《鈾資源地質(zhì)學(xué)》課件03巖漿鈾礦床

1、 鈾礦床分類是對(duì)自然界礦床進(jìn)行歸類，由于自然界礦床種類繁多、形態(tài)各異、規(guī)模懸殊，鈾礦床分類是要找出其內(nèi)在的聯(lián)系和共同的規(guī)律，即用分類的方法找出同類礦床的共性和各類礦床之間的聯(lián)系及差異，把復(fù)雜的自然現(xiàn)象加以歸納，從而研究其共同的、一般的規(guī)律。鈾礦床的分類鈾礦床及鈾地化 不同時(shí)期的礦床分類，在一定程度上代表著人們對(duì)礦床的研究程度和認(rèn)識(shí)水平。正確的合理的分類有利于促進(jìn)科學(xué)研究和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。 根據(jù)分類目的，分類原則和解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，礦床分類可分為： 工業(yè)分類； 勘探分類； 成因分類。 如：在鈾礦床成因分類中，不同學(xué)者建立分類的主要標(biāo)準(zhǔn)或基礎(chǔ)不同，有的按成礦作用和成礦溫度劃分，有的按地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境為第一

2、分類標(biāo)準(zhǔn)；有的以含礦主巖為分類基礎(chǔ)，有的以成礦物質(zhì)來(lái)源為分類的基本準(zhǔn)則等等。因此近五十年來(lái)，至少出現(xiàn)了四十多種鈾礦床的成因分類。 各種分類的合理程度決定于它是否能概括和反映客觀實(shí)際。作為一種合理的分類應(yīng)該是既不過(guò)于簡(jiǎn)單，也不過(guò)于復(fù)雜，而且分類中應(yīng)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，便于認(rèn)識(shí)和掌握。 鈾礦床的最早分類見于1946年由前蘇聯(lián)學(xué)者謝爾賓納和謝爾巴科夫提出，鈾礦床的成因具體分類可參閱有關(guān)文獻(xiàn)。 現(xiàn)在采用的鈾礦床分類多是以含礦主巖巖性為基礎(chǔ)建立的主要工業(yè)鈾礦床分類，出現(xiàn)了較多的描述性的分類方案，而從成因方面作為分類依據(jù)已經(jīng)逐漸不被看重。這是因?yàn)閷?duì)礦床成因問(wèn)題還有許多懸而未決的問(wèn)題，成因認(rèn)識(shí)是不斷變化的，且可以

3、因人而異，對(duì)同一個(gè)礦床，或因研究程度、認(rèn)識(shí)深度不同，或因研究者的出發(fā)點(diǎn)不同，可提出不同的成因觀點(diǎn)。但是礦床的圍巖（或含礦主巖）一經(jīng)正確鑒定是不會(huì)改變的。 多年來(lái)，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)、以及一些國(guó)際機(jī)構(gòu)和有關(guān)學(xué)者，常常把礦床的圍巖作為主要的分類標(biāo)志。如把主要工業(yè)鈾礦床分為白崗巖型、石英卵石礫巖型、砂巖型等等?；驌?jù)工業(yè)類型進(jìn)行分類，有的礦床或強(qiáng)調(diào)其形態(tài)，如脈型；或強(qiáng)調(diào)其產(chǎn)出的獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境，如不整合面型。這種分類方法和所劃分出來(lái)的礦床類型，也已被鈾礦地質(zhì)界沿用成習(xí)。 我國(guó)自70年代開始，也采用了類似的分類方案，把主要工業(yè)鈾礦床歸納為“四大類型”，即花崗巖型、火山巖型、砂巖型和碳硅泥巖型。這種以含礦主巖為

4、依據(jù)劃分的鈾礦床類型，易于被鈾礦工作人員認(rèn)識(shí)和掌握，較少出現(xiàn)爭(zhēng)議，也有利于指導(dǎo)鈾礦找礦。 非中央計(jì)劃經(jīng)濟(jì)國(guó)家學(xué)者從主要勘查類型的工業(yè)價(jià)值前提下根據(jù)鈾礦床的含礦巖性、構(gòu)造、蝕變礦物共生組合、形成年代和空間分布等特點(diǎn)，按目前和近階段的工業(yè)等級(jí)依次篩選出15種主要鈾礦床類型，近40個(gè)亞類和分類，該分類是目前國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)推薦的礦床分類方案，具體如下：1.不整合接觸型 與元古代不整合面有關(guān)；與顯生宙不整合面有關(guān)。2.準(zhǔn)不整合淺變質(zhì) 無(wú)鈉長(zhǎng)石化；鈉長(zhǎng)石化。3.脈型 與花崗巖有關(guān)；與花崗巖無(wú)關(guān)。4.砂巖 板狀/準(zhǔn)整合型；卷鋒型（或卷狀型）；構(gòu)造巖性。5.塌陷角礫巖筒型。6.表生型 鈣質(zhì)殼型（非成土型）；泥

5、炭和沼澤型；喀斯特溶洞型；表生成土和構(gòu)造充填型。7.石英卵石礫巖型 以鈾為主，伴有稀土元素；以金為主，金含量大于鈾。8.角礫雜巖型。9.侵入巖型 白崗巖；花崗巖二長(zhǎng)巖型；碳酸巖型；過(guò)堿性正長(zhǎng)巖；偉晶巖型。10.磷塊巖型 磷酸鹽層；殘余磷塊巖礫巖（佛羅里達(dá)型）。11.火山巖型 構(gòu)造控制亞型； 地層控制亞型。12.交代巖型 交代花崗巖型； 交代變沉積巖型。13.同變質(zhì)期型。14.褐煤型 層狀； 裂隙/節(jié)理充填。15.黑色頁(yè)巖型 瀝青質(zhì)腐泥； 腐殖質(zhì)/柯姆煤。 本書采用鈾礦床分類其準(zhǔn)則是：以成因分類為基礎(chǔ)，結(jié)合含礦主巖和礦床工業(yè)價(jià)值進(jìn)行分類，在礦床類型上與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)分類相接軌，具體劃分如下： 內(nèi)

6、生鈾礦床：巖漿鈾礦床；偉晶巖型鈾礦床；熱液鈾礦床；花崗巖型鈾礦床；火山巖型鈾礦床；不整合面型鈾礦床；交代型鈾礦床；角礫雜巖型鈾礦床。 外生鈾礦床：砂巖型鈾礦床；碳硅泥巖型鈾礦床；蒸發(fā)巖型鈾礦床。 變質(zhì)鈾礦床：石英卵石礫巖型鈾礦床。巖漿鈾礦床一、概述二、巖漿作用中的鈾地球化學(xué) 三、巖漿鈾礦床成礦地質(zhì)條件及礦床一般特征 一、概述 巖漿鈾礦床又稱侵入體內(nèi)型或正巖漿鈾礦床。系指通過(guò)巖漿結(jié)晶分異作用直接富集形成的鈾礦床。在巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中，巖漿中的成礦物質(zhì)與其中的堿質(zhì)和揮發(fā)分都?xì)埩粼跉垵{中，經(jīng)過(guò)交代作用和自變質(zhì)作用，鈾逐漸富集在巖漿巖體的某些部位，達(dá)到一定品位時(shí)即形成礦床。所以巖漿鈾礦床的特征是，礦石

7、品位不高，圍巖與礦體界線不清，成礦與成巖同時(shí)發(fā)生或接續(xù)形成，成礦溫度、壓力較其他成因類型的鈾礦床高，成礦作用單一。 對(duì)該類礦床的劃分，按產(chǎn)出圍巖可劃為兩大類： 產(chǎn)于酸性巖中的鈾礦床 產(chǎn)于堿性巖中的鈾礦床 產(chǎn)于酸性巖中的鈾礦床，由于礦石冶煉的工藝條件較好，所以這類礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大。目前開采的巖漿鈾礦床均屬此類。嚴(yán)格地說(shuō)產(chǎn)于堿性巖中的鈾礦床，目前還不能稱之為礦床，因?yàn)槠渲械拟櫝暑愘|(zhì)同象的形式產(chǎn)出，憑現(xiàn)階段的技術(shù)條件還不能將鈾經(jīng)濟(jì)地提煉出來(lái)。故經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大，一般只能作為潛在的鈾資源。 巖漿鈾礦床實(shí)例不多，典型實(shí)例有產(chǎn)于南非納米比亞的羅辛（Rossing）礦床。礦化主巖為偉晶狀白崗巖體，礦床規(guī)模很大

8、，達(dá)14104t（U3O8）。我國(guó)有類似的紅石泉礦床，含礦主巖為白崗巖，礦床規(guī)模中等。 產(chǎn)于堿性巖體中的鈾礦化，有南格陵蘭伊利莫薩克的鈉質(zhì)霞石正長(zhǎng)巖，巴西塞爾卡多霞石正長(zhǎng)巖、丁古巖和我國(guó)遼寧賽馬巖體的霓霞正長(zhǎng)巖等堿性雜巖。 二、巖漿作用中的鈾地球化學(xué) 鈾在巖漿巖中鈾含量的變化幅度很寬，總的趨勢(shì)是從超基性巖到酸性巖，鈾含量逐漸升高。酸性火成巖的全球豐度值為（3.5-4.8）10-6、中性火成巖的全球豐度值為（1.6-2.0）10-6、基性巖的全球豐度值為（0.5-0.8）10-6、超基性巖的全球豐度值為（0.003-0.066）10-6。 1、超基性巖類和基性巖類的鈾地球化學(xué)特征 基性巖和超基性

9、巖是地幔的主要成分。地幔的平均成分通常認(rèn)為是三份橄欖巖加一份玄武巖，玄武巖是地幔中的低熔組分。地幔占了地球體積的83.1%，重量的68.1%，據(jù)Gabelman J.W(1977)地幔的平均鈾含量為1.510-8，釷含量4.510-8，Th/U為24。 巖漿巖按SiO2含量分類：超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖、堿性巖 在超基性巖和基性巖中，成礦元素主要是Cr、Ni、Co、Fe、Ti、V、P等，還有親硫元素：Cu、Pb、Zn、Mo、Se、Te。而鈾是大離子親石元素，和地幔成分巖漿是不相容的，這就決定了在地幔分熔中，鈾是向低熔組分玄武巖中聚集，而難熔組份超基性巖一般相對(duì)更貧鈾，這個(gè)差別可達(dá)12個(gè)

10、數(shù)量級(jí)。1）鈾是大離子親石元素，與地幔巖中鐵鎂造巖礦物具不相容性 洋中脊生成拉斑玄武巖，形成洋殼，洋殼連同上部的海相沉積物通過(guò)俯沖作用又返回地幔。在這個(gè)過(guò)程中，地殼物質(zhì)通過(guò)不同深度的變質(zhì)變形作用逐步轉(zhuǎn)換成不同深度的礦物相帶。通過(guò)去水、去氣，礦物相轉(zhuǎn)變等多種地質(zhì)作用，元素重新改組。在這一地質(zhì)作用過(guò)程中，鈾屬于清除對(duì)象，擠兌出來(lái)的鈾隨大量的揮發(fā)份流體分散在地幔中，隨著地幔的再次分熔和地幔楔的形成，生成異常和富集地幔。2）大洋地殼的形成與消亡，鈾從地幔分離、富集再轉(zhuǎn)入地幔再循環(huán)形成富鈾地幔 富集（U）地幔有二種類型：一類是富高場(chǎng)強(qiáng)元素型，另一類是貧高場(chǎng)強(qiáng)元素。貧高場(chǎng)強(qiáng)元素的富集地幔源區(qū)被認(rèn)為是鈾成礦

11、省的有利區(qū)。高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFS）是指Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等高價(jià)元素。按鈾的地球化學(xué)行為，一旦有高價(jià)元素（特別是Nb、Ta、Zr、Hf）存在，鈾就容易和以類質(zhì)同象進(jìn)入上述元素的礦物，而不能構(gòu)成獨(dú)立鈾礦物。故富集高場(chǎng)強(qiáng)元素的富集（U）地?？赡懿灰讓?dǎo)致鈾礦區(qū)的形成。3）富集（U）地幔二大類型：富高場(chǎng)強(qiáng)元素型和貧高場(chǎng)強(qiáng)元素型大洋拉斑玄武巖0.100.181.8 立本等，1956夏威夷拉斑玄武巖0.180.694.0 海爾等，1964日本的拉斑玄武巖0.150.191.6 海爾和羅杰斯，1963日本的高鋁玄武巖0.220.783.7 海爾和羅杰斯，1963夏威夷堿性玄武巖0.99 3.93.

12、7 海爾等，1964玄武巖U(10-6)Th(10-6)Th/U資料來(lái)源日本堿性橄欖玄武巖0.53 3.9 7.6海爾和羅杰斯，1963 基性火山巖以玄武巖為代表，按成分通常將玄武巖分為3大系列：拉斑玄武巖、高鋁玄武巖、堿性玄武巖。4）基性火山巖的鈾含量特點(diǎn)各類玄武巖鈾、釷含量及釷鈾比值 鈾、釷含量按拉斑玄武巖高鋁玄武巖堿性玄武巖的順序增高。拉斑玄武巖多分布于大洋區(qū)，含K2O較低，K2O/Na2O0.35。堿性玄武巖多數(shù)見于大陸區(qū)，K2O+Na2O含量較高，K2O/Na2O1。高鋁玄武巖多數(shù)分布于大洋與大陸之間的島弧區(qū)，K2O/Na2O=0.35-0.75。玄武巖類的鈾、釷含量有從海洋向大陸隨

13、著巖石中的鉀質(zhì)增高而逐漸增高的趨勢(shì)。 酸性巖類主要指花崗巖和流紋巖，該類巖石是以富集親石元素為代表，富集大離子親石元素K、Rb、Cs、Sr、Ba、Th、U、Ce、Pr和富輕稀土是該類巖漿的主要特征，酸性巖與鈾的成礦關(guān)系密切，研究也最深入。 2、酸性巖類的鈾地球化學(xué)特征1）花崗巖中鈾的含量及分布特征 酸性巖類的鈾含量為(3.5-4.8)106，花崗巖中鈾含量變化較大，可比正常豐度值高出很多。 我國(guó)華南成礦省中產(chǎn)鈾巖體和產(chǎn)鈾火山盆地中火山巖鈾含量一般(10-20)10-6；加拿大魁北克約翰比茨地區(qū)的部分花崗巖，鈾含量達(dá)7010-6，尼日利亞卡弗谷鈉長(zhǎng)-鈉閃花崗巖，鈾含量10010-6；納米比亞的產(chǎn)

14、鈾白崗巖，鈾含量0.02-0.04%。就是一個(gè)地區(qū)不同期不同階段花崗巖鈾含量也有較大差別。 鈾多富集于暗色礦物黑云母及副礦物，諸如鋯石、磁鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦中，淺色礦物的鈾含量不高，低于巖體的平均鈾含量（桃山巖體U為1210-6，Th為3710-6，n=175；諸廣巖體U為1810-6，Th為2110-6，n=82），但由于淺色礦物總量大，所以其占全巖鈾含量的分額也大。以諸廣、桃山產(chǎn)鈾巖體研究的成果為例： 2）鈾、釷在花崗巖漿演化過(guò)程中地球化學(xué)行為桃山黃鐵礦5398.80541.401.359石 英83.634.751.310鉀長(zhǎng)石139.628.150.261斜長(zhǎng)石1313.398.390

15、.593黑云母2747.53125.372.638磁鐵礦1547.27243.605.153鈦鐵礦5237.80383.001.611鋯 石133026.003252.001.075黃鐵礦4262.5051.750.1197石 英77.008.141.163鉀長(zhǎng)石1211.006.660.645斜長(zhǎng)石112.7315.465.670黑云母623.23141.670.071鈦鐵礦3269.00383.301.425巖體礦物種類樣品數(shù)U（10-6）Th（10-6） Th/U 諸廣鋯 石 152190.60 1779.80 0.744桃山、諸廣復(fù)式巖體中單礦物鈾、釷含量一覽表（引自余達(dá)淦，1988）

16、 桃山、諸廣復(fù)式巖體鈾、釷在各種單礦物中的含量變化較大，出現(xiàn)兩個(gè)富集高峰，早結(jié)晶的副礦物和暗色礦物的鈾、釷含量高，中、晚階段晶出的長(zhǎng)石、石英的鈾、釷含量均低，但晚階段晶出的黃鐵礦的鈾含量又偏高。相對(duì)來(lái)說(shuō)，釷含量增高幅度比鈾小，這反映了鈾在巖石結(jié)晶階段含量是由高降低升高變化 。鈾、釷在花崗巖單礦物中的豐度桃山第三階段補(bǔ)細(xì)粒二云母花崗巖22 20主細(xì)粒少斑黑云母花崗巖181342補(bǔ)中細(xì)粒二云母花崗巖171828第一階段補(bǔ)中粒二云母花崗巖381734主中粗粒斑狀黑云母花崗巖70840補(bǔ)細(xì)粒二云母花崗巖12237第二階段補(bǔ)中細(xì)粒二云母花崗巖3 148主中粒斑狀黑云母花崗巖41828補(bǔ)中粒二云母花崗巖4

17、1922地區(qū)侵入期侵入階段巖 性樣品數(shù)UTh印支燕山期第二階段主中粒斑狀黑云母花崗巖 301034諸廣第三階段主細(xì)粒少斑黑云母花崗巖 12 1639第一階段主中粗粒斑狀黑云母花崗巖 47 18 20桃山、諸廣復(fù)式巖體U、Th豐度特征（引自余達(dá)淦，1988） 桃山、諸廣復(fù)式巖體在印支燕山期分別有三次主侵入期和三次補(bǔ)充侵入期，主侵入期為黑云母花崗巖，補(bǔ)充期為二云母花崗巖。從豐度特征看：相應(yīng)的二云母花崗巖的鈾含量比黑云母花崗巖略高，而釷含量明顯降低，這表明隨花崗巖漿向超酸、偏堿、鋁過(guò)飽和、少鐵、鈣的演化過(guò)程，鈾豐度有增長(zhǎng)的趨勢(shì)；而釷豐度則相反，有降低的趨勢(shì)。這表明鈾的地球化學(xué)行為是親酸、親堿，既有隨

18、鉀增高的趨勢(shì)，也有隨鈉增高的趨勢(shì)。 鈾、釷在花崗巖漿演化中的豐度變化含量(%)桃山第三階段 補(bǔ) 4 76.382.361.83 0.13主180.802.491.700.08補(bǔ)374.925.131.330.08第一階段補(bǔ) 1175.762.441.36 0.10主1276.024.641.810.15補(bǔ)279.082.901.390.055第二階段補(bǔ) 274.050.471.985 0.11主 補(bǔ)277.712.371.380.02地 區(qū)侵入期侵入階段 次樣數(shù)UThPbCa印支燕山期第二階段主573.70 7.17 1.400.016諸廣第三階段主278.56 4.22 1.76 0.04第

19、一階段主 477.17 5.20 2.130.03桃山、諸廣巖體（中段）晶質(zhì)鈾礦電子探針資料（引自余達(dá)淦，1988） 晶質(zhì)鈾礦形成有兩種情況：A、在花崗巖的鈾豐度值較小的情況下，在黑云母花崗巖中一般不出現(xiàn)晶質(zhì)鈾礦，如桃山巖體，即使有晶質(zhì)鈾礦主要在其邊緣或頂部相的二云母花崗巖中；B、在鈾的豐度值較高時(shí)，則晶質(zhì)鈾礦較普遍出現(xiàn)在黑云母花崗巖中，如諸廣巖體。晶質(zhì)鈾礦富集條件顯示出鈾既有超酸、偏堿演化而富集成獨(dú)立礦物的地球化學(xué)行為，也有在較高鈾豐度下在巖漿早期形成獨(dú)立礦物的地球化學(xué)屬性。 晶質(zhì)鈾礦特征與鈾、釷地球化學(xué)行為 晶質(zhì)鈾礦中的鈾、釷含量特征，表明鈾、釷在花崗巖演化過(guò)程中具有不同地球化學(xué)行為，因?yàn)?/p>

20、具有演化關(guān)系的兩類花崗巖中，斑狀黑云母花崗巖晶質(zhì)鈾礦的釷含量比演化晚期的二云母花崗巖高。 鈾在花崗巖中呈鈾礦物、類質(zhì)同象及分散吸咐3種存在形式。 3）花崗巖中鈾的存在形式 鈾礦物形式：如晶質(zhì)鈾礦UO2、方釷石(U，Th)O2、鈮鐵礦FeNb2O6、鈦鈾礦UTi2O6、褐釔鈮礦(Y，U)(Nb，Ta，Ti)O4、黑稀金礦(Y，U)(Nb，Ti)2O6、復(fù)稀金礦(Y，U)(Ti，Nb)2O6、易解石(Ce，Th，U)(Ti，Nb)2O6、鈮鈦鈾礦(U，Ca、Y)2(Nb，Ti)2O6(OH，F(xiàn))、鈰鈾鈦鐵礦(Fe2+，La，Ce，U)2(Ti，F(xiàn)e3+)5O12、燒綠石(Ca，Na，U)Nb2O6

21、(OH)等。 類質(zhì)同象置換：鈾以類質(zhì)同象置換形式與釷、鈮、鉭、磷、鋯、鈰、釔形成各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜氧化物如褐釓鈮礦、方釷石、黑稀金礦、復(fù)稀金礦、燒綠石，以及硅酸鹽副礦物如鋯石、榍石、磷釓礦等礦物。 分散吸附狀態(tài)：在花崗巖中，有一定數(shù)量的鈾呈分散吸附狀態(tài)分布于造巖礦物中。分散吸附狀態(tài)的鈾包括礦物晶面、解理面、晶縫裂隙表面等吸附的鈾，以及礦物氣液包裹體中和粒間溶液中的鈾等。 3、堿性巖類的鈾地球化學(xué)特征里特曼指數(shù)=(K2O+Na2O)2/SiO2-43 里特曼指數(shù)4為堿性巖；里特曼指數(shù)4為鈣堿性巖 堿性巖的礦物以堿性長(zhǎng)石為主，一般含霞石，不含石英，出現(xiàn)白榴石、方鈉石、黝方石、藍(lán)方石、鈣霞石、方沸石等礦

22、物；鐵鎂礦物是堿性的，如霓石、霓輝石、鈉鈣閃石、鐵鋰云母；副礦物種類很多，常見鋯石、獨(dú)居石、褐簾石、榍石、磷灰石、螢石、鈮鉭礦；含鈾礦物有異性石、綠層硅鈰鈦礦、獨(dú)居石、燒綠石、六方黑稀土礦、鈾釷石、鈾方釷石等。堿性巖類是指堿質(zhì)含量過(guò)高的巖石，里特曼等把巖石劃分為二大類：堿性和鈣堿性巖石，被列為堿性巖石的系列巖石，除了原狹義的堿性巖以外，還包括了堿性的基性巖、超基性巖。 堿性巖通常為SiO2含量趨于中性巖5265%（多為5255%），K2O+Na2O含量約12%左右，含有大量揮發(fā)組分F、Cl、CO2，Nb、Ta、Zr、Tr、U、Th元素含量高，SiO2不飽和的過(guò)堿性中性巖類。 鈾含量：各堿性巖建

23、造比鈣堿性系列同類巖石高。如堿性超基性巖建造的含鈾量為1.9106，而鈣堿性系列超基性巖含鈾量為0.0n106；堿性輝長(zhǎng)巖類建造含鈾量為2.85106，而鈣堿性輝長(zhǎng)巖含鈾量為0.2106；堿性花崗巖的含鈾量為8.911.3106，比鈣堿性花崗巖的3.54.8106高出許多。1）堿性巖中鈾的分布特征堿性巖建造的平均鈾含量（106）（據(jù).奧索金，1973）堿性超基性巖類2.7(7)1.5(6)0.6(3)30(3)1.90(13)堿性輝長(zhǎng)巖類1.7(8)3.1(20)2.85(24)堿性花崗巖類3.7(31)3.1(8)8.9(2)34.4(3)3.70(32)堿性玄武巖類4.3(5)5.7(23

24、)5.0(14)11.3(3)50(1)5.20(25)建 造霞斜巖,正長(zhǎng)輝石巖,霓霞磷霞巖霞石正長(zhǎng)巖堿性正長(zhǎng)巖堿性花崗巖堿交代巖平均含量平均含量2.5(20)4.0(80)3.9(25)10.4(5)34.8(7)括弧中的數(shù)值為巖體的個(gè)數(shù) 堿性火山巖中鈾偏高，Th增長(zhǎng)比鈾明顯，Th/U比值均大于3.3（地殼中花崗巖層比值），4.0(玄武巖層比值)。這個(gè)特點(diǎn)也就導(dǎo)致了堿性巖類中副礦物相當(dāng)復(fù)雜。 堿性巖的鈾、釷含量變化大，據(jù)邦達(dá)姆和索倫森（1958）資料，南格陵蘭伊利莫薩克菱黑稀土礦-異霞正長(zhǎng)巖中U為360106，Th（540-680）106；據(jù)格拉西莫夫斯基（1968）資料，前蘇聯(lián)某地，霞石正

25、長(zhǎng)巖中U62106，Th38106；據(jù)海爾（1962）資料，挪威斯特耶諾伊的霞石正長(zhǎng)巖U0.09106，Th0.55106；中國(guó)賽馬堿性巖體U22.4106，Th56.8106。 鈾主要富集在晚期階段形成的巖體中。如科拉半島洛沃捷爾的鈉質(zhì)火成巖類中的霞石正長(zhǎng)巖體，從巖體的早期到晚期，鈾、釷含量逐漸增高：早期U1110-6，Th1910-6；中期U1610-6，Th（15100）10-6。在晚階段由殘余巖漿結(jié)晶形成的霞石正長(zhǎng)巖中U、Th高度富集，U（100300）10-6，Th（100800）10-6。我國(guó)賽馬堿性巖體，第一侵入期U（9.520）10-6，Th（38.567.4）10-6，第二侵

26、入期U（37.5122.1）10-6，Th（33.7129.6）10-6。 富含鈾、釷的堿性巖，一般具有高含量的稀有元素和揮發(fā)分元素如Tr、Nb、Be、Zr、Li、F、Cl等，而Ca、Mg的含量較低。在云霞正長(zhǎng)巖質(zhì)的霞石正長(zhǎng)巖中，稀有元素和U、Th含量一般都很低。 2)鈾在堿性巖中的存在形式與在花崗巖類中類同。三、巖漿鈾礦床成礦地質(zhì)條件及礦床一般特征 區(qū)內(nèi)巖石大都經(jīng)受區(qū)域變質(zhì)，局部產(chǎn)有深熔巖漿的侵入體。如羅辛礦床產(chǎn)于前寒武紀(jì)達(dá)馬拉造山帶的中心，區(qū)內(nèi)地層是一系列中高變質(zhì)程度的變質(zhì)巖，有片麻巖、片巖、麻粒巖、石英巖和大理巖等；我國(guó)的紅石泉礦床產(chǎn)于阿拉善臺(tái)隆邊緣，區(qū)域地層為前寒武紀(jì)的各種片巖。 1、

27、礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置 主要產(chǎn)在元古代、古生代褶皺帶內(nèi)或穩(wěn)定地塊邊緣。2、產(chǎn)鈾巖體的巖性特點(diǎn) 巖性上包括有酸性巖和堿性巖兩大類，其中巖體含鈾量普遍較高，平均可達(dá)（2050）106： 酸性巖有：偉晶狀鉀長(zhǎng)花崗巖、白崗巖、鈉長(zhǎng)石鈉閃石花崗巖等。 堿性巖有：石英正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖、霞石正長(zhǎng)巖和霓霞正長(zhǎng)巖，少數(shù)情況下，礦床也產(chǎn)于響巖中。3、產(chǎn)鈾巖體的活動(dòng)具有多期多階段性特征。 礦化一般與巖體演化最晚期的堿性或超酸性花崗巖有關(guān)；晚期侵入的巖體通常分異完全，礦化也較好；礦化多產(chǎn)于巖體邊緣和頂部相，含礦主巖和鈾礦化之間不存在時(shí)差關(guān)系。4、產(chǎn)鈾巖體的自交代作用發(fā)育 一般發(fā)育堿交代，包括鈉長(zhǎng)石化、鈉閃石化、鉀微斜長(zhǎng)

28、石化和白云母化，礦化與這些交代作用關(guān)系密切。 5、礦石成分復(fù)雜 不同巖性具有不同的礦物成分：酸性巖中鈾主要以獨(dú)立礦物形式產(chǎn)出，多以晶質(zhì)鈾礦、獨(dú)居石和鋯石等鈾礦物和含鈾礦物等副礦物形式出現(xiàn)。鈾礦物顆粒細(xì)小，與造巖礦物石英、長(zhǎng)石及黑云母等共同產(chǎn)出。堿性巖中鈾主要以含鈾礦物形式產(chǎn)出，常見的有硅鈰鈦礦、燒綠石、含鈾鋯石、菱黑稀土礦等。 伴生元素：礦石中常有釷、鈮、鈰、鋰、鑭等元素的偏高含量，有時(shí)可綜合利用。 6、礦石鈾品位低，通常為0.03%0.07%，礦體常呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、不?guī)則脈狀或巢狀，礦體與圍巖界線不清，呈過(guò)渡關(guān)系。 7、成礦溫度高，壓力大。成礦溫度一般在600650，個(gè)別情況下可降到400

29、450，壓力為(24)108Pa，成礦深度為24km，屬淺成成因。 8、成礦作用較為單一。表現(xiàn)為較單一的巖漿結(jié)晶分異成礦，但也常表現(xiàn)為初期以巖漿結(jié)晶分異成礦為主，后期往往受到強(qiáng)烈的改造的特征。 礦床的成礦鈾源具多來(lái)源的復(fù)雜性。從紅石泉礦床含礦主巖的鍶同位素測(cè)定結(jié)果，主巖的87Sr/86Sr初始比為0.758，屬較高值，表明白崗巖具有殼源成因，即鈾來(lái)自古元古代龍首山群。但在白崗巖上侵形成過(guò)程中，不排除更深部的幔源巖漿混入、帶入部分鈾參與成礦。此外，內(nèi)生礦化形成之后，表生淋積作用疊加造成礦石品位變富。羅辛（Rossing）礦床淋積礦石的鈾儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的40%。偉晶巖型鈾礦床 偉晶巖型鈾礦床系指經(jīng)

30、結(jié)晶分異的殘余酸性熔漿（極少為堿性熔漿）經(jīng)冷凝結(jié)晶和氣成交代而形成鈾礦床。 產(chǎn)鈾偉晶巖體屬于一種獨(dú)立的晚期巖漿產(chǎn)物，在時(shí)間上常常晚于其母巖侵入體形成時(shí)代，在空間上多產(chǎn)在母巖侵入體的頂部和邊部以及周圍巖石中。 偉晶巖型鈾礦化的分布較為廣泛。幾乎在所有偉晶巖區(qū)都能找到含鈾礦物。但礦化分散，品位低，規(guī)模小，工業(yè)意義低。偉晶巖型鈾礦床的產(chǎn)地較多，如加拿大、南非、美國(guó)、挪威、巴西、瑞士及我國(guó)等。目前作為鈾礦單獨(dú)開采的礦床不多，大都作為開采長(zhǎng)石、白云母的副產(chǎn)品。 本類礦床的典型實(shí)例是加拿大的斑克羅夫特（Bancroft）礦床，二十世紀(jì)八十年代在我國(guó)陜西丹鳳地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了類似礦床。二、偉晶作用中的鈾地球化學(xué)

31、從鈾礦床的成因角度來(lái)看，含鈾偉晶巖是重要的一個(gè)類型，含鈾偉晶巖形成于巖漿和熱液的過(guò)渡階段，它既具有巖漿礦化的某些特征，也有巖漿熱液鈾礦化的某些特征。1、偉晶巖中鈾的分布及存在形式1）偉晶巖中鈾的分布 偉晶巖中鈾的分布一般極不均勻，在空間上，鈾往往富集在偉晶巖的頂部和邊緣部位，也有的富集在脈體的核部。在時(shí)間上，在偉晶作用的整個(gè)過(guò)程中，鈾主要在富含稀有元素的微斜長(zhǎng)石-黑云母階段（650-600）以及鈉長(zhǎng)石-鋰云母階段（500-450）沉淀析出。 由于鈾在偉晶巖中分布極不均勻，很難確切統(tǒng)計(jì)偉晶巖的平均鈾含量。偉晶巖的鈾含量一般比相同成分的火成巖的鈾含量高。例如鈾在花崗偉晶巖中的平均含量為15106，

32、它比花崗巖的平均鈾含量3.5106高出4.3倍。 偉晶巖中鈾的存在形式與巖漿巖中鈾的存在形式相似，呈礦物、類質(zhì)同象以及分散吸咐狀態(tài)3種形式。 2）偉晶巖中鈾的存在形式 影響偉晶作用鈾地球化學(xué)特征的物理-化學(xué)條件主要是溫度、壓力、介質(zhì)的成分和性質(zhì)。 1）溫度 發(fā)育完全的復(fù)雜偉晶巖，形成過(guò)程相當(dāng)長(zhǎng)，物理化學(xué)條件變化很大。實(shí)驗(yàn)和測(cè)溫資料表明，偉晶巖形成的溫度區(qū)間大約為700400，鈾、釷的礦化可以出現(xiàn)在上述溫度范圍內(nèi)的不同階段。2、偉晶作用中的鈾地球化學(xué)特征 A.E.費(fèi)爾斯曼按照溫度從高到低把偉晶巖的形成劃分成6個(gè)類型，每一個(gè)類型的礦物組合，都有其標(biāo)型特征，類型劃分如下：I、富鈰和獨(dú)居石-褐簾石型（

33、700-650）；II、含稀有元素（TR、U、Th、Ti、Nb、Ta）的微斜長(zhǎng)石-黑云母型（650-600）；、富B、F的電氣石-白云母型（600-550）；IV、富F、Be的黃玉-綠柱石型（550-500）；V、富Na、Li的鈉長(zhǎng)石鋰云母型（500-450）；VI、富Mn、PO43的鋰-鈉-磷灰石型（450-400）；鈾和釷主要富集在第I、II、V 3個(gè)類型中。 溫度的變化對(duì)晶質(zhì)鈾礦的結(jié)晶形態(tài)也有影響。從高溫到低溫的偉晶巖中，晶質(zhì)鈾礦的晶形遞變順序自高溫至低溫為：菱形十二面體和立方體的聚晶；立方體；八面體和立方體的聚晶；八面體；鈉長(zhǎng)石中的樹枝狀晶質(zhì)鈾礦。其中、常見于型偉晶巖中，見于型，見于型

34、中。 2）壓力：形成偉晶巖的壓力較高，一般在中深-深條件下（3-8km），壓力超過(guò)2.026108Pa。在高壓條件下，在形成偉晶巖的熔體過(guò)程中產(chǎn)生的流體（主要由揮發(fā)組分構(gòu)成，在高壓下呈流體形式）可聚集鈾，及大量的Na、K、Li和稀有元素，這種流體對(duì)巖體具有很強(qiáng)的交代能力，可以導(dǎo)致含鈾偉晶巖的形成。 3）介質(zhì)的成分和性質(zhì)：偉晶巖中大量富集的K、Na、F、Cl等組分在存在對(duì)含鈾偉晶巖的形成起著極其重要的作用。其中存在的F、Cl、B等礦化劑可與鈾、釷等元素化合形成易揮發(fā)和易溶解的組分，并隨物理化學(xué)條件的變化富集在偉晶巖形成過(guò)程的特定階段中（第、階段中）。 揮發(fā)組分可以降低硅酸鹽礦物的結(jié)晶溫度，導(dǎo)致偉晶巖漿的長(zhǎng)期緩慢結(jié)晶，造成鈾在各種礦物中的配分不同，有利于各種鈾礦物和含鈾礦物的聚集。 產(chǎn)鈾偉晶巖大部分產(chǎn)于前寒武紀(jì)地盾的邊緣帶，在少數(shù)情況下，古生代和中新生代的地槽褶皺帶中也有發(fā)現(xiàn)，它們常常圍繞某些深成花崗侵入巖體分布，即分布于花崗巖侵入體的內(nèi)外接觸帶上。例如產(chǎn)于加拿大安大略省的斑克羅夫特（B