《华南花岗岩型_火山岩型_碳硅泥岩型_砂岩型铀矿成矿机理的统一性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华南花岗岩型_火山岩型_碳硅泥岩型_砂岩型铀矿成矿机理的统一性（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华南花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型铀矿成矿机理的统一性杜乐天王玉明摘要尽管花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型铀矿化彼此间存在一系列的差 异,例如 赋矿围岩、构造、地质环境、地质部位、沉淀富集因素等都有明显不 同,但大量研究成果表明,在华南除少数矿床例外,绝大多数铀矿床都是受燕山晚期及喜山期区域性岩浆一构造热液活动统一制约的热液铀矿床.应强调指出这种成矿热液并不是岩浆分异水而主要是 被热 场加热了 的地下水.为了今后在华南进行更加有效的区域找矿规划和预测,需要确立“区域铀矿床体系”这一重要概念,以对上述各个矿化类型加以通盘考察和横向联系。众 所周知,所谓的花 岗岩型、火山岩型、碳 硅
2、泥岩型、砂岩 型 铀矿化类型 基本上都 是按矿床 所产出的赋矿 围岩不 同来划 分的.这种命名确有特征意义,不 过,也应指 出下列几点:1.成矿和成岩并非同一作用。除极少数 同生沉 积型碳 硅泥岩矿床及含铀煤矿化以外,大多数 铀矿床都 属于后 生矿床.大量矿床实例表明,成矿作用是一个漫长 的过程,它总是至弃少有两个富集阶段,即成岩时的 预富集和成矿 时的工业富集。不 少情况下,在成 岩预富集之次生富集 翌 富 集富集克值山”一瞬一肠汉一IJ 占由J一岩一一l一一狡r!二成一后成矿 工业富集之前还有一些地质作用迭加 造成中间性 富集。这种富集 序列可以用级 塔式定向累积增量 模式图示 之(图1)
3、。工业富集和成岩预富 集 一般总是 由完全不 相同的地 质作用在 不同的时 间内完 成的,不宜混为一谈。在研 究沉积地层中的铀矿 化时往 往特别强调图1级塔式定向累积增量模式 (富集序列)图同生富集。其实对于花岗岩型、火山岩型 铀矿 同样也有同生富集问 题,即所谓的富铀 花岗岩体及火山岩体。照笔者拙见,不需要在矿床成因结 论中总是 冠以“同生富集”,因为前已述及,各个矿化类型成矿 总 是由成岩预富集和后来 的工业富集先后 迭加 而形成的。富铀层和富铀体在不同的矿化类 型中 铀含量的标准 是不 同的,有高有低,但有一个共同掩点,即要比同种岩 性的铀 克拉克值高若 干倍,见表l。裹1华南产铀矿的宫
4、抽地层及岩体一般铀含,(ppm)统计裹地五铀本底含且变动范围克拉克值.富铀花岗岩体富铀地层(震旦一寒武碳硅泥岩系)产铀火山岩( 酸性)9一301 4一2 703。23。5.克拉克值取维诺格拉多夫A.n.(1 9 6 2)数据,3.2为泥质岩克拉克值.放射性纽预 富集阶段 在铀成 矿 中是必不可 少的 增量步骤,但 它又只是一种初 步的低 程度的富集,比同岩 类的克拉克值高出几 倍或若干倍,但 都达不 到工业品级。经过大量 的矿床研究以及地面、航空放射性测量已证实:所有的铀矿床都出现于预富集高场之中。此可称为矿床 定位的高场法则。此预富集区的面 积总是大于或远大于工 业富集区,后者 仅占前者 分
5、 布区中的特定的局部位置。预富集高场法 则是我们 找矿工 作一个很重要的指 导原则。2.简单地按赋矿 围岩划分铀矿 化类型往 往会使情况复杂化。所谓花岗岩型 铀矿 其赋矿围岩并非仅限 于花岗岩,另外还 可为煌斑岩、辉绿岩、碱交代岩等。火山岩型矿床也可出现于花岗岩、砂 岩、老变质 岩等中,碳硅 泥岩型 矿床有的可出现于 辉绿岩、石英斑 岩、花 岗岩等中,砂岩型铀矿也可产于安山岩、玄武岩、花岗斑岩等中。事情还 不止 于此,有时 同一矿床甚至 同一矿体一部分产于岩体内部而 另一部分则延伸到 岩体之外的碳板岩、砂岩、火山岩、矽卡岩、混合岩等之中。3.任何一个地质队伍在自己工作区中找矿,不论矿 床赋存在
6、什么 围岩 之中,都 不会受什么矿化类型限制。因此 需要探索这些类型之 间本质的、内在 的联 系.另外,铀矿地质科研工作已经发展到区域性、综合性的研究阶段。矿床的重点解 剖作为一个历史阶段,已经过 去。当然这 并非是今后不 再进行此项工作。但 只要科研工作一旦走向区域,那 就必然要求从区域地质及地质构造发展史角度通 盘考虑该区内所有铀矿化类型之间的相互联系,冲破昔日矿化类型概 念的束缚。笔者认为,对于华南这样一个地区:用矿床体 系这一新概念,亦即各个铀矿化类型彼此组合成为一个有机整体而且存在统 一的构造一热 液 成矿机理 的观点来指导今后 的找矿、评价、预 测工作,可能是 适宜 的。现将对华南
7、铀成矿机理统一性加以较详细的论 证。(一)成矿温度和压力很多铀矿床上大量的包体测 定结果 很好地表明 除淋积矿床以外,上述各矿化类型的绝大多数矿床的成矿溶液都是有一定温度和压力的,不是常 温常压水,见表2。这一事实在围岩热液蚀变、副矿物变化、矿脉中脉石矿 物及金属矿 物组合上都有一致的反映。不 论热 液铀矿床产于花岗岩、火山岩、碳硅泥岩、砂岩或者其它 围岩中,都会发生 蚀变现象,这在华南研究得最多。矿前期铀 的热液蚀变表现为长石 的石英化、长石的水解(局部绢云母化及初期水云母化)黑云 母 的绿泥石化、石英的“糖粒”化,我们形象地称之为灰绿色蚀变。此矿前含铀 热液蚀变带范围都较大,由断裂带 向两
8、 侧可宽 到百米以上,走 向娘达 数公里。整个的矿床均位于此 灰绿 色蚀 变带 之,中。前述的预富集场大体也就是 此灰 绿色蚀变带的范围,它是一重要找矿标志。除上 述矿前期蚀变 外,还有成矿期热 液蚀变带(多限于脉旁十数公分或 数十公分近脉蚀变)迭加在矿前期蚀变带之上。此期蚀变主要是长石、。绿泥石的水云母化及蒙脱土化,微 晶石英及 隐晶石英浸染,出现大量新生黄铁矿。由于蚀孪岩石中出现大量水云 母集合体,呈黄绿 色,所以我们形象地称之为黄绿 色蚀变。这是 热液锌矿床特有的典型蚀变,也 是重要找矿标志。应指出热液蚀变发育的规模 和强度密切地和围岩岩性、破碎程度、可渗 透性耳热液酸度 等因素有关。花
9、岗岩、流纹岩及一民石砂岩等粒状 岩石及 玻璃岩石蚀变现象最明显。相反,对于泥质岩石如板岩、千枚岩、砂板岩等不透水岩石,即使有热液活动热液蚀变也很不明显.在华南花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型铀矿成犷机理的统一性裹2各矿化类型一_ 1体洲通结果表。(.C)夯,315一 3 9_ 一14一矿矿 化类 型型矿床(代号) ) )测温数据及所测矿物物花花花3518 0.(沥育铀矿) ) )岗岗岗z x25.(, ,) ) )岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩岩型型型-一丽-一 一痴二3 00 又成而熏素琶蜜后)-一-一一 矿矿矿矿1 85一29 0.(成矿期 紫色萤
10、石)石 薇富宕毓-一一床床床1718 5一2 9 0.(成矿期 紫色曹石、2 2 2 2 2 2 21 5一262 ( 成矿期黄铁矿)矿) ) )2 2 2 2 2 6巧。一2 30 (成矿期黑紫色萤石)石) )2 2 2 2 2 2 2 2 2 42;o一2 3 5(成矿期黑紫色萤石 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )22 2 2 2 22 4一一五。:一污:咬渝搬触翁)-一) )2 2 2 2 2 2 2 2“。.一15 1( 成矿期黑紫色萤石) ) )2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 27 7
11、7一17 。一2 2 。(成矿期黑紫色萤石) ) )火火火29 9 910 0一30.(含铀胶磷矿) ) )山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山山岩岩岩一一2 0 0一2 80 (碱交代 )一一一一一一一一一一一一一一一一一一一型型型201一 一一一一一一一一-一一一 . .矿矿矿矿1 1 5一14 6( 含铀萤石水云母) ) )床床床2 5455一2 273 3 3 3 3 8 8 81 80一2 20. . .3 3 3 3 3 下下1 6。一250 (钦铀矿、沥青铀矿) ) )2 2 25 8.(成矿期萤石 ) ) )1 1 123一x 3s.( 含矿方 解
12、石) ) )l l l l l18 。一250 ( 矿化石英脉) ) )床床巧巧巧一一一一。9_ 一,33一1 5 3( 含沥青铀矿方解石 ) ) )砂砂一 4二一二一 书一卫夕二竺2!- - 一一岩岩”o(萤石)2 2 2 2型型. “,9 0(石英) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )矿矿一仁一8 0(碳酸盐)_ _仍有6 0.热水水床床!一 “,今仍,6 0一,.表中大部分数据为北京铀矿地质研究所包体组测定,是均一温度.在
13、此表中只列入了一小部分 测温资料,但已足够说明成矿的热水溶液性质.矿石形成的压力测定结果目前还不多.少攀测定结果是50 0,7 “。,“”毋,放射性地质这类岩层(例如华南分布很广的龙山群前泥盆纪砂板岩系)中的矿床蚀变现象不显著是 不 能成为否认其热液成因的 理由的。另外还有 过 一种看法认为黄绿色蚀变是一种风化表生蚀变。这是 不符合事实的。黄绿 色蚀变 中总是有大量黄铁矿浸染于水云母集合休中,如果 是仅 仅表生风化,则黄铁矿会被 氧化而变成褐 铁矿,岩石被染为锈 红 色。黄志章等(19 81 )对蚀变岩石 巾的副矿 物的稳定性和其变化的研究表明风化带和蚀变带有一系 列的不同,见表3.表3同一花
14、肖岩, 砂矿物在该变带和风化带祖定性对比表在蚀变带中含量( 克/吨) 变化弱蚀变 带强蚀变 带。7一7 、3。一4。在风化带 中含量(克/吨)1 2 5一1 40错石在热液蚀变中极不稳定而趋于消失;但在 氧化带中却稳定磁铁矿在热液蚀变中极不稳定,比错石还甚;但在风化带中却稳定物石一矿一矿铁一重一铬一磁一褐帘石166一1 360.8一8.5同强蚀、变 带褐帘石属于不灵敏矿物磷 灰 石21一500。0 3一0。0 4磷灰石也属于灵敏矿物,但和铬石磁铁矿相反,在富CO,外生水液中不稳定黄 铁 矿9一5 5黄铁矿也是用来区别内生蚀变和表生风化的灵 敏矿物晶质铀矿和原岩比并未有明显减量,在 内生蚀变中基
15、本稳定极灵敏矿物( 根据黄志章、李月湘1951)l表3很好地反映表生蚀变和内生蚀变是不相同的 两 种物理化学性质溶液 造成的,.不应 混为一谈。黄绿色蚀变是 内生热 液蚀变。热在溶液成矿中的 重要性是不可低 估的。究竟是 冷水成 矿还 是热水成 矿其规模 和矿化富集度都会有很大的差别。我们并不否认有些矿床或 矿床的 近地表部分会有风化淋积 的次 生富集,但这只是很局部的现象,而且一定要有原来的内生铀矿化作基础。少数碳 硅泥岩系中的淋积矿 床是例外。根据矿床的研究结果可以发现,铀是 冷水沉积 还是热水沉 积可有下列佐证以资判断:1.铀的存在形式大不 相 同。冷水沉淀下来的铀主要是吸 附形式而不形
16、成沥青铀矿;在热水中则铀主要是以矿物形式存在,如晶质铀矿、沥青铀矿、铀石等,吸附是次要 的。众多的研究结果表明铀氧 化 物沉淀固定 的有序程度和成矿溶液的 温度关系密切,成正相关。从低温 到高温,溶液析 出物大体有以下顺序:分散吸附铀,低序沥青铀矿* 初序沥青铀矿 ,晶质铀矿,示意于 图2中。2.冷水(以淋积为例)成矿的形成深度很浅、一溶液温度袖氧化物有序泳呈度图2铀氧化物有序程度和成矿溶液的温度相互关系示意图般 是埋 藏在现代地下数十米到二百米不等,和地形起伏关系很大而且 易被剥蚀,故淋 积矿只华南花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型铀矿成矿机理的统一性见最新时代(例如新 第三纪、第四纪)生成,再早的极少可能有保存。但 热液矿床 成矿深度却较大,约在当时地 下一两公里,有不少矿床至今还未剥露出地表,深在数百米以下。3.冷
