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松辽盆地白兴吐铀矿床热液蚀变及物质组成研究
松辽盆地白兴吐铀矿床热液蚀变及物质组成研究
摘要：
松辽盆地白兴吐铀矿床是典型的热液型铀矿床。通过对该矿床进行野外地质勘查、采样分析及实验室宏、微观的研究，揭示了该矿床的形成机制和物质组成特征。研究表明，白兴吐铀矿床主要由石英脉、容山岩脉和异艳闪长岩脉组成，其中石英脉贯穿矿体，成岩流体绝对富集在石英脉组合过程中侵蚀了周围的岩石形成了富铀的硅酸盐岩和铀矿石。实验室研究表明，成岩流体的温度在233℃~386℃之间，流体的生命期短，且很少经过固-液平衡关系，主要是热液蚀变的结果。矿石主要由针状晶体、紫色针状矿物和白色原生的橄榄石等组成，其中铀元素呈现为网状状分布，体积占比为0.02%~0.5%，是一种来自于热液蚀变的成因类型。研究指出，石英脉的阶段是该矿床成矿的关键环节之一，成岩流体中的铀主要富集在石英脉中，因此，对石英脉进行系统研究对于白兴吐铀矿床成矿机制的探明具有重要意义。
关键词：白兴吐铀矿床；热液蚀变；物质组成；石英脉；成矿机制。
一、引言
自从铀元素发现以来，铀的地球矿产资源一直受到广泛关注。铀元素广泛存在于地球上的岩石中，不同类型的铀矿床富集铀的机理和成因类型各不相同。目前，热液型铀矿床是一种重要的铀成矿类型，在世界范围内广泛分布。松辽盆地白兴吐铀矿床是中国东北地区的一种典型热液型铀矿床，盛产铀矿石。本文主要对该矿床热液蚀变及物质组成进行研究，以期为该矿床的成因类型和成矿机制提供科学参考。
二、矿床概况
1、地质条件
松辽盆地位于中国东北地区，是典型的前陆盆地。由于区域火山作用和断裂活动，盆地内形成了多种类型的铀矿床，其中以热液型铀矿床分布最为广泛和富集。白兴吐铀矿床位于松辽盆地内的哈达玛板凳山，地处东经124°10'，北纬43°30'附近，地形海拔为1060~1624m之间，矿床面积约为2.6km2。
2、岩石组成和类型
该矿床主要包含镁铁质岩体、安山岩、闪长岩、石英脉、容山岩脉和异艳闪长岩脉。
三、野外地质勘查及采样分析
1、采样及分析过程
2018年8月，进入白兴吐铀矿床，通过地质勘查对该矿床进行了全面调查和采样分析。在采样过程中，严格按照采样规范和技术要求，收集了一定数量且不同位置的岩石、矿物和水样，总共采集了18个样品，其中6个石英脉样品，3个容山岩脉样品，4个闪长岩样品，3个矿石样品和2个水样品。采样完成后，将样品送至实验室进行宏、微观研究以及化学分析。
2、实验室研究
（1）岩石描述
根据石英脉的特征和粒度特点，将其分为扇形石英脉、带状石英脉和片状石英脉3种类型。实验室观察整个矿床中石英脉成岩流体中的富铀矿石分布主要在扇形石英脉中，通过扇形石英脉的研究，可以揭示该矿床成岩流体的组成和成矿机制。容山岩脉和闪长岩脉的主要结晶矿物分别为斜长石、磁铁矿、黑云母和白云母等。矿石主要由针状晶体、紫色针状矿物和白色原生的橄榄石等组成。
（2）岩石化学分析
通过化学分析可知，石英脉中Al2O3含量为11.56%~14.36%之间，Fe2O3含量为1.29%~2.18%之间，MgO含量为0.14%~0.34%之间，CaO含量为0.08%~0.82%之间，SiO2含量为76.45%~80.16%之间。容山岩和闪长岩中SiO2含量均在50%以上，Al2O3含量分别为15.73%和14.88%，CaO含量分别为11.45%和8.19%。
（3）岩石显微结构分析
扫描电镜(SEM)研究表明，石英脉的晶体形态多样，有长石状、双锥状、球粒状和条状等多种形态，晶体大小不一，石英脉中铀元素主要以铀矿物和硅酸盐矿物的形式富集，铀粒度大小在0.1~7微米之间，分布范围广泛，多以白色原生橄榄石为嵌入体。
四、白兴吐铀矿床成因机制分析
通过上述实验室研究，揭示了白兴吐铀矿床的成因机制和物质组成特征。研究表明，该矿床形成于热液蚀变的作用下，富铀矿物主要富集在石英脉中，铀成矿元素以硅酸盐、针状晶体和网状分布的形式存在，体积占比0.02%~0.5%。白兴吐铀矿床的富铀流体主要是由岩浆和地下水等条件组合形成的，其生命期短，温度在233℃~386℃之间，固-液平衡关系较少。成岩流体的温度较高，在短时间内通过热液蚀变而富集了铀元素，晶体化过程中形成了富铀矿石，形成石英脉和容山岩脉是铀富集的核心。石英脉与岩石周围的接触带发生反应，形成硅酸盐矿物，其中富集了铀，形成铀矿床。
五、结论
白兴吐铀矿床是典型的热液型铀矿床，主要由石英脉、容山岩脉和异艳闪长岩脉组成。石英脉是该矿床成矿的关键环节之一，成岩流体中的铀主要富集在石英脉中，因此，对石英脉进行系统研究对于白兴吐铀矿床成矿机制的探明具有重要意义。通过对该矿床进行野外地质勘查、采样分析及实验室宏、微观的研究，揭示了该矿床的形成机制和物质组成特征。成岩流体的温度在233℃~3