桂东苗儿山复式岩体产铀与非产铀花岗岩岩矿物学对比研究
摘要
华南地区尤其是南岭地区分布着一些复式产铀花岗岩体，这些复式花岗岩体是由多个小岩体组成的，其中某些小岩体与铀矿关系密切，而另一些岩体则不产铀。前人对这些岩体的研究，要么是将整个复式岩体作为一个产铀岩体对待，要么是仅仅研究其中的某些产铀小岩体，而对这两类小岩体之间对比研究较少。本文选择了桂东苗儿山复式岩体中属于同一个时期的、呈现侵入接触关系的不产铀香草坪岩体和产铀豆乍山岩体作为研究对象。首先整合了前人开展的地球化学特征研究资料，得出两岩体的共性与区别。然后重点从矿物学角度入手，通过电子探针对两个花岗岩体中主要造岩矿物和副矿物的矿物组合、化学成分特征进行对比研究，探讨两者的矿物学差异，从而初步提出产铀花岗岩铀成矿潜力的矿物学标志。 通过电子探针观察和分析可知，香草坪和豆乍山花岗岩体中主要造岩矿物均为长石、黑云母、白云母、石英和绿泥石。两岩体中黑云母、白云母和绿泥石的地球化学特征反应二者均为来源于地壳的强过铝质花岗岩，属于华南改造型花岗岩，原岩为泥质岩，系同源演化关系。其中香草坪花岗岩中斜长石含量高于钾长石，且斜长石以奥长石为主，黑云母为铁质黑云母，仅发生了微弱的绿泥石化；而豆乍山岩体中钾长石含量较高，斜长石以钠长石为主，黑云母为Mg含量较低的铁叶黑云母，且发生了严重的绿泥石化。表明豆乍山岩体的演化程度高于香草坪岩体，有利于铀成矿。对两岩体中绿泥石开展进一步的研究，发现香草坪岩体绿泥石中Fe2+：R2+值变化于0.55～0.65之间，Si含量变化于2.46～2.94之间，为铁绿泥石和铁镁绿泥石，形成于中-高温条件下(214～279℃)，绿泥石中主要阳离子比较集中，且与Mg之间具有较好的线性相关性，为一次地质作用形成的。豆乍山岩体中绿泥石Fe2+：R2+值变化于0.64～0.74之间，Si含量变化于2.47～3.42之间，为铁绿泥石、铁镁绿泥石和辉绿泥石，形成于中-高温条件(202～279℃)和低温条件(149～192℃)下，绿泥石中主要阳离子比较分散，主要阳离子与Mg的相关性不好，是由多次地质作用形成的。这些均表明相对于香草坪岩体而言，豆乍山经历了多期多阶段的热液事件。两岩体副矿物共生组合和成分特征有着显著差异。香草坪花岗岩副矿物主要为磷灰石、独居石，而锆石、磷钇矿含量较少，赋存于黑云母中，独居石中UO2含量低于1wt％，锆石UO2含量低于1.5 wt％，磷钇矿UO2含量变化较大，为0.89 wt％～6.05 wt％，虽然有些副矿物中UO2含量较高，但由于它们基本上未发生蚀变，铀未能被活化、迁移、富集。而豆乍山花岗岩中副矿物则以锆石、独居石、磷钇矿为主，磷灰石较少，还含有一定量的晶质铀矿和铀钍石，它们主要包裹于绿泥石中或分布于绿泥石和主矿物之间。其中锆石分布较为广泛，岩浆锆石、岩浆独居石中UO2含量相对高，分别为1.5 wt％～3.5 wt％、1 wt％～1.5 wt％，部分位于绿泥石中的岩浆锆石和独居石发生了热液蚀变，蚀变后的锆石和独居石中U、Th等微量元素含量降低，同时释放出的铀形成了铀含量更高的铀钍石，使铀得到了初步活化富集。由以上特征可知，绿泥石的多样性反应了多期多阶段的热液事件，而以绿泥石化为代表的多期多阶段的热液蚀变作用有助于铀成矿；富铀副矿物伴随着绿泥石化而发生热液蚀变，晶体结构中的铀析出，释放到热液中，为铀成矿提供了一定的铀源。