米易海塔地区混合岩型铀矿微量元素特征

刘云鹤，陈友良，常 丹，李巨初，李文贤，周 君

（1.成都理工大学地学与核技术重点实验室，成都 610059；2.核工业280研究所，四川 广汉 618300）



米易海塔地区混合岩型铀矿微量元素特征

刘云鹤1，2，陈友良1，常 丹1，李巨初1，李文贤2，周 君2

（1.成都理工大学地学与核技术重点实验室，成都 610059；2.核工业280研究所，四川 广汉 618300）

摘要：通过研究海塔地区混合岩型铀矿各类岩矿石的微量元素、稀土元素地球化学特征表明，区内矿化长英质脉体和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体微量元素与稀土元素特征相似，说明其成因一致。区内印支期花岗岩、五马箐组片岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体在微量元素与稀土元素特征上有一定相似性，反映由片岩进一步衍生形成的花岗岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体对其原岩的成分具有明显的继承性。综合研究表明，混合岩化作用不是海塔地区混合岩型铀矿形成的主要机制，铀成矿主要与后期的构造热液活动有关。

关键词：铀矿；微量元素；地球化学；海塔地区

攀西地区位于扬子地台西缘，横跨康滇地轴和盐源—丽江台缘坳陷两个Ⅱ级构造单元，是我国重要的成矿区带之一，也是我国重要的黑色、有色、稀土—稀有矿产品生产基地[1]，被列入全国地质找矿“358”行动首批整装勘查区。区内有花岗岩型、火山岩型、混合岩型和砂岩型等多类型铀矿化，共发现铀矿（化）点数十个，是康滇地轴上少有的铀矿化集中产区之一，也是找铀矿最有希望取得突破的地区[2、3]。

多年勘查和研究表明，区内混合岩型和花岗岩型铀矿的矿化规模较大[4、5]，近年在攀枝花大田505地区混合岩中铀矿找矿取得了新进展，已初步控制的铀矿资源达小型矿床规模。2013年米易海塔地区铀矿勘查在变质-混合岩中亦发现了较好的工业矿体，展现出较好的找矿前景。

1　成矿地质背景

米易县海塔地区出露地层主要为元古界五马箐组中深变质岩系及震旦—寒武系碳酸盐岩—碎屑岩建造。五马箐组主要为二云母片岩、片麻岩，局部混合岩化强烈。

照片1　A10点中的长英质脉体（薄片，正交偏光6.3×10）

照片2　石英的碎裂纹及波状消光 （薄片，正交偏光6.3×10）

该区位于华力西—印支期米易构造—岩浆岩带。华力西期岩浆岩主要为中基性岩石组合，喷出岩有峨眉山玄武岩，侵入岩有辉长岩、闪长岩等；印支期岩浆岩主要为中—酸（碱）性岩石组合，主要岩性为正长岩、花岗岩。海塔区内花岗岩亦称横山岩体，沿撒莲背斜轴部侵入于五马箐组地层中，呈岩株或岩枝状产出，主要由普通花岗岩组成，局部有钾斑斜长花岗岩或显微文象花岗岩。

区内构造以断裂构造为主。近南北向普威—昔格达大断裂是区内最重要的控岩构造，形成于华力西期，具张扭性质，其多次活动诱发了区内岩浆多次侵位与喷溢。受该大断裂派生的海塔断裂、横山断裂和风流山断裂的围限，横山岩体沿轴向近南北的撒莲背斜核部就位，形成了该区区域构造的基本格架，构造线近南北向[6]。

区内铀矿化（以A10铀矿点为代表）产于横山岩体西部接触带附近的五马箐组地层中（图1）。铀矿化主要产于混合岩化二云母片岩中的长英质脉体中，脉宽0.5～6m，脉体产状与片理一致或呈微角度斜切。镜下鉴定A10点长英质脉，由石英、微斜长石和变形状黑云母组成，交代原岩斜长石（照片1）。长英质脉主要由石英、微斜长石和少量黑云母组成，镜下见石英、微斜长石交代原岩中的斜长石，石英具强烈波状消光，长石、石英碎裂纹发育被铁质充填，反映脉体遭受了后期韧—脆性构造作用（照片2）。除铀矿化外，脉体中还有辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿等硫化物，常以集合体形式生长于石英裂隙中。

在A10地区存在两种产状的长英质脉体：一种为混合岩化（地壳深熔作用）过程中顺片理产出的塑形长英质脉（混合岩化长英质脉体）；另一种为较晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体（下称晚期长英质脉体），其总体方向仍与片理一致，但局部可切割片理，且微裂隙较为发育，据野外观察此种产状的长英质脉体与铀矿化关系较为密切。

图1　四川省米易县海塔地区铀矿地质略图

2　样品的采集与分析

野外有针对性地采集了各类新鲜岩石样品，包括矿化长英质脉体，五马箐组中的片岩、片麻岩、混合岩化长英质脉体，印支期花岗岩及晚期的长英质脉体等。

样品经手工逐级破碎、过筛，再将挑选后的样品在玛瑙钵里研磨至－200目。样品分析测试送西南冶金地质测试中心，用、Vista-MPX等离子光谱仪、AFS-3000双道原子荧光光度计1、DY938 X射线光谱仪等检测，检测环境温度20℃，湿度65%。

3　结果和讨论

3.1微量元素地球化学特征

表1列出了海塔地区混合岩型铀矿各类岩矿石的微量元素含量。可以看出，在矿化长英质脉体中显著富集的微量元素有Pb、W、Mo、As、Sb和Sr等，而无论是混合岩化长英质脉体还是晚期长英质脉体的微量元素含量变化并不明显。

表1　海塔地区混合岩型铀矿岩矿石微量元素含量（单位：10-6）

图2为各样品的微量元素相对于球粒陨石的标准化蛛网图，从图中分析，总体上看印支期花岗岩（YWD-1）与五马箐组的片岩（YA10W-1）、片麻岩（YWW-1）以及混合岩化长英质脉体（ZK701-Y-3）具有较为相似的微量元素组成，其配分模式在Ba、La、Pr、Nd处表现为明显的正异常，而在Nb、Pb、Sr处负异常明显，属于富Ba贫Sr的岩石，暗示这些岩石具有一定的成因联系。从印支期花岗岩的Nb/Ta比值（11.25）来看，其数值落在大陆壳Nb/Ta比值（10～14）范围[7]，推测印支期花岗岩具有壳源物质特征，其可能是五马箐组地层重熔的产物。而矿化长英质脉体（TC02-Y-12）和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体（Y59-1）除个别元素外整体配分模式表现较为一致，反映两种脉体的形成环境可能相似，其与混合岩化长英质脉体在成因上可能有所差异。

3.2稀土元素地球化学特征

表2列出了海塔地区混合岩型铀矿各类岩矿石的稀土元素含量。可以看出，矿化长英质脉体相对于其他岩石显著富集REE，说明在铀成矿作用过程中亦伴随着REE的强烈富集。各样品LREE/HREE为1.50～17.15，平均为8.58；（La/Yb）N为1.26～64.56；平均为19.59；δ Eu值为0.16～0.89，平均为0.48；δ Ce值为0.98～1.06，平均为1.003；Σ REE介于（70.65～3 722.8），稀土分配模式为轻稀土富集右倾式。其中五马箐组片麻岩，稀土配分模式相对平坦，轻重稀土分馏程度不明显。

图2　海塔地区岩矿石微量元素球粒陨石标准化蛛网图

图3为样品的稀土元素相对于C1球粒陨石的标准化配分模式图，可以归纳出3种类型的配分曲线：①矿化长英质脉体（TC02-Y-12）和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体（Y59-1）表现出一致的曲线特征，以轻重稀土分馏不明显、具有明显的负Eu异常为特征，为相对平坦型稀土配分模式，说明此两种长英质脉体的成因一致。②混合岩化长英质脉体（ZK701-Y-3）与五马箐组的片岩（YA10W-1）表现出一致的曲线特征，以LREE富集、HREE亏损和具有弱的负Eu异常为特征，为轻稀土富集右倾稀土配分模式，反映混合岩化长英质脉体的稀土组成相对其变质原岩（基体）具有明显的继承性。③印支期花岗岩（YWD-1）与五马箐组的片麻岩（YWW-1）表现出一致的曲线特征，以LREE富集、HREE平稳，具有弱的负Eu异常或无Eu异常为特征，为“L”型配分曲线。其与五马箐组的片岩相比轻稀土特征相似，而重稀土相对富集，可能与岩石的进一步重熔（花岗岩）和深熔（片麻岩）作用过程中富集重稀土元素有关。

综合海塔地区混合岩型铀矿各类岩矿石的微量元素与稀土元素特征，可以看出矿化长英质脉体和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体的特征相似，此两种长英质脉体的成因一致。而印支期花岗岩、五马箐组的片岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体在微量元素与稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片岩（变质原岩）进一步衍生形成的花岗岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体对其原岩的成分具有明显的继承性。而结合野外宏观和镜下观察，直接由混合岩化作用形成的长英质脉体中铀矿化不明显，各种热液蚀变不发育，反映混合岩化作用并不是铀成矿的主要机制。而矿化长英质脉体和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体中发育各种金属硫化物及硅化、碳酸盐化等热液蚀变，反映海塔地区的混合岩型铀矿主要与后期的构造热液活动有关。

表2　海塔地区混合岩型铀矿岩矿石稀土元素含量（单位10-6）及特征参数表

4　结论

通过对海塔地区混合岩型铀矿各类岩矿石微量元素、稀土元素地球化学特征研究，初步结论为：

1）矿化长英质脉体和晚期沿韧脆性剪切带充填的长英质脉体在微量元素与稀土元素的特征上较为相似，说明这两种长英质脉体的成因一致。

2）印支期花岗岩、五马箐组的片岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体在微量元素与稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片岩进一步衍生形成的花岗岩、片麻岩以及混合岩化长英质脉体对其原岩的成分具有明显的继承性。

3）混合岩化作用不是海塔地区混合岩型铀矿形成的主要机制，铀成矿主要与后期构造热液活动有关。

图3　海塔地区岩矿石REE C1球粒陨石标准化配分模式图

参考文献：

[1]何真毅.四川攀西地区重要共伴生矿产特征及综合利用研究[J].地质学报，2009，29（2）： 144～147.

[2]陈友良.西南地区铀资源现状与找矿前景展望[J].铀矿地质，2004，20（1）：1～3.

[3]郭宁、孙泽轩、康友纯.西南地区铀资源勘查突破方向研究[J].东华理工大学学报（自然科学版），2012，35（1）：23～29.

[4]陈友良.康滇地轴花岗岩类铀钍丰度特征及找铀前景初析[J].四川地质学报，1995，15（2）：129～133.

[5]姚建，李巨初，等.攀枝花市大田505地区混合岩成因及其与铀矿化关系初探[C].中国核科学技术进展报告（第二卷），2011，253～259.

[6]莫帮洪.赵剑波,等.康滇地轴中段横山岩体的铀矿化类型与找矿方向[J]地质与勘探，2013,49（6）：1070～1077

[7]赵振华，熊小林，王强，等.铌与钽的某些地球化学问题[J].地球化学，2008，37（4）：304～320.

Trace Element Geochemistry of Chorismite Type Uranium Ore in Haita,Miyi,Sichuan

LIU Yun-he1,2CHEN You-liang1CHANG Dan1LI Ju-chu1LI Wen-xian2ZHOU Jun2
(1-Key Laboratory of Geosciences and Nuclear Technology,Chengdu University of technology,Chengdu 610059; 2-No.280 Institute,CNNC,Guanghan,Sichuan 618300)

Abstract:Geochemical characteristics of trace element and the REE for various rocks and minerals from the chorismite uranium ore in Haita,Miyi,Sichuan indicate that trace elements and REE of mineralized felsic veins are similar to those of felsic veins filling the in later ductile-brittle shear zone in the region.Indo-Chinese granite,schist and gneiss of the Wumaqing Formation,migmatization felsic veins are similar in trace elements and REE geochemistry which shows the uranium mineralization was related to structure and hydrothermal activity other than migmatization.

Key words:chorismite uranium ore; trace element; geochemical characteristics; Haita area

作者简介：刘云鹤（1987-），男，四川广汉人，硕士研究生，研究方向：矿床地球化学。

基金项目：国家自然科学基金“攀西地区混合岩型铀矿成矿机理研究”（编号：41472073）；中国核工业地质矿产事业部地质调查项目“四川省米易县海塔地区铀多金属矿调查评价”资助。

收稿日期：2015-02-25

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.008

中图分类号：P619.14

文献标识码：A

文章编号：1006-0995（2016）01-0038-04