川西措交玛花岗岩体地球化学特征及其与铀矿化成矿关系

解 波，熊盛青，陈玉梁，黎丕林，杜小林，范永宏，王红军，余中美，张永恒

(1. 成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川 成都 610059；2. 核工业280研究所，四川 广汉 618300；3. 中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083)

川西措交玛花岗岩体地球化学特征及其与铀矿化成矿关系

解 波1,2，熊盛青1,3，陈玉梁2，黎丕林2，杜小林2，范永宏2，王红军2，余中美2，张永恒2

(1. 成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川 成都 610059；2. 核工业280研究所，四川 广汉 618300；3. 中国国土资源航空物探遥感中心，北京 100083)

侵位于义敦岛弧带中北段的措交玛花岗岩体形成时代为印支期至燕山早期，岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩。铀矿化主要赋存于北西—南东向达郎松沟断裂(F30)之次级构造裂隙带细粒黑云母花岗岩中，矿化围岩为上三叠统曲嘎寺组(T3q)英安质流纹岩。正常段与矿化岩石地球化学特征表明：矿化岩体富硅w(SiO2)平均=74.60%、富碱w(Na2O+K2O)平均=7.94%、铝过饱和w(Al2O3)平均=12.20%、结晶分异作用强烈(DI)平均=86.49，属高钾钙碱性系列，成因类型为后造山A型花岗岩；微量、稀土元素地球化学特征表明，正常段与矿化具有相同的富集和亏损规律，显示措交玛花岗岩体为铀成矿的形成提供了铀源。

措交玛花岗岩体；地球化学；铀成矿前景

1 区域地质背景

措交玛花岗岩体在大地构造位置上位于“三江”特提斯成矿域—西藏—“三江”造山系—“三江”多岛弧盆系—义敦岛弧带—雀儿山—稻城外弧带中北段，侵位于德格—乡城大断裂与甘孜—理塘深断裂所夹持区二叠系及上三叠统图姆沟组、拉纳山组板岩、变质砂岩中，被古近系砂砾岩不整合覆盖。岩体的展布方向受NW向及SN向区域总体构造控制，NW向及SN向构造衔接部位组成向北东凸出的弧形弯转。断层严格地控制着岩体的形态和延伸方向，岩体长轴的延伸和展布与围岩中发育一系列断裂构造形迹大致平行，后期受北东向断层切割(见图1)[1-4]。

2 岩体地质特征

前人研究表明，措交玛花岗岩体为多期多阶段侵入的复式岩体，形成于印支期到燕山早期[5-9]，主要为印支期。印支期花岗岩构成岩体的主体，岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩等，呈岩基产出；其次为燕山早期花岗岩，岩石类型为花岗闪长岩、正长花岗岩等，呈岩枝、岩株产出；再次为晚期侵入的花岗岩脉、花岗细晶岩脉、伟晶岩脉，晚期岩脉切穿早期岩株、岩枝。印支期二长花岗岩、花岗闪长岩中见少量磷灰石、锆石及褐帘石等副矿物，岩石具有花岗闪长岩→二长花岗岩→正长花岗岩的演化序列[5]。

1 江达—维西岛弧带；2 印支期花岗岩；3燕山期—喜山期花岗岩；4 内弧；5 弧后盆地；6 外弧；7 弧内裂谷带；8 中咱微陆块；9 断层；10 缝合带

图1川西措交玛花岗岩体地质略图

3 铀矿地质特征

区内出露地层包括上三叠统曲嘎寺组(T3q)、图姆沟组(T3t)、拉纳山组(T3l)，新近系热鲁组(Er)以及第四系(Q)；通过开展地面伽玛能谱测量工作，铀高值区主要集中在银多乡2805地区，矿化围岩为上三叠统曲嘎寺组(T3q)英安质流纹岩，铀含量为7.3×10-6，钍含量为23.8×10-6，显示该组地层铀成矿潜力较好。曲嘎寺组(T3q)分为两段，上段上部为深灰色、黑灰色变质复成分砾岩、变质含砾粗砂岩与含同生砾板岩组成大的韵律层，下部呈冲蚀接触关系，受构造及岩浆侵入活动影响，地层中见花岗斑岩等岩脉产出。砾岩成分主要为砂岩、角砾状灰岩，砾径1～10 cm，分选差、磨圆差，略具正粒序，含双壳化石，厚度大于1 500 m；下段中上部为灰—紫灰色厚层块状长英角岩夹角岩化泥板岩，下部为堇青石黑云母石英角岩、灰白色石英白云母角岩、钠长石英角岩夹灰色角岩化泥板岩，角岩内见眼球状、条带状、透镜状硅质体。措交玛岩体中段发现产于岩体内接触带受构造控制的铀矿化。矿化产于措交玛岩体中段NW向及SN向构造衔接部位组成向北东凸出的弧形弯转处，严格受北西向、近南北向构造裂隙控制。措交玛岩体的主要岩性为黑云母二长花岗岩，为半自形中—粗粒结构，钾长石约40%、石英约30%，斜长石25%～30%，少量黑云母，微量磁铁矿。

银多乡2805矿点产于措交玛岩体与围岩内接触带中，共见两段铀矿化，分别为2805-1和2805-2，矿化严格受断裂构造带控制，南北向次级构造与北西向主构造叠加部位控制了矿体的产处位置(见图2)。

3.1 2805-1号矿化点

该矿化位于银多乡南东约2.5 km，其中异常带长约180 m，宽约2 m；矿化断续出露长约2.5 m。矿化赋存于北西—南东向达郎松沟断裂(F30)之次级构造裂隙带细粒黑云母花岗岩中，岩石较破碎，裂隙、节理发育，见石英脉、长英质脉充填，硅化强烈，二长花岗岩中蚀变强烈，岩石已强烈绿泥石化、粘土化等。还可见次生铀矿(钙铀云母)，光片鉴定见沥青铀矿。

1 第四系冲洪积物；2 新近系热鲁组砂砾岩；3 上三叠统拉纳山组绢云片岩、板岩；4 上三叠统勉戈组砂板岩；5 上三叠统曲嘎寺组英安质流纹岩；6 燕山早期花岗闪长岩；7 燕山早期闪长玢岩；8 印支期花岗闪长岩；9 印支期二长花岗岩；10 花岗岩脉；11 花岗伟晶岩脉；12 角岩化和岩相界线；13 甘孜—理塘结合带；14 逆断层；15 平移断层；16 性质不明断层；17 花岗岩型铀矿化点及编号；18 取样位置及编号

图2川西银多乡2805地区铀矿地质略图

3.2 2805-2号矿化点

矿化位于2805-1号矿化体北西约1.0 km处，异常带长约18 m，宽约2.5 m。矿化赋存于北西—南东向达郎松沟断裂(F30)之次级构造裂隙带长英质脉中，受构造作用影响，岩石较破碎，风化严重，局部见铁染现象。破碎带内构造角砾、断层泥发育，见构造透镜体，角砾成分主要为花岗闪长岩、中基性火山岩，带内长英质脉发育，风化严重，长石已强烈高岭土化。

3.3围岩蚀变

矿化处热液活动发育，具多期次、多阶段特点。矿前期主要发育了褐铁矿化、面状赤铁矿化等蚀变；成矿期主要发育了硅化、钾化、浸染状赤铁矿化、金属硫化物化等中低温热液蚀变；矿后期主要发育绿泥石—水云母化等蚀变。

综上，铀矿化主要产于构造裂隙带中，矿化处热液蚀变发育，判断银多乡2805铀矿点的矿化成因为花岗岩内接触带构造蚀变破碎带型。

4 样品采集及分析方法

样品采自大面积出露的花岗岩露头，共7件(取样位置见图2)，YCJM-1～YCJM-3采自银多乡2805-1号矿化点，岩性为印支期细粒黑云母二长花岗岩；YCJM-4采自矿化点的外围(正常段)，岩性为印支期细粒黑云母二长花岗岩；YCJM-5～YCJM-6采自印支期花岗闪长岩；YCJM-7采自燕山早期花岗闪长岩。

5 岩石地球化学特征

5.1常量元素地球化学特征

研究区花岗岩体不同时期，不同岩性常量元素化学成分进行了分析，银多乡2805地区措交玛花岗岩体样品的w(SiO2)在58.95%～76.19之间(平均为67.95%)，w(Al2O3)平均为14.57%，w(Na2O)平均为2.76%，w(K2O)平均为4.25%，w(CaO)平均为1.02%，w(MgO)平均为0.70%，w(Ti2O)平均为0.21%。与中国岩浆岩的平均化学成分[10]相比，岩石以富硅、钾、铝，贫钠、钙、镁、钛为特点。Na2O+K2O含量为5.49%～8.14%，并且K2O含量高于Na2O，显示为富硅过铝，钾大于钠的特点。分异指数DI=66.59～91.63，分异指数越大，岩浆分离结晶作用越强，酸度越高。

正常段与矿化岩石地球化学特征表明：矿化细粒黑云母二长花岗岩更富硅w(SiO2)平均=74.60%、过碱w(Na2O+K2O)平均=7.94%、Al2O3、MgO含量略有降低，Ti2O、CaO含量较正常花岗岩显著降低，结晶分异作用强烈(DI)平均=86.49，表明，铀矿化与岩浆岩分异结晶作用、酸度关系密切，岩浆分离结晶作用越强，酸度越高，铀矿化作用越强。矿化岩石里特曼指数(σ)为1.93～2.09，小于3.3，为钙碱性岩系列；碱度率AR=4.09～4.27，Na2O-K2O成因类型主要为A型花岗岩，见图3；利用AFM图解(见图4)判别主要为钾质中—强钙碱性—碱性岩石系列。在SiO2-K2O图解中(见图5)均集中于高钾钙碱性系列中。

图3 措交玛岩体K2O-Na2O图(据Collis等，1982)

A.Na2O+K2O；F.FeO+0.899 8Fe2O3；M.MgO

图5 措交玛岩体SiO2-K2O图

岩石地球化学A/NK-A/CNK判别图解(见图6)显示：矿化细粒黑云母二长花岗岩与华南产铀花岗岩均落于过铝质范围内，铝饱和指数A/CNK=0.93～2.03之间，与华南产铀花岗岩岩体类似[11-12]，显示岩石过铝质特点。

图6 措交玛岩体A/CNK-A/NK图

5.2微量元素特征

由原始地幔标准化蛛网图(见图7)可知，U平均为795.01×10-6，Th平均为23.37×10-6，Th/U为0.03，显示出岩体具有较好的含铀性；微量元素呈右倾型，所有样品均显示强烈富集U元素，与U元素伴生富集的有Rb(148～225)×10-6、Th(6.7～32.2)×10-6、Nd(9.4～19.8)×10-6，样品中Nb、Sr、P和Ti强烈亏损和Zr的轻度亏损，Ta却没有明显的亏损。显示矿化二长花岗岩与正常花岗岩具有相同的富集和亏损规律。Nb/Ta比值常用来作为壳幔作用的重要指示剂，在岩浆起源中得到广泛的应用[13-14]，措交玛岩体的Nb/Ta比值从1.99～10.96，平均为4.19，与中国东部上地壳平均值16.22×10-6相比[15]，明显偏低，暗示岩体源区可能为地壳物质。

图7 措交玛岩体原始地幔标准化蛛网图

5.3稀土元素特征

分析得出，银多乡2805地区措交玛岩体总体表现出较低的稀土总量w(∑REE = 57.53×10-6～118.86×10-6)，稀土配分模式表现为右倾的轻稀土富集和明显的Eu负异常的深“V”字型特征(见图8)。

图8 措交玛岩体球粒陨石标准化稀土配分模式图

矿化点黑云母二长花岗岩相较于正常段花岗岩，稀土配分模式相似，矿化点稀土总量较低(平均为∑REE=66.62×10-6)，(La/Yb)N平均为3.83。矿化点铕亏损程度明显大于正常段花岗岩，前者δEu=0.18～0.26[16]。反映在岩浆分馏结晶作用过程中存在斜长石的分离作用[17]。

综上，从微量、稀土元素这些特征规律表明，措交玛岩体具较低的稀土总量和轻稀土富集、重稀土亏损的地球化学特征，矿化比正常段具有更强烈的结晶分异过程，岩体为铀成矿的形成提供了铀源。

6 措交玛花岗岩体与铀矿化关系探讨

6.1花岗岩含铀性与铀矿化关系

由措交玛花岗岩体放射性特征分析可知，印支期细粒黑云母二长花岗岩中的铀含量为5.2×10-6。印支期细粒黑云母二长花岗岩中的铀变异系数较高，而变异系数高是叠加富集的简明标志，表明这类岩体有铀元素的叠加富集过程，对铀矿化有利。

6.2构造岩浆演化与铀矿化关系

印支期以来，川西地区经历了洋陆转换、盆山耦合两个关键时期。由于甘孜—理塘结合带的俯冲碰撞作用，在川西地区由西向东形成了一系列的盆山耦合的产物，这也是义敦岛弧形成的时期，岩浆火山活动频繁，中酸性火山岩十分发育，是重要的铀多金属成矿期。

燕山期，甘孜—理塘残留海在碰撞作用下彻底闭合，导致沙鲁里火山岩浆弧与雅江边缘前陆盆地发生弧—陆碰撞造山作用，川西地区古地理格局已发生了巨大的变化，全部上升成陆，无沉积记录。由于甘孜—理塘缝合带闭合后的陆内剪切俯冲，在川西地区的岩浆岩带上发生了大量陆壳重熔型(S型)的岩浆侵入活动，是铀的改造活化期。

措交玛岩体的同位素年龄测定为206.0～119.1 Ma，反映出岩带内印支期和燕山期岩浆侵入活动为—连续的脉动式演化过程，而其中印支期和燕山期又明显为两幕，可见北北西向构造在工作区中部地带是经历了多次活动的，早期形成的北北西向断裂在岩浆岩带形成时复活，以及岩浆岩带形成以后北北西向的断裂再次活动。正是这次活动，才发现有一条贯通措交玛岩体内部的构造蚀变带，即达郎松沟断裂带(F30)，并在局部地段成为含矿溶液运移和沉淀的有利空间。

6.3构造环境与铀矿化关系

在构造鉴别上，岩石样品主要岩性落在Rb/30-Hf-3Ta相关图解(见图9)的碰撞后区域内；在Yb-Ta(见图10)相关图解上，岩石样品主要岩性均落于板内花岗岩与同碰撞型花岗岩过渡区，说明银多乡2805地区措交玛花岗岩体的铀矿化形成于碰撞后隆升的构造背景，属后造山强过铝“A”型花岗岩。

图9 Rb/30-Hf-3*Ta图解

Syn-COLG 同碰撞型花岗岩；VAG 火山弧型花岗岩；WPG 板内型花岗岩；ORG 洋脊型花岗岩

图10构造环境判别图Yb-Ta图解(据PearceJA等，1984)

7 结 论

1)措交玛岩体岩石地球化学特征与华南产铀花岗岩基本一致，表现为酸度大、碱度高、铝过饱和、分异好，铀背景值较高等特征，对铀成矿有利；

2)措交玛岩体岩浆演化属过铝质花岗岩，属高钾、钙碱性系列，成因类型属后造山—A型花岗岩；

3)岩体中段产出的铀矿化类型属花岗岩型岩体内接触带亚类，构造热液活动对铀矿化控制明显，铀主要来源于岩体本身。该岩体具有较好的铀矿找矿前景。

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UraniumGeochemicalCharacteristicsandRelationshiptoMineralizationofCuojiaomaBatholithinYidunArcBelt,WesternSichuanProvince

XIE Bo1,2，XIONG Shengqing1,3，CHEN Yuliang2，LI Pilin2，DU Xiaolin2， FAN Yonghong2，WANG Hongjun2，YU Zhongmei2，ZHANG Yongheng2

(1.CollegeofNuclearTechnology&AutomaticEngineering，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu,Sichuan610059，China；2.No.280ResearchInstituteofNuclearIndustry，Guanghan,Sichuan618300，China； 3.ChinaAeroGeophysicalSurvey&RemoteSensingCenterforLand&Resources，Beijing100083，China)

Cuojiaoma batholith is located in the central-northern part of the Yidun arc belt. The formation age is about Indosinian-Early Yanshan and its rock types should include adamellite and granodiorite. Uranium mineralization mainly occur in fines biotite granite of secondary structure with NW-SE Dalangsong groove fracture(F30). The Dacitic rhyolite of Qugasi Group on Upper Triassic(T3q) is wall rock mineralization. Geochemical characteristics of normal sections and mineralized sections rock characteristics show as follows：Mineralization rock enrichment Si，w(SiO2)=74.60%、excessive alkaline w(Na2O+K2O)=7.94%、aluminum supersaturatedw(Al2O3)=12.20%、crystallization strong differentiation (DI)=86.49，high potassium Calc-alkaline series. Genetic Types is postorogenic a type granite. Trace and rare earth elements in geochemical characteristics tell us that normal sections and mineralized sections have the same law of enrichment and losses. Geochemical characteristic of the rock similar with uranium granite in south China shows Cuoijiaoma rock mass is the advantageous rock mass for uranium mineralization.

Cuojiaoma granite；Geochemistry；Uranium mineralization prospects

2017-07-21

中国地质调查局北方中新生代盆地及华东南铀矿远景区地质矿产调查“四川省西部地区铀矿资源远景调查”(DD2016013616)资助。

解波(1982-)，男，高级工程师，在读博士研究生，研究方向：铀与多金属矿的成矿规律与预测研究，手机：15877931790，E-mail：1797958938@qq.com.

P588.121；P619.14

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.004