鈾礦物分選過程中有可能造成的混染,可根據(jù)鈾礦物的巖相學特征在微小區(qū)域分別進行多期次鈾礦物的同位素組成分析,,顯示了在精確確定鈾成礦時代上的相對優(yōu)勢,,為進一步約束鈾礦床的形成機理和成礦地球動力學背景提供了重要支撐,。但是,迄今為止我國鈾礦物微區(qū)原位U-Pb同位素年代學研究,,還有很大的進步空間,,尤其是鈾礦物標準物質的開發(fā)與研究,還亟待深入,。

三,、鈾礦物學研究進展

自然界的鈾通常以 +3、+4,、+5、+6價化合物存在,,其中鈾的+4和+6價化合物最穩(wěn)定,。四價鈾通常以含鈾副礦物和鈾礦物(晶質鈾礦、瀝青鈾礦等)形成于巖漿,、熱液,、沉積和變質作用產(chǎn)物中,而六價鈾通常以鈾酰離子UO22+化合物溶于水體或以硫酸鹽,、碳酸鹽,、釩酸鹽、磷酸鹽等各種鹽類鈾礦物形式存在,。因此,,天然條件下鈾通常普遍以U4+和U6+形式存在。然而,,近年詳細的鈾礦物學研究發(fā)現(xiàn),,華南鈾礦床中的鈾,不僅可以金屬鈾(零價鈾)形式存在于瀝青鈾礦中,,而且可以六價鈾形式大量存在于新識別的礦石礦物高鈾酸鈣[(CaU6+)O4]中,。鈾礦床中上述價態(tài)鈾礦物的識別,為進一步揭示鈾成礦機理和控礦因素提供了新的信息,。
本文在以往研究的基礎上,,總結了近年華南鈾礦研究取得的若干進展。例如,,瀝青鈾礦微區(qū)原位定年研究不斷深入,,獲得一批較精確的成礦年齡;通過精細礦物學研究,,發(fā)現(xiàn)了零價鈾和高鈾酸鈣[(CaU6+)O4]等以往在自然界少見的鈾礦物,;揭示華南不同類型的鈾礦床是受白堊—古近紀巖石圈伸展事件統(tǒng)一控制并具有密切內(nèi)在聯(lián)系的有機整體;攻深找盲取得新突破,,發(fā)現(xiàn)了新的成礦元素組合并預示了深部找礦的重要潛力,。

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