华南印支期产铀和非产铀花岗岩黑云母矿物化学成分差异

花岗岩型铀矿床是我国最重要的铀矿资源产出类型,铀矿体以热液脉的形式赋存在花岗岩体中。华南花岗岩众多,但花岗岩型铀矿床仅集中产出在为数并不多的几个花岗岩体中,这些含铀矿体的花岗岩一般被称为产铀花岗岩。产铀花岗岩往往含有非常高的铀含量(>10×10-6),并且铀浸出率很高,能为后期热液矿化提供铀源。对华南这些具有成矿专属性的产铀花岗岩,其岩石成因以及铀在花岗岩中的富集机制受到人们的关注。寻找同类型的产铀花岗岩对于在华南进一步寻找花岗岩型铀矿床具有

手标本照片 手标本描述 岩石名称：黑云母斜长花岗岩 英文名称：biotiteplagiogranite 颜色：浅灰白色 构造：块状构造 结构：中粒等粒结构 矿物成分：主要由斜长石（67%）、石英（25%）和黑云母（8%）组成。 化学成分: sio268.92,tio20.47,al2o314.74,fe2o31.47,feo0.69,mno0.16,mgo0.79, cao2.47,na2o3.47,k2o1.86,p2o51.98,h2o- 所属岩类及成因：酸性侵入岩，主要形成于洋中脊环境，常构成堆晶岩上部层位。 产地：山东采集：王方正 藏号：074收藏：地大岩矿教研室 描述：廖群安数字化：廖群安 薄片照片 薄片描述 岩石名称：黑云母斜长花岗岩 英文名称：biotite

作者利用桂北太古代四堡群的变质岩和用化学试剂配制该变质岩的化学成分作为试料（加入纯锡粉末１０ｍｇ），分别用纯水，ｃ（ｋｆ）＝０．３ｍｏｌ／ｌ＋ｃ（ｎａｃｌ）＝０．１ｍｏｌ／ｌ和ｃ（ｈ＿３ｂｏ＿３）＝０．２ｍｏｌ／ｌ水溶液作为反应介质，在２００－５０ｍｐａ压力和５８０－７５０℃温度的范围内进行实验，结果形成含锡黑云母花岗岩的造岩矿物──石英、正长石、奥－钠长石、黑云母和锡石。作者通过显微镜下油浸法测定和ｘ射线分析，阐述这些造岩矿物的主要光学特征，并探讨它们共生的物理化学条件，为壳源重熔型花岗岩的形成提供了造岩矿物学的理论佐证．

从构造演化—岩浆作用—成矿流体系统将火山岩-花岗岩型铀矿作为统一体开展成矿作用研究。在总结华南热液型铀矿成矿地质特征的基础上,根据区域铀时空分布特征,结合成矿溶液的氢、氧同位素组成,从动力学过程阐述了成矿物质来源,并进而分析了成矿流体演化及成矿作用过程。认为早寒武世富铀地层是华南热液型铀矿最本质的铀物质来源,成矿流体是岩浆水和降水混合的产物,岩浆作用形成了成矿物质的"汇"区,燕山期伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的岩浆作用,促成了成矿热液系统的形成、演化及成矿作用的发生,随着岩浆作用物质-能量场的减弱,华南热液型铀矿成矿作用终止。

华南是我国重要的花岗岩型铀矿产区,目前关于区内花岗岩型铀矿的成因依然存在很大争议。本文在介绍华南花岗岩型铀矿床地质特征的基础上,系统介绍了前人对其成矿热源、流体源、物质源、迁移沉淀机制以及成矿模式等方面的研究成果,试图探讨华南花岗岩型铀矿的成矿机理,进而指出:(1)探究花岗岩型铀矿成矿机理,须把花岗岩的成因问题与铀的地球化学行为结合起来;(2)在超临界流体条件下,探究铀地球化学行为可能会使成矿机理的研究获得突破。

广西花山花岗岩体为燕山期形成的中粗粒黑云母花岗岩。通过其主量元素、微量元素和稀土元素地球化学特征的研究表明:花山岩体具有富碱、高钾、低磷、高铁镁比值,富含u、th、pb、nb、ta等高场强元素(hfse)和rb、k等大离子亲石元素(lile),明显的ti、sr、p、ba负异常等特征。稀土配分模式为右倾的轻稀土富集型,具明显的eu负异常,lree分异显著,而hree分异不强。岩石地球化学特征初步表明其为壳幔混合来源的a型花岗岩。花山岩体为富铀岩体,平均u=18.34×10-6,具有和华南产铀花岗岩一致的特征岩石地球化学组分,存在广泛的蚀变和矿化,表现出了比较良好的产铀潜力。

　通过对大吉山花岗岩中黑云母化学成分特征的研究,发现大吉山黑云母花岗岩体中黑云母属铁镁黑云母,而二云母花岗岩中黑云母属富铁黑云母。黑云母花岗岩是壳幔混合的产物,而阶段二云母花岗岩属壳源花岗岩。大吉山黑云母花岗岩成岩过程中可能存在玄武岩岩浆的底侵作用,这种底侵作用可能是大吉山钨矿成岩成矿的地球动力学背景之一。大吉山花岗岩体在演化过程中存在流体分异作用,与二云母花岗岩共存的流体更富氟,可能这种富氟和钨等成矿元素的热液流体形成了著名的大吉山钨矿。

论述了华南陆壳的地层结构、岩性组合及其含铀性,各个构造旋回对铀的活化、迁移和富集作用。指出富铀花岗岩的源岩特征是:具有高硅、富铝、富钾的富铀陆壳。岩石组合主要以陆源泥砂质碎屑岩建造为主,夹中酸性、基性火山碎屑岩建造和碳酸盐岩建造等所组成的岩石。岩石经受了多次构造运动,使其发生不同程度的区域变质作用和混合岩化、花岗岩化,最终形成富铀花岗岩。

佛冈黑云母花岗岩是大型东西走向的佛冈花岗质杂岩体的主体部分、占杂岩体面积的85％。粗等粒或巨晶斑状结构。由黑云母（2～6％）,石英（35～41％）,斜长石（an10～23,10～18％）和微纹长石（36～48％）组成,系黑云母花岗岩。黑云母具有低的mg/（mg+fe）值（0.17～0.21）。据全岩-矿物rb-sr等时线定年其定位年龄为167.5±7.5ma,mswd为2.4（中林罗世晚期）。在岩石化学成分上为富硅（sio2在71.74～77.64％）,中等过铝质（a/nkc平均为1.056）,钙碱性-弱亚碱性（nk/a平均为0.797）,相对富k2o（k2o/na2o为1.66）。在微量元素和稀土0素组成方面,显示nb亏损,具有低nb/fa值（平均5.94）,高rb/sr（198～41.71）,rb/nb（11～23）和k/nb（1498～2976）值;中-强eu亏损（eu/eu在0.12～0.46）;高的（la/sm）n值（1.67～5.39）等。在sr,nd,pb,o对同位素组成上,具有高的isr值（0.7116±0.0023）和εsr（t）值（96-103）;低的εnd（t）值（-6.19--8.93）。据模拟计算,其源区岩石中华南上壳端元约占66～69％,高的207pb/204pb(15.734)和206pb/204pb值(18.962～19.049)位于铅构造模式图的上壳演化线域内,高δ18o‰（+9.3～+12.5）等。以上数据表明佛同黑云母花岗岩系该区中-下地壳层次的源岩部分熔融而成,与华南s型花

本文通过黑云母的电子探针方法测试,分析闽西南地区才溪岩体、四方岩体及罗卜岭岩体中黑云母的地球化学特征及其成因意义。测试结果表明,才溪二长花岗岩中的黑云母为高铁黑云母,而四方花岗闪长岩及罗卜岭花岗闪长斑岩中的黑云母为高镁黑云母,在由黑云母成分确定的物质来源图上,它们均落入壳-幔混合源区域,表明其成因类型都是壳-幔混源型花岗岩,但随着形成时代的逐渐变新,其物质组成成分中幔源组分逐渐增多。

研究目的：华东、华南地区广泛分布有黑云母花岗岩，花岗岩全风化层厚度大，工程地质特性特殊。目前有多条高速铁路在华东、华南区域兴建，针对这种地层条件下的边坡处理以及路基填筑成为极为关键的问题。为全面了解华东、华南地区黑云母花岗岩的工程地质特性，在该区域多地取样进行室内试验，对风化层的矿物风化特征、物理特性、强度特性以及膨胀性进行系统的探讨，为该区域的铁路建设提供可靠的依据。研究结论：（1）华东、华南地区黑云母花岗岩的矿物成分主要是石英、长石和黑云母，发生风化蚀变的主要是长石和云母，长石风化蚀变成高岭石、伊利石或蒙脱石，黑云母蚀变为伊利石和铁锰质物；（2）华东、华南地区黑云母花岗岩全风化层结构疏松，泥质胶结为主，塑性指数在10％左右，属于粉质黏土的范畴；（3）黑云母花岗岩全风化层原状样的摩擦角在27。左右，粘聚力均小于100kpa，粘聚力随具体地区相差较大；（4）黑云母花岗岩全风化层均不具有膨胀性；（5）该研究成果可为穿越花岗岩地区的铁路勘察设计提供参考与借鉴。

大青山黑云母花岗岩主要由钾长石(45%)、斜长石(15%～25%)、石英(25%)、黑云母(5%～10%)组成。主元素sio_2含量69.48%～72.40%,k_2o+na_2o含量7.74%～9.58%,k_2o>na_2o,a/cnk为1.0～1.17,具过铝质-强过铝质花岗岩特征;稀土元素分馏较强,ree配分型式具中等负eu异常;微量元素在原始地幔(pm)标准化蛛网图上显示rb、th、k、nd相对富集,nb、sr、ti相对亏损,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似。本文对大青山地区料木山黑云母花岗岩进行高精度锆石shrimpu-pb定年研究,其形成时间为2430±19ma,可能代表鄂尔多斯陆块与阴山微陆块碰撞造山岩浆热事件年龄。区域上埃达克质岩、赞歧岩、colcepet花岗岩同位素年龄均为2470～2330ma,预示着这一地区在古元古代早期可能已经出现与板块消减相关的陆-陆碰撞造山带。古元古代花岗岩的岩石地球化学和同位素年代学特征表明乌拉山-大青山麻粒岩相带是一条古元古代造山带。

花岗岩型铀矿床是我国最重要的矿床类型，据统计占我国铀总储量的38％以上。与世界其他国家相比，我国也是花岗岩型铀矿床最发育、类型最多、分布最广泛的国家。同时我国花岗岩出露面积很大，约有85万多平方公里，占我国大陆面积的9％左右，找矿远景很大。而南岭是我国花岗岩型铀矿床的重要产出地区，所以通过对本地区花岗岩型铀矿的成矿研究。可以为找矿提供更好的指导。

为了研究黑云母花岗岩对冲击荷载作用时的动态力学响应,采用大直径分离式hopkinson压杆装置对黑云母花岗岩进行了动态压缩及动态劈裂抗拉试验,分析了黑云母花岗岩的动态压缩应力-应变曲线、动态压缩破坏形态以及动态劈裂抗拉强度等动态力学参数随着冲击荷载的变化规律。结果表明:黑云母花岗岩的动态抗压强度随着子弹冲击加载速度的增加而明显提高,在15.0m/s左右时,动态抗压强度达到347.1mpa;随着子弹冲击加载速度的增加,黑云母花岗岩破坏的形式是从块状到粉状;与静态劈裂抗拉强度相比,动态劈裂抗拉强度也有较大幅度的提高。

王仙岭花岗岩侵位于印支期。过去一直认为荷花坪锡铅锌矿为印支期矿床,与王仙岭岩体有关。经多年的野外考察和钻孔资料研究发现,荷花坪地区存在隐伏花岗岩体,其岩性不同于王仙岭花岗岩。本文选取钻孔中粗粒黑云母花岗岩,利用la-mc-icp-ms法对其进行锆石年代学研究,获得u-pb年龄为(157.1±0.8)ma,显示其为燕山早期。荷花坪花岗岩a/cnk比值为1.02,ree总量为357×10-6,lree/hree比值为2.83,zr+nb+ce+y含量为398×10-6,与a型花岗岩特征一致,明显不同于王仙岭s型花岗岩。这些地球化学特征与南岭地区含锡花岗岩非常类似。南岭地区钨锡成矿大爆发发生在燕山早期,荷花坪锡铅锌矿可能与此燕山期隐伏岩体有关。

双沟狗头坡花岗岩属高sio2、k2o的过铝质a2型后造山(后碰撞)型花岗岩,形成于伸展构造背景下(地壳厚度<15km)。u-pb锆石测年得到双沟岩体的年龄为235.4±1.4ma。结合区域地质资料分析,双沟岩体的侵位时间和地球化学性质说明t2末期之前,金沙江-哀牢山洋盆业已闭合,碰撞造山期已经结束,研究区进入了造山带垮塌机制下后造山的伸展阶段。

长期以来,义敦岛弧带及甘孜―理塘结合带一直都是地质学界研究的热门地段,加之其特殊的大地构造位置和丰富的贵金属(谭洪旗等,2016)、有色金属等矿产资源而倍受广泛关注。川西雀儿山中酸性复式岩体位于义敦岛弧带北东端、甘孜―理塘结合带南西端,大地构造位置处于巴颜喀拉前陆盆地褶皱带(松潘―甘孜地块)与德格―中甸陆块、芒康―思茅陆块的结合部,是三江构造带的一个重要组成部分(刘树文等,2006),而燕山期黑云母二长

岩浆的化学成分和矿物成分——本资料为岩浆的化学成分和矿物成分，共22页概况：在岩浆中的含量称为全碱（alk）含量。因为na2o、k2o在地幔和地壳中的含量差别显箸，是主要元素中最容易熔融的组分，因而对源区的组成、部分熔融程度的变化以及岩浆的演化过程反应敏...

南秦岭印支期花岗岩带的岩石组合包括闪长岩、二长闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩等,岩体内广泛存在镁铁质微粒包体和脉体。大量(超过50%)样品具有高mg#(100×10-6,最高为1600×10-6)、sr(>500×10-6)、ba(>1000×10-6)的"地幔印记(mantlesignature)"。含石榴石基性岩部分重熔模型可以解释部分样品的高lree、低hree和高sr低y特征,但无法合理解释"地幔印记"的存在。简单的地幔上涌、减压熔融模型虽然可以产生幔源岩浆并解释基性-酸性岩浆混合现象,但与具"地幔印记"样品的sr、nd同位素富集(isr=0.7054～0.7085;εnd(t)=-1.52～-9.17)和区域地质特征相矛盾。具"地幔印记"样品与高mg埃达克岩和太古宙sanukitoid岩系的相似性表明它们可以由含水富集地幔的直接熔融形成。

为了充分了解某铀矿床矿石的浸出性能,摸清矿石粒度、浸出剂酸度、喷淋强度、浸出周期、浸出率等参数,进行了常规搅拌浸出、柱浸、高柱浸出试验。试验结果表明,该矿石的浸出性能较好,所得柱浸参数可以为下步该铀矿床堆浸工业性试验设计和生产提供必要的依据。

通过建立高放废物处置预选场研究区水文地质迁移模型,分析ph、弥散度、扩散系数和温度等各种不同的影响因素在模拟中所起的作用。讨论研究了花岗岩地下水中铀扩散吸附时的弥散度、扩散系数、渗流速度、地下水化学成分等参数,并用批式法测定了铀在研究区花岗岩粉末中的分配系数。同时运用美国地质调查局的水文地球化学模拟软件phreeqc-ⅱ模拟和预测铀元素进入花岗岩地下水后的浓度分布和迁移情况。结果表明,铀在研究区地下水中迁移主要受ph值、弥散度、扩散系数的影响。

文章在对花岗岩型铀矿成矿特征进行综合分析的基础上,归纳、总结了花岗岩型铀矿成矿规律和主控因素。通过典型铀矿床建模、预测类型划分、地物化遥要素提取、gis综合集成等,实现了预测范围内1∶25万至1∶5万比例尺铀矿资源定位、定量预测,并提出重点勘查桃山诸广预测工作区、新建近10个花岗岩型铀矿基地、探索藏东铀矿远景区的工作部署建议。