粤北地区花岗岩型晶质铀矿的矿物学特征及成因.docxVIP

粤北地区花岗岩型晶质铀矿的矿物学特征及成因 20世纪50年代，在法国鲁博和科附近发现了一种含高装饰性的黑砂岩样品，含有高含量的细黑砂岩。后来到60年代,用电子探针确定它为晶质铀矿。随着我国铀矿地质研究工作的进展,黄志章等在41岩体中、戎嘉树等在34岩体中相继确定了有晶质铀矿的存在。此后在82岩体、69岩体、78岩体等许多产铀花岗岩体中,都陆续发现了晶质铀矿。 在南岭地区,中生代形成的花岗岩约占我国花岗岩总面积的67%,区内80%以上的稀有和有色金属矿床均产在中生代花岗岩内。以铀矿为例,南岭改造型含铀花岗岩的平均铀含量为10.37ppm,同熔型含铀花岗岩的平均铀含量为8.44ppm。南岭地段的粤北地区是中国花岗岩型铀矿最为重要的大型矿聚集区,区内已发现数个花岗岩型铀矿田、数十个铀矿床。它们主要集中分布在诸广山岩体南部和贵东岩体东部,其中石人嶂钨矿在对采集的样品进行显微鉴定和扫描电子显微镜分析中,也发现晶质铀矿的存在。 据铀配分资料表明,一般花岗岩中的铀较多地集中在含量极少的晶质铀矿之中。晶质铀矿又容易被浸泡溶解,这些可能是产铀岩体铀含量高、铀容易浸出的根本原因。产铀岩体中晶质铀矿的陆续发现,给铀矿浸出成因说提供了一个极为重要的事实,说明产铀岩体不仅是储铀体,而且很可能就是铀源体。岩体中细小分散状的晶质铀矿,很可能是后来铀成矿的物质来源。现根据前人研究成果,对花岗岩体中的晶质铀矿一些特征进行总结归纳。 1 晶质铀矿a值 晶质铀矿(UO2+x)属等轴晶系,多为立方体、八面体、菱形十二面体及其聚形,有时可呈长方形,晶面平直,新鲜者呈黑色,稍风化的表面可略带暗紫红色,具沥青状半金属光泽,无解理,贝壳状断口,硬度5～6。产于伟晶岩中的晶质铀矿,主要呈立方体和菱形十二面体的聚形;产于高温热液矿床中的晶质铀矿,主要为立方体和八面体的聚形,有时也呈立方体与四角八面体的聚形,个别也出现四六面体;产于中温热液矿床中的晶质铀矿,主要呈立方体。晶胞参数a 为5.48～5.43?,但a值也随含ThO2的增加而变大,最大可达5.56?。晶质铀矿的产状不同,其a值也有所差别,产于伟晶岩的晶质铀矿,其a 为5.497～5.415?;产于热液矿床中的晶质铀矿,其a 为5.494～5.368?;产于沉积岩中的晶质铀矿,其a 为5.461～5.369?。由伟晶岩型矿床→热液型矿床→沉积岩型矿床,随着形成温度由高至低和含钍量由多至少,晶胞参数a的平均值依次减小。 2 岩石学和晶质铀矿 晶质铀矿一般都不出现在含角闪石的花岗岩中,常出现在二云母、黑云母花岗岩中。大体上,晶质铀矿有向钾长石含量高、石英含量较高的花岗岩中富集的趋势。晶质铀矿经常与磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、独居石、磷灰石、磷钇矿等副矿物共生,但几乎不与榍石、褐帘石等共存。如果把花岗岩划分为钛铁矿型、过渡型(即钛铁矿-磁铁矿型)和磁铁矿型,则晶质铀矿在这三种类型中都可以出现。有数据表明,晶质铀矿的含量与花岗岩的副矿物组合类型有关,在副矿物组合为磁铁矿-榍石-磷钇矿型的花岗岩中,晶质铀矿含量较少,小于3g/t;在副矿物为钛铁矿-独居石型花岗岩中,晶质铀矿含量一般大于5g/t。 然而,属于上述岩性、出现上述副矿物共生组合的岩石,不一定都含晶质铀矿。因此,仅了解晶质铀矿的矿物共生组合特点还远远不够。晶质铀矿似乎与岩石中铀含量较高、U/Th比值较大、稀土和锆含量较低的花岗岩关系较为密切。有数据表明,全岩铀含量较高(大于15ppm)、U/ Th大于0.42、锆石铀含量大于2000ppm的花岗岩,均含一定量晶质铀矿。但这几者之间并非完全呈正相关关系,还有待进一步的研究。 3 晶质铀矿在石英中的分布 在法国马尼亚克产铀矿的二云母花岗岩中,科庞(1973)报导巴比埃和朗香(1969)统计了800个岩石薄片中所见晶质铀矿的产出部位。发现30%产在黑云母中,6%在钾长石中,13%在斜长石中,19%在白云母中,14%在石英中,13%在磷灰石中,5%在矿物裂隙中。鉴于黑云母和长石中的晶质铀矿(都带有晕圈)含量几乎与其他部位的含量相等,他们认为,只要统计岩石一定面积中黑云母和长石中的晶质铀矿个数,乘以2,就等于该面积全岩晶质铀矿个数。 戎嘉树统计了H产铀岩体细粒斑状黑云母(二云母)花岗岩约100个光薄片中,33颗晶质铀矿(根据a径迹等特点确定)的产出部位。其中12个位于石英之中,5个在黑云母中,3个在钾长石中,1个在斜长石中,7个在矿物颗粒交界边上,5个位于石英的裂隙中。 从上文得出,晶质铀矿多出现在酸度偏高、含碱量较高,尤其是含钾量较高的花岗岩中,特别是二云母花岗岩。在这些岩石中,晶质铀矿呈分散状产于各种主要造岩矿物中。 4 绿系晶质铀矿的生产状态 晶质铀矿的特点是粒度非常小,一般粒径在0.01～0.03mm左右,个别最大的可达0.2m