相山铀矿成岩成矿特征及其对找矿的指示意义:来自斜长石-黑云母-绿泥石的矿物化学研究摘要
江西相山铀矿是我国最大的火山岩型热液铀矿,位于扬子板块和华夏板块的缝合带上。矿床主要产在相山盆地早白垩世火山-侵入杂岩之中,矿体受断裂裂隙控制,矿脉附近发育有矿化蚀变带。针对相山盆地的特征,目前已经有了大量岩石学、地球化学、矿床成因及找矿远景区工作;但是,对相山侵入杂岩的岩浆演化特征、是否有地幔物质的加入以及壳幔混合的过程还存在争议,对火山岩浆活动与成矿的动力学关系还需要进一步研究。对矿化蚀变现象、矿化过程中热液的理化性质还不是十分明确。相山铀矿赋矿的火山-侵入杂岩包括花岗斑岩、碎斑熔岩以及晚期形成的石英二长斑岩等,这些岩石主要矿物组成为长石、云母、石英等。其中,黑云母、斜长石等矿物可作为寄主岩石的岩浆演化的指示剂,利用电子探针微区分析技术(EPMA)开展火山-侵入杂岩中黑云母、斜长石化学成分定量分析研究。结果显示:碎斑熔岩、花岗斑岩及石英二长斑岩的斜长石环带不明显,并且主要都是中长石;石英二长斑岩中黑云母矿物成分为镁质黑云母和铁质黑云母,化学成分更为接近研究区镁铁质微粒包体中黑云母的成分,而碎斑熔岩及花岗斑岩中黑云母的镁含量较低。这些特征指示了相山碎斑熔岩和花岗斑岩的物质来源主要是壳源,没有明显地幔物质的加入,而石英二长斑岩有一定量的地幔物质的加入,并且这个地幔物质的加入发生在石英二长斑岩的黑云母开始结晶之前。侵入杂岩的黑云母、斜长石矿物化学数据指示了火山侵入杂岩形成于一个高温、无水、非造山的构造环境。相山火山盆地位于滨太平洋铀矿区的华南铀矿省,太平洋板块在燕山中期的时候向欧亚板块俯冲,地幔上涌;燕山晚期太平洋板块俯冲减弱,发生区域性拉张作用,造成火山活动、岩浆侵入。火山及岩浆活动为成矿提供了热能以及成矿物质。相山铀矿属赋存在火山岩中的热液铀矿,矿化伴随蚀变作用,主要蚀变包括钠长石化、钾长石化、红化、水云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化、硅化等。其中绿泥石出现在主要的几个矿化蚀变带中,绿泥石对揭示成矿过程有重要作用,随着热液性质的变化而出现成分、结构上的变化。在本研究中利用电子探针分析(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)分别对绿泥石矿物开展主量元素分析和微量元素分析,结果显示与矿化关系密切的绿泥石具有较高的Fe含量,矿化带附件绿泥石中Fe/(Fe+Mg)>0.9;绿泥石的地质温度计算结果显示温度范围为214℃~257℃之间。绿泥石微量元素富集U,稀土配分显示矿化带绿泥石δEu为正异常,而其它蚀变带中δEu为负异常。绿泥石的这些矿物化学数据指示了铀矿形成于偏还原的中低温环境。蚀变可以做为矿产勘查的一个重要线索,红化蚀变带与矿化有密切空间关系,并且红化带在矿体尖灭后仍有发育,可作为野外找矿的重要标志;结合矿化带附近样品中绿泥石的主量、微量数据分析,在铀矿勘查中发现有绿泥石矿物化学中Fe/(Fe+Mg)>0.9, 有Eu正异常的,可在附近开展进一步找矿工作
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