康滇地轴粗粒晶质铀矿标型特征及形成机理

The natural coarse uraninites discovered by the applicants in the migmatite of Miyi Haita A10, Panzhihua Datian 505 and Yunnan Mouding 1101 in the southern KangDian axis, are the research object in this project. The rocks, ores and mineral samples in the deposit or point are collected. The latest metallogenic theory about uranium deposit and modern analyzing techniques are employed to carry out systematic mineralogical, geochemical and geochronological study on the natural coarse uraninite, to ascertain its mineral typomorphism, chemical composition, physical and chemical forming conditions, to determine the uraninite age and identify the sources of ore-forming materials and the source, property and composition of ore-forming fluid, and then to reveal the formation mechanism of coarse uraninite. Combining the characteristics of migmatite that exists in coarse-grained uraninite, we comprehensively study the coupling relationship between geological action and very rich uranium deposits, and explore the Neoproterozoic uranium mineralization and metallogenic theory in Kang Dian axis. This project will provide scientific basis for the theory about uranium mineralogy and uranium metallogenesis and provide scientific support for the exploration of very rich uranium deposits in the migmatite of Kang Dian axis.

以申请者在康滇地轴中南段米易海塔A10、攀枝花大田505、云南牟定1101等三地混合岩中最新发现的天然粗粒晶质铀矿为研究对象，系统采集矿床（点）的岩石、矿石、单矿物样品，采用最新铀成矿理论和现代分析测试技术，系统开展粗粒晶质铀矿的矿物学、年代学及地球化学研究，查明天然粗粒晶质铀矿矿物标型特征、化学组成特征、形成的物理化学条件，确定晶质铀矿的形成时代，查明粗粒晶质铀矿的成矿物质来源及成矿流体成分、性质及来源，揭示粗粒晶质铀矿的形成机理。结合粗粒晶质铀矿所赋存的混合岩特征进行地质作用与特富铀矿的耦合关系综合研究，探索康滇地轴新元古代铀成矿作用及成矿理论。本项目研究为晶质铀矿矿物学及铀成矿理论提供科学依据，为康滇地轴混合岩中特富铀矿找矿提供科学支持。

粗粒晶质铀矿的发现是康滇地轴乃至我国近年来在铀矿找矿和铀矿物学方面获得的最突出的成就之一。然而关于粗粒晶质铀矿的矿物学、年代学特征及其成因机制等方面尚未开展详细的研究工作，这严重的制约了康滇地轴铀成矿的研究程度。本项目以在康滇地轴发现的海塔2811/A19铀矿点、大田505铀矿床、牟定1101铀矿点富铀脉体中发现的粗粒晶质铀矿为研究对象，开展研究工作，以晶质铀矿及其共生榍石等矿物为研究重点，采用电子探针、扫描电镜、TIMA、XPS、LA-ICP-MS微量、LA-ICP-MS U-Pb同位素、LA-ICP-MS Sm-Nd同位素等方法对粗粒晶质铀矿进行了详细的矿物学及成因机制等方面的研究，取得的成果如下：. 1）康滇地轴混合岩中的粗粒晶质铀矿标型矿物特点显著。具有晶型较好且粒度较大的特点（可达到厘米级），具有较大的晶胞参数和较低的含氧系数且铀元素主要以四价形式存在，在化学组成上表现为具有较高的ThO2含量，其矿物共生组合具有明显的岩浆岩“副矿物”组合特征。. 2）通过晶质铀矿及其共生榍石精细定年确定了晶质铀矿的形成时代。研究认为康滇地轴粗粒晶质铀矿大约形成于770~790 Ma，揭示了新元古代铀成矿事件的存在。此外基于晶质铀矿电子探针年龄（约240 Ma）表明海塔地区粗粒晶质铀矿形成后还可能受到了后期峨眉山地幔柱爆发事件影响导致U-Pb体系破坏或重置。. 3）成因矿物学研究表明，粗粒晶质铀矿与高温低压（P=0.17~0.35 Gpa，T= 670~891℃）环境下的低程度部分熔融作用有关，属于岩浆成因型（伟晶岩型）。原位Nd同位素组成指示成矿物质来源于深部较老的地壳物质。粗粒晶质铀矿所代表的新元古代铀成矿作用与Rodinia超大陆裂解事件引发的伸展减压的动力学背景密切相关，其成因机制为由富铀变质沉积岩低程度部分熔融（深熔）形成的长英质类岩浆经聚集、迁移后侵入到浅部的混合岩或混合岩化的变质岩的片理或裂隙中，在高温且温度缓慢下降的还原环境中形成。. 4）本研究建立的新元古代铀成矿理论对扬子西缘铀矿找矿及铀资源量的提升有重要的指导作用，因而具有重要的科学价值和国防应用价值。