陕西省华阳川铀铌铅矿床微量元素地球化学研究

发布时间：2020-09-21 13:15

　　华阳川矿床位于陕西省华阴市华县境内,在大地构造上隶属于华北陆块南缘小秦岭陆内造山带。矿区出露地层主要为前寒武纪变质岩,出露的岩浆岩为老君山岩体与华山岩体花岗岩;矿区断裂构造发育,矿体主要受北西向的华阳川断裂带控制;该矿体矿石类型独特,主要的矿石矿物为铌钛铀矿与方铅矿。本文在矿床地质特征及矿物学特征研究的基础上,对该矿床的围岩及不同的矿石矿物与脉石矿物开展微量元素地球化学研究,取得了以下新的认识与成果:(1)华阳川矿床的矿石类型可分为铀铌矿石、铅矿石及铀铌铅混合矿石三类。矿石结构有粒状结构、环带结构、包含结构及交代熔蚀结构;矿石构造有星点分散状,不规则团块状构造、浸染状构造、稀疏的斑点构造、网脉状构、稀疏团块状、细脉状构造及条带状构造。(2)华阳川矿床是一个U-Nb-Pb-REE多金属矿床,矿物成分十分复杂,岩矿鉴定与电子探针分析表明,华阳川多金属矿床主要的矿石矿物是铌钛铀矿与方铅矿,另外有晶质铀矿、方铅矿、铀钍石、长白矿、独居石、榍石、重晶石、锆石、褐帘石、天青石、菱锶矿等含铀、钍、稀土、Sr、Ba等成矿元素的矿石矿物;脉石矿物主要有长石、石英、方解石、云母、霓辉石等矿物。(3)矿区花岗岩SiO_2平均69.44%;Al_2O_3均值为15.61%;全碱(Na_2O+K_2O)均值为8.33%;Na_2O均值为4.70%;里特曼指数(σ)值均值为2.63,属于钙碱性;A/CNK均值为1.43;碱度率指数(AR)均值为2.70。根据花岗岩AR-SiO_2、K_2OSiO_2、A/CNK-A/NK及TiO_2-SiO_2图解判别,该矿床花岗岩为碱性、高钾钙碱性系列、过铝质的“I”型花岗岩。(4)华阳川铀铌铅矿床矿区出露的赋矿围岩(变质岩与花岗岩)中明显富集U、Nb、Pb等成矿元素,表明矿区的赋矿围岩具备作为该矿床矿源岩的物质基础。(5)石英是该矿床的主要脉石矿物之一,由于微量元素很难以类质同象进入石英晶格,所以石英中的微量元素能够反映了成矿流体的微量元素特征。石英中富集B、As、Rb、Sr、Ba、Pb、Bi、U等微量元素,其中主要成矿元素U与Sn、Sb、Nb、Ta、Hf、Co、Ni、Cr的相关性均较好,表现出明显的正相关性,其中Nb、Ta、Zr、Hf等为高场强元素,Sc、Co、Ni、Cr、V为亲岩浆元素,U与它们的正相关性表明铀成矿与岩浆活动具有密切关系、铀成矿过程中有较多深部流体的参与。(6)方解石也是该矿床主要的脉石矿物,方解石中富集Be、Mn、As、Se、Sr、Cd、Ba、W、Pb、Bi、U等微量元素,方解石中微量元素一方面来源于其中的矿物流体包裹体,另一方面来源于与Ca元素的类质同象(如Sr、Ba等元素)。方解石的微量元素特征及相关性分析表明,方解石的成矿物质非单一来源,成矿流体显示为还原性流体。(7)重晶石中明显富集Be、As、Sr、Pb、Bi、W、U等元素,重晶石中微量元素一方面来源于其中的矿物流体包裹体,另一方面来源于与Ba元素的类质同象(如Sr元素)。(8)方铅矿和黄铁矿的微量元素特征表明:方铅矿为岩浆热液成因类型,为岩浆作用早期的产物;形成方铅矿的流体为高温还原性质的流体,处于相对缺氧的环境中,成矿流体以富Cl~-为主;成矿物质具有壳幔混合的特点。黄铁矿微量元素表明黄铁矿形成温度较高,流体氧逸度较高,处于相对还原的环境中,总体表现为热液成因特征。Co和Ni均表现出较大的变化范围,暗示黄铁矿物质的多来源性,具壳幔混合的特点。
【学位单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P618.2;P595
【部分图文】：

核工业,陕西省,矿床,分布特征

3.2.2 铀铌铅矿体特征铀铌铅矿体形态多样，有透镜状、似板状、扁豆状。但总体上以网脉状为主。矿体走向 290°～310°，倾向北东，倾角在 35°～50°之间（何升等，2016）。矿体厚度大而且稳定，单个分枝矿体规模一般 20-60m；单工程矿段铅品位一般在 0.5～4.2%之间，平均铅品位 0.68%，变化较大主要矿体厚度 5m～100m，厚度变化系数 46%～86%（康清清，2016；惠小朝，2014）。

手标本,矿石,石英脉

27图 3. 7 铌钛铀矿手标本及镜下特征Fig. 3.7 Hand specimens and microscopic features of titanium niobium uranium ore矿石手标本（左）及镜下（右）；b 长石石英脉中的铌钛铀矿手标本（左）及镜下（右）；解石石英脉中的铌钛铀矿(左）及镜下（右）；d 铌钛铀矿矿石手标本（左）及镜下（右）Bat-铌钛铀矿，Gn-方铅矿，Py-黄铁矿，Agt-霓辉石，Kfs-钾长石，Zeo-沸石，Cal-方解石点状铌钛铀矿如图（3.7a）所示，该矿石采于杨峪沟东侧大梁顶上，矿

晶质铀矿,手标本,石英脉,霓辉石

点状铌钛铀矿、霓辉石、石英、黑云母及角闪石。浸染状铌钛铀矿如图（3.7b）所示，该矿石采于 ZK3205 322.2 米处，状分布于含霓辉石的长石石英脉中。状铌钛铀矿如图（3.7c）所示，该矿石采于 ZK3205 322.2 处，铌钛铀矿含沸石的方解石石英脉中。铌钛铀矿、方铅矿、黄铁矿密切共生。状铌钛铀矿如图（3.7d）所示，该矿石采于杨峪沟西侧距采石场 500 中被细小石英脉穿插。）晶质铀矿铀矿粒度较细，一般小于 0.4mm，晶质铀矿与铌钛铀矿关系比较密切钛铀矿边部，同时，与黄铁矿关系也较为密切，往往呈浸染状结构与黄图 3.8）染状结构与黄铁矿密切接触的铌钛铀矿多分布于含重晶石的方解石石少量的角闪石如图（3.8a）所示。状分布的晶质铀矿多分布于含霓辉石方解石石英脉中（图 3.8b），其中晶质铀矿中及其边部。

【参考文献】