陳振宇, 黃國龍, 朱 捌, 陳鄭輝, 黃 凡, 趙 正, 田澤瑾

(1.國土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 2.核工業(yè) 290研究所, 廣東 韶關(guān) 512026; 3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083)

南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦的特征及其成礦專屬性

陳振宇1, 黃國龍2, 朱 捌2, 陳鄭輝1, 黃 凡1, 趙 正1, 田澤瑾3

(1.國土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037; 2.核工業(yè) 290研究所, 廣東 韶關(guān) 512026; 3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083)

南嶺地區(qū)是我國花崗巖型鈾礦的重要礦集區(qū)。該區(qū)產(chǎn)鈾巖體的成因類型以 S 型(改造型)花崗巖為主, 對(duì)巖性沒有明顯的選擇性。構(gòu)造是控制鈾成礦的重要因素之一, 幾乎所有熱液鈾礦體都分布在一定的斷裂或破碎構(gòu)造中, 并且與穿切于花崗巖中的中基性巖脈密切相伴。產(chǎn)鈾巖體的熱液蝕變發(fā)育, 規(guī)模大、范圍廣、類型全的熱液蝕變是判別產(chǎn)鈾巖體的重要標(biāo)志。產(chǎn)鈾巖體的主要成巖時(shí)代為印支期和燕山期, 鈾成礦作用則主要發(fā)生于燕山晚期-喜山期, 成巖成礦具有明顯的時(shí)差, 指示成巖和成礦作用是兩次或兩次以上不同的地質(zhì)作用。印支期和燕山期花崗巖主要提供成礦鈾源和成礦圍巖, 而鈾礦成礦作用與燕山晚期-喜山期伸展斷裂構(gòu)造和蝕變交代的關(guān)系更為密切。對(duì)于南嶺地區(qū)的花崗巖型鈾礦, 燕山晚期-喜山期的伸展構(gòu)造活動(dòng)及其伴隨的中基性-酸性巖漿活動(dòng)比印支期-燕山期的花崗巖更具有成礦專屬性。

南嶺地區(qū); 花崗巖型鈾礦; 成礦專屬性; 控礦因素; 成礦系列

0 引 言

南嶺地區(qū)是我國重要產(chǎn)鈾區(qū), 產(chǎn)有多種不同類型的鈾礦床。按賦礦圍巖的不同, 該區(qū)主要產(chǎn)出花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型 3 類鈾礦床?；◢弾r型鈾礦床是指與花崗巖體有緊密空間關(guān)系和成因關(guān)系的熱液鈾礦床, 它可產(chǎn)在巖體內(nèi)部或巖體外圍不遠(yuǎn)的一定范圍內(nèi)。這些礦床雖然產(chǎn)出的地質(zhì)部位和圍巖性質(zhì)不同, 但實(shí)際資料表明它們均具有相同的(或相近的)成礦過程、成礦時(shí)代和成礦機(jī)制(杜樂天, 1982)?；◢弾r型鈾礦床在國外發(fā)現(xiàn)得較早, 20世紀(jì) 50 年代前期就有了很大發(fā)展, 主要分布在歐洲海西褶皺帶中, 美國阿拉斯加(斯波坎)地區(qū)和前蘇聯(lián)的中亞等地。我國該類型礦床最早發(fā)現(xiàn)于 1957 年,即位于南嶺貴東巖體中的 330 礦床(希望礦床)。我國是花崗巖型鈾礦床最發(fā)育、類型最多、分布最廣泛的國家, 這類鈾礦床也是我國最重要的鈾礦礦床類型。我國花崗巖出露面積很大, 約有 85 萬多平方公里, 找礦遠(yuǎn)景仍然很大。

成礦專屬性的研究實(shí)際上是在成礦規(guī)律研究的過程中提出并發(fā)展起來的, 就其術(shù)語應(yīng)有含義而言, 成礦專屬性是指一定的成礦作用及其產(chǎn)物(礦床)與一定的地質(zhì)作用及其產(chǎn)物(地質(zhì)體)之間具有特定的專屬作用關(guān)系。但數(shù)十年來, 一般僅習(xí)慣用于巖漿巖, 故狹義的成礦專屬性即指巖漿巖成礦專屬性, 就是一定的成礦作用與一定的巖漿作用具有專屬關(guān)系, 也就是一定的礦產(chǎn)與一定的巖漿巖具有特定的相關(guān)關(guān)系(聞廣, 1958, 1981, 1983;聞廣和聞輅, 1963)。正是由于這種習(xí)慣性思維, 在討論某礦種或某地區(qū)的成礦專屬性時(shí), 往往僅從巖漿巖成分即巖石化學(xué)方面, 而很少從其他地質(zhì)作用(如構(gòu)造作用、蝕變作用等)的角度去討論, 這樣就有可能使得我們對(duì)成礦規(guī)律和找礦方向的研究受到局限。

南嶺地區(qū)作為我國花崗巖型鈾礦最為重要的大型礦集區(qū), 幾十年來, 對(duì)于該地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦規(guī)律研究已經(jīng)取得了許多重要進(jìn)展(如杜樂天, 1982, 2001; 張祖還和章邦桐, 1991; 覃慕陶和劉師先, 1998; 鄧平等, 2002; 張振奮, 2007; 范洪海等, 2012)。本文擬在前人研究工作基礎(chǔ)上, 對(duì)花崗巖型鈾礦成巖成礦地質(zhì)條件和特征進(jìn)行梳理, 并探討其成礦專屬性, 以期更好地總結(jié)成礦規(guī)律并服務(wù)于找礦預(yù)測。

1 南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦概況

南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦床, 以分布廣、類型多、儲(chǔ)量大為特色, 目前區(qū)內(nèi)探明儲(chǔ)量占全國已探明儲(chǔ)量的 38%以上。華南全區(qū)數(shù)個(gè)大型鈾礦床、60%以上的中型鈾礦床及 90%以上的富鈾礦資源儲(chǔ)量, 都分布在花崗巖型鈾礦田中, 成為華南乃至我國花崗巖型鈾資源分布的一大特色(黃國龍等, 2006)。南嶺地區(qū)(華南地區(qū))主要產(chǎn)鈾的花崗巖體有摩天嶺巖體、苗兒山巖體、九嶷山(金雞嶺)巖體、六陳(大容山)巖體、貴東巖體、諸廣山巖體、桃山巖體、隘高巖體、大富足巖體等改造型花崗巖, 以及安廬石英正長巖帶(包括黃梅尖、城山和大龍山巖體)和安徽的姚村巖體等同熔型花崗巖, 組成著名的華南鈾成礦省(張祖還和章邦桐, 1991)(圖 1), 其中又以粵北地區(qū)的諸廣山巖體和貴東巖體產(chǎn)出的鈾礦床最多, 數(shù)量約占華南全區(qū)各類型鈾礦床的 1/2, 并且占據(jù)了全區(qū)大部分的鈾資源儲(chǔ)量(鄧平等, 2002; 黃國龍等, 2006)。張金帶等(2008)根據(jù)華南產(chǎn)鈾花崗巖體及相關(guān)鈾礦田、礦床的分布情況, 將華南鈾成礦省進(jìn)一步分為桃山-諸廣鈾成礦帶和郴州-欽州鈾成礦帶, 它們控制了華南眾多花崗巖型鈾礦田, 如城口、長江、百順、鹿井、下莊、380 和 6720 鈾礦田等。

“全國花崗巖型鈾礦資源潛力評(píng)價(jià)”課題組(范洪海等, 2012)在全國范圍內(nèi)圈出了 12 個(gè)花崗巖型鈾礦預(yù)測工作區(qū)。在 12 個(gè)預(yù)測工作區(qū)中, 成礦潛力最大的幾個(gè)都在南嶺地區(qū), 依次為桃山-諸廣預(yù)測工作區(qū)、郴州-欽州預(yù)測工作區(qū)、雪峰山-摩天嶺預(yù)測工作區(qū)、湘中預(yù)測工作區(qū)。其中桃山-諸廣預(yù)測工作區(qū)集中產(chǎn)出了桃山、諸廣南、鹿井和下莊 4個(gè)我國最大的花崗巖型鈾礦田。在全國圈定的 27 個(gè)花崗巖型A類預(yù)測區(qū)中, 桃山-諸廣預(yù)測工作區(qū)就占了 7個(gè)。該區(qū)位于華南武夷山-諸廣后加里東隆起區(qū)的中部, 加里東運(yùn)動(dòng)后長期處于隆起構(gòu)造環(huán)境。區(qū)內(nèi)廣泛出露震旦寒武系的富鈾層, 燕山期、印支期花崗巖是區(qū)內(nèi)最重要的富鈾巖體, 如諸廣山、貴東、桃山、佛岡等巖體含鈾性高。寧都-翁源大斷裂、桃山-韶關(guān)大斷裂、撫州-遂川大斷裂等 3 條 NE 向區(qū)域性深大斷裂縱貫全區(qū), 具有長期活動(dòng)的特點(diǎn), 礦田內(nèi)次級(jí)斷裂、裂隙發(fā)育。帶內(nèi)產(chǎn)鈾巖體的構(gòu)造熱液蝕變發(fā)育, 具有殼幔同熔型花崗巖類特征的酸性小巖體、巖脈和具有殼源物質(zhì)混染的幔源巖漿侵入的中基性巖脈發(fā)育。該預(yù)測工作區(qū)成礦條件優(yōu)越, 其預(yù)測資源量幾乎占到了全國花崗巖型鈾礦資源量的一半, 是花崗巖型鈾礦的重點(diǎn)區(qū)帶。

圖 1 南嶺地區(qū)主要產(chǎn)鈾花崗巖分布圖(據(jù)張祖還和章邦桐, 1991)Fig.1 Map showing the distribution of the main uranium-bearing granites in the Nanling region

2 南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦的時(shí)空分布特征

2.1 產(chǎn)鈾花崗巖的時(shí)空分布特征

在 20 世紀(jì) 50～60 年代, 對(duì)華南花崗巖進(jìn)行產(chǎn)鈾專屬性研究時(shí), 曾提出燕山期花崗巖是主要的產(chǎn)鈾花崗巖, 因此, 對(duì)華南產(chǎn)鈾花崗巖的研究也主要集中在燕山期花崗巖。隨著后來研究的深入, 發(fā)現(xiàn)華南四堡期以后的各期花崗巖中都可以產(chǎn)出鈾礦床, 只是產(chǎn)出情況和工業(yè)意義有所不同而已。四堡期及之前的花崗巖之所以不能形成鈾礦床, 主要由于當(dāng)時(shí)陸殼發(fā)育還不成熟, 所形成的花崗巖體規(guī)模很小 而且 缺乏充 足的鈾 源所致 (張 祖還 和 章邦 桐, 1991)。

華南地區(qū)最老的產(chǎn)鈾花崗巖體為桂北摩天嶺巖體, 位于江南臺(tái)隆西南緣的三防穹狀復(fù)式背斜核部,為一多階段復(fù)式侵入體, 其主體年齡(鋯石 U-Pb 法)為 822～872 Ma(梁國寶等, 1998①梁國寶, 劉軍模, 廖開立等. 1998. 桂北三防地區(qū) 1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告. 南寧: 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.), 屬雪峰期花崗巖,是我國最老的產(chǎn)鈾花崗巖體之一。巖體的圍巖為元古宙四堡群和丹洲群島弧式復(fù)理石建造和細(xì)碧角斑巖建造的綠片巖相沉積變質(zhì)巖, 與巖體呈突變接觸關(guān)系。巖漿巖主要為中-細(xì)粒黑云母花崗巖和細(xì)粒含斑黑云母花崗巖(晚階段侵入體)(鄒明亮等, 2011)。摩天嶺巖體分布有眾多的鈾礦床和礦點(diǎn)、礦化點(diǎn),至少有兩期鈾成礦作用, 成礦時(shí)代分屬海西期和喜馬拉雅期, 具有礦巖時(shí)差大、成礦多階段性的特征(徐爭啟等, 2011)。

華南加里東期花崗巖主要分布于武夷-云開地區(qū)、萬洋山-諸廣山地區(qū)、湖南八面山和江西武功山等地。在地質(zhì)圖上, 加里東花崗巖常以單個(gè)巖體面積巨大的巖基形式出露, 它們的分布具有一定的線狀特征, 大多居于揚(yáng)子地塊與華夏地塊的縫合帶位置附近, 這些花崗巖是加里東運(yùn)動(dòng)在華南的產(chǎn)物(孫濤, 2006)。與鈾礦有關(guān)的加里東花崗巖巖體往往構(gòu)成規(guī)模較大的多期多階段復(fù)式巖體, 如苗兒山復(fù)式巖體, 其巖漿活動(dòng)可分為四期: 加里東期(366 Ma)、海西 期(260 Ma)、 印 支 期 (197～218 Ma)和燕 山期(94～192 Ma), 加里東期花崗巖是該巖體的主體巖石,其巖性主要為中粒角閃石黑云母二長花崗巖、中粗粒斑狀二云母花崗巖及中粒角閃石二長花崗巖(徐偉昌等, 1994)。但是后來對(duì)苗兒山復(fù)式巖體的研究表明, 雖然其主體為加里東期, 但與鈾礦有關(guān)的花崗巖幾乎均為印支期, 如原歸屬于燕山期的小木楠、張家、茶坪等主要產(chǎn)鈾巖體的單顆粒鋯石 U-Pb年齡為印支期(王志成, 2003), 產(chǎn)鈾巖體豆乍山巖體和香草坪巖體單顆粒鋯石 SHRIMP U-Pb 年齡分別為 228±11 Ma 和 211±2 Ma(謝曉華等, 2008; 李嫵巍等, 2010), 也屬于印支期。

海西期花崗巖在南嶺地區(qū)的產(chǎn)出非常少, 呈零星分布。目前認(rèn)為是海西期產(chǎn)鈾花崗巖體的有兩個(gè),分別是廣西六陳花崗巖體和贛南隘高巖體。六陳巖體位于大容山-十萬大山花崗巖帶的北西緣, 巖體出露面積約 240 km2。巖石種類較單一, 為中粗粒黑云母花崗巖, 屬單階段侵入巖基。巖石 Rb-Sr 同位素等時(shí) 線 年齡為 283±14 Ma(閔 茂 中和孔令福 , 1995), 其鈾礦床的礦化年齡(瀝青鈾礦 U-Pb 法)為30.7～65.0 Ma, 曾被認(rèn)為是我國華南成礦年齡最小的花崗巖型鈾礦床(閔茂中等, 1987)。隘高巖體位于北北東向鷹潭-安遠(yuǎn)斷裂的九曲-版石和北北東向的中寨-江頭圩大斷裂所夾持部位。巖體呈南北向產(chǎn)出, 面積約 80 km2。巖體主要巖性為中粗粒似斑狀黑云母花崗, 全巖 Rb-Sr 等時(shí)線年齡為 260.9± 14.7 Ma, 屬海西晚期陸殼改造型花崗巖(范春芳和陳培榮, 2000)。

華南印支期花崗巖主要分布于桂東的云開大山和六萬大山地區(qū), 在湘、贛也有大量的零散分布, 在浙西、閩西、粵北和粵西也有零星分布。燕山早期花崗巖在華南花崗巖中出露面積最大, 以粵、閩、湘、贛為最主要分布區(qū)域, 主體呈北東向分布, 在南嶺地區(qū)呈東西向分布。南嶺地區(qū)產(chǎn)鈾的印支期-燕山早期花崗巖, 主要分布在桃山-諸廣花崗巖帶, 產(chǎn)鈾花崗巖巖體主要有桃山、諸廣山、貴東、大富足等幾個(gè)巖體。桃山巖體東鄰廣昌-寧都斷陷紅盆, 北接大王山巖體, 呈北東向展布。桃山巖體可劃分為加里東早期、印支期、燕山早期、燕山晚期 4 期 9 個(gè)階段, 是一個(gè)多期多階段的復(fù)式巖體; 諸廣山巖體處于南北向(萬洋-諸廣)、東西向(九峰-大余)、北東向(萬長山)巖漿活動(dòng)隆起帶的交匯部位。該巖體可劃分為加里東期、海西期、印支期和燕山期等 4 期 12 階段, 也是一個(gè)多期多階段的復(fù)式巖體, 以印支期-燕山期為主體。貴東巖體呈東西向展布, 東部向南偏轉(zhuǎn)呈北西走向。巖體是由多期多階段巖漿侵入形成的不同巖性系列所組成的印支期-燕山期的復(fù)式巖體(徐夕生等, 2003)。大富足巖體也稱富城巖體或富城雜巖體, 出露于江西會(huì)昌富城、瑞金大富足及福建長汀江山一帶, 與閩西南的紅山巖體相鄰, 共同構(gòu)成富城-紅山雜巖體。雜巖體橫跨兩省, 總出露面積達(dá)1000 km2。近幾年的鋯石 U-Pb 測年顯示該巖體年齡為 231～239 Ma, 是以印支期為主體的產(chǎn)鈾巖體(于津海等, 2007; 黃凡等, 2012)。

燕山晚期的產(chǎn)鈾花崗巖主要是安廬石英正長巖帶(包括黃梅尖、城山和大龍山巖體)和姚村巖體等同熔型花崗巖, 這幾個(gè)產(chǎn)鈾花崗巖的全巖 Rb-Sr 等時(shí)線年齡在 132～135 Ma 之間(張祖還和章邦桐, 1991),鋯石 U-Pb 年齡在 124～126 Ma 之間(范裕等, 2008),形成時(shí)間基本相同。安廬石英正長巖帶位于郯廬深斷裂與長江斷裂帶的夾持部位, 姚村巖體位于下?lián)P子斷裂坳陷帶的南側(cè), 靠近江南地背斜北側(cè)的邊緣地槽后加里東隆起帶。與產(chǎn)鈾的改造型(S 型)花崗巖多為多期多階段復(fù)式巖體不同, 這幾個(gè)產(chǎn)鈾的同熔型花崗巖體都屬于同期多階段復(fù)式巖體, 巖石學(xué)和地球化學(xué)研究顯示, 它們的巖石成因類型為 A 型花崗巖(章邦桐等, 1988)。

華南中生代印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)對(duì)華南花崗巖的形成及其成礦具有重要影響。統(tǒng)計(jì)表明, 產(chǎn)鈾花崗巖巖體的同位素年齡值主要集中于 198～250 Ma和 138～172 Ma 兩個(gè)階段, 分屬于印支期和燕山早期(張振奮, 2007)。根據(jù)陳培榮(2004)對(duì)華南大型花崗巖型和火山巖型鈾礦床宏觀地質(zhì)條件的分析表明,印支期花崗巖在鈾礦床形成過程中可能發(fā)揮了重要作用, 因?yàn)榇笮蜔嵋衡櫟V床的基底或圍巖往往都由該時(shí)代的花崗巖構(gòu)成, 因此, 華南印支期花崗巖可能比燕山期花崗巖與鈾成礦的關(guān)系更為密切。

2.2 鈾礦成礦作用的時(shí)空分布特征

對(duì)華南廣大地區(qū)內(nèi)的花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型鈾礦床, 前人已作過礦石礦物瀝青鈾礦的大量 U-Pb 同位素年齡測定。成礦年齡數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明, 不同類型的鈾礦床大致有 6 個(gè)彼此同時(shí)的主成礦期, 它們分別為距今約 140, 120, 100, 90, 70 和 50 Ma(王旺章, 1996, 陳躍輝等, 1997; 吳列勤等, 2003; 胡瑞忠等, 2004; 朱捌等, 2006; 黃國龍等, 2010)。花崗巖型鈾礦的成礦作用具有以下幾個(gè)時(shí)空分布特征:

(1) 花崗巖型鈾礦的成礦時(shí)間明顯晚于花崗巖成巖時(shí)間, 礦巖時(shí)差達(dá) 40～700 Ma(杜樂天和王玉民, 1984)。與同熔型花崗巖有關(guān)的鈾礦床成礦年齡略早,約在 100～130 Ma, 其成礦熱液以巖漿熱液為主, 礦巖時(shí)差較小。與改造型產(chǎn)鈾花崗巖有關(guān)的鈾礦床, 成礦年齡較晚并集中在 100 Ma 以后的幾個(gè)時(shí)間區(qū)段,即 90±、70±和 50± Ma, 相當(dāng)于燕山晚期到喜山期。

(2) 華南產(chǎn)鈾花崗巖雖然形成時(shí)代不同, 從雪峰期到燕山期都有代表, 但鈾成礦時(shí)代除個(gè)別例外,絕大多數(shù)都形成在燕山晚期到喜山期, 即成礦時(shí)代具有同時(shí)性。這種同時(shí)性不僅表現(xiàn)在不同的花崗巖型礦床中, 在花崗巖型礦床與火山巖型、碳硅泥巖型鈾礦床之間也是如此, 指示華南不同類型鈾礦的成礦作用受統(tǒng)一的構(gòu)造-巖漿事件控制(胡瑞忠等, 2004, 2007);

(3) 同一礦田或礦床往往具有兩個(gè)以上的瀝青鈾礦年齡, 指示成礦作用具有多期多階段的特征。如貴東巖體中的下莊礦田存在早、晚兩期不同成因類型的花崗巖型鈾礦, 早期鈾礦成礦年齡為 122～138 Ma, 以富礦 為 主; 而晚 期 鈾礦成 礦 年齡則 為54～96 Ma, 以貧礦為主(吳烈勤等, 2003; 黃國龍等, 2006)。

(4) 鈾礦床的成礦時(shí)代與該區(qū)白堊紀(jì)-古近紀(jì)巖石圈伸展事件的時(shí)代具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 鈾礦床與侵入花崗巖體中代表拉張環(huán)境的基性巖脈具有很好的同時(shí)性(胡瑞忠等, 2004)。陳躍輝等(1997)運(yùn)用大陸伸展構(gòu)造理論, 論述了華東南地區(qū)中新生代以來伸展構(gòu)造的分布規(guī)律, 分析了不同類型伸展構(gòu)造的時(shí)空演化特點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)不同類型伸展構(gòu)造與不同類型鈾礦床之間在空間分布和時(shí)間演化上有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 認(rèn)為伸展構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生的有利構(gòu)造環(huán)境是導(dǎo)致鈾成礦作用產(chǎn)生的根本原因, 伸展構(gòu)造活動(dòng)的脈動(dòng)性及其相應(yīng)的巖漿作用決定了鈾成礦作用的多期多階段性, 不同地區(qū)伸展構(gòu)造活動(dòng)的先后決定了不同類型鈾礦床成礦作用的時(shí)序和空間分布。

3 南嶺地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖的巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)特征

3.1 產(chǎn)鈾花崗巖的巖石學(xué)特征

按目前常用的花崗巖 MISA 成因分類方案, 南嶺地區(qū)產(chǎn)鈾花崗巖的成因類型以過鋁質(zhì)的S型花崗巖為主, 其內(nèi)產(chǎn)出的鈾礦床數(shù)約占華南花崗巖型鈾礦礦床總數(shù)的 93%; 其次是 A 型花崗巖, 其內(nèi)產(chǎn)出的礦床約占總數(shù)的 7%; I 型花崗巖中僅有很少量的鈾礦點(diǎn)或礦化點(diǎn), M 型花崗巖中則至今沒有發(fā)現(xiàn)鈾礦點(diǎn)(張祖還和章邦桐, 1991; 竇小平, 2004)。巖石類型上, 產(chǎn)鈾花崗巖大多數(shù)屬于普通花崗巖, 對(duì)巖性沒有明顯的選擇性。

產(chǎn)鈾的 S型花崗巖一般形成規(guī)模巨大的多期多階段或同期多階段復(fù)式巖體, 出露面積達(dá)到中型巖基的規(guī)模。巖體內(nèi)部構(gòu)造比較發(fā)育, 常被燕山晚期中基性脈巖、酸性小巖體和大石英脈穿切充填, 或表現(xiàn)為硅化斷裂帶、糜棱巖化帶、角礫巖化帶和片理化帶等, 并伴隨有較大范圍的交代蝕變和熱液蝕變現(xiàn)象如云英巖化、鉀長石化、鈉長石化、水云母化和綠泥石化等。鈾礦化受各種構(gòu)造、蝕變帶和不同階段巖體之間的接觸界面控制(張祖還和章邦桐, 1991)。

3.2 產(chǎn)鈾花崗巖的礦物學(xué)特征

3.2.1 黑云母

一方面, 黑云母在花崗巖中是成礦元素鈾的重要載體礦物, 在后期蝕變和白云母化過程中可以釋放大量的活性鈾, 為成礦提供重要鈾源。另一方面,黑云母的礦物化學(xué)也常被用來進(jìn)行巖石成因和成礦潛力的判別和研究(如徐克勤等, 1982; 洪大衛(wèi), 1982;劉 昌 實(shí) , 1984; 楊 文 金 等 , 1986, 1988; 陳 佑 緯 等 , 2010; 章健等, 2011)。

最近, 我們通過對(duì)比張祖還和章邦桐(1991)、陳佑緯等(2010)、章健等(2011)以及我們自己的研究結(jié)果(另文發(fā)表), 發(fā)現(xiàn)黑云母的礦物化學(xué)成分主要與其巖石成因類型有關(guān), 而與其產(chǎn)鈾性沒有直接關(guān)系。由于巖石成因類型是控制花崗巖產(chǎn)鈾/不產(chǎn)鈾的重要因素, 前人利用黑云母礦物化學(xué)成分區(qū)分出產(chǎn)鈾和非產(chǎn)鈾花崗巖, 是因?yàn)樗鼈冋梅謩e屬于不同的花崗巖類型(改造型和同熔型), 而如果產(chǎn)鈾和非產(chǎn)鈾花崗巖都是改造型花崗巖, 則兩者的黑云母礦物成分沒有明顯差別。也就是說, 雖然花崗巖中黑云母的礦物化學(xué)特征可以提供許多有關(guān)巖石成因和成巖物理化學(xué)條件的重要信息, 可以作為判別巖石成因類型(如改造型和同熔型)的一個(gè)重要標(biāo)志, 但是還不能作為產(chǎn)鈾和非產(chǎn)鈾花崗巖的獨(dú)立判別標(biāo)志。

3.2.2 鋯石

鋯石的鈾含量和花崗巖的鈾含量往往呈良好的正相關(guān)關(guān)系, 可以靈敏、有效地反映出巖漿巖的原始富鈾程度。統(tǒng)計(jì)表明, 總體上, 產(chǎn)鈾巖體鋯石鈾含量一般高于非產(chǎn)鈾巖體, 因此鋯石鈾含量的研究對(duì)評(píng)價(jià)巖體的產(chǎn)鈾遠(yuǎn)景有重要的意義(鄭懋公和朱杰辰, 1984; 張祖還和章邦桐, 1991; 李耀菘等, 1995)。

我們通過對(duì)南嶺地區(qū)幾個(gè)主要產(chǎn)鈾花崗巖(桃山、諸廣山和苗兒山巖體)及其周邊的不產(chǎn)鈾花崗巖中的鋯石進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 驗(yàn)證了幾點(diǎn): 鋯石的 U、Th 含量及 Th/U 比值確實(shí)可以反映母巖的相應(yīng)信息; 印支期產(chǎn)鈾巖體的鋯石比燕山期產(chǎn)鈾巖體具有更高的 U含量和更低的 Th/U 比值; 產(chǎn)鈾-不產(chǎn)鈾花崗巖鋯石的 U、Th 含量及 Th/U 比值有明顯差別, 但有一些不產(chǎn)鈾花崗巖也可以具有與產(chǎn)鈾花崗巖相似的高U含量和低 Th/U 比值。因此, 鋯石的高 U 含量及低 Th/U比值可以作為富鈾花崗巖的判別依據(jù), 也可以作為判別產(chǎn)鈾-不產(chǎn)鈾花崗巖的一個(gè)參考, 但不能作為獨(dú)立判別標(biāo)志。

3.2.3 晶質(zhì)鈾礦

晶質(zhì)鈾礦是花崗巖中最主要的含鈾礦物和鈾源礦物, 花崗巖中晶質(zhì)鈾礦含量越高, 成為產(chǎn)鈾巖體的幾率也越大(戎嘉樹, 1980)。晶質(zhì)鈾礦的以下幾個(gè)特征可作為判斷產(chǎn)鈾礦花崗巖體的參考: (1)產(chǎn)鈾巖體中晶質(zhì)鈾礦的含量明顯高于非產(chǎn)鈾巖體; (2)產(chǎn)鈾礦巖體中晶質(zhì)鈾礦的 Th含量一般低于非產(chǎn)鈾礦巖體, 含 Th 低的晶質(zhì)鈾礦更易在后期改造作用下發(fā)生溶解、活化、遷移并富集成礦; (3)產(chǎn)鈾巖體中的晶質(zhì)鈾礦有強(qiáng)烈的溶蝕現(xiàn)象, 而不產(chǎn)鈾巖體中的晶質(zhì)鈾礦基本未溶蝕。晶質(zhì)鈾礦的強(qiáng)烈溶蝕現(xiàn)象是鈾活化轉(zhuǎn)移的直接證據(jù), 可以將其作為尋找鈾礦的標(biāo)志之一(張成江, 1990)。研究表明, 利用晶質(zhì)鈾礦來評(píng)價(jià)巖體的含礦性時(shí), 不能單看其含量高低, 而應(yīng)綜合考慮多種因素, 包括晶質(zhì)鈾礦的成分、溶蝕程度等, 即晶質(zhì)鈾礦是否真正為成礦提供過可活化遷移的鈾是不可忽視的判據(jù)。

3.3 產(chǎn)鈾花崗巖的地球化學(xué)特征

產(chǎn) 鈾 巖 體 一 般 具 有 富 硅 (SiO2含 量 為 68%～75%)、富堿(K2O+Na2O 含量＞7.5%, 且 K2O＞Na2O)、鋁過飽和、低鈣、低暗色組分等特征。產(chǎn)鈾花崗巖中稀土元素總量一般較低, 大多低于世界花崗巖的平均含量(250×10-6μg/g)。華南地區(qū)花崗巖總體上具有較高的含鈾性, 顯示了該地區(qū)花崗巖具有較高的鈾區(qū)域地球化學(xué)背景, 為形成產(chǎn)鈾巖體提供了前提,但產(chǎn)鈾花崗巖體與非產(chǎn)鈾花崗巖體的平均鈾含量十分接近, 這個(gè)事實(shí)表明, 全巖鈾含量的高低不是決定花崗巖鈾成礦能力的唯一重要因素(張祖還和章邦桐, 1991)。

產(chǎn)鈾花崗巖的同位素(Sr、Nd、S、Pb、O)特征僅能反映其巖石成因(改造型或同熔型)特征, 與同成因的非產(chǎn)鈾花崗巖之間并無明顯差別, 即目前尚未發(fā)現(xiàn)可以區(qū)分產(chǎn)鈾/非產(chǎn)鈾花崗巖的同位素特征。

4 南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦地質(zhì)條件與控礦地質(zhì)因素

對(duì)于成礦地質(zhì)條件和控礦地質(zhì)因素, 歸結(jié)起來,不外乎三個(gè)方面: 物質(zhì)、能量和時(shí)空定位。對(duì)于花崗巖型鈾礦, 主要是富鈾基底和巖體、中-新生代伸展構(gòu)造活動(dòng)和強(qiáng)烈的熱液蝕變作用, 前者提供的是成礦的物質(zhì)基礎(chǔ), 后兩者提供的是成礦熱源和成礦空間即能量和時(shí)空定位。

4.1 富鈾基底和巖體

鈾的地球化學(xué)演化成礦過程可以歸結(jié)為鈾的初始富集和鈾源層(體)的形成及在此基礎(chǔ)上的疊加改造、活化遷移和富集成礦(章邦桐和張祖還, 1994)。宏觀上, 鈾礦化產(chǎn)于富鈾高場區(qū)內(nèi), 區(qū)域地層的含鈾性對(duì)鈾礦床的形成與否具有重要的意義。一系列研究均證實(shí), 巖體上侵過程中途經(jīng)的地層(包括基底和圍巖)的鈾含量對(duì)巖體的含鈾性有著明顯的影響,因此巖體侵位于富鈾地層(鈾含量高于花崗巖的平均鈾含量幾倍乃至十幾倍)分布區(qū), 是形成產(chǎn)鈾花崗巖的一個(gè)有利標(biāo)志(張祖還和章邦桐, 1991)。劉繼順和章邦桐(1992)、章邦桐和張祖還(1994)論述了華南地殼演化、各時(shí)代地層和花崗巖中的含鈾性及鈾的地球化學(xué)演化, 認(rèn)為華南地區(qū)富鈾的基底巖石和多旋回的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得鈾在后期形成的花崗巖中不斷富集; 馮明月和何德寶(2012)論述了華南陸殼的地層結(jié)構(gòu)、巖性組合及其含鈾性, 以及各個(gè)構(gòu)造旋回對(duì)鈾的活化、遷移和富集作用, 指出華南富鈾花崗巖源巖是來自太古宇-下古生界的高硅、富鋁、富鉀且鈾質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的巖石。巖石組合以淺海-次深海陸源碎屑巖建造為主, 夾有中酸性、基性火山建造、碳酸鹽巖建造、硅質(zhì)巖建造等, 經(jīng)歷了中條、四堡、晉寧、加里東、海西、印支和燕山等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),殼層巖石經(jīng)歷了綠片巖相-角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用,混合巖化、花崗巖化發(fā)育, 使鈾元素不斷活化、遷移, 最終形成富鈾花崗巖, 即鈾源體。地質(zhì)事實(shí)表明,富鈾花崗巖產(chǎn)區(qū)的基底往往都有富鈾層, 即存在鈾源層, 而不富鈾的基底產(chǎn)出富鈾花崗巖的幾率很低。從鈾源層到鈾源體, 不僅使鈾更加富集, 而且鈾源 體 的 脆 性 比 較 大 , 易 于 發(fā) 生 斷 裂 , 使 裂 隙 貫 通 ,有利于熱液的運(yùn)移和巖石的蝕變, 比鈾源層更容易成礦。

4.2 構(gòu)造控礦作用

構(gòu)造是控制鈾成礦的重要因素之一, 所有熱液鈾礦體都分布在一定的斷裂或破碎構(gòu)造中。不同構(gòu)造規(guī)模控制不同規(guī)模的鈾礦化: ①鈾成礦帶的展布受一級(jí)構(gòu)造控制。這種控制表現(xiàn)為成礦帶受花崗巖帶展布的控制, 而花崗巖帶的空間展布又受巨型構(gòu)造體系控制。②鈾礦田在成礦帶內(nèi)受二、三級(jí)構(gòu)造帶控制。例如華南緯向成礦帶內(nèi)的鈾礦田位于緯向二、三級(jí)構(gòu)造帶與新華夏系二、三級(jí)構(gòu)造帶的復(fù)合部位。在新華夏系成礦帶內(nèi), 鈾礦田分布在白堊紀(jì)時(shí)期有強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)的地段。這種斷裂構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致在巖體邊部形成斷陷盆地, 而在巖體內(nèi)部產(chǎn)生斷陷帶, 鈾礦田則受此斷陷帶控制, 并常產(chǎn)于斷裂構(gòu)造夾持區(qū)(圖 2)。③鈾礦床在鈾礦田內(nèi)往往受一條或幾條二、三級(jí)的主干斷裂及與其直交或斜交的次級(jí)斷裂控制。④鈾礦體受局部性的低級(jí)別的斷裂和裂隙控制(余達(dá)淦等, 2005)。

華南花崗巖型鈾礦與燕山晚期的造山后張性(剪切)伸展構(gòu)造關(guān)系密切。首先, 華南的熱液鈾成礦與中-新生代伸展構(gòu)造活動(dòng)有時(shí)間上的一致性。代表陸內(nèi)巖石圈伸展的基性脈巖除少數(shù)在 160～170 Ma形成之外, 絕大多數(shù)形成于 45～145 Ma 之間, 與華南在花崗巖、酸性火山巖和碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖-泥質(zhì)巖建造的斷裂構(gòu)造中產(chǎn)出的大量熱液鈾礦床的年齡高度一致; 伸展構(gòu)造活動(dòng)的三個(gè)主要期次(早白堊世末-晚白堊世初、晚白堊世和古近紀(jì))與本區(qū)熱液鈾成礦主成礦期次相符, 且不同類型鈾成礦由東向西的演化序列與伸展構(gòu)造的發(fā)育序列完全合拍; 其次,華南中新生代伸展構(gòu)造空間上控制著熱液鈾礦的生成, 伸展構(gòu)造為熱液鈾成礦提供了有利的成礦空間,花崗巖型鈾礦主要受熱隆伸展構(gòu)造的控制, 火山巖型鈾礦主要受裂陷伸展構(gòu)造的控制, 碳硅泥巖型鈾礦主要受重力伸展構(gòu)造的控制(余達(dá)淦, 1994)。最后,由伸展構(gòu)造活動(dòng)引起的巖漿作用可能為熱液鈾成礦提供了動(dòng)力, 包括熱動(dòng)力和成礦流體方面的貢獻(xiàn)(商朋強(qiáng)等, 2007; 凌洪飛, 2011)。

圖 2 華南區(qū)域大地構(gòu)造位置及深大斷裂與鈾礦分布圖(據(jù)朱捌, 2010)Fig.2 Map showing the distribution of the regional geotectonics, deep fractures and uranium deposits in South China

花崗巖型鈾礦床一個(gè)顯著的特點(diǎn)是與幔源基性巖脈密切相伴?；詭r脈是源于地幔的基性巖漿充填先前形成的構(gòu)造裂隙形成的, 是巖石圈伸展和地殼拉張作用的產(chǎn)物。劉治恒和巫曉兵(2009)對(duì)中基性巖脈與鈾成礦的關(guān)系進(jìn)行了總結(jié), 認(rèn)為(1)中基性巖脈能否提供鈾源尚需進(jìn)一步研究; (2)中基性巖脈可以提供鈾成礦流體; (3)中基性巖脈可以提供鈾成礦重要的礦化劑; (4)中基性巖脈可以控制鈾礦床的定位; (5)中基性巖脈可以提供有利于鈾沉淀富集的場所; (6)中基性巖脈所代表的巖漿活動(dòng)、構(gòu)造作用可以為鈾從花崗巖中的活化轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件; (7)巖脈的侵入作用對(duì)圍巖具有一定的加熱作用, 但還不能作為鈾成礦的主要熱源。

圖 3展示的是南嶺地區(qū)重要的產(chǎn)鈾巖體——諸廣山巖體南部的鈾礦地質(zhì)略圖, 可以看到, 鈾礦床主要分布在斷裂構(gòu)造和中基性巖脈的交匯部位, 指示鈾礦受到伸展構(gòu)造及其伴隨的中基性巖漿活動(dòng)控制。圖 4展示的是粵北下莊鈾礦田希望礦床某勘探線的地質(zhì)剖面圖, 可以看到, 鈾礦體明顯受硅化帶、絹云母化、赤鐵礦化蝕變帶及輝綠巖脈控制, 而硅化帶、絹云母化、赤鐵礦化蝕變帶往往沿著構(gòu)造裂隙發(fā)育。

4.3 熱液蝕變交代

產(chǎn)鈾巖體的熱液蝕變發(fā)育, 規(guī)模大、范圍廣、類型全的熱液蝕變是判別產(chǎn)鈾巖體的重要標(biāo)志。熱液蝕變主要有兩種類型, 一是堿交代, 二是酸性蝕變。堿交代可分為早期堿交代和晚期堿交代。早期堿交代又稱自交代, 它有以下特點(diǎn): ①交代在每次侵入巖漿固結(jié)后隨即發(fā)生; ②典型蝕變有白云母化和堿性長石化(鈉長石化、微斜長石化); ③被交代的礦物是長石、黑云母, 而石英較穩(wěn)定; ④交代不受構(gòu)造控制, 可以波及整個(gè)巖體。晚期堿交代是在花崗巖巖漿各期次侵入成巖固結(jié)之后才發(fā)生, 屬于巖漿期后 的熱 液 交代 作用 , 受構(gòu) 造 控制 明顯 , 并以 去石英為顯著特征, 形成堿交代巖。產(chǎn)鈾巖體中幾乎毫無例外地都有這種堿交代巖發(fā)育?；◢弾r形成堿交代巖后: ①鈾含量增高; ②巖石的孔隙度增大;③機(jī)械強(qiáng)度降低(易碎), 對(duì)成礦十分有利(余達(dá)淦等, 2005)。

酸性蝕變又稱灰綠色蝕變, 是多種中低溫?zé)嵋何g變的一種組合概念, 巖石蝕變后變成灰綠色。主要蝕變類型有硅化、水云母化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、黏土化等。蝕變后的巖石: ①含水礦物及硫化物增多; ②鈾發(fā)生再分配, 大量轉(zhuǎn)變成為裂隙粒間鈾, 或被 黏 土礦物吸附, 活性鈾 增 多;③巖石抗壓強(qiáng)度變小、孔隙度增大, 為后來成礦熱液疊加成礦創(chuàng)造了有利條件(余達(dá)淦等, 2005)。

圖 3 諸廣山巖體南部鈾礦地質(zhì)略圖(據(jù)朱捌, 2010)Fig.3 Sketch geologic map of the uranium deposits in the south part of the Zhuguang granites

對(duì)于花崗巖型鈾礦床成礦熱液來源問題的認(rèn)識(shí),目前分歧依然很大, 主要觀點(diǎn)有: 大氣降水來源熱液(李月湘和李田港, 1995; 劉金輝和李學(xué)禮, 1997),地幔流體或深源熱液(鄧平等, 2003; 李子穎, 2006),幔源 CO2等礦化劑流體(胡瑞忠等, 1993, 2004), 混合熱液(倪師軍和金景福, 1994)等。凌洪飛(2011)從熔體/流體氧逸度與鈾離子價(jià)態(tài)及其溶解度的角度,論述了花崗巖型熱液鈾礦床流體的來源和成因, 認(rèn)為對(duì)華南花崗巖型鈾礦而言, 印支期富鈾的過鋁淺色花崗巖是鈾源巖, 而燕山晚期的構(gòu)造伸展-地殼拉張作用和脈巖漿活動(dòng), 為含鈾成礦熱液的形成提供了熱源和源自地表的高氧逸度水體下滲循環(huán)的裂隙系統(tǒng),這種熱液流體浸取印支期-燕山期富鈾花崗巖中的鈾,成為含鈾熱液, 然后在還原部位鈾沉淀成礦。

5 南嶺地區(qū)花崗巖型鈾礦的成礦專屬性討論

從以上論述中, 我們可以總結(jié)出花崗巖型鈾礦具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn):

(1) 產(chǎn)鈾花崗巖絕大多數(shù)為 S 型花崗巖, 且大多數(shù)屬于普通花崗巖 , 對(duì)巖性沒有明顯的選擇性;南嶺地區(qū)具有較高的鈾區(qū)域地球化學(xué)背景, 成礦物質(zhì)鈾主要來自花崗巖, 但產(chǎn)鈾與非產(chǎn)鈾花崗巖體的平均鈾含量十分接近, 表明全巖鈾含量的高低不是決定花崗巖鈾成礦能力的主要因素。

圖 4 粵北下莊鈾礦田希望礦床××勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.4 Geological section map of an exploration line of the Xiwang ore deposit in the Xiazhuang uranium ore field

(2) 產(chǎn)鈾花崗巖的時(shí)代從雪峰期到燕山期都有代表, 大多數(shù)為印支期和燕山期, 但鈾成礦時(shí)代絕大多數(shù)都在燕山晚期到喜山期, 即花崗巖的成巖和鈾的成礦具有顯著的時(shí)差; 不同鈾礦的成礦時(shí)代具有同時(shí)性, 集中在燕山晚期-喜山期的幾個(gè)時(shí)間區(qū)間,并且與代表拉張環(huán)境的基性巖脈具有很好的同時(shí)性。

(3) 鈾礦的產(chǎn)出明顯受構(gòu)造(斷裂破碎帶)和蝕變交代作用控制。所有熱液鈾礦體都分布在一定的斷裂或破碎構(gòu)造中。產(chǎn)鈾巖體的熱液蝕變發(fā)育。鈾礦集區(qū)或鈾礦田多位于多組深大斷裂交匯部位、多期次強(qiáng)烈構(gòu)造巖漿活動(dòng)中心和多期次的熱液蝕變疊加區(qū), 鈾礦床與幔源基性巖脈密切相伴。構(gòu)造、巖漿、蝕變“三位一體”是鈾礦形成的有利空間, 也是花崗巖型鈾礦的找礦靶區(qū)。其中“構(gòu)造”是指多組控礦構(gòu)造交匯區(qū), “巖漿”是指燕山晚期-喜山期拉張環(huán)境下的深源酸性和基性巖漿疊加, “蝕變”是指巖體堿交代、白云母化等堿性蝕變與其后的硅化、水云母化、絹云母化等酸性蝕變疊加。含礦構(gòu)造的變異部位、含礦構(gòu)造與控礦構(gòu)造及含礦構(gòu)造之間的交叉復(fù)合部位、不同巖漿期次及不同巖性接觸界面、晚期小巖體內(nèi)外接觸帶的凹槽和圈閉部位以及基性巖脈與含礦構(gòu)造相交的“交點(diǎn)”部位是礦體賦存的有利部位(杜樂天, 1982; 黃國龍等, 2006)。

上述幾個(gè)特點(diǎn)說明, 花崗巖型鈾礦的成巖作用和成礦作用是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的地質(zhì)過程, 花崗巖除了提供成礦鈾源和有利的賦礦空間外, 與礦化一般不存在其他成因上的聯(lián)系, 而對(duì)鈾成礦起決定作用的是后期的構(gòu)造作用和蝕變交代作用(杜樂天和王玉明, 1984; 陳躍輝等, 1997; 杜樂天, 2011)。

巖漿巖成礦專屬性是以巖漿巖的成分即礦物巖石地球化學(xué)特征為中心的成礦專屬性, 其討論的基礎(chǔ)是巖漿作用在成礦控制因素中起主導(dǎo)作用(聞廣和聞輅, 1963; 聞廣, 1983)。很顯然, 在花崗巖型鈾礦的成礦過程中, 起主導(dǎo)作用的不是花崗巖成巖的巖漿作用, 而是后期的構(gòu)造作用和蝕變交代作用。因此, 對(duì)于南嶺地區(qū)的花崗巖型鈾礦, 不應(yīng)該局限于從巖漿巖特別是花崗巖的角度來討論其成礦專屬性, 更應(yīng)該從燕山晚期-喜山期的伸展構(gòu)造作用和蝕變交代作用來探討其成礦專屬性。

在對(duì)南嶺地區(qū)礦床成礦系列的劃分中, 由于早期普遍認(rèn)為產(chǎn)鈾花崗巖的成巖時(shí)代主要是燕山期, 與成礦作用的時(shí)差不大, 成礦作用是燕山期花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)后期的產(chǎn)物, 因此花崗巖型鈾礦被當(dāng)作是“南嶺地區(qū)與燕山期中淺成酸性花崗巖有關(guān)的稀土、稀有、有色及鈾金屬礦床成礦系列”中的一個(gè)組成部分(陳毓川等, 1989)。然而近年來, 很多原定燕山期的產(chǎn)鈾花崗巖被重新修定為印支期, 成巖成礦的時(shí)差進(jìn)一步拉大,使得成礦作用無法再用巖漿后期演化產(chǎn)物來解釋, 因此有必要將花崗巖型鈾礦從燕山期的成礦系列中分列出來。鑒于花崗巖型鈾礦主要與燕山晚期-喜山期的伸展構(gòu)造活動(dòng)及其伴隨的中基性-酸性巖漿活動(dòng)(常以脈巖形式穿切充填于印支期-燕山期花崗巖中)有關(guān), 本文提出, 南嶺地區(qū)的花崗巖型鈾礦可以重新厘定為“南嶺地區(qū)與燕山晚期-喜山期中基性-酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)的鈾礦成礦(亞)系列”或者“南嶺地區(qū)與燕山晚期-喜山期伸展構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)的鈾礦成礦(亞)系列”。由于南嶺地區(qū)火山巖型、碳硅泥巖型鈾礦床的成礦時(shí)代與花崗巖型鈾礦的成礦時(shí)代具有同時(shí)性, 同樣也受燕山晚期-喜山期的伸展構(gòu)造活動(dòng)及其伴隨的中基性-酸性巖漿活動(dòng)控制, 不同類型的鈾礦床在成礦機(jī)理上具有統(tǒng)一性(杜樂天和王玉明, 1984; 陳躍輝等, 1997; 杜樂天, 2011), 因此南嶺地區(qū)這幾種不同類型的熱液鈾礦床應(yīng)屬于同一個(gè)成礦(亞)系列。

致謝:謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給恩師陳毓川院士 80 華誕！恩師勤懇踏實(shí)的工作精神、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和正直真誠的為人風(fēng)格將永遠(yuǎn)激勵(lì)學(xué)生奮發(fā)圖強(qiáng)。感謝趙一鳴研究員審閱本文并提出修改意見。

陳培榮. 2004. 華南東部中生代巖漿作用的動(dòng)力學(xué)背景及其與鈾成礦關(guān)系. 鈾礦地質(zhì), 20(5): 266–270.

陳佑緯, 畢獻(xiàn)武, 胡瑞忠, 朱維光, 胥磊落. 2010. 貴東巖體黑云母成分特征及其對(duì)鈾成礦的制約. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào), 29(4):355–364.

陳毓 川 , 裴榮 富, 張宏 良 , 林新 多 , 白鴿 , 李崇佑 , 胡永嘉, 劉群, 冼柏棋. 1989. 南嶺地 區(qū) 與 中 生 代 花 崗巖類有關(guān)的有色及稀有金屬礦床地質(zhì)//中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)專報(bào), 四. 礦 床 與 礦 產(chǎn) , 第10號(hào), 北京: 地質(zhì)出版社: 1–508.

陳躍輝, 陳祖 伊 , 蔡 煌琦, 施祖海, 封全 宏 , 付 錦 . 1997.華東南中新生代伸展構(gòu)造時(shí)空演化與鈾礦化時(shí)空分布. 鈾礦地質(zhì), 13(3): 128-138.

鄧 平 , 沈 渭 洲 , 凌 洪 飛 , 葉 海 敏 , 王 學(xué) 成 , 濮 巍 , 譚 正中．2003. 地幔流體與鈾成礦作用: 以下莊礦田仙石鈾礦床為例．地球化學(xué), 32(6): 520–528．

鄧平, 舒 良 樹, 譚正中, 吳 烈 勤. 2002. 南 嶺中段中 生 代構(gòu) 造 - 巖 漿 活 動(dòng) 與 鈾 成 礦 序 列 . 鈾 礦 地 質(zhì) , 18(5): 257–263.

竇小平. 2004. 華東地區(qū)花崗巖類成因類型及其與鈾成礦的關(guān)系. 鈾礦地質(zhì), 20(6): 330–336.

杜樂天. 1982. 花崗巖型鈾礦文集. 北京: 原子能出版社: 1–404.

杜樂天. 2001. 中國熱液鈾礦床基本成礦規(guī)律和一般熱液成礦學(xué). 北京: 原子能出版社: 1–307.

杜 樂 天. 2011. 中 國 熱 液 鈾 礦 成 礦 理 論 體 系 . 鈾 礦地 質(zhì), 27(2): 65–69.

杜樂天, 王玉明. 1984. 華南花崗巖型、火山巖型、碳硅泥巖型、砂巖型鈾礦成礦機(jī)理的統(tǒng)一性. 放射性地質(zhì), (3): 1–10.

范春方, 陳培榮. 2000. 贛南陂頭花崗巖體Nd-Sr同位素特征及其意義. 地質(zhì)找礦論叢, 15(3): 282–287.

范洪 海 , 何德 寶 , 徐浩 , 李 建紅 , 孫 遠(yuǎn)強(qiáng) , 夏宗強(qiáng) , 王 鳳崗, 谷雨, 李田港, 馮明月, 師玉濤. 2012. 全國花崗巖型鈾礦資源潛力評(píng)價(jià). 鈾礦地質(zhì), 28(6): 335-341.

范裕, 周濤發(fā), 袁峰, 錢存超, 陸三明, David R C. 2008.安徽廬江-樅陽地區(qū)A型花崗巖的LA-ICP-MS 定年及其地質(zhì)意義. 巖石學(xué)報(bào), 24(8): 1715–1724.

馮明月, 何德寶. 2012. 富鈾花崗巖源巖特征. 世界核地質(zhì)科學(xué), 29(1): 1–8.

洪大衛(wèi). 1982. 華南花崗巖的黑云母和礦物相及其與礦化系列的關(guān)系. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 2(5): 149–164.

胡 瑞 忠, 畢 獻(xiàn)武, 彭建堂, 劉燊, 鐘 宏, 趙 軍 紅, 蔣 國豪. 2007. 華南地區(qū)中生代以來巖石圈伸展及其與鈾成礦關(guān)系研究的若干問題. 礦床地質(zhì), 26(2): 139–152.

胡瑞忠, 畢獻(xiàn)武, 蘇文超, 彭建堂, 李朝陽. 2004. 華南白堊 - 第 三 紀(jì) 地 殼 拉 張 與 鈾 成 礦 的 關(guān) 系 . 地 學(xué) 前 緣 , 11(1): 153–160.

胡瑞忠, 李朝陽, 倪師軍, 劉莉, 于津生. 1993. 華南花崗巖型鈾礦床成礦熱液中∑CO2來源研究. 中國科學(xué)(B輯), 23(2): 189–196.

黃凡, 侯可軍, 陳鄭輝, 陳振宇, 趙正. 2012. 贛東南大富足成鈾巖體鋯石U-Pb定年和構(gòu)造背景與含礦性. 巖礦測試, 31(3): 518–524.

黃國龍, 吳烈勤, 鄧平, 朱捌, 張彥春, 譚正中, 曹豪杰. 2006. 粵北花崗巖型鈾礦找礦潛力及找礦方向. 鈾礦地質(zhì), 22(5): 267–275.

黃國龍, 尹征平, 凌洪飛, 鄧平, 朱捌, 沈渭洲．2010．粵北地區(qū)302礦床瀝青鈾礦的形成時(shí)代、地球化學(xué)特征及其成因研究．礦床地質(zhì), 29(2): 352–360．

李嫵巍, 王 敢 , 陳 衛(wèi)鋒, 趙葵 東 . 2010. 香 草 坪 花崗巖 體年代學(xué)和地球化學(xué)特征. 鈾礦地質(zhì), 26(4): 216–223.

李耀崧, 朱杰辰, 夏毓亮．1995．鋯石特征及鈾含量在鈾成礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)中的意義．中國核科技報(bào)告: 1–15．

李月湘, 李田港. 1995. 201富鈾礦床氫, 氧, 碳, 硫, 鉛同位素研究. 鈾礦地質(zhì), 11(5): 273–277.

李 子 穎. 2006. 華南 熱 點(diǎn) 鈾 成礦 作 用 . 鈾 礦 地 質(zhì) , 22(2): 65–69.

凌洪飛. 2011. 論花崗巖型鈾礦床熱液來源——來自氧逸度條件的制約. 地質(zhì)論評(píng), 57(2): 193–206.

劉昌實(shí). 1984. 華南不同成因花崗巖黑云母類礦物化學(xué)成份對(duì)比. 桂林工學(xué)院學(xué)報(bào), (2): 1–14.

劉 繼 順 , 章邦 桐 .1992. 華 南 陸 殼 鈾 地 球 化 學(xué)演化與成礦.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào), 15(2): 130–135.

劉金輝, 李學(xué)禮. 1997. 下莊鈾礦田成礦熱液的水源研究.長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào), 27(4): 415–419.

劉 治 恒 , 巫曉兵. 2009. 中 基 性 脈 巖 與 鈾 成 礦 的關(guān)系. 現(xiàn)代礦業(yè), (3): 77–80.

閔茂中, 孔令福. 1995. 廣西六陳花崗巖的同位素地球 化學(xué)特征. 地質(zhì)論評(píng), 41(1): 48–51.

閔茂中, 孔令福, 張祖還, 江儀, 張國文. 1987. 3701鈾礦床地質(zhì)特征及其熱液疊加改 造 成 礦 作 用. 礦 床 地質(zhì), 6(4): 72–80

倪師軍, 金景福. 1994. 302鈾礦床熱液的混合和沸騰垂直分帶模式. 鈾礦地質(zhì), 10(2): 70–77.

覃慕陶, 劉師先. 1998. 南嶺花崗巖型和火山巖型鈾礦床.北京: 地質(zhì)出版社: 1–174.

戎嘉樹. 1980. 花崗巖中晶質(zhì)鈾礦及其找礦意義. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), (2): 173–183.

商朋強(qiáng), 胡瑞忠, 畢獻(xiàn)武, 劉雷, 張國全. 2007. 華南熱液鈾礦成礦作用若干問題探討. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào), 26(3): 290–294.

孫濤. 2006. 新編華南花崗巖分布圖及其說明. 地質(zhì)通報(bào), 25(3): 332–337.

王旺章. 1996. 我國東南部中生代產(chǎn)鈾花崗巖體鈾成礦時(shí)代規(guī)律. 物探化探計(jì)算技術(shù), 18(增刊): 86–89.

王志成. 2003. 南嶺湘桂段中生代殼源巖漿作用和鈾成礦作用. 南京: 南京大學(xué)博士學(xué)位論文: 1–73.

聞廣. 1958. 就巖石化學(xué)特征論花崗巖類成礦專屬 性. 科學(xué)記錄, 2(11): 446–459.

聞 廣 . 1981. 關(guān) 于 巖 漿 巖 成 礦 專 屬 性 研 究 . 地 質(zhì) 論 評(píng) , 27(5): 447–451.

聞廣. 1983. 成 礦 專 屬性與成礦繼承性. 礦床地 質(zhì) , 2(1): 1–10.

聞廣, 聞輅. 1963. 再論巖漿成礦專屬性, 43(4): 378-393.

吳烈勤 , 譚 正中, 劉汝 洲 , 黃 國龍. 2003. 粵北下莊 礦 田鈾礦成礦時(shí)代探討. 鈾礦地質(zhì), 19(1): 28–33.

謝曉 華 , 陳衛(wèi) 鋒 , 趙葵 東 , 孫濤 , 陳培榮 , 蔣少涌 , 朱康任, 李嫵巍. 2008. 桂東北豆乍山花崗巖年代學(xué)與地球化學(xué)特征. 巖石學(xué)報(bào), 24(6): 1302–1312.

徐克勤, 孫鼐, 王德滋, 劉昌實(shí), 陳克榮. 1982. 華南兩類不同成因花崗巖巖石學(xué)特征. 巖礦測試, 1(2): 1–12.

徐偉昌, 張運(yùn)洪, 劉 躍 寶 . 1994. 苗兒山復(fù)式巖基年代學(xué)研 究 的 進(jìn) 展 及 時(shí) 代 劃 分 方 案 . 巖 石 學(xué) 報(bào) , 10(3): 330–337.

徐夕生, 鄧平, O’Reilly S Y, Griffin W L, 周新民, 譚正中. 2003. 華南貴東雜巖體單顆粒鋯石激光探針I(yè)CPMS U-Pb 定 年 及 其 成 巖 意 義 . 科 學(xué) 通 報(bào) , 48(12): 1328–1334.

徐爭 啟 , 程發(fā) 貴 , 梁軍 , 唐 純勇 , 張 成江 , 倪師軍 , 顏 秋連, 余中美, 祁家明, 趙永鑫, 方永坤. 2011. 桂北摩天嶺巖體兩個(gè)典型鈾礦床對(duì)比及鈾成礦作用探討.礦物學(xué)報(bào), (S1): 308–309.

楊文金 , 王 聯(lián)魁, 張紹 立 , 徐 文新. 1986. 華南兩個(gè) 不 同成 因系 列 花 崗 巖 的 云 母標(biāo) 型 特 征 . 礦 物 學(xué) 報(bào) , 6(4): 298–307.

楊文金, 王 聯(lián) 魁, 張紹立, 徐文 新 . 1988. 從 云 母微量 元素 特 征 探 討 華 南 花 崗 巖 的 成 因 和 演 化 . 礦 物 學(xué) 報(bào) , 8(2): 127–135.

余 達(dá)淦. 1994.伸展構(gòu)造 與 鈾 成礦作用. 鈾礦地質(zhì), 10(3): 129–137.

余達(dá)淦, 吳仁貴, 陳培榮. 2005. 鈾資源地質(zhì)學(xué). 哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社: 1–450.

于津海, 王麗娟, 王孝磊, 邱檢生, 趙蕾. 2007. 贛東南富城雜巖體的地球化學(xué)和年代學(xué)研究. 巖石學(xué)報(bào), 23(6): 1441–1456.

張成江. 1990. 貴東巖體花崗巖中晶質(zhì)鈾礦的特征及其找礦意義. 成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào), 17(3): 10–17.

張金帶, 李友良, 簡曉飛．2008. 我國鈾資 源勘查狀況及發(fā)展前景．中國工程科學(xué), 10(1): 54–60．

張振奮. 2007. 華南花崗巖型富大鈾礦區(qū)域成礦規(guī)律分析.西部探礦工程, 19(2): 117–118.

張祖還, 章邦桐．1991. 華南產(chǎn)鈾花崗巖及有關(guān)鈾礦床研究．北京: 原子能出版社: 258.

章邦桐, 張富生, 倪琦生, 陳培榮, 翟建平, 沈渭洲. 1988.安廬石英正長巖帶的地質(zhì)和地球化學(xué)特征及成因探討. 巖石學(xué)報(bào), 4(3):1–2.

章邦桐 , 張 祖還 .1994. 華南東 部 鈾成 礦 作用與 陸 殼演 化的 關(guān) 系 及 其 遠(yuǎn) 景 分 析 . 核 科 學(xué) 與 工 程 , 14(2): 157–164.

章健, 陳 衛(wèi) 鋒 , 陳 培 榮 . 2011. 華南印支期 產(chǎn) 鈾 和 非 產(chǎn) 鈾花崗巖黑云母礦物化學(xué)成分差異. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 35(2): 270–277.

鄭懋公, 朱杰辰. 1984. 我國中 酸性巖漿巖鋯石鈾含量 變化及其地質(zhì)意義. 鈾礦地質(zhì), 23(3): 17–23.

朱捌. 2010. 地幔流體與鈾成礦作用研究——以諸廣山南部鈾礦 田 為例. 成都: 成都理 工 大學(xué)博士 學(xué) 位論文 : 123.

朱捌, 凌 洪飛, 沈渭洲, 高劍峰, 鄧平, 黃 國龍, 譚 正中. 2006. 粵北石土嶺鈾礦床同位素地球化學(xué)研究. 礦床地質(zhì), 25(1): 71–82.

鄒明亮, 舒 孝 敬, 范立 亭 , 梁永東. 2011. 桂 北摩天嶺 含鈾花崗巖體巖石地球化學(xué)特征. 礦物巖石地球化學(xué)通報(bào), 30(4): 415–422.

The Characteristics and Metallogenic Specialization of Granite-hosted Uranium Deposits in the Nanling Region

CHEN Zhenyu1, HUANG Guolong2, ZHU Ba2, CHEN Zhenghui1, HUANG Fan1, ZHAO Zheng1and TIAN Zejin3
(1. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 2. No. 290 Institute of China National Nuclear Corporation, Shaoguan 512026, Guangdong, China; 3. School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)

The Nanling region is an important area of granite-hosted uranium deposit cluster in China. The genetic type of the uranium-bearing granites is mainly of S type (reworking type) granite without lithology preference. Regional tectonics is one of the key factors controlling uranium mineralization, almost all of the hydrothermal uranium ore bodies occur in faults or fracture zones, and spatially associated with medium-mafic dikes that intrude into the granites. The uranium-bearing granites are characterized by pervasice and intensive hydrothermal alteration of diverse types. The formation times of the uraniumbearing granites are mainly Indosinian and Yanshanian, however, the mineralization times of uranium are mainly late Yanshanian and Himalayan, thus there is significant time difference between granite formation and uranium mineralization, which indicates that the granite formation and uranium mineralization are of two or more different geological processes. Granites of Indosinian and Yanshanian are the main source and wall-rock for the uranium mineralization, while the uranium mineralization is closely associated with extensional fault structures and alteration of the late Yanshanian and Himalayan. Thus, for the granite-hosted uranium deposits in the Nanling region, the extensional faults and accompanying medium-mafic magmatism and the late Yanshanian and Himalayan alteration have more metallogenic specialization than the Indosinian and Yanshanian granites themselves.

the Nanling region; granite-hosted uranium deposit; metallogenic specialization; ore-controlling factors; metallogenic series

P612

A

1001-1552(2014)02-0264-012

2013-09-03; 改回日期: 2013-11-11

項(xiàng)目資助: 中國地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“廣東諸廣山南部整裝勘查區(qū)鈾多金屬礦成礦地質(zhì)條件與綜合找礦方法研究”(編號(hào): 12120113090500)、“南嶺地區(qū)巖漿巖成礦專屬性研究”(編號(hào): 1212011120989)、“我國重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究”課題(編號(hào): 1212010633903)共同資助。

陳振宇(1978－), 男, 博士, 副研究員, 主要從事礦物學(xué)與微束分析研究。Email: czy7803@126.com