热液型铀矿铀成矿与岩浆演化关系研究
——以相山矿田、诸广地区铀成矿为例

2022-05-18 00:46林锦荣胡志华王勇剑陶意刘政国
铀矿地质 2022年3期
关键词:斑岩热液岩浆

林锦荣,胡志华,王勇剑,陶意,刘政国

(1.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;2.中广核铀业发展有限公司,北京 100029)

相山矿田位于北东向赣杭火山岩铀成矿带的西南段,位于中新生代形成的总体呈北东向的赣杭火山岩成矿带与北北东向展布的大王山-于山花岗岩成矿带的交汇部、北东向抚州-永丰深断裂与北北东向宜黄-安远深断裂及北西向断裂带交汇部。相山火山盆地总体上为三层结构,基底主要为中元古界,部分为下石炭统、上三叠统;基底之上为下白垩统火山-侵入杂岩;盆地西北侧火山岩之上为上白垩统红层覆盖。相山矿田现已探明铀矿床25 个,铀矿化普遍伴生有钍钼铅锌银铜金等多金属矿化,铀矿床主要分布在相山火山盆地北部和西部地区。

诸广地区位于武夷-云开-台湾造山系中的罗霄-云开弧盆系内部的罗霄岩浆弧,区域上处于闽赣后加里东期隆起与湘桂粤北海西-印支期凹陷的结合部、南北向万祥-诸广、东西向九峰-大余和北东向万长山构造岩浆活动带的交汇部位。诸广山复式岩体形成于加里东期、海西期、印支-燕山期,复式花岗岩体周围地层从新元古界至第四系均有出露。诸广地区铀矿床分布于诸广山复式岩体南部和北部。

笔者通过相山矿田、诸广地区岩浆演化与铀成矿演化,特别是岩浆活动与铀成矿关系研究,探讨铀成矿相对主体岩浆活动的“独立性”、“滞后性”,为热液型铀矿成矿作用、热液型铀矿成因研究及铀矿找矿提供依据。

1 岩浆演化序列

1.1 相山矿田

1.1.1 岩浆活动期次

1)主体岩浆活动时代

前人对相山火山盆地火山-侵入杂岩开展过同位素地质年代学研究,且获得了大量定年数据。这些研究多采用K-Ar 稀释法、39Ar-40Ar法、全岩Rb-Sr 等时线法及单颗粒锆石U-Pb法[1-7],认为相山矿田火山活动发生于晚侏罗世到早白垩世,从160 Ma 到130 Ma 持续了30 Ma左右。但定年结果不统一,同一岩性得出的年龄值往往不一致,多数定年方法或限于测试条件极限,或由于样品或地质认识问题,导致测试结果可靠程度偏低,或定年结果与地质事实不符,不能代表岩浆结晶年龄,导致相山矿田火山侵入杂岩的年龄及时代归属存在较大争议。

由于锆石U-Pb 同位素体系的封闭温度非常接近于岩浆的固相线温度,因此锆石UPb 法定年能较好厘定岩体的形成年龄。运用离子探针质谱(SHRIMP)分析或者激光等离子质谱(LA-ICPMS)分析能够从一颗锆石上获得一个甚至多个年龄数据,从而探测可能存在的锆石结晶核,并得出准确的年龄信息。近年来,相山矿田的火山侵入杂岩大量的微区原位锆石U-Pb 同位素定年数据统计于表1。

对于相山矿田中酸性火山侵入杂岩的形成时代,早期研究认为是从中侏罗世至早白垩世:163~114 Ma[1]、163~147 Ma[2,14]。而近年来,陈正乐等、郭福生等、杨水源等、何观生等[8-13]通过微区原位锆石U-Pb 同位素法测定的年龄为140.7~132.4 Ma。相山火山盆地火山岩最底部的打鼓顶组下段熔结凝灰岩代表了火山侵入活动的开始时间。郭福生等、杨水源等[9,11]对该类岩石开展了微区原位锆石UPb 定年,年龄为140.7~135.6 Ma,表明火山侵入活动起始于晚侏罗世与早白垩世界限附近。

最先对流纹英安岩成因的认识仅局限于火山溢出作用[14],并据此将流纹英安岩划分为含赤铁矿条带的流纹英安岩和不含赤铁矿条带的流纹英安斑岩[15]。锆石U-Pb 定年结果显示,流纹英安岩的形成年龄为141.6~135.0 Ma,流纹英安斑岩形成年龄为137.4~134.8 Ma。锆石U-Pb 年龄定年结果表明流纹英安斑岩和流纹英安岩的年龄在误差范围内是一致的,代表流纹英安岩和流纹英安斑岩是同一期火山作用的产物。根据范洪海等和吴仁贵等[6,16]分析,流纹英安岩为溢出相岩石,而流纹英安斑岩为浅成侵入相岩石,这类次火山-侵入岩往往介于打鼓顶组与鹅湖岭组之间,并呈舌状体穿插到碎斑熔岩中。因此,这一类次火山-侵入岩可能属于火山喷发旋回晚期的次火山-侵入岩。从野外地质产状上来看,流纹英安岩应是形成于流纹英安斑岩之前,流纹英安斑岩代表同一期次岩浆活动的晚阶段潜火山岩,两者为同一期英安质岩浆活动不同阶段的产物。

相山火山盆地中碎斑流纹岩及次火山岩相(似斑状花岗岩、花岗斑岩)的锆石U-Pb 同位素定年结果表明两者的年龄在误差范围内是基本一致的,为136.8~132.4 Ma,表明两者形成时差较小。

因此,相山矿田主体岩浆岩年龄为140.7~132.4 Ma,表明相山主体岩浆活动是一期短暂、近同期形成的,火山侵入杂岩体的主体岩浆岩形成于早白垩世。

2)中基性岩脉活动时代

相山矿田在大规模火山活动之后发育小规模中基性岩浆活动,主要呈脉状产出。范洪海等、覃慕陶等、李子颖等、饶泽煌、林锦荣等、王勇剑等[6,17-21]对相山矿田晚期中基性岩脉开展了成岩年龄研究,测年结果列于表2。其中K-Ar 法辉绿岩年龄为127.55 Ma;高精度的锆石U-Pb 法石英二长斑岩年龄为129.5~127 Ma,煌斑岩年龄为125.5 Ma;阶段升温40Ar-39Ar 法辉绿岩年龄为87.08~82.92 Ma;煌斑岩K-Ar 法年龄有125 Ma、120 Ma、109 Ma、84.5 Ma。因此,相山矿田晚期中基性岩浆活动主要有三期,形成时限为石英二长斑岩129.5~127 Ma、煌斑岩辉绿岩127.55~109 Ma、87.08~82.92 Ma。相山矿田晚期中基性岩脉年龄为129.5~82.92 Ma。

1.1.2 岩浆演化

相山火山盆地及其周边自加里东期至燕山期均有岩浆活动,不同时期岩浆活动形成规模不等、成因各异的岩浆岩。相山火山盆地及其周边地区岩浆活动大致可划分为加里东期、海西期、印支期、早燕山期、晚燕山期5 个活动期,加里东期至印支期以酸性岩浆侵入活动为主,形成花岗岩体;燕山早期以酸性岩浆侵入为主,发育小规模中基性岩浆岩,分别形成花岗岩体和次透辉长岩脉;燕山晚期早白垩世发生大规模火山喷发活动,形成中酸性、酸性火山岩、次火山岩,构成相山火山盆地主体;火山活动之后发生酸性、中基性岩浆侵入活动,形成石英二长斑岩、煌斑岩、辉绿岩岩脉(图1)。

相山矿田岩浆演化序列为:打鼓顶组(熔结凝灰岩、流纹英安岩、流纹英安斑岩)、鹅湖岭组(碎斑流纹岩、花岗斑岩)、岩脉(石英二长斑岩、煌斑岩、辉绿岩)。相山矿田打鼓顶组、鹅湖岭组主体岩浆岩年龄为140.7~132.4 Ma,晚期酸性、中基性岩脉年龄为129.5~82.92 Ma(表3)。

表3 相山矿田岩浆演化序列及岩石类型(据文献[22]修改)Table 3 The magmatic evolution sequence and rock types at Xiangshan ore field (modified after reference[22])

相山矿田岩浆活动具有两个明显的旋回,第二旋回(鹅湖岭组)和第一旋回(打鼓顶组)呈喷发假整合关系。第一旋回主要是呈裂隙式喷发形成流纹英安岩;第二旋回是呈中心式喷发-侵出形成碎斑流纹岩,其中局部夹杂火山碎屑岩。在大规模火山活动期后,产生环状的火山塌陷构造,次火山岩沿环状断裂、推复构造面及层间离张构造、基底断裂构造充填,形成花岗斑岩岩株、岩墙及岩脉。早白垩世岩浆强烈活动后期,由于区域深大断裂的断陷作用(或走滑拉分作用)以及太平洋俯冲板块的弧后松弛作用,造成相山地区地壳拉张以及深部幔源岩浆活动,形成煌斑岩及辉绿岩等中基性岩脉的侵位。

1.2 诸广地区

1.2.1 岩浆活动期次

1)主体岩浆活动时代

诸广地区岩浆岩规模大、活动频繁,加里东期至喜山期均有岩浆活动发生,形成了万洋山-诸广山多期多次活动的巨型复式岩体(图2)。复式岩体内不同期次的花岗岩体南北向延伸,其南部的九峰-长江岩体则呈近东西向分布,明显地受南北和东西向两组构造带控制。诸广山复式岩体外围还有彭公庙、弹山、营前、上犹-陡水、大余、西华山等岩体。

图2 诸广地区地质简图(据文献[23]修改)Fig.2 The geological sketch of Zhuguang district(modified after reference[23])

诸广复式岩体初始形成于加里东期、海西期,印支期—燕山早期,酸性岩浆侵入活动达到高峰,主体岩浆活动形成的花岗岩构成复式岩体之主体,成岩年龄为448~143.1 Ma。依据不同时期岩体高精度年代学数据,结合岩体穿切关系、岩体侵入的最新地层等地质证据,将诸广地区岩体划分为加里东期、海西期、印支期、燕山早期和燕山晚期等5 期。其中加里东期、印支期和燕山期岩体广泛分布,海西期仅个别岩体出露。

加里东期岩体出露较少,主要为复式岩体中部的扶溪岩体,岩性为花岗闪长岩,主要由斜长石、钾长石、石英、角闪石和黑云母组成,典型的花岗结构,块状构造。于玉帅等[24]应用LA-ICP-MS 测得锆石U-Pb 年龄为440.7 Ma。邓访陵[25]测得的单矿物Rb-Sr 年龄、等时线年龄、U-Pb 一致图式下交点年龄以及角闪石KAr 年龄主要在448~400 Ma 范围内。

印支期岩体位于诸广山复式岩体东部,呈南北向展布,主要包括白云、古亭、江南、油洞、龙华山、大窝子、乐洞和寨地岩体,岩性以二云母花岗岩和黑云母花岗岩为主,岩石结构包括似斑状结构和花岗结构,块状构造。邓平等[26]应用离子探针对印支期岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb 定年,白云岩体的年龄为(239±4)Ma,寨地岩体的年龄为(231±3)Ma,乐洞岩体的年龄为(239±5)Ma,大窝子岩体的年龄为(231±2)Ma,油洞岩体的年龄为(232±4)Ma。与张敏等[27]测定的LA-ICPMS 锆石U-Pb 年龄(233.9±6.3)Ma 基本一致。综上,印支期岩体年龄为239~231 Ma。

燕山早期花岗岩主要分布于诸广山复式岩体西部,呈东西向展布,主要包括长江、赤坑、企岭、茶山、红山、三江口、九峰等岩体,另有日庄岩体分布于南北向展布的印支期岩体的南端。岩性包括粗粒、中粗粒(斑状)黑云母花岗岩(三江口和日庄岩体),中粒、中细粒黑云母花岗岩(长江、红山、九峰和茶山岩体),中粒二云母花岗岩(企岭和赤坑岩体)。根据锆石SHRIMP U-Pb 和LA-ICP-MS U-Pb 年龄资料[26-28],诸广山复式岩体中的燕山期花岗岩都是燕山早期岩浆活动产物。其中,三江口岩体的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(167.4±2.3)Ma,九峰岩体的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(160.2±1.3)Ma,长江岩体的SHRIMP U-Pb年龄为(160±2)Ma,LA-ICP-MS U-Pb 年龄为(143.1±1.2)Ma,企岭岩体的SHRIMP U-Pb 年龄为(156±2)Ma,茶山岩体的SHRIMP U-Pb 年龄为(157±3)Ma,红山岩体的SHRIMP U-Pb年龄为(155±2)Ma,赤坑岩体的SHRIMP U-Pb 年龄为(154±1)Ma。综上,燕山早期花岗岩年龄为167.4~143.1 Ma。

2)基性岩脉活动时代

燕山晚期,诸广地区发育有酸性、基性岩脉。酸性岩脉分布较少,主要有花岗斑岩、细粒花岗岩;基性岩脉分布广泛,主要有辉绿岩、煌斑岩。

在诸广山岩体内,基性岩脉广泛发育,规模大小不一,宽度从几十厘米至数十米,长度从几十米至十几公里,甚至可达20 km 以上。岩性以辉绿岩、煌斑岩为主,也有辉绿玢岩、闪斜煌斑岩和闪长玢岩。基性岩脉产状变化明显,在岩体东南部铀矿化发育区域内,以北西西(近东西)向为主,与含矿构造带方向基本一致;在岩体西部出露的基性岩脉以近南北向为主。

李献华等[29]对诸广地区辉绿岩脉采用KAr 和40Ar-39Ar 法获得的年龄为142.6~88 Ma;曹豪杰等[30]对诸广岩体油洞断裂带的辉绿岩采用40Ar-39Ar 法获得坪年龄为(110.6±2.0)Ma;庞雅庆等[31]测得陀背岭、道角垅、蕉坪地区基性岩40Ar-39Ar 坪年龄分别为(110.09±0.83)Ma、(113.76±0.75)Ma、(112.17±1.81)Ma,黄砂塘、红腾坑地区油洞岩体中的基性岩全岩40Ar-39Ar坪年龄分别为(120.82±1.25)Ma、(115.05±1.38)Ma;祝新友等[32]对诸广南部岩体西南侧凡口铅锌矿发育的辉绿岩脉开展了锆石SHRIMP U-Pb 测年,认为辉绿岩形成于112.6~90.3 Ma;韩英[33]测得辉绿岩的锆石SHRIMP U-Pb 年龄为92.2~86.8Ma(表4)。

表4 诸广地区基性岩脉年龄Table 4 Ages of basic dykes at Zhuguang district

综合上述年龄成果,诸广地区燕山晚期基性岩脉年龄为142.6~86.8 Ma。将诸广地区基性岩脉划分为5个阶段:142.6~139 Ma、120.82~118.7 Ma、115.05~110 Ma、106.7~103.1 Ma、92.2~86.8 Ma。

1.2.2 岩浆演化

诸广地区岩浆演化总体可划分为大规模主体酸性岩浆活动和小规模酸性、基性岩浆活动。加里东期、海西期、印支期和燕山早期发生大规模酸性岩浆活动,形成诸广复式岩体,燕山晚期只有小规模酸性、基性岩浆活动,形成酸性、基性岩脉。诸广地区岩浆岩岩性、分布见表5。

表5 诸广地区岩浆演化序列及岩石类型Table 5 The magmatic evolution sequence and rock types at Zhuguang district

诸广地区加里东期、海西期、印支期和燕山早期主体花岗岩年龄为448~143.1 Ma。燕山晚期基性岩脉年龄为142.6~86.8 Ma。诸广地区岩浆演化序列为:加里东期、海西期、印支期和燕山早期花岗岩、燕山晚期酸性岩脉(花岗斑岩、细粒花岗岩)和基性岩脉(辉绿岩、煌斑岩)。

2 铀多金属成矿热液演化序列及成矿热液性质

2.1 相山矿田

2.1.1 铀多金属成矿时代

相山矿田中已发现铀、钍、铅、锌、银、铜、金等矿化[35-41],是一个铀多金属共(伴)生的矿田。已发现的铀矿床主要分布于相山火山盆地的西部和北部,东部只发育云际铀矿床。铅锌银铜矿化主要分布在牛头山矿床深部、牛脑上地区深部和沙洲矿床,居隆庵、李家岭地段钻孔中也揭露到铅锌矿化,邹家山坑道中见到铅锌矿脉。在牛头山矿床深部、牛脑上地段深部,铅锌银铜矿化中有金矿化[36-41];在邹家山铀矿床火山岩构造蚀变带中发现黄铁绢英岩化蚀变岩型金矿化[42]。相山矿田铀多金属矿化类型可划分为碱性铀矿化、酸性铀矿化、铅锌银铜矿化和金矿化4 种类型[42]。

李子颖等[18]通过精淘沥青铀矿U-Pb 法测得两组成矿年龄为122.3~120.8 Ma、87.6~85.9 Ma,其中122.3~120.8 Ma 为碱性铀成矿年龄,87.6~85.9 Ma 为酸性(萤石型)铀成矿年龄。夏毓亮[43]通过沥青铀矿及矿化岩石U-Pb等时线拟合,获得碱性铀成矿年龄为120 Ma,酸性(萤石型)铀成矿年龄为99 Ma。林锦荣等[42]通过沥青铀矿及矿化岩石U-Pb 等时线、黄铁矿Rb-Sr 等时线和锆石裂变径迹法测年,结合铀多金属成矿特征,厘定相山矿田铀多金属成矿演化时序:碱性铀成矿(125.6~119.8 Ma)、铅锌银铜多金属成矿与金成矿(113.8~106.1 Ma)、两期酸性铀成矿萤石型100.0~86.7 Ma 和硅化型78.6~66.4 Ma。

2.1.2 铀多金属成矿热液性质

1)铀成矿流体性质

依据蚀变矿物组合、流体相对酸碱性,相山矿田铀成矿可划分为碱性铀矿化和酸性铀矿化。碱性铀矿化以钠长石、赤铁矿为特征蚀变矿物,伴有绿泥石、碳酸盐;酸性铀矿化以水云母、微晶石英为特征蚀变矿物,伴有黄铁矿。

刘斌等[44]对西部的居隆庵矿床和北部的沙洲矿床铀矿化蚀变岩石成矿流体成分进行了分析,认为居隆庵矿床成矿流体相对富F,成矿流体中U、REE 主要以F 的络合物形式迁移;沙洲矿床成矿流体相对贫F。刘斌等[44]对邹家山、沙洲矿床中与矿化有关的磷灰石还开展了微区微量元素分析,发现产出于邹家山矿床铀-萤石矿化中心区的胶状磷灰石,相对富F、U、Th、Mn 和REE,相对贫Cl,显示了相对较强的Eu 负异常;产出于邹家山矿床赤铁矿化区域的粒状磷灰石,相对富F、Th 和REE,相对贫U、Mn 和Cl,具有相对较弱的Eu 负异常;产于沙洲矿床矿化中心区域的胶状磷灰石,相对富Cl、U和Mn,但贫F、Th 和REE,具有相对强的Eu 负异常。因此认为形成西部酸性铀矿化U-Th 共生型铀矿床的成矿流体主要为富F 贫Cl 的成矿流体;而形成北部碱性铀矿化单铀型铀矿床的成矿流体主要为相对富Cl 而贫F 的成矿流体。酸性铀矿化成矿流体在磷灰石结晶时处于相对还原的环境,碱性铀矿化成矿流体在磷灰石结晶时处于相对氧化的环境。

2)铅锌矿成矿流体的性质及来源

相山矿田牛头山铀矿床深部发现的铅锌矿规模较大。铅锌矿体主要发育在标高-670~-1 106 m 范围内,南北向矿化长120 m,东西向矿化宽140 m,铅锌矿脉视厚度为56 m。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物为石英、方解石、菱铁矿等,围岩蚀变矿物主要为绢云母、碳酸盐和微晶石英。

刘斌等[44]对不同类型硫化物的LA-MCICP-MS原位S同位素分析结果显示,早期形成的金属硫化物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)的δ34S值分布于-1.7‰~5.4‰之间,峰值为3‰~5‰;晚期形成的细脉状黄铜矿δ34S 值为-4.8‰~3.3‰,均值为-0.5‰(n=7),低于早期硫化物的δ34S值。利用闪锌矿-方铅矿的同位素平衡公式[45]计算,得到成矿温度为197~476 ℃,指示成矿热液为中高温,计算得到成矿流体的δ34SΣS(总硫同位素值)近似值为3.7‰,值落在岩浆热液的δ34S 变化范围内。这些特征指示牛头山铅锌矿成矿热液主要为中高温的岩浆热液,硫主要来自赋矿围岩(酸性岩浆岩)。

2.1.3 铀多金属成矿热液演化序列

依据铀多金属成矿时代、演化时序及成矿热液性质,笔者建立了相山矿田铀多金属成矿热液演化序列:碱性铀成矿、黄铁矿绢英岩型金成矿、铅锌银铜多金属成矿、萤石型和硅化型酸性铀成矿。相山矿田铀多金属成矿热液具有高温-中高温-中低温演化、碱性向酸性演化、高氧逸度向低氧逸度演化趋势,流体成分具有由富Cl 贫F、S—富S 贫F—富F、S 贫Cl 演化的趋势(表6)。

表6 相山矿田铀多金属成矿热液演化序列Table 6 The hydrothermal ore fluid evolution of uranium-polymetallic mineralization at Xiangshan ore field

2.2 诸广地区

2.2.1 铀成矿时代

前人在诸广地区铀成矿时代研究方面取得了丰硕的成果,多数年龄为铀矿物U-Pb 表观年龄。由于受扣除初始铅的影响等,铀矿物U-Pb表观年龄存在不确定性。对于显生宙以来的样品,U-Pb 等时线方法是比较可靠的[43]。将诸广矿田沥青铀矿同位素稀释法(ID-TIMS)U-Pb 等时线年龄、微区原位电子探针(EPMA)化学年龄、微区原位激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)U-Pb 年龄、二次离子探针(SIMS)U-Pb 年龄、钾长石K-Ar 法年龄统计于表7,显示诸广地区铀矿年龄分布范围广,从127 Ma到47 Ma均有分布,铀成矿时代呈多期、多阶段。

表7 诸广地区主要矿床铀成矿时代统计表Table 7 The formation ages of major uranium deposits at Zhuguang district

根据诸广地区铀成矿年龄将其划分为6 个阶段,厘定了诸广地区铀成矿演化时序:127 Ma、93.13 Ma、85~80 Ma、75.46~62 Ma、54~51.86 Ma、47 Ma,其 中93.13 Ma、85~80 Ma、75.46~62 Ma 为主成矿阶段。

2.2.2 铀成矿热液性质

诸广地区铀矿化可划分为碱性(碱交代型)和酸性(酸碱交代型)。碱性铀矿化以钾(钠)长石化、赤铁矿化为特征,共生矿物有绿泥石、方解石,成矿流体为相对呈碱性、较高氧逸度的流体。酸性铀矿化可进一步划分为红色微晶石英-赤铁矿型和灰色微晶石英-萤石型,前者共生矿物主要有红色微晶石英和赤铁矿,形成于较强的氧化条件下,成矿流体为具较高氧逸度的酸性流体;后者共生矿物为灰色微晶石英、萤石和黄铁矿,形成于还原环境,成矿流体为具较低氧逸度的酸性流体。

棉花坑铀矿床-150 m 中段9 号矿带显示明显的矿化蚀变分带特征。新生绿泥石电子探针成分分析显示,蚀变外带中假象绿泥石、长石型绿泥石形成于相对还原的热液环境,蚀变内带中鳞片状绿泥石形成于相对氧化的流体环境。不同蚀变带中绿泥石的类型和地球化学特征不同,指示矿脉两侧围岩至少经历了两次不同性质的热液蚀变作用。

2.2.3 铀成矿热液演化序列

诸广地区主成矿期铀成矿经历了早期中高温碱性铀矿化和晚期中低温酸性铀矿化。综合成矿时代、蚀变特征和成矿流体性质,建立诸广地区铀成矿热液演化序列:碱性铀成矿、红色微晶石英-赤铁矿型铀成矿、灰色微晶石英-萤石型铀成矿。由早到晚,铀成矿热液具有中高温向中低温演化、高氧逸度向低氧逸度演化、碱性向酸性演化趋势(表8)。

表8 诸广地区铀成矿热液演化序列Table 8 The hydrothermal ore fluid evolution of uranium mineralization at Zhuguang district

3 岩浆-热液演化序列与热液铀成矿

铀成矿与主体岩浆活动存在明显或显著的矿岩时差,相对主体花岗岩浆活动具有相对“独立性”、“滞后性”,而与晚期酸性、基性岩脉活动时空关系密切。

3.1 相山矿田

相山矿田经历岩浆系列热事件和成矿系列热事件。早白垩世早期(140.7~132.4 Ma)大规模岩浆系列热事件形成相山火山盆地主体火山岩打鼓顶组(熔结凝灰岩、流纹英安岩、流纹英安斑岩)、鹅湖岭组(碎斑流纹岩、花岗斑岩)和晚期酸性、中基性岩脉(石英二长斑岩、煌斑岩和辉绿岩)(129.5~127 Ma、127.55~109 Ma、87.08~82.92 Ma)。早白垩世晚期—晚白垩世(125.6~66.4 Ma)大规模铀多金属成矿包括碱性铀成矿(125.6~119.8 Ma)、铅锌银铜多金属成矿与金成矿(113.8~106.1 Ma)、两期酸性铀成矿(萤石型100.0~86.7 Ma 和硅化型78.6~66.4 Ma)。相山矿田主体岩浆活动时限 为140.7~132.4 Ma,铀成矿期为125.6~119.8 Ma 和100.0~66.4 Ma,铀成矿晚于主体岩浆活动,具有明显矿岩时差。晚期酸性、中基性脉岩侵入时限为129.5~82.92 Ma,铀成矿与晚期岩脉活动时间范围有重合。

相山矿田经历长时间、多期次岩浆活动,岩浆活动以酸性岩浆活动为主体,晚期发育小规模酸性、中基性岩浆活动。铀成矿流体作用不是主体火山岩岩浆分异热液演化的直接产物,铀成矿是相对独立的流体成矿事件。铀成矿在时间上滞后于大规模岩浆活动,与晚期小规模酸性、中基性岩浆活动时空关系密切。热液铀成矿作用晚于主体岩浆活动(酸性岩浆活动),相对主体岩浆活动具有相对“独立性”和时间“滞后性”。

3.2 诸广地区

诸广地区经历岩浆系列热事件和热液铀成矿系列热事件。加里东期、海西期、印支期、燕山早期岩浆活动形成复式花岗岩体主体(464~143.1 Ma),燕山晚期酸性、中基性小规模岩浆侵入形成岩脉(142.6~86.8 Ma)。铀成矿时代为晚白垩世—古新世(成矿年龄127~47 Ma,主成矿期91.13~62 Ma)。铀成矿显著晚于主体岩浆活动,而与晚期酸性、中基性岩脉岩浆活动时间范围有重合。

诸广地区显著的矿岩时差表明铀成矿流体作用不是岩浆分异热液演化的直接产物,铀成矿是相对独立于主体岩浆活动的流体成矿热事件。铀成矿在时间上滞后于大规模岩浆活动,而与晚期小规模酸性、中基性岩浆活动时空关系密切。热液铀成矿作用晚于主体岩浆活动,相对主体岩浆活动具有相对“独立性”和时间“滞后性”。

4 结论

1)相山矿田打鼓顶组、鹅湖岭组主体岩浆岩年龄为140.7~132.4 Ma,晚期酸性、中基性岩脉年龄为129.5~82.92 Ma。相山矿田岩浆演化序列:打鼓顶组(熔结凝灰岩、流纹英安岩、流纹英安斑岩)、鹅湖岭组(碎斑流纹岩、花岗斑岩)、岩脉(石英二长斑岩、煌斑岩、辉绿岩)。

2)诸广复式岩体加里东期、海西期、印支期和燕山早期主体花岗岩年龄为448~143.1 Ma,燕山晚期酸性、基性岩脉年龄为142.6~86.8 Ma。诸广地区岩浆演化序列:加里东期、海西期、印支期和燕山早期花岗岩、燕山晚期酸性岩脉(花岗斑岩、细粒花岗岩)和基性岩脉(辉绿岩、煌斑岩)。

3)相山矿田铀多金属成矿演化时序:碱性铀成矿(125.6~119.8 Ma)、铅锌银铜多金属成矿与金成矿(113.8~106.1 Ma)、两期酸性铀成矿(萤石型100.0~86.7 Ma 和硅化型78.6~66.4 Ma)。相山矿田铀多金属成矿热液演化序列:碱性铀成矿、黄铁矿绢英岩型金成矿、铅锌银铜多金属成矿、萤石型和硅化型酸性铀成矿。相山矿田铀多金属成矿热液具有高温-中高温-中低温演化、碱性向酸性演化、高氧逸度向低氧逸度演化趋势。

4)诸广地区铀成矿演化时序:127 Ma、93.13 Ma、85~80 Ma、75.46~62 Ma、54~51.86 Ma、47 Ma。诸广地区铀成矿热液演化序列:碱性铀成矿、红色微晶石英-赤铁矿型铀成矿、灰色微晶石英-萤石型铀成矿。由早到晚,诸广地区铀成矿热液具有中高温向中低温演化、高氧逸度向低氧逸度演化、碱性向酸性演化趋势。

5)相山矿田、诸广地区铀成矿晚于主体岩浆活动,相对主体岩浆活动具有时间“滞后性”,而与晚期岩脉活动时空关系密切。铀成矿流体作用不是岩浆分异热液演化的直接产物,铀成矿是相对独立的流体成矿事件,具有相对“独立性”。

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