诸广山成矿区铀矿床成矿流体地球化学特征与成矿模式

2013-03-06 01:03费天伟
世界核地质科学 2013年2期
关键词:矿田铀矿床硅化

费天伟,罗 毅,孙 祥

(1.湖南省核工业地质局,湖南 长沙 410011;2.核工业北京地质研究院,中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室,北京 100029)

1 成矿地质背景

1.1 大地构造环境

诸广山成矿区是我国主要产铀区之一,位于湘、赣和粤3省衔接地带,大地构造位置处于欧亚大陆东南缘华夏板块与扬子板块结合部位的闽、赣加里东褶皱地块西缘,东南临西太平洋板块(菲律宾板块),北西接江南造山带,受前寒武系EW向构造域和中新生代NE、NNE向东亚陆缘带组成的造山带共同影响[1]。前寒武纪EW向构造系统与中新生代NE、NNE向构造系统相交错、叠置形成的镶嵌式构造和立交桥式构造[2-3],共同构成了本区复杂的大地构造格局。

1.2 成矿地质作用演化

依据区域地质演化与铀成矿的响应关系,诸广山成矿区的成矿地质作用可划分为前寒武纪富铀结晶基底、前泥盆纪富铀褶皱基底、早中生代壳源重熔型富铀花岗岩体形成、晚中生代伸展构造-深源岩浆热液铀成矿等4个成矿地质作用演化阶段。

1.2.1 前寒武纪富铀结晶基底演化阶段

前寒武纪富铀结晶基底除在东南部澜河地区有少量出露外,多隐伏于巨厚的前泥盆纪地层之下(图1)。构成前寒武纪结晶基底的岩性主要为角闪岩相的黑云斜长片麻岩、黑云斜长变粒岩、云母石英片岩、条带状混合岩和眼球状钾质混合岩等。该套变质岩的全岩 Sm-Nd 等时线年龄为(2 220±57)Ma, 属古元古代。古元古代期的区域变质作用和钾质混合岩化作用,导致了结晶基底变质岩铀的初始富集,岩石平均铀质量分数为8.2×10-6,即,本区第1次铀的初始富集作用期。这种富铀结晶基底的形成,为诸广山地区铀成矿奠定了物源、铀源的基础。

1.2.2 前泥盆纪富铀褶皱基底演化阶段

前泥盆纪富铀褶皱基底由震旦系、寒武系和奥陶系地层组成,以形成围绕诸广山岩体周边分布的巨厚层状碎屑岩夹炭质、硅质岩、碳酸盐岩建造为特征,地层总厚度大于7 000 m。震旦系和奥陶系海相碎屑岩铀含量不高,平均铀质量分数为3.94×10-6,寒武系的炭质页岩、含炭硅质板岩、炭质板岩的铀质量分数达到 30×10-6~100×10-6。 这是由于寒武纪期半封闭的海湾、泻湖还原环境形成的有机质、硫化物对铀元素具有吸附作用,导致了铀的预富集,即为本区第2次铀预富集期。寒武系富铀地层是诸广山岩体花岗岩外带型铀矿床的主要赋矿层位。

1.2.3 早中生代壳源重熔型富铀花岗岩形成演化阶段

早中生代(印支中晚期—燕山早期)期,古西太平洋板块开始向中国东部俯冲挤压作用,导致区内发生了强烈的印支期和燕山期壳源重熔型富铀花岗岩侵位活动,形成了富铀的诸广山复式岩体。印支期主要为粗粒斑状黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为205~231 Ma,其中的残留深色次圆状老锆石的UPb年龄为1 900 Ma。燕山早期主要为中粒少斑二云母花岗岩,其锆石U-Pb年龄为169~181 Ma,构成诸广复式岩体的印支期和燕山早期花岗岩的 N(87Sr)/N(86Sr)值为 0.748~0.775,岩石的铝饱和指数 x(Al2O3)/[x(CaO)+x(Na2O)+x(K2O)]为 1.54~1.75,大于 1, w(FeO+MgO+TiO2)小于 4%,w(FeO)/w(FeO+MgO)小于0.8,稀土元素分布为轻稀土富集型,δEu强亏损(0.2~0.3);印支期花岗岩平均铀质量分数为15.8×10-6。以上参数反应了诸广山产铀岩体属重熔前寒武纪富铀基底的产物,在重熔富铀基底的花岗岩浆形成过程中,铀元素得到进一步富集,诸广山产铀岩体形成即为本区的第3次铀预富集作用期。

1.2.4 晚中生代伸展构造-深源岩浆热液铀成矿作用演化阶段

晚中生代早(J3—K1)期,由于受到太平洋板块俯冲挤压作用,导致了大规模酸性花岗岩侵位热隆弱伸展构造作用,在区内广泛形成富铀的A型花岗岩岩株、岩枝(锆石U-Pb年龄为 143 Ma, 铀质量分数为 15×10-6~30×10-6)和正长岩、石英斑岩、辉绿岩、闪长岩(Rb-Sr等时线年龄为125~128 Ma)岩脉等深源岩浆岩组合及分布局限的晚侏罗世—早白垩世火山-沉积断陷盆地和韧性剪切带构造。该期弱伸展构造岩浆热液活动,控制了区域性的面状碱交代作用(钠长石化、钾长石化)、云英岩化、白云母化等中高温热液蚀变及中高温热液铀成矿作用 (成矿年龄:122~125 Ma, 成矿温度: 290~330℃)[4]。晚中生代晚期—古近纪(K2—E)期,区内以表现剧烈的NE向伸展拉张构造作用为特征,在区内形成了NE向的伸展断陷红盆和石英斑岩、辉绿岩、煌斑岩、闪长岩、碱性玄武岩(Rb-Sr等时线年龄:90~105 Ma)等深源岩浆岩脉组合与分布,以及形成了NE、SN向碎裂岩带、硅化带、角砾岩带组合与分布[5]。该时期的伸展拉张构造岩浆热液活动导致了区内广泛发育带状碱交代作用和分布广泛的硅化、萤石化、黄铁矿化、赤铁矿化、水云母化和绿泥石化等中低温热液蚀变作用及大规模的中低温热液铀成矿作用[6]。诸广山成矿区铀矿床的主成矿期年龄为50~87 Ma,其成矿时代与晚白垩世—古近纪期伸展拉张构造岩浆热液活动期相吻合。

2 典型矿床地质特征

诸广山成矿区分布有20余个中大型铀矿床[7-8],研究表明,区内铀矿床虽然分布于不同的赋矿围岩,但矿床成因均为中高温、中低温热液型,是晚中生代伸展构造岩浆热液在不同的构造环境下沉淀形成的成矿系列。因此,对该区铀矿床进行分类,有利于找到相似的铀矿床,为找矿勘查提供方向。笔者在深入研究区内铀矿床成矿构造环境、成矿地质作用的基础上,依据矿床产出的构造环境、矿体构造形式的原则,将区内铀矿床划分为3类:

(1)产于花岗岩体内带碎裂蚀变花岗岩中的微脉浸染型铀矿床,如鹿井325、326、324矿床,长江棉花坑302矿床,城口2401、2405矿床。

(2)产于花岗岩体内带硅化碎裂花岗岩中的脉型铀矿床,如澜河 201、361、236、235、231矿床,下洞子和羊角脑矿床。

(3)产于花岗岩体外带构造角砾岩脉型铀矿床,如鹿井322矿床,秀才洞矿床,九龙径矿床和南雄238矿床。

2.1 碎裂蚀变花岗岩微脉浸染型铀矿床

碎裂蚀变花岗岩微脉浸染型铀矿床是指空间上及成因上与碎裂蚀变花岗岩相联系的花岗岩型铀矿床,以长江棉花坑302矿床为例。

棉花坑302矿床位于诸广山复式岩体南部,长江矿田的中部,处于NE向棉花坑断裂和NW向油洞断裂夹持的楔形断块区内,矿床受近SN向碎裂蚀变花岗岩带控制。

矿区广泛分布印支期强过铝质中粒二云母花岗岩(锆石U-Pb年龄为228 Ma)、燕山早期强过铝质中粒斑状二长花岗岩(锆石UPb年龄为169 Ma)和燕山晚期钾质细粒黑云母花岗岩岩株及花岗斑岩、偏碱性正长岩、煌斑岩等岩脉(Rb-Sr等时线年龄为90 Ma)。矿床赋存在印支期中粒二云母花岗岩与燕山晚期细粒黑云母花岗岩、正长岩脉、煌斑岩脉的叠置区。

矿区断裂构造主要发育有NE、NW向及近SN向3组。NE向棉花坑断裂为区域性先压扭后张性的断裂,NW向油洞断裂为先压扭后张性的断裂,二者控制了棉花坑楔形断块的形成,近SN向碎裂蚀变构造带纵贯矿区,为矿床的主要含矿构造带。

矿床围岩蚀变发育,成矿前为白云母化、钠长石化和云英岩化蚀变;成矿期蚀变主要是微脉状、脉状硅化、紫色萤石化、黄铁矿化和赤铁矿化;成矿后蚀变主要为碳酸盐化、梳状石英叠加在成矿期蚀变带中。

矿床矿体主要呈微脉浸染状、脉状。矿石矿物成分简单,主要为沥青铀矿、黄铁矿、赤铁矿。脉石矿物为萤石、石英、方解石。矿石构造多为胶状环带构造,微脉状、网脉状、浸染状构造、晶洞构造及角砾状构造。矿石结构以镶边结构、环带结构和发丝状结构为主。

矿床沥青铀矿U-Pb年龄为75 Ma和87 Ma,成矿时代为晚白垩世。成矿温度(爆裂法)为 220℃。

2.2 硅化碎裂花岗岩脉型铀矿床

硅化碎裂蚀变花岗岩内带的脉型铀矿床是指空间上及成因上同硅化碎裂花岗岩相联系的花岗岩型铀矿床,以百顺铀矿田澜河201铀矿床为例。

澜河201铀矿床位于诸广山复式岩体南部,处在澜河—百顺NE向伸展构造带北东段,受NE、NW向和SN向3组硅化断裂构造带交汇区控制。

矿区岩浆岩主要为印支期强过铝型富铀中粒斑状二云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为231 Ma,铀质量分数为12×10-6,燕山晚期强过铝质富铀中细粒二云母花岗岩,锆石UPb年龄为143 Ma,铀质量分数为 13×10-6,燕山晚期花岗斑岩脉和辉绿岩脉、煌斑岩脉Rb-Sr等时线年龄为90~105 Ma。

矿区断裂构造发育,主要为NE、NW向和SN向3组硅化断裂带。3组构造带早期为压扭性,表现为糜棱岩带;晚期以伸展拉张作用为主,控制了燕山晚期花岗斑岩、辉绿岩脉、煌斑岩脉的侵位活动和硅化带的形成及铀矿化的分布。

矿床围岩蚀变发育,成矿前主要为钠长石化、水云母化、绢云母化和铁绿泥石化为主,成矿期主要为硅化、赤铁矿化和黄铁矿化,成矿后发育较强的网脉状碳酸盐化蚀变。

矿床矿体呈群脉状分布,矿床平均品位为0.563%。矿床铀矿物主要为沥青铀矿、铀石,伴生少量的黄铁矿、赤铁矿、白铁矿、方铅矿和黄铜矿,铀的次生矿物有钙铀云母、铀黑和硅钙铀矿等。矿床矿石结构多样,主要有包含结构、筛孔状包含结构、镶边结构、花纹状镶边结构、环带结构和饼状结构等,矿石构造以网脉状构造、条带状构造、块状构造、环带状构造、葡萄状构造和镶边构造为主。

矿床成矿年龄为87 Ma,成矿温度为290~330℃。

2.3 外带构造角砾岩脉型铀矿床

该类矿床指产于诸广山复式岩体外带寒武系地层和上白垩统碎屑岩中的构造角砾岩带内的热液脉型铀矿床。该类型矿床一般规模较小,但矿床品位富,寻找该类型规模大的富矿床具有重要意义。以鹿井322矿床为例。

鹿井322矿床位于诸广山复式岩体北段西侧的外接触带中,处于鹿井矿田的西部,是鹿井矿田内最大的铀矿床。矿区地层由中、下寒武统地层和上白垩统地层组成。下寒武统地层岩性主要为长石石英砂岩夹炭质板岩、含炭硅质板岩、石煤层和灰岩透镜体,岩石的铀质量分数为 4×10-6~7×10-6, 其中的炭质板岩、硅质板岩铀质量分数为30×10-6~100×10-6,为富铀层。矿区上白垩统地层(红色碎屑岩)不整合于寒武系地层和印支期—燕山早期花岗岩体之上。

矿床岩浆岩发育有印支期、燕山早期和燕山晚期等3期:印支期主要为铝过饱和富铀中粗粒斑状黑云母花岗岩,与寒武系地层呈侵入接触关系,锆石U-Pb年龄为228 Ma,铀质量分数为23×10-6;燕山早期为铝过饱和富铀细粒少斑黑云母花岗岩,与印支期花岗岩体呈侵入接触关系,锆石U-Pb年龄为140 Ma,铀质量分数为9×10-6;燕山晚期发育花岗斑岩脉、石英斑岩脉和伟晶岩脉等,侵位于寒武系地层之中。

矿区构造主要发育有横贯矿床北部的EW向压扭性断裂和NE向硅化断裂角砾岩带、NEE向硅化角砾岩带、NNE向硅化角砾岩带、NW向硅化角砾岩带等5组,其中NEE向硅化角砾岩带为矿床的主要控矿构造。

矿床受 “印支—燕山早期富铀花岗岩,燕山晚期花岗斑岩、石英斑岩岩浆热液活动,NEE、NE、NW向和NNE向硅化断裂角砾岩带”三位一体控制。

矿床围岩蚀变发育,矿前期热液为黑云母石英角岩化、钾长石化、电气石化、云英岩化、白色硅化和绿泥石化等中高温热液蚀变;成矿期热液蚀变主要为赤铁矿化、胶状黄铁矿化、紫色萤石化、棕色、灰色硅(玉髓)化、水云母化等中低温热液蚀变;矿后期为浅色萤石化、硅化和网脉状碳酸盐化。

矿床矿体呈脉状、透镜状,同时穿切接触带寒武系地层,矿床平均品位为0.097%,富矿石品位≥0.3%,矿床资源量属大型。矿床矿石金属矿物主要为沥青铀矿、黄铁矿、赤铁矿及少量方铅矿、黄铜矿等。脉石矿物主要为萤石、石英、玉髓和方解石。矿床矿石构造主要为脉状、网脉状及角砾状构造,其次为浸染状构造;矿石结构为胶状、粒状结构。矿床U-Pb等时线年龄为86 Ma。成矿温度(萤石均一法)为182~190℃。

3 成矿流体地球化学特征

3.1 矿床的氧、氢、碳同位素组成特征

笔者对鹿井铀矿田322、324矿床,百顺铀矿田361、201矿床,长江矿田的302矿床等10件成矿期脉体石英和方解石样品测定了氧同位素和气液包裹体的氢同位素组成。长江矿田302矿床,鹿井矿田324矿床碎裂蚀变岩-微脉浸染型铀矿床和鹿井矿田322矿床、百顺矿田361、201脉型铀矿床的δ18OSMOW值分别为+3.8‰~+12.4‰和+6.7‰~+8.8‰。按测定的石英(方解石)包裹体的均一温度291、 300℃计,用 Matsuhisa(1979)的同位素分馏方程求得与石英处于平衡时水的δ18OH2O值分别为-3.4‰~+5.2‰和-1.2‰~+0.9‰。其δ18OH2O值低于岩浆水的+6‰~+9‰。而它们的δDSMOW值分别为-86‰~-61‰和-72‰~-44‰,则与岩浆水的 δDSMOW值-80‰~-40‰和变质水的δDSMOW值-65‰~-20‰基本相当。在δ18OH2O-δD体系图解上,所有样品的O、H同位素值均落在靠近变质热液水和岩浆热液水与大气水的混合水区。以上结果表明,本区铀矿床的成矿地质流体具有变质热液水、岩浆热液水和大气水的三源混合水性质。

鹿井矿田322矿床、百顺矿田361、201矿床的碳同位素组成分别为 δ13C=-6.9‰~-6.4‰和δ13C=-7.4‰~-4.6‰。它们的δ13C值与原始岩浆热液的δ13C值-8.5‰~-4‰基本相当,反映出矿床成矿流体中的CO2可能主要来源于深部岩浆热液。

3.2 矿床的硫同位素组成特点

鹿井矿田324、325碎裂蚀变岩-微脉浸染型铀矿床成矿期黄铁矿的δ34S值介于-5.4‰~-0.2‰之间,极差为-5.3‰,平均值为-2.5‰,与寒武系变质岩、前中生代花岗岩的δ34S值相比虽有不同,但在其分布范围之内。它们与法国东北部块状橄榄岩的δ34S值-5.7‰~-0.8‰,平均值为-1.0‰相比则非常相似。百顺矿田201、361两个脉型铀矿床的δ34S值介于-12.3‰~-10.1‰和-14.8‰~-13.7‰之间,极差分别为-2.2‰和-1.1‰,平均值分别为-14.1‰~-10.9‰。两个矿床黄铁矿的δ34S值变化范围均极小,且与矿区内辉绿岩中黄铁矿的δ34S值相当。以上黄铁矿δ34S数据表明,本区铀矿床成矿的地质流体主要来源于深部,极有可能来源于上地幔与下地壳中成矿物质的混熔和演化,并且其形成时的物理化学环境相对稳定。

3.3 矿床稀土元素地球化学特征

笔者对本区鹿井矿田322、324、325矿床,百顺矿田361、201矿床,长江矿田302矿床等48件成矿期、成矿前脉体石英和萤石进行了稀土元素化学分析,分别测定了稀土元素的含量,并计算其有关参数值。成矿前的白色石英脉体的L/H值为8.31~12.84(平均值为 10.39); w(La)/w(Sm)值为 8.34~15.7(平均值为15.36),属轻稀土元素富集型;δEu值亏损不明显,在成因上具有壳幔混熔特征;成矿期灰色、红色石英脉体的L/H值为1.01~6.2 (平均值为 2.86), w(La)/w(Yb)值为0.69~7.89(平均值为3.2),属重稀土元素富集型,其 δEu值为 0.25~0.53(平均值为0.35);沥青铀矿脉的稀土元素已达到高度富集,其∑REE 可达 698.44×10-6~2 536.32×10-6(平均值为 1 159.14×10-6), 其 L/H 值为2.25~4.27 (平均值为 4.04), w(La)/w(Yb)值为1.75~4.53(平均值为3.37),其δEu值为0.16~0.58(平均值为0.30),明显反映了成矿期重稀土元素相对富集的特点,以上参数特征显示出,从矿前石英脉-成矿期石英脉-沥青铀矿脉,成矿地质流体是沿深断裂上涌,并逐级分异的产物,其中沥青铀矿脉是经历了充分分异作用的最终产物。

3.4 矿床成矿期微量元素地球化学特征

诸广山成矿区铀矿床的微量元素分析结果及某些参数表明,铀矿床矿石普遍富含Cu、Zn、 Ni、 Co、 Nb、 Pb、 Mo、 As、 Ba 和 F 等成矿元素。其中脉型铀矿床富矿石的Ni、Co和V等元素的平均质量分数分别为84.4×10-6、54.68×10-6和 625.37×10-6, 与矿区内成矿期辉绿岩脉的Ni、Co和V含量相当;Cu、Pb、Zn、Mo和Nb等金属元素的平均质量分数 分 别 为 265.8×10-6、 3 628.1×10-6、402.25×10-6、 928.98×10-6和 196.76×10-6,是地壳克拉克值的几十倍至几百倍;As、Ba和F等非金属元素的平均质量分数分别为640×10-6、 132.35×10-6和 2 698×10-6, 也显示有明显的异常;其w (Rb)/w (Sr)值为1.55~3.53,平均值为2.56,反映Rb在成矿地质流体中具有相对富集特点。在碎裂蚀变岩型铀矿床中主要是Pb、Zn、Mo、As和F等微量元素的含量较高,而Cu、Ni、Co、V和Nb 等元素的含量较低, w(Rb)/w(Sr)值为0.175~0.4,平均值为0.48,反映Rb在成矿地质流体中富集程度较低。上述表明,本区脉型铀矿床成矿物质具壳幔混源特点,并以深源的成矿物质来源特征明显,碎裂蚀变岩-微脉浸染型铀矿床成矿物质壳源特征明显。

3.5 矿床成矿物理化学特征

3.5.1 成矿地质流体的化学组成

对本区长江矿田302矿床,鹿井矿田322、324和325矿床,百顺矿田361、201矿床的成矿期脉体石英、方解石和萤石(共20件样品)的气液包裹体分别做了液相和气相成分分析。其结果表明,本区铀矿床成矿地质流体以相对富含阳离子 Na+、K+、Ca2+和Mg2+以及阴离子 HCO3-、 Cl-、F-和 SO42-为特征,与世界上许多超大型内生铀矿床的成矿地质流体具有同一性。成矿地质流体一般Na+>K+,而且矿脉石英钟气液包裹体成分的阳离子含量变化较小,K+为 0.187~0.281 mol·kg-1, Na+为 0.398~0.934 mol·kg-1, Ca2+为 0.478~0.780 mol·kg-1,Mg2+为 0.021~0.226 mol·kg-1; 这反映了成矿作用的一次性和成矿地质流体来源的同源性。

在矿床脉石矿物包裹体的气相成分中,H2O的质量分数很高,为206×10-6~447×10-6, 平均值为 290×10-6, CO2的质量分数也相对较高, 为 6.7×10-6~22.2×10-6, 平均值为11.56×10-6。因此,石英、方解石和萤石中可见含CO2的多相包裹体。在包裹体中普遍含有 CH40.6×10-6~0.26×10-6, 平均值为0.139×10-6,CO的含铀质量分数也较高,为1.0×10-6~2.3×10-6, 平均值为 1.35×10-6。成矿地质流体的矿化度高,为1.509 7×10-6~3.651 5×10-6, 平均值为 3.045×10-6。 以上说明本区铀矿床成矿地质流体具矿化度高,其矿化形成于还原环境,其成矿地质流体主要为 Ca2+-Na+、 K+-HCO3-和 SO42--CO2-H2O类型。

3.5.2 成矿温度、压力、fo2和盐度

本区铀矿床按成矿温度分为中高温和中低温两个类型。其中201、361等脉型富铀矿床属于中高温成矿类型290~330℃;325、324和302等碎裂蚀变岩-微脉浸染型铀矿床属于中低温成矿类型150~250℃。据8个矿床含矿脉石英的lg fo2计算,其lg fo2值为-49.95~46.633,平均值为-47.57。矿床成矿期灰色石英、紫色萤石的pH值为6.55和6.93,F2h值为-0.124~0.43。反映铀矿床矿化形成于还原环境。

据区内14个铀矿床成矿期溶液的盐度资料统计,本区铀矿的成矿溶液盐度在总体上比邻近的下庄矿田要低,但其中201、361等脉型铀矿床的成矿溶液盐度偏高,其值为1%NaCl~4.8%NaCl之间,平均值为2.1%NaCl,而324、323、325和302等碎裂蚀变岩型铀矿床成矿溶液盐度均很低0.23%NaCl~0.8%NaCl。

以上成矿物理化学参数表明:区内脉型铀矿床的矿化主要发生于温度较高、溶液盐度偏高的弱碱性还原环境中;碎裂蚀变岩型铀矿床的矿化主要形成于相对开放的中低温度、低溶液盐度的弱碱性还原环境,但它们的成矿物质来源均主要来源于壳幔混源岩浆热液。

4 成矿模式

诸广山成矿区包括硅化碎裂花岗岩脉型铀矿床、碎裂蚀变花岗岩微脉浸染型铀矿床和花岗岩外带构造角砾岩脉型铀矿床3类,铀成矿作用受统一的晚中生代伸展拉张构造岩浆热液作用控制,矿床成因类型均为中高温、中低温热液型。矿床成矿模式地质要素为:

(1)矿床空间定位要素:“强铝过饱和印支—燕山早期富铀花岗岩体或寒武系炭质、硅质富铀层,晚中生代富钾细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩、正长岩、辉绿岩、煌斑岩和碱性玄武岩等壳幔混源岩浆热液活动,NE、SN向伸展拉张断裂硅化带或NE、NW向伸展拉张断裂构造角砾岩带”三位一体叠合区。

(2) 成矿期: 中生代—新生代(K2—E)伸展拉张构造深源岩浆热液活动期成矿,成矿年龄为50~87 Ma。

(3)成矿铀源:成矿铀源主要来源于印支期、燕山早期富铀花岗岩,富铀花岗岩中的铀又主要来自于印支期、燕山早期重熔富铀的前寒武纪基底和寒武系富铀地层。

(4)成矿热液性质:成矿热液流体成因为晚中生代—新生代伸展拉张构造期壳幔混源成因的岩浆热液流体与变质热液流体、下渗大气水等3源混合成因,热液流体富含矿化剂 (K+、 Na+、 F-、 Cl-、 HCO3-和 SO42-)和铀元素。

(5)成矿热源:晚白垩世—古近纪富钾细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩、正长岩、辉绿岩、煌斑岩 (Rb-Sr等时线年龄:90~105 Ma)和碱性玄武岩(Rb-Sr等时线年龄:70 Ma)等壳幔混源成因的岩浆活动期,提供成矿热源,铀成矿年龄为50~87 Ma,与晚白垩世—古近纪伸展拉张壳幔混源岩浆活动期相吻合,成矿温度为170~330℃。

(6)控矿构造:花岗岩内带贯通性NE向伸展拉张断裂硅化带,贯通性SN、NE向碎裂蚀变带及外带NE、NW向贯通性伸展拉张断裂角砾岩带为诸广山成矿区的主要控矿构造。

综上所述,诸广山铀成矿地质作用的演化过程是:经历了前寒武纪变质岩基底钾质混合岩化作用铀的初始富集,早寒武世炭质、硅质岩铀预富集和印支—燕山早期壳源重熔型花岗岩铀预富集等3次铀的预富集作用及晚中生代伸展拉张构造深源岩浆热液铀成矿作用演化过程。矿床的成矿热液流体来源主要为晚中生代壳幔混源型深源弱碱性岩浆热液,这种深源弱碱性岩浆热液流体在沿贯通性伸展拉张断裂构造带上涌的途径中,对富铀地质体产生交代作用,不断萃取岩石中的铀及相关元素,并与变质热液、大气水混合,形成了具有幔源、壳源和大气水3源混合的富铀热液流体,在NE向与SN向硅化断裂带交汇区,或NE、NEE和NW向硅化断裂带、构造角砾岩和碎裂岩带的交汇区聚集成矿,并形成了一套相应的钾长石化、钠长石化、绿泥石化、赤铁矿化、碳酸盐化碱性蚀变矿物组合及硅化、萤石化、黄铁矿化、水云母化酸性蚀变矿物组合。

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