华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系

作     者：邹明亮 黄宏业 刘鑫扬 范立亭 向庭富 徐浩 欧阳平宁 ZOU Mingliang HUANG Hongye LIU Xinyang FAN Liting XIANG Tingfu XU Hao OUYANG Pingning

作者机构：核工业二三0研究所长沙410011 中国核工业地质局北京100013 核工业北京地质研究院北京100029 

出 版 物：《地质论评》 (Geological Review)

年 卷 期：2017年第63卷第4期

页      面：1021-1039页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：中国核工业集团公司项目(编号:LTD1602 3210402)的成果~~ 

主　　题：含砷黄铁矿 显微特征 矿物成因 硫还原作用 花岗岩型铀矿 诸广岩体 

摘      要：诸广岩体中段位于南岭大火成岩省中部,为我国重要的花岗岩型铀矿矿集区。本次研究聚焦于含砷黄铁矿的特征及其与铀成矿关系,利用显微镜下光薄片鉴定、背散射电子成像、X射线光电子能谱、阴极发光、电子探针、He—Ar同位素及电子结构分析等技术方法研究了铀矿石中黄铁矿的微结构、地球化学特征及其还原铀的机理。分析表明,与沥青铀矿空间上存在伴生关系的黄铁矿为粒状含砷黄铁矿,其形成于铀成矿作用之前,在铀成矿期间释出S^-、Fe^(2+),且在主要铀成矿之后被硅质、次生铀矿物等交代。电子探针主微量元素及He—Ar同位素分析结果表明,与铀矿物有关的黄铁矿亏S富As,微量元素含量具有较大变化区间,富集Mo、Cu、Zn、Pb、Sb等,含砷黄铁矿具有相对较高的~3He值及n(~40Ar)/n(~36Ar)比值,形成于地壳流体占主导地位的壳幔混合流体。Rietveld结构精修及密度泛函理论计算获得的含砷黄铁矿电子结构特征表明,由于As元素的加入,S原子对费米能级附近的价带和导带均产生了贡献,活性非常大,是导致其还原铀的本质。基于上述认识及软硬酸碱原理,探讨了与碱、酸流体作用相关的三阶段铀成矿过程,认为早期铀成矿与含砷黄铁矿还原有关,晚期的富硅质流体对早期铀矿石起着交代和品位贫化的作用,最终导致了分形尺度上的铀成矿特征的不均一性。