成矿流体探讨.ppt

《桂北达亮铀矿床成矿流体来源探讨》研究区简介
岩体岩性较单一，主要是黑云母花岗岩，岩体略呈椭圆形，沿北北东－南南西向延伸，面积约1000km2，侵入于围岩中元古界四堡群中，接触界线清楚，局部地段为渐变关系，与围岩关系比较协调，没有强烈的冲挤现象。接触面均向四周倾斜，南北两端倾角较缓，东西两端倾角较陡。
岩体断裂发育，有乌指山（Fw）、高武（Fg）、梓山坪（Fz）断裂带。前人研究的不足点：
305大队对研究区进行了几十年的勘察，取得了大量宝贵资料和规律性认识，但同时也存在一些薄弱环节：
（1）勘察深度较浅
（2）对有利成矿部位的勘察不充分
（3）对区内控矿因素和铀矿化规律总结研究不够
（4）找矿方法单一，缺乏“攻深找盲”的有效物化探手段
（5）对围岩蚀变和矿化关系总结不够，对已有矿床的成因争论较大矿床成因可能不仅仅局限于淋滤成矿：
（1）成岩与成矿年龄相差巨大，成岩年龄为825Ma左右，而达亮铀矿床则形成于350Ma左右，属加里东晚期—海西期，当时地壳有大的地质造山运动。
（2）矿床附近有大的构造断裂Fw(高武断裂)通过。
（3）矿床周围蚀变发育，有钾长石化、绿泥石化、硅化等。
（4）研究区脉体发育，在矿床附近有NW向的辉绿岩脉，矿床成矿期有石英脉、方解石脉、萤石脉等。
研究内容纲要

（1）矿床地质特征
矿床附近发育近EW、近SN、NE、NW向断层，前两组断层规模稍大，控制矿化分布，后两组规模较小，为矿床储矿构造。矿体明显受断层控制，绝大多数矿体呈透镜体状，位于断层下盘的断裂蚀变带内，且矿体产状与断层产状一致。达亮矿床总储量属中型矿床。
矿石结构构造简单，主要有胶状、脉状、网脉状、侵染状、角砾状等构造。铀矿物以原生沥青铀矿为主，地表氧化带可见铀黑、硅钙铀矿等次生铀矿。脉石矿物主要为石英、方解石、萤石。金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。矿床围岩蚀变内外带有明显差异，内带蚀变主要有云英岩化、钾长石化、绿泥石化、黄铁矿化、赤铁矿化、硅化等。外带蚀变表现较弱，主要有绿泥石化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、萤石化等。
（2）成矿期脉体同位素地球化学研究
以达亮矿床成矿期的各种脉体，通过多元同位素与微量元素地球化学相结合，对成矿期矿脉中矿物（黄铁矿、方解石、萤石）做C、O及稀有气体同位素研究，综合判断铀矿成矿流体来源。
因为含矿热液中的同位素与母源中的同位素具有密切的内在联系，这种联系必然要在同位素特征上表现出来（何明友等1995），运用多种同位素进行综合判断，避免单一同位素的误判，以避免出现地质多解性。
碳氧同位素判别原理：
花岗岩型热液铀矿床U的成矿流体主要以碳酸铀酰络合离子形式进行迁移，∑CO2作为流体载体，所以成矿期方解石脉C、O同位素也可以很好的示踪流体来源。
热液成矿流体中碳一般有以下三种来源：岩浆或地幔来源的碳、沉积碳酸盐岩的碳以及和有机质中的碳（沈渭州，1987）。
也有研究表明，δ13CPDB在-9‰~-3%最能代表地幔等原始岩浆碳同位素组成，沉积碳酸盐岩的δ13CPDB值为0‰左右，有机碳的δ13CPDB值为-25‰（FaureG,1986）。
本文碳氧同位素组成在成都理工大学地球化学实验室的MAT-253质谱仪上完成,质谱仪测试最小精度为0.01‰，碳氧同位素测试时都以PDB为标准，然后再将δ18OPDB换算成δ18OSMOW，换算公式为：δ18OSMOW=1.03086×δ18OPDB+30.86，测试结果见表
达亮矿床的碳、氧同位素值投影点主要落在岩浆-地幔等深部流体碳与沉积有机碳之间，并较靠近于岩浆为代表的深部流体，说明了达亮矿床成矿流体的来源的多源性。从图中亦能看出，达亮铀矿床方解石的δ13C-δ18O呈负相关关系流体与围岩的水-岩反应实质上是相对高温的流体与较低温的围岩见相互发生吸附、离子交换和氧化-还原反应等，达亮铀矿床在实际流体成矿过程中，含铀流体肯定也会与周围的花岗岩发生水-岩反应，但如果仅发生水-岩反应，往往会出现方解石的δ13C变化范围较小，而δ18O的变化范围较大（石少华，胡瑞忠等，2011）。但从表中可以看出，达亮地区方解石的δ13CPDB介于-17.45‰~-8.42‰，δ18OSMOW介于10.45‰~17.99‰之间，δ13C和δ18O的变化范围都很大，这就为矿床的成因判别增加了难度。但方解石的碳同位素在沉淀之后不会随时间的增加发生太大的漂移，而氧同位素则会在方解石沉淀之后因大气降水或其它流体的淋滤而发生水-岩反应而漂移，加之达亮矿床的形成时间久远，为350Ma左右，所以可以初步断定达亮铀矿床的成矿流体在成矿过程中主要以∑CO2去气为主，在矿床形成之后由于大气降水淋滤等因素而使方解石脉的氧同位素发生漂移。同时从图我们也可以注意到，矿床地区的方解石与同乐矿点的方解石