闽西北大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩成因及其与铀成矿关系

By analyzing the petrography and geochemistry of the volcanic rocks related-uranium deposits, we found that most of the volcanic rock-related uranium deposits develop the calc-alkaline acid rocks-alkaline intermediate rocks assemblages. These assemblages contain high contents of high field strength elements and 104Ga/Al ratios which are similar to the A-type igneous rock. Their petrogenesis and relationship with uranium mineralization have proven to be a hot topic in this field till now. The acid rock-intermediate rock assemblages (syenite porphyry-granite porphyry-rhyolite) in Guangze were selected to study. Petrography, mineralogy, geochronology, element and isotope geochemistry and uranium leaching of the syenite porphyry-granite porphyry-rhyolite in Dayinchang area were carried out to investigate their petrogenesis and their implication for medium-low temperature uranium mineralization. Finally, we attempt to discuss why most uranium deposit-host volcanic rocks display A-type igneous characteristics and their relationship with medium-low temperature hydrothermal uranium deposit, for providing new idea for the exploration of the volcanic rocks related uranium deposit in South China.

对火山岩型铀矿床的岩相学和地球化学特征分析后发现，大部分火山岩型铀矿床都发育了一套钙碱性酸性岩-碱性中性岩组合，该套组合都具有较高的高场强元素含量和Ga/Al比值，与A型火成岩类似。它们的成因及其与铀成矿之间的关系仍是地质学家们所关注的热点之一。本项研究选取武夷铀成矿带北段光泽大银厂地区的酸性岩-中性岩组合（正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩）展开一系列研究。重点针对光泽大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩组合进行岩相学、精细矿物学、地质年代学、主量、微量元素和同位素地球化学及火山岩铀浸取率等方面的研究，以推断研究区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩组合的岩石成因及其在中低温热液型铀矿床成矿过程中所扮演的角色。在此基础上，尝试探讨为什么大部分赋铀矿火山岩都具有A型特征以及中低温热液型铀成矿与具有A型特征的火山岩之间的联系，为铀矿勘探提供一定的理论依据。

对火山岩型铀矿床的岩相学和地球化学特征分析后发现，大部分火山岩型铀矿床都发育了一套钙碱性酸性岩-碱性中性岩组合，该套组合都具有较高的高场强元素含量和Ga/Al比值，与A型火成岩类似。它们的成因及其与铀成矿之间的关系仍是地质学家们所关注的热点之一。本项研究选取武夷铀成矿带北段光泽大银厂地区的酸性岩-中性岩组合（正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩）展开一系列研究。重点针对光泽大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩组合进行岩相学、精细矿物学、地质年代学、主量、微量元素和同位素地球化学及火山岩铀浸取率等方面的研究，以推断研究区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩组合的岩石成因及其在中低温热液型铀矿床成矿过程中所扮演的角色。.通过对研究区的岩石开展锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年、Hf同位素特征、全岩地球化学特征和同位素特征、矿物化学特征的研究发现，大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩形成年龄为130Ma左右，都属于晚中生代早白垩世构造岩浆的产物。全岩元素、同位素和矿物地球化学特征结果显示，大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩属于壳幔岩浆混合、并经历一定程度的矿物结晶分异的产物。其中SiO2含量小于71%的岩石为混合岩浆经历斜长石+黑云母+钛铁矿的结晶分异，SiO2含量大于71%的岩石为混合岩浆经历斜长石+钾长石+黑云母+磷灰石+褐帘石+钛铁矿的结晶分异。大银厂地区正长斑岩-花岗斑岩-流纹岩的形成于晚中生代古太平洋板块俯冲形成的弧后伸展环境有关。.基于正长斑岩的淋滤实验，富氧的中低温热液流体中U含量增加1ppm左右；基于花岗斑岩-流纹斑岩的淋滤，富氧的中低温热水流体中U含量增加3-4ppm左右。故而，我们认为火山岩型铀矿床的富铀花岗斑岩-正长斑岩-流纹岩能够为铀成矿提供足够的铀源。然而，由于正长斑岩-花岗斑岩出露面积较少，大银厂地区火山岩型铀矿床中成矿物质铀可能主要来自于流纹岩。