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1、维普资讯 http:/第 13卷第 l期核科 学 与 工程V0113N011993年3月Chinese Journalof Nucl r Science and EngineeringMar1993华南花岗岩型铀矿床的成矿特征1 _一章邦桐 p c一l V t(南京大学地球科学系)抽要 本文综述我国华南近 20个花 岗岩型铀矿床的成矿特征，其中包括矿体形态 围岩蚀变、矿石成分、矿石结构构造、矿化类型和矿物共生组合等特征。研 究结果表明，华南花岗岩型铀矿床可形成于花岗岩体内 (内 带型 )或花崩岩体外(外带型 )，矿体形态可各异，主要受构造破碎带、地层层间破碎带、基性岩脉等形态的控制 矿石的矿物
2、组成较简单，主要矿石矿物为沥膏铀矿、铀石；外带型铀矿床的矿石成分较内带型铀矿床的复杂 该类型铀矿床中大多数矿物的粒度较细小 +胶状、偏胶状结构发育 矿石结构构造以细脉浸染状、角砾状为主，这些均反映华南花岗岩型铀矿床成矿作用的低温、快速、浅矿源特征。矿 床围岩的热液蚀变种类较多，但是蚀变程度大多较弱，铀矿化仅出现于面型热馥蚀变区的某些部位，围岩的线型热藏蚀变较强烈的地段常是富矿体的赋存部位 分布范围较大的面型围岩蚀变是在华南寻找花岗岩型铀矿床的重要标志。关薯词花岗岩-一些!里 ，乏， r一1 矿体形态华南花岗岩型铀矿床的矿体形态多变，但有颇多相似之处，例如，内带型铀矿床的矿体形态主要受断裂破碎带
3、及基性岩脉的控制，多呈透镜状 (图1，ab)、鱼群状(图1，c)、似层状及不规则状等；产于外接触带围岩中(外带型)铀矿床的矿体形态除受断裂构造控制外，还受地层(围岩 )层间破碎带的制约，矿体产状常与地层产状大致一致，矿体多呈似层状、透镜状、不规则状等 矿体的现代赋存标高取决于成矿时在地貌及其后风化剥蚀的程度，其范围为 +1700一 250m，绝大 多数铀矿体的赋存标高均高于海平面。2 围岩蚀变华南花岗岩型铀矿床围岩的热液蚀变种类较多，但蚀变程度较弱。按形 态可将各种蚀变分为面型热液蚀变和线型热液蚀变两类，面型热液蚀变系指热液成矿前矿体围岩遭受的各种热液蚀变作用t它主要包括钾长石化、钠长石化、水
4、云母化、白云母化和绿泥石化等。面型蚀变的形成时问早于铀成矿作用，围岩蚀变的范围大于铀成矿范围，因而具有较大分布范围的面型特征。线型热 液蚀变系指在热液成矿过程中，于矿脉两侧发生的小范围近矿围岩热液蚀变，蚀变带宽度一般仅 n mm-TI1Ocm，具 有大致平行于矿脉走向的线型特征，它主要包括成矿期的赤铁矿化、硅化、水云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。1981年8月2d日收到67维普资讯 http:/(b)(a)(c)图1 华南某些花岗岩型铀矿床矿体形态地质剖面示意图a384铀矿床 f b339铀矿床； c一 6217铀矿床。卜二云母花 岩；2黑云母花 岩3基性岩脉 d一 掏造破碎带5同花 岩接触带；
5、B 孔 7铀矿体华南花岗岩型铀矿床的围岩中普遍出现程度不同的碱交代作用(钾长石化、钠长石化)(照片 1)，在大多数情况下碱交代作用较弱，以致常被人们忽视。铀矿床 围岩经碱交代作用后其铀回含回量团不同圆程度圈地田增高因(n】0一。 )。它可 被视为铀累聚成矿过程中的一次铀增量过程 。围岩 的面型水云母化和线型水云母化十分相似，两者除分布范围不同外，在电镜下，线型蚀变的水云母多呈条板状自形晶(照片2)，而面型蚀变的水云母多呈碎片状形态为主 (照 片3)。统计研 究结果表明，花岗岩经面型热液蚀变后，其中错石、独居石、磷灰石等含铀副矿物的数量明显减少(1080 )，这些副矿物中的铀(大多呈类质同象形式
6、存在)被活化，部分地被转变为粒间铀和裂隙铀等易迁移形式，进入后期各类热水溶液，形成含铀成矿热液。赤铁矿化的微观特征 是，丝脉状水针铁矿充填围岩的微裂隙，或呈显微磷片状、胶粒状 (0002ram)和云雾状弥染造岩矿物表面。经电子探针测定，该类水针铁矿中吸附有多量铀 (O 2 0 3 )，因此，纯粹赤铁矿型铀矿石的铀品位常较低(0 0n0 1 )，仅当叠加后期的浸染状、脉状沥青铀矿石，才可形成较富矿石。深色 围岩的褪色化蚀变，实系碱交代 (钾 、钠长石化 )、硅化、黄铁矿化、碳碳酸盐化等联合作用的结果。68维普资讯 http:/维普资讯 http:/中的部分铁族元素来自成矿围岩；分散元素钪的带出与
7、该元素的载体矿物黑云母的分解有关；在水云母一一黄铁矿化蚀变带中，几乎所有微量元素均被带出，这可能与该两矿物对各微量元素的赋存容量较小有关，也反映这种蚀垂有利于岩石中的许多微量元素活化转移及后生富集；经热液蚀变后，岩石中大部分稀土元素含量增高 (图2)，稀土元素总量明显增高(图2实例中由2103ppm增至2864ppm)。 r iXl L 图2 384铀矿 床各蚀变带岩石的特土元素球粒陨石标准化图l黑云母二长花岗岩 2一 水云母化二妊花岗岩 3一一绿 泥石化二长花岗岩。3 矿石的矿物组成华南各花岗岩型铀矿床矿石的矿物组成均较简单，按成因可将组成矿物分为3类：内生矿物、表生矿物和成矿前原岩残留矿物
8、(表1)。华南花岗岩型铀矿床矿石的矿物组成有如下特点：表 1华南花岗岩型铀矿床矿石的矿物组成内生矿物表生矿物自然硫化物氟化物氧化物硅酸盐碳酸盐硫化物氧 化 物硅酸盐其它元素硫酸盐氢氧化物黄铁矿、沥青铀矿、 铀石方解石铀黑高岭石兰铜矿闪锌矿、赣晶石英、 绿怩石覆晶石蛋白石求云母孔雀石方铅矿、石英水云母针铁矿硅钙铀矿锊铀云母黄铜矿、磁铁矿钾长黄钙铀矿硅钙铀矿准钙铀云母自铁矿、萤石 赤铁矿钠长石橙黄铀矿硅钡铀矿钒钙铀矿红砷镍矿怫石铜铀云母挥钼矿、准铜铀云母挥铜矿、挥瓠铀云母磁黄铁矿铜黄铁矿、沥青铀矿铀石方解石闲锌矿、石英、绿泥石铁白云石矿方铅矿、赤铁矿、水云母菱铁矿、自黄铜矿、(微晶石英) 钾长石铜
9、红砷髌矿，铺长石蓝然砷黯铜矿， (萤 石)斑铜矿、挥铜矿、银针镜矿、硫钴矿、挥砷钴矿、辉钷矿注：原岩残留矿蜘未列入表内。表中括号内为较步出现矿物70维普资讯 http:/(1)原生铀矿物种类单一，主要为沥青铀矿，其次为铀石 大部分铀矿床氧化带中的铀酰矿物种类及其数量均较少，主要为铀酰氢氧化物、铀酰硅酸盐、铀酰磷酸盐和铀酰钒酸盐等。(2)大多数原生铀矿石中的伴生金属矿物种类较为相似且较简单，主要为铜、铁、铅、锌的硫化物，其总量一般不超过矿物总量的5一l0 ；非金属脉石矿物一般占矿物总量90 以上。(3)由表l可见，外带型铀矿床的金属硫化矿物种类相对较内带型矿床的复杂，这主要取决于围岩(沉积岩、变
10、质岩等)中金属元素的组合特点。矿石中脉石矿物的种类受围岩性质制约明显，例如，当围岩为灰岩时，矿石中出现较多量的方解石、白云石等 (3701；I床)；当围岩为长石石英砂岩时，铀矿石中出现多量的石英、徽晶石英等(8411矿床)；当围岩为千枚岩、片岩时，铀矿石中出现较多石英、绿泥石等(376矿床)。内带型铀矿床中最常出现微晶石英、石英、萤石、绿泥石等。(4)铀矿化与某些深色脉石矿物密切有关，例如红色和黑色授晶石英、紫黑色萤石等(表2)，浅色脉石矿物(例如白色、灰白色、浅绿色微晶石英，浅色萤石等)与铀矿化无关 深色矿物中含有多量沥青铀矿微粒(照片4)它们与沥青铀矿似 为共沉淀产物。表 2 841铀矿
11、床中各色檄晶石英的化学成分( )矿糟名称矿化阶段样品教 (个 )si0202AI20鼍Fe20Fe0红色微晶91880 253211360 38石英283 030 177200592 16黑色微晶387650 274760143 80石英8358026764187135灰白色微晶石英28 860 206080272 27表3 华南花岗岩型铀矿床中沥青铀矿的杂质元紊古量( ，电子探针分析结果 )产状样品号PbCaFeMn血AsVSiM 一3l2971210 210I50 17M一35408】18027013内中A-0432503707520d带的Ri32341020060150 1型沥26073
12、铀青 72I010 10360矿铀O76O98O1OO2床矿Tl0 6139006056T一581 54115004001T 21121 98O03002M 一13130 860 30015O 14外带塑铀矿床M中的沥青铀矿一 122860 850 2300700100010073lOl1O00780200060 006010112分析者；檀工业北京地质研究院7l维普资讯 http:/(5)铀矿物及其伴生的脉石矿物的粒度细小，胶状、偏胶状结构发育，例如沥青铀矿 (照片4)、黄铁矿 (照片5)、闪锌矿、方铅矿(照片6)、萤石和微晶石英等 沥青铀矿含杂质元素较多 (表3)。照片4 散晶石英 (黑色
13、 )中的球胶状辑l青 铀矿 (白色 )光薄片 偏光200；841l矿康照片5 成矿期的浸染状胶特黄铁矿咂片6 矿前期闪锌矿 (灰色 )和方铅矿 (灰 白色 )构成胶状图案兜，单偏光、150；370l矿庸光片，单偏光，150；37D矿床以上各点反映华南花岗岩型铀矿床成矿作用的低温 快速和浅矿源特征 。、4 矿石的结构构造华南花岗岩型铀矿床矿石的结构构造型式十分丰富。 矿石的结构可被分为胶状结构、充填交代结构、结晶结构及其它结构等4类 (表4)，其中以腔状结构和充填 交代结构为主。胶状沥青铀矿常沿先存硫化矿物或围岩角砾呈环边状交代沉淀 (照片7)或沿矿物粒间空隙充，维普资讯 http:/维普资讯
14、http:/表4 华南花岗岩型铀矿床矿石的结构构造分类笈育结 构 类 型程度 胺状结构 充填一交代结构结晶结构其它结构掏 造 类 塑戚矿方式胺状结构，粒间充填 自形粒状结构， 乳滴状结构，花 浸染状构造 (显散浸染状 ，热蕞交代为主韵律胺状 交代结构、环边 半自形粒状结 岗压碎结构，揉 般粒浸染状 、细粒1璺染 状 ，结构交代结构、裂晾 构他形粒 状结 皱结构中粒浸染状 ，密集浸染状构造 )主充填一一交代 构散晶结构脉状构造 (话 脉，细咏 ，热蕞充填为主结构小脉 、平行璩状，交错咏状要 网脉状 、复脉状构造 )脉状 爰染状构造热蕞充填，交代舟砾状构造挤压破碎及热藏充填，交代趺 球状结构 交代
15、残余结构 放射状、束状结 格状结构，条带就构造热蕞充填为主构靡棱状结掏， 环带状掏遭溶蚀结构晶祸就构造热蕞充填为主要团块就构造热蕞交代为主华南花岗岩型铀矿床的矿石构造以细脉、微脉 浸染状为主，其次有角砾状、条带状、晶洞状构造等。按 浸染矿物的粒径，又可将浸染状构造分为显微浸染状 (005ram)、微粒浸染状(0-0502ram)、细粒浸染状 (02-05mm)、中粒浸染状 (05-2mm)构造等；按矿脉的宽度及组成矿物种类，又可将脉状构造分为微脉 ( 1ram)、细脉 (1-torero)、小脉 (10一lOOmm)状构造及复脉状、平行脉状、交错脉状及网脉状构造等5 矿石类型华南花岗岩型铀矿床
16、的矿石，按工业类型可被划分为细脉型、浸染型和细脉浸染型三类，其中以细脉浸染型为主；若按成困类型划分，则可分为原生型矿石和表生型矿石两类，其中原生型铀矿石是中，低温热液作用的产物也是 目前被工业利用的主要铀矿石类型。表 生铀矿石大多无单独开采价值；若按地质类型划分 则可据各地质因素将矿石分为花岗岩型、砂岩型、泥质灰岩型 (按赋矿岩石性质 )，角砾岩型 (按矿 石构造 )，红化型、绿化型 (按 围岩蚀变种类 )，萤石型、微晶石英型、绿泥石型 (按矿 物组合 )等；若按可供工业利用的元素组合划分，则华南花岗岩型铀矿床的矿石大多属单铀型。6 矿化类型及矿物共生组合矿物共生组合特征是矿液性质和成矿条件的
17、综合反映。我们将华南花岗岩型铀矿床划分为5种矿化类型 (表 5)，其中微晶石英型、萤石型矿化主要见于内带型铀矿床中，其次也可出现于外带型铀矿床中；粘土化蚀变型矿化仅产于内带型铀矿床；碱交代型、碳酸盐型矿化既可产于内带型铀矿床，也可产于外带型铀矿床 尤需指出，碳酸盐型矿化可出现于其它4类矿化中，一 般形成于成矿作用后期，构成富矿石 。华南花岗岩型铀矿床的矿化期次无统一模式，一般可分矿前期、成矿期和矿后期，每一矿化期又可分一至若干个矿化阶段 矿前期常形成较多硫化矿物、浅色微晶石英、石英、绿泥石等 成矿 期则形成沥青铀矿、探色微晶石英、紫色萤石及少量硫化矿物，矿后期生成浅色脉石矿物(梳状石英、方解石
18、、浅色萤石)及极少量硫化矿物。74维普资讯 http:/表 5 华南花岗岩铀矿床的矿化类型和典型矿物组合矿化类型典 型 矿 物 组 合微晶石英型橱青铀矿 (铀石 )、微晶石英、石英、黄铁矿、闪锌矿、水针铁矿萤石型沥青铀矿(铀石)、萤石、黄铁矿、白铁矿、水针铁矿、石英、方解石粘士化蚀变型沥青铀矿(铀石)、水云母、蒙脱石、高岭石、微晶石英、 英、萤石、黄铁矿碱交代型沥青铀矿 (铀 石 )、钾长石、铺长石、绿泥石、磷灰石、方解石碳酸盐查沥青铀矿(铀石)、方解石、白云母、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿 青 是 南花 岩型 床中的主要工 物，其次为铀 石。 两种 物常呈 微状 生，困 石的粒度微小(00
19、0n-0On )，故几乎需用 子探 才得以 和 它。事 上， 石在各 液 床中出 的机会和数量， 比人 在目前 的要多，因 它与 青铀矿的形成物理 化学条件十分相似， 含 溶液的二氧化硅含量不同 ，而且某些学者 为，当 UO3被 还原成 UOz(晶 铀矿、 青 铀矿 )过程中， 石可能是作 一种中 物出 的我 在 南某些花 岩型 床中曾多次 现 沸石， 是一种低温 液 物 (均一法 得其平均形成温度为 110C)。沸 石在金、 、硫化物 床中并不少见，但它出现在铀矿床中，国外仅苏联学者报道姜过 ，他们称沥青铀矿沸石组合为一种新的矿化主类型 沸石在我国 液 床中呈 脉状、梳状 存于 后期脉体中，
20、与浅色方解石、梳状石英等 物共生 辉 沸石呈白色、粉 色，板状晶体，集合体成束南南广弼 赢状、晶簇状； 突起中等，CNg=3-8。；Np一1493一1499，Nm 一 1501，Ng= 1 501一 1506 其 红外吸 0 某 床中 拂石的 外吸收光 曲 。收光 分析 果示 3。 南地 温 地带，雨量充沛， 床的氧化 育，但因地表淋失 重，故 床氧化 中的表生 物不易在量聚 ， 物的种 也 少(表 1)。车文 用丁部分研究生的研究资料，在此表示感谢参考文献】 中国地质科学院地质矿产所金属矿物显傲镜鉴定 地质出版社，19782MBa10u ，10 m f 日， 1974，O HHar yp0L
21、Icccp0 Iy H0 p o06口一rco 帅11，c 1654 16633【0M一日，1973，IlDH yD B HIl。 py M自，ATo 明ar日FiyMOS1985 lapareHc c MHcpy 咖 cHM【 _c p75维普资讯 http:/M INERALIZATIoN FEATURES OF THE GRANITETYPEURANIUM DEPoSITS IN SoUTHERN CHINAM IN MA0ZHoNGZHANG ZUHUANZHANG BANGTONG(Dctmtmentof Earth SciencestN iins Uivensity)(Manusc
22、riptreceived 24 Aulst1991)ABSTRACTThe presentpaperdeals with the mineralization featuresofnearly 20granitetype uranium depositsIn Futheln ChinaThese features includ one in shape of ore bodies，host-rock alteration，mineralogicalcomp6sition ofore，texture and structure ofore，mineralization type and para
23、genetic association ofminsa1e It is shown that the rg maite-type uranium deposits in Southern China may be situated notonly inraniteg bodies(ieinterbelttype )butlsoa in na exocotact beltsofraniteg bodies(ieexobelttype)Shape of ore bodies may be various and is essentially controled by shape of fractu
24、re beof hostroc kna d basic veins Mineralogical compositions of ore are relatively simple Pitchblende na d oc ffinite arethe most importan t orjgihal uranium minerals in this type of uranium deposits The assemblage ofgangue ore-minerals in exobelttype uran ium deposits is more tom ex than in interhe
25、lttype uran iumdeposits M ost of minerals in ore rea fine na d show geltexture The 0|es of this type of uranium deop sitsin form of veinIetdissem inative and brecciative Thesefeaturessuggesttha tmineralization fo the ranitegtype uranium deposits in Southern China is characterized by low tempreture，r
26、apid dJpes ition andshalow ore-soure Kinds of hos t-roc k alteration in this type of uranium deposits are many na d var ied The ed rg ee of lterationa，however，si rather wea ckUranium mineralization in this type of ed posits only OCCURS in certain op sitions withi n rc,taof hydrothermal face type lte
27、rationa of host roc ks Orerichbodies are generaly located in the positon of strong line-type lterationa of hostroc sk Var ious facetype alteration s of host rocks which are dispersed in a large limit are an impo rtan t sign for search altar the rg anitetype uran ium deposits in Soufnern China Kcw wordsGraniteUran ium depositOr eformation76