米易海塔地區混合巖型鈾礦微量元素特征

劉云鶴，陳友良，常 丹，李巨初，李文賢，周 君

（1.成都理工大學地學與核技術重點實驗室，成都 610059；2.核工業280研究所，四川 廣漢 618300）

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米易海塔地區混合巖型鈾礦微量元素特征

劉云鶴1，2，陳友良1，常 丹1，李巨初1，李文賢2，周 君2

（1.成都理工大學地學與核技術重點實驗室，成都 610059；2.核工業280研究所，四川 廣漢 618300）

摘要：通過研究海塔地區混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素、稀土元素地球化學特征表明，區內礦化長英質脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體微量元素與稀土元素特征相似，說明其成因一致。區內印支期花崗巖、五馬箐組片巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體在微量元素與稀土元素特征上有一定相似性，反映由片巖進一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。綜合研究表明，混合巖化作用不是海塔地區混合巖型鈾礦形成的主要機制，鈾成礦主要與后期的構造熱液活動有關。

關鍵詞：鈾礦；微量元素；地球化學；海塔地區

攀西地區位于揚子地臺西緣，橫跨康滇地軸和鹽源—麗江臺緣坳陷兩個Ⅱ級構造單元，是我國重要的成礦區帶之一，也是我國重要的黑色、有色、稀土—稀有礦產品生產基地[1]，被列入全國地質找礦“358”行動首批整裝勘查區。區內有花崗巖型、火山巖型、混合巖型和砂巖型等多類型鈾礦化，共發現鈾礦（化）點數十個，是康滇地軸上少有的鈾礦化集中產區之一，也是找鈾礦最有希望取得突破的地區[2、3]。

多年勘查和研究表明，區內混合巖型和花崗巖型鈾礦的礦化規模較大[4、5]，近年在攀枝花大田505地區混合巖中鈾礦找礦取得了新進展，已初步控制的鈾礦資源達小型礦床規模。2013年米易海塔地區鈾礦勘查在變質-混合巖中亦發現了較好的工業礦體，展現出較好的找礦前景。

1　成礦地質背景

米易縣海塔地區出露地層主要為元古界五馬箐組中深變質巖系及震旦—寒武系碳酸鹽巖—碎屑巖建造。五馬箐組主要為二云母片巖、片麻巖，局部混合巖化強烈。

照片1　A10點中的長英質脈體（薄片，正交偏光6.3×10）

照片2　石英的碎裂紋及波狀消光 （薄片，正交偏光6.3×10）

該區位于華力西—印支期米易構造—巖漿巖帶。華力西期巖漿巖主要為中基性巖石組合，噴出巖有峨眉山玄武巖，侵入巖有輝長巖、閃長巖等；印支期巖漿巖主要為中—酸（堿）性巖石組合，主要巖性為正長巖、花崗巖。海塔區內花崗巖亦稱橫山巖體，沿撒蓮背斜軸部侵入于五馬箐組地層中，呈巖株或巖枝狀產出，主要由普通花崗巖組成，局部有鉀斑斜長花崗巖或顯微文象花崗巖。

區內構造以斷裂構造為主。近南北向普威—昔格達大斷裂是區內最重要的控巖構造，形成于華力西期，具張扭性質，其多次活動誘發了區內巖漿多次侵位與噴溢。受該大斷裂派生的海塔斷裂、橫山斷裂和風流山斷裂的圍限，橫山巖體沿軸向近南北的撒蓮背斜核部就位，形成了該區區域構造的基本格架，構造線近南北向[6]。

區內鈾礦化（以A10鈾礦點為代表）產于橫山巖體西部接觸帶附近的五馬箐組地層中（圖1）。鈾礦化主要產于混合巖化二云母片巖中的長英質脈體中，脈寬0.5～6m，脈體產狀與片理一致或呈微角度斜切。鏡下鑒定A10點長英質脈，由石英、微斜長石和變形狀黑云母組成，交代原巖斜長石（照片1）。長英質脈主要由石英、微斜長石和少量黑云母組成，鏡下見石英、微斜長石交代原巖中的斜長石，石英具強烈波狀消光，長石、石英碎裂紋發育被鐵質充填，反映脈體遭受了后期韌—脆性構造作用（照片2）。除鈾礦化外，脈體中還有輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦等硫化物，常以集合體形式生長于石英裂隙中。

在A10地區存在兩種產狀的長英質脈體：一種為混合巖化（地殼深熔作用）過程中順片理產出的塑形長英質脈（混合巖化長英質脈體）；另一種為較晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體（下稱晚期長英質脈體），其總體方向仍與片理一致，但局部可切割片理，且微裂隙較為發育，據野外觀察此種產狀的長英質脈體與鈾礦化關系較為密切。

圖1　四川省米易縣海塔地區鈾礦地質略圖

2　樣品的采集與分析

野外有針對性地采集了各類新鮮巖石樣品，包括礦化長英質脈體，五馬箐組中的片巖、片麻巖、混合巖化長英質脈體，印支期花崗巖及晚期的長英質脈體等。

樣品經手工逐級破碎、過篩，再將挑選后的樣品在瑪瑙缽里研磨至－200目。樣品分析測試送西南冶金地質測試中心，用、Vista-MPX等離子光譜儀、AFS-3000雙道原子熒光光度計1、DY938 X射線光譜儀等檢測，檢測環境溫度20℃，濕度65%。

3　結果和討論

3.1微量元素地球化學特征

表1列出了海塔地區混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素含量。可以看出，在礦化長英質脈體中顯著富集的微量元素有Pb、W、Mo、As、Sb和Sr等，而無論是混合巖化長英質脈體還是晚期長英質脈體的微量元素含量變化并不明顯。

表1　海塔地區混合巖型鈾礦巖礦石微量元素含量（單位：10-6）

圖2為各樣品的微量元素相對于球粒隕石的標準化蛛網圖，從圖中分析，總體上看印支期花崗巖（YWD-1）與五馬箐組的片巖（YA10W-1）、片麻巖（YWW-1）以及混合巖化長英質脈體（ZK701-Y-3）具有較為相似的微量元素組成，其配分模式在Ba、La、Pr、Nd處表現為明顯的正異常，而在Nb、Pb、Sr處負異常明顯，屬于富Ba貧Sr的巖石，暗示這些巖石具有一定的成因聯系。從印支期花崗巖的Nb/Ta比值（11.25）來看，其數值落在大陸殼Nb/Ta比值（10～14）范圍[7]，推測印支期花崗巖具有殼源物質特征，其可能是五馬箐組地層重熔的產物。而礦化長英質脈體（TC02-Y-12）和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體（Y59-1）除個別元素外整體配分模式表現較為一致，反映兩種脈體的形成環境可能相似，其與混合巖化長英質脈體在成因上可能有所差異。

3.2稀土元素地球化學特征

表2列出了海塔地區混合巖型鈾礦各類巖礦石的稀土元素含量。可以看出，礦化長英質脈體相對于其他巖石顯著富集REE，說明在鈾成礦作用過程中亦伴隨著REE的強烈富集。各樣品LREE/HREE為1.50～17.15，平均為8.58；（La/Yb）N為1.26～64.56；平均為19.59；δ Eu值為0.16～0.89，平均為0.48；δ Ce值為0.98～1.06，平均為1.003；Σ REE介于（70.65～3 722.8），稀土分配模式為輕稀土富集右傾式。其中五馬箐組片麻巖，稀土配分模式相對平坦，輕重稀土分餾程度不明顯。

圖2　海塔地區巖礦石微量元素球粒隕石標準化蛛網圖

圖3為樣品的稀土元素相對于C1球粒隕石的標準化配分模式圖，可以歸納出3種類型的配分曲線：①礦化長英質脈體（TC02-Y-12）和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體（Y59-1）表現出一致的曲線特征，以輕重稀土分餾不明顯、具有明顯的負Eu異常為特征，為相對平坦型稀土配分模式，說明此兩種長英質脈體的成因一致。②混合巖化長英質脈體（ZK701-Y-3）與五馬箐組的片巖（YA10W-1）表現出一致的曲線特征，以LREE富集、HREE虧損和具有弱的負Eu異常為特征，為輕稀土富集右傾稀土配分模式，反映混合巖化長英質脈體的稀土組成相對其變質原巖（基體）具有明顯的繼承性。③印支期花崗巖（YWD-1）與五馬箐組的片麻巖（YWW-1）表現出一致的曲線特征，以LREE富集、HREE平穩，具有弱的負Eu異常或無Eu異常為特征，為“L”型配分曲線。其與五馬箐組的片巖相比輕稀土特征相似，而重稀土相對富集，可能與巖石的進一步重熔（花崗巖）和深熔（片麻巖）作用過程中富集重稀土元素有關。

綜合海塔地區混合巖型鈾礦各類巖礦石的微量元素與稀土元素特征，可以看出礦化長英質脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體的特征相似，此兩種長英質脈體的成因一致。而印支期花崗巖、五馬箐組的片巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體在微量元素與稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片巖（變質原巖）進一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。而結合野外宏觀和鏡下觀察，直接由混合巖化作用形成的長英質脈體中鈾礦化不明顯，各種熱液蝕變不發育，反映混合巖化作用并不是鈾成礦的主要機制。而礦化長英質脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體中發育各種金屬硫化物及硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變，反映海塔地區的混合巖型鈾礦主要與后期的構造熱液活動有關。

表2　海塔地區混合巖型鈾礦巖礦石稀土元素含量（單位10-6）及特征參數表

4　結論

通過對海塔地區混合巖型鈾礦各類巖礦石微量元素、稀土元素地球化學特征研究，初步結論為：

1）礦化長英質脈體和晚期沿韌脆性剪切帶充填的長英質脈體在微量元素與稀土元素的特征上較為相似，說明這兩種長英質脈體的成因一致。

2）印支期花崗巖、五馬箐組的片巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體在微量元素與稀土元素特征上均具有一定的相似性，反映由片巖進一步衍生形成的花崗巖、片麻巖以及混合巖化長英質脈體對其原巖的成分具有明顯的繼承性。

3）混合巖化作用不是海塔地區混合巖型鈾礦形成的主要機制，鈾成礦主要與后期構造熱液活動有關。

圖3　海塔地區巖礦石REE C1球粒隕石標準化配分模式圖

參考文獻：

[1]何真毅.四川攀西地區重要共伴生礦產特征及綜合利用研究[J].地質學報，2009，29（2）： 144～147.

[2]陳友良.西南地區鈾資源現狀與找礦前景展望[J].鈾礦地質，2004，20（1）：1～3.

[3]郭寧、孫澤軒、康友純.西南地區鈾資源勘查突破方向研究[J].東華理工大學學報（自然科學版），2012，35（1）：23～29.

[4]陳友良.康滇地軸花崗巖類鈾釷豐度特征及找鈾前景初析[J].四川地質學報，1995，15（2）：129～133.

[5]姚建，李巨初，等.攀枝花市大田505地區混合巖成因及其與鈾礦化關系初探[C].中國核科學技術進展報告（第二卷），2011，253～259.

[6]莫幫洪.趙劍波,等.康滇地軸中段橫山巖體的鈾礦化類型與找礦方向[J]地質與勘探，2013,49（6）：1070～1077

[7]趙振華，熊小林，王強，等.鈮與鉭的某些地球化學問題[J].地球化學，2008，37（4）：304～320.

Trace Element Geochemistry of Chorismite Type Uranium Ore in Haita,Miyi,Sichuan

LIU Yun-he1,2CHEN You-liang1CHANG Dan1LI Ju-chu1LI Wen-xian2ZHOU Jun2
(1-Key Laboratory of Geosciences and Nuclear Technology,Chengdu University of technology,Chengdu 610059; 2-No.280 Institute,CNNC,Guanghan,Sichuan 618300)

Abstract:Geochemical characteristics of trace element and the REE for various rocks and minerals from the chorismite uranium ore in Haita,Miyi,Sichuan indicate that trace elements and REE of mineralized felsic veins are similar to those of felsic veins filling the in later ductile-brittle shear zone in the region.Indo-Chinese granite,schist and gneiss of the Wumaqing Formation,migmatization felsic veins are similar in trace elements and REE geochemistry which shows the uranium mineralization was related to structure and hydrothermal activity other than migmatization.

Key words:chorismite uranium ore; trace element; geochemical characteristics; Haita area

作者簡介：劉云鶴（1987-），男，四川廣漢人，碩士研究生，研究方向：礦床地球化學。

基金項目：國家自然科學基金“攀西地區混合巖型鈾礦成礦機理研究”（編號：41472073）；中國核工業地質礦產事業部地質調查項目“四川省米易縣海塔地區鈾多金屬礦調查評價”資助。

收稿日期：2015-02-25

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.008

中圖分類號：P619.14

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0995（2016）01-0038-04