粤北棉花坑铀矿床热液蚀变与物质迁移研究.docx

粤北棉花坑铀矿床热液蚀变与物质迁移研究
摘要：
粤北棉花坑铀矿床是广东省最大的铀矿床，其成因机理仍需深入探究。本文通过对矿床中岩石和矿物的热液蚀变和物质迁移进行研究，揭示矿床的成因机理。
研究表明，矿床形成时底部的花岗岩具有丰富的放射性元素且含有较高比例的钾，是成矿原料的主要来源。矿床附近存在一系列断裂、走滑踏逆结构，为热液运移提供了通道。在流体运移作用下，矿床周围的岩石和矿物受到严重的蚀变，表现出矿物和岩石的结构明显变化以及矿物显微镜下的显著变化。其中钾长石、角闪石等矿物被严重蚀变，产生了石英、云母、绿帘石等新的矿物。此外，在矿床成因过程中，一定数量的U、Fe、Zn、Pb等元素不断地脱离和迁移，形成了矿体。
本文通过研究，揭示了矿床形成的关键机制，为探索铀矿床形成机理提供了新的思路。
关键词：热液蚀变；物质迁移；棉花坑铀矿床；成因机理
正文：
1.引言
铀作为重要的核燃料，具有广泛的应用前景。我国的核燃料产业正在蓬勃发展，而铀矿床的开采是保障燃料原料供应的重要途径。粤北棉花坑铀矿床是我国重要的铀矿床之一，虽然已经有很多相关的研究，但其成因机理尚不清晰。了解矿床成因机理，对于寻找新的铀矿床有着重要的意义。
本文通过对棉花坑铀矿床附近的岩石和矿物的热液蚀变和物质迁移进行研究，探索矿床形成的关键机制。
2.野外地质特征
棉花坑铀矿床位于广东省象州县境内，其地质特征非常明显，主要有以下几点：
（1）地质构造复杂，存在大量断裂和岩浆侵入。棉花坑矿床附近有多条次一级断裂，其中走滑踏逆构造控制了矿床的形成。
（2）矿床岩性复杂，矿化程度也不同，主要有二长花岗岩、流纹岩等。
（3）矿床内含有较高的铀和砷，另外还含有少量的铜、铅、锌等元素。
3.岩石和矿物的热液蚀变
在热液条件下，岩石和矿物的化学成分、物理结构发生明显变化，形成了一系列的蚀变矿物。在粤北棉花坑铀矿床附近的矿床研究中，我们发现铀矿床周围的岩石和矿物也经历了严重的蚀变。
3.1矿物蚀变
铀矿床附近的矿物蚀变主要表现在钾长石、角闪石等矿物上。钾长石在热液作用下发生明显的蚀变，多呈现破碎状或亚晶状形态，且在显微镜下可以看到钾长石的晶体结构发生相应的变化。角闪石则在蚀变过程中发生明显的钙、镁离子的流失，且晶体本身也发生结构变化。这些变化可能是热液作用下矿物化学成分发生变化，或是矿物结构发生微调整合而导致的。
3.2岩石蚀变
粤北棉花坑铀矿床附近的岩石蚀变现象也十分严重。在岩石中较少的蚀变类型是完全交代型蚀变，多数岩石的蚀变类型为部分交代型蚀变。岩石的蚀变主要表现在矿物的流失，强度和密度的改变，有些矿物的晶体结构也发生了微调整合，整个岩石的质地变得更加致密、坚硬，但完全失去矿物质的部分则表现为粉状物质。
4.物质迁移
棉花坑铀矿床内含有丰富的铀、铅、镍、钼等矿化元素，其中铀是最重要的矿化元素。这些元素可能来源于矿床底部的花岗岩，或是在成矿过程中加入了矿化元素。不管是哪种情况，这些矿化元素都必须通过物质迁移的方式来完成。在棉花坑铀矿床周围的矿床研究中，我们发现热液蚀变和物质迁移在成矿过程中有着密不可分的关系。
4.1元素的迁移路径
通过对矿床附近的岩石和矿物的研究，可以发现这些元素的迁移往往是沿着断裂、踏逆、走滑结构进行的。这些地质构造结构提供了充足的通道使热液流体能够运动和迁移，因此成为元素迁移的主要路径。除此之外，还有一些小的裂缝，也有一定的作用。
4.2矿物的脱离和迁移
在成矿过程中，一定数量的矿物元素必须从原矿物质中脱离，然后迁移到矿体中。脱离和迁移的过程中，一些矿物元素的含量会有所增加，而一些矿物元素会有所降低。例如，U浓度、Fe浓度、Zn浓度、Pb浓度等元素的含量会随着成矿作用的不断进行而逐渐增加，且这些元素均被发现与铀矿床的形成机制密切相关。在元素的脱离和迁移过程中，矿物的蚀变和矿物的重新结晶等作用也有一定的影响。
5.矿床成因机理
综合上述数据并结合前人研究，我们认为棉花坑铀矿床的成因机制是：在底部的花岗岩中含有丰富的放射性元素，热液通过矿床附近的断裂、踏逆、走滑构造进入花岗岩内，然后将浸染蚀变的矿物质带入矿体，这种作用使铀矿物集中于矿体，最终形成铀矿石。
6.结论
通过对棉花坑铀矿床附近的岩石和矿物的热液蚀变和物质迁移进行研究，我们揭示了矿床的成因机理。在研究过程中，我们发现铀矿床附近的断裂、踏逆、走滑构造对物质迁移和矿床形成起着重要的作用。同时我们认为，在热液作用下，钾长石、角闪石等矿物被严重蚀变，石英、云母、绿帘石等新的矿物生成，其中钾长石和角闪石的蚀变对矿床形成起着积极的促进作用。这些数据为探索铀矿床形成机理提供了新的思路，为我国铀燃料产业的发展提供了新的思路。