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三，成矿流体的来源：流体与成矿：众所周知，许多矿床的形成是与流体的作用分不开的，原来成分的单一的流体与岩石相互作用获取了矿质和能量，迁移到一定的部位。
由于地质和物化条件的改变，导致矿质沉淀而形成矿床。
流体可以提供成矿物质，也可以溶解、搬运成矿物质。
同时，成矿作用也是在有流体存在的情况下发生的。
可以说，没有流体，就没有矿床。
下面将形成矿床的流体成为“成矿流体”。
流体：流体能带来能量，也能带来成矿物质。
在地壳甚至整个地球中存在着种类繁多的大量流体分布在各种地质环境中。
那么，什么叫流体？流体即是：在应力或外力作用下发生流动或发生形变、并与周围介质处于相对平衡条件下的物质（Fyfe, 1978）。
从这个定义出发，地壳中的水、岩浆、各种状态的热液、高密度的气体、甚至处在塑性状态的岩石等均可看作流体。
在成矿作用过程中，地热水、海底洋中脊或构造缝喷出的超临界流体和热液、卤水、岩浆、海水、雨水和地下水等流体是最为重要的。
萃取：并非所有的流体都可形成矿床，除非它们能形成流体。
由普通流体形成成矿流体，最重要的过程是流体与岩石的相互作用。
这种相互作用使流体和岩石的成分（原始和同位素成分）发生很大变化，导致流体中富含某种或某一类成矿元素而形成成矿流体。
流体与岩石相互作用的程度、成矿元素在特定温度压力条件下活动的流体中的溶解度、流体中的挥发分如Cl、F、B、S、C等以及碱金属、碱土金属和可溶性硅与可溶性有机质的含量、存在形式和所起的作用等，是最重要的研究内容。
迁移：成矿流体形成之后，大多数情况下要迁移到合适的沉淀场所。
流体迁移需要“力”的作用。
因此在研究成矿流体的迁移时不仅要讨论导致流体迁移的因素、迁移形式、迁移过程的时间和空间、迁移的通道等，也必须研究成矿流体迁移的能量、质量、动量守恒以及不同流体的混合作用等。
由于构造作用通常是导致流体迁移的一个重要因素，迁移的通道也常与构造作用、岩石的性质及环境有关。
因此，建立和恢复构造—热液体系也是成矿流体迁移中的一个重要方面。
地幔流体与板块构造相互关系分析地幔流体是地球内部重要的物质组成部分，与板块构造密切相关。
本文将从地幔流体的性质、地幔流体对板块构造的影响等方面进行分析，以探讨地幔流体与板块构造之间的相互关系。
首先，地幔流体是指存在于地幔内部的液体或气体态物质。
地幔是地球的一层，位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔流体分为岩浆和气体两种形式，岩浆主要由熔融岩组成，气体主要为水蒸气和气体元素等。
地幔流体具有高温、高压及流动性的特点，对板块构造产生重要影响。
其次，地幔流体对板块构造的影响主要体现在以下几个方面：1. 岩浆生成与火山活动：地幔流体中的岩浆是板块构造演化的重要因素之一。
当地幔流体中的岩浆上升至地壳并喷发成火山岩时，岩浆的喷发活动不仅能改变地壳的厚度和形态，还能导致地壳的隆起和地面的地震等现象，进而影响板块的构造演化。
2. 热对流与地壳运动：地幔流体的热对流作用是板块构造形成与演化的重要动力源。
地幔流体通过热对流的方式，在地幔中形成对流环流，使地壳板块发生相对运动。
热对流引起的地壳板块运动对于构造断层、地震等地质灾害的发生具有重要影响。
3. 地下水循环与板块变形：地幔流体中的水蒸气在板块构造变形过程中起到重要作用。
当地下水受到挤压和温度变化等因素的影响，会发生相变，从水蒸气转变为液态水，产生地壳的应力。
这种应力在板块变形过程中对地壳产生重要影响，进而影响板块构造的演化。
最后，地幔流体与板块构造之间的相互关系需要进一步的研究。
科学家通过地震台网、地球物理探测等手段对地幔流体进行观测和研究，以了解地幔流体的分布、流动规律及其与板块构造的关系。
此外，模拟实验和数值模拟也是研究地幔流体与板块构造相互关系的重要手段，通过这些手段可以模拟地幔流体的行为和板块构造的演化过程，从而更好地理解它们之间的相互作用。
总之，地幔流体与板块构造存在着密切的相互关系。
地幔流体通过岩浆生成与火山活动、热对流与地壳运动、地下水循环与板块变形等作用，对板块的构造演化产生重要影响。
第25卷2009年 第4期7月铀 矿 地 质Uranium GeologyVol.25J ul 1No.42009地幔柱构造研究概述童航寿(核工业北京地质研究院,北京 100029)[摘要]地幔柱构造理论是近年来构造地质学研究的新热点,是当今地球科学———地质学、构造学、矿床学、地球物理学、生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域。
它的形成和演化及动力学观点被称为继大陆漂移和板块构造后的第3次地学浪潮,引起了中外地学者的高度重视。
本文对地幔柱构造研究现状作了概略介绍,以期在铀矿地质领域内引起关注,起到传递信息和抛砖引玉的作用。
[关键词]地幔柱;幔枝构造;热点活动理论[文章编号]100020658(2009)0420193209 [中图分类号]P541 [文献标识码]A[收稿日期]2008209217 [回稿日期]2008211214[作者简介]童航寿(1931-),男,高级工程师(研究员级),1960年毕业于莫斯科有色金属及黄金学院,长期从事铀矿地质科研工作。
1 地幔柱构造研究概况幔柱(地柱)思想起源于Wilson (1963、1965)的热点假说,后在20世纪70年代初,W 1J 摩根将其作为一种板块移动机制的学说而提出。
到了20世纪90年代Maruyama 和K omazwa (1994)、Fuka et al (1999)提出地幔结构的多级演化模式,Carson (1991)提出超级地幔柱概念,我国学者牛树银等(1996,2002)提出幔枝构造理论体系,李红阳、侯增谦(1998)提出幔柱构造理论,并紧密结合成矿作用,进一步发展了地幔柱构造理论的实践性,有新的发现与创新[1,2]。
2002年,翟裕生院士指出“幔枝构造”作为一种新的学术观点,为进一步研究地幔柱与成矿关系打下了良好基础。
早在1991年,著名大地构造学家哈因院士指出“地幔柱构造和热点活动理论已成为当今地质学、地球物理学、矿床学及至生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域,它的形成和演化及动力学观点被称为是继大陆漂移和板块构造以后的第3次地学浪潮”[3]。
铀成矿理论与找矿方法探讨
铀成矿理论与找矿方法是一个复杂而多学科交叉的领域。
以下是对铀成矿理论与找矿方法的一些基本探讨：
一、铀成矿理论
1. 铀成矿的地球化学条件：铀在地球上广泛分布，但并不是所有地区都能形成铀矿床。
铀成矿需要特定的地球化学条件，如适当的温度、压力、酸碱度、氧化还原电位等。
2. 铀成矿的地质条件：铀矿床通常形成于特定的地质环境中，如沉积岩、变质岩和火山岩等。
这些岩石中的铀含量较高，且易于被还原成可溶性的铀化合物。
3. 铀成矿的物理化学过程：铀成矿过程中涉及复杂的物理化学过程，如铀的溶解、迁移、沉淀等。
这些过程受到多种因素的影响，如温度、压力、pH值、氧化还原电位等。
二、找矿方法
1. 地质调查：通过地质调查，了解区域的地质背景、岩石类型、构造特征等，为寻找铀矿床提供线索。
2. 地球化学测量：利用地球化学测量技术，测定岩石中的铀含量，判断是否有铀矿床存在。
3. 地球物理测量：通过地球物理测量技术，如重力测量、磁法测量等，可以发现地下隐伏的铀矿床。
4. 遥感技术：利用遥感技术对地表进行成像和分析，可以发现与铀矿床相关的地质信息和异常。
5. 探矿工程：通过探矿工程，如钻探、坑探等，可以直接揭露地下矿体，确定铀矿床的规模和品位。
总之，铀成矿理论与找矿方法是一个不断发展和完善的领域。
随着科学技术的进步和研究的深入，我们对铀成矿理论的认识将更加深入，找矿方法也将更加高效和准确。
地幔软流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述地幔软流程指的是地幔中发生的流动性很大的区域。
地幔软流程在地质学和地球物理学领域中具有重要意义，其形成原因与作用也备受研究者关注。
本文旨在探讨地幔软流程的定义、形成原因以及作用，并总结其在地球演化过程中的重要性。
同时，也将展望未来地幔软流程研究的方向，为更好地理解地球内部动力学提供参考。
1.2 文章结构本文将首先介绍地幔软流程这一概念，包括其定义、产生原因以及相关理论基础。
然后将讨论地幔软流程在地质学领域的重要性，以及其在地球内部运动和热力学过程中的作用。
最后，文章将总结地幔软流程的重要性，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨地幔软流程在地球内部构造和动力学过程中的重要性，并阐明其在地质演化和岩石圈运动中的作用。
通过分析地幔软流程的定义、形成原因和作用，旨在帮助读者更好地理解地球内部的复杂结构和演化过程，进一步推动地球科学领域的研究和发展。
同时，本文也旨在探讨地幔软流程在未来地球科学研究中的重要性和潜在研究方向，为相关学者和科研人员提供思路和启示。
通过本文的阐述，希望能够促进对地幔软流程这一关键地质过程的深入理解，为地球科学领域的进一步探索和发展做出贡献。
2.正文2.1 地幔软流程的定义地幔软流程是指地幔中发生的一种流动性较高的流体运动现象。
地幔软流程通常发生在地幔的上部，具有较高的温度和压力条件，使得岩石表现出类似流体的性质。
地幔软流程主要由流体包裹的固体颗粒组成，这些颗粒可以随着流体的运动而流动。
地幔软流程与传统的岩浆运动不同，其流体性质使得其运动更为复杂和微观。
地幔软流程的特点包括流速较快、体积变化较大、温度和岩石性质的变化较为显著。
地幔软流程可以在地幔中传递热量和物质，对地球内部的构造和动力学过程产生重要影响。
总的来说，地幔软流程是地幔中一种重要的流动现象，对地球内部的热力学和动力学过程起着关键作用。
通过研究地幔软流程，可以深入了解地球内部的结构和演化。
世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式近年来，随着能源需求的增长和可再生能源的发展不够成熟，矿产能源的重要性有所突显。
其中，铀作为一种富含能量的矿产，更成为世界范围内争夺的对象。
为了更好地认识矿产铀的产出，下面将围绕“世界主要砂岩型铀矿产铀盆地的六种演化模式”进行阐述。
第一种演化模式：古老裂谷洼地型。
这种演化模式通常出现在早期地质环境中，其定位一般靠近板块边缘，因板块的拉伸和破碎而铀可以富集。
经过数十亿年的历史运动，地下的水流逐渐调整，并因与岩层结构不同而发生改变，导致铀分布的不均匀性升高。
第二种演化模式：构造隆起型。
这种演化模式形成较为普遍，其因为强烈的地壳形变，造成了区域性隆起。
其内部斜坡的地下水流通较容易，因此，砂岩堆积结束后，水流逐渐将铀沉积在整个隆起区域内。
这种模式在印度次大陆中较为常见。
第三种演化模式：古海侵入型。
这种模式主要是指在后寒武纪、奥陶纪和泥盆纪中，因为古海洋的侵袭，使得堆积物沉积。
同时，侵入的海水也会影响到了地下水的流通，导致铀得以富集。
第四种演化模式：水动力输送型。
这种模式一般发生在大尺度的河流、三角洲和陆棚区域内，因河流、海水的流动，铀矿物可以被冲刷到地表。
随着化学过程的进行，矿物中的铀离子浓度逐渐降低，同时矿床的厚度也相应的降低。
这种模式在环地中较为常见。
第五种演化模式：休眠-再激活型。
这种模式中，最初的泥沙堆积结束后，矿床内的地下水逐渐干涸，使得铀离子的富集逐渐减少。
这样的丰富程度减少可以持续数以十―数百年之久。
但经过一定的时间，内部的结构被改变再次受到的化学作用，铀离子从而得以再次富集。
第六种演化模式：后侵入锆石的准同位素132型。
在该模式中，锆石过程中经过化学作用，陆地流失了大量的微量元素。
其中就包括铀及其子体系物质，使得铀逐渐富集起来。
此外，该模式中的化学过程也会延长地质时间的作用，影响矿床的分布。
总体来看，以上六种演化模式均在不同地质历史环境中发生。
对于不同类型的铀矿石来说，了解其形成机制和富集规律，可以帮助我们更好的寻找和利用地下资源，为我们的生活和发展提供强有力的支持。
可靠储量：是指产于具有一定规模、品位和形态的已知矿床中的铀。
铀矿的工业指标：系指矿床储量的最低限量，最低可采品位和最低可采厚度。
歧化反应：在同一种元素中，同时进行着两种相反的化学反应，一部分原子或离子被氧化，另一部分原子或离子被还原，这种反应称为歧化反应，或叫自身氧化还原反应。
2UO2＋=UO22＋+U4＋类质同象置换：系指地球化学性质相近的元素以可变的数量在矿物晶格中相互转换。
铀矿物可分为四价铀矿物和六价铀矿物。
变生作用（非晶化作用）：系指在铀、钍衰变过程中放出的射线作用下和核裂变碎片的作用下某些含铀、钍矿物的晶体结构遭到破坏从而呈非晶态的现象。
同质多象：是指同种化学成分（石墨和金刚石），在不同的热力学条件下结晶成不同晶体结构的现象。
多型：是一种特殊类型的同质多象，是指化学成分相同的物质，形成若干种仅仅在层的堆积顺序上有所不同的层状晶体结构的现象。
放射性：系指铀、钍、镭等元素的原子核能自发地蜕变为另一种原子核，同时释放出α、β、γ射线的现象。
荧光：是在外来能量（紫外线）的激发下，矿物发光的现象。
岩浆铀矿床：又称侵入体内型或正岩浆铀矿床。
系指通过岩浆结晶分异作用直接富集形成的铀矿床。
伟晶岩型铀矿床：系指经结晶分异的残余酸性熔浆（极少为碱性熔浆）经冷凝结晶和气成交代而形成铀矿床。
热液铀矿床：是指由不同成因的含铀热水溶液，以及它们的混合热液，在适宜的物理化学条件下及各种有利的地质条件下，经过充填和交代等方式形成的铀的富集体。
蚀变围岩：因热液交代作用而引起的围岩变化称为热液蚀变，而蚀变后的岩石称为蚀变围岩。
有效孔隙度：对成矿有意义的孔隙度是有效孔隙度。
线性构造：系指具有线状延伸特点的断层和裂隙。
环型构造：系指由环型、半环型断裂以及岩墙群组成的构造形态。
层型构造：系指顺层断裂构造及层内裂隙构造。
花岗岩型铀矿床：是指与花岗岩体有紧密空间关系和成因关系的热液铀矿床产铀岩体：是指产有铀矿床的花岗岩体。
直线型构造组合：主要由两条或以上互相平行或侧列对称或锐角相截的夹持断裂构造组合。
含矿流体的成矿作用及矿产勘查广东韶关廖发科摘要：矿床是由含矿流体形成的，含矿流体的组成包括气体、液体、热流体、微量的造岩元素和成矿元素及呈细分散流形式的矿物等。
含矿流体的来源有地幔流体、岩浆流体、变质流体、沉积盆地热卤水流体和富含成矿元素的氧化带渗滤水，部分含有有用矿物细分散流或成矿元素的地表水体等。
势能是驱使含矿流体迁移成矿的主要因素。
含矿流体停止迁移的条件有：一为圈闭环境，二为势能平衡区，三为两种流体的混合区。
研究含矿流体停止迁移的条件，尤其是确定势能平衡区的具体产出位置（深度），温度与势能平衡区的具体产出位置（深度）的关系，对矿产勘查活动可能具有一定帮助。
矿产勘查必须把握含矿流体成矿的思路。
关健词：含矿流体来源迁移成矿作用矿产勘查1.引言矿产作为一种自然资源，对人类的发展、进步具有十分重要的作用。
矿产勘查是一项知识密集型的劳动，地质找矿要想取得成功首先要了解与矿床成因有关的成矿作用。
在地学界，有关矿床的成因及其对应的成矿作用一直以来是众说纷纭。
即使是同一矿床，不同的研究者对其成因也有不同的看法。
近年来，随着地球科学研究的深入与发展，含矿流体的成矿作用越来越引起各方学者的重视。
在漫长的地质历史时期，地质作用过程是非常复杂的，形成的矿床也是多种多样的，矿体的形态更是千姿百态。
广义上，除生物堆积形成的矿床外，几乎所有产于岩石圈及地球表面的矿床都与含矿流体的成矿作用有关。
含矿流体的成矿作用贯穿于矿床形成过程的始终。
含矿流体的流体特性和矿质沉淀作用方式决定了矿体具有各种各样的形态。
研究含矿流体的成矿作用、成矿作用方式对丰富矿床理论和提高地质找矿的成功率具有现实意义。
2.含矿流体的组成及其来源含矿流体的组成应包括四个方面，即气体、液体、热流体、微量的造岩元素和成矿元素以及呈细分散流形式的矿物等。
其中热流体（温度）对成矿元素的活化、迁移、结晶、交代成矿具有突出作用。
据1965年戴维思和亚当斯（Davis and Adams）的研究结果，1atm，450°C时，文石转化成方解石的反应时间仅为1分钟，而在室温时，反应时间增至4×1037年。
成矿地质流体体系的主要类型
刘建明;赵善仁;刘伟;储雪蕾;常旭
【期刊名称】《地球科学进展》
【年(卷),期】1998(13)2
【摘要】地壳中可划分出五大类不同的成矿地质流体体系：①与大陆地壳中—酸性岩浆热事件有关的热液流体体系；②与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系；③与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系；④与区域变质作用有关（含与大型剪切带有关）的变质流体体系；⑤与地幔排气过程有关的深部流体体系。
简要讨论了每个成矿流体体系的发生、演化、特征和成矿作用。
并指出，成矿地质流体体系的时间—空间演化动力学轨迹实际上就是热液矿床的相继定位以及有关的矿床系列不断被完成的过程，这也就是我们所要认识的、矿床在时间和空间上的成矿规律。
【总页数】5页(P161-165)
【关键词】地质流体;流体体系;热液成矿;成矿地质;类型
【作者】刘建明;赵善仁;刘伟;储雪蕾;常旭
【作者单位】中国科学院矿物资源探查研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】P611.1
【相关文献】
1.金矿成矿规律、主要矿床类型及成矿地质特征 [J], 贺生彩;王东辉
2.金矿成矿规律、主要矿床类型及成矿地质特征 [J], 姚亚洲;杨继强
3.流体研究及成矿地质流体体系的主要类型 [J], 江元生
4.地质流体自然类型与成矿流体类型 [J], 肖荣阁;张宗恒;陈卉泉;张汉城
5.新疆那拉提成矿带主要成矿类型、控矿地质因素及成矿规律探讨 [J], 王海涛;高纬;马海军
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地质学知识：铀矿床的成因探析及开发利用铀矿床是能源资源储备的重要组成部分，在能源稀缺的今天更显得尤为重要。
掌握铀矿床的成因探析以及开发利用对于社会的可持续发展有着不可替代的作用。
1.铀矿床的成因探析1.1自然条件铀矿床是在自然条件下形成的，主要取决于地质构造和矿物地球化学条件。
铀矿床的形成需要稳定的地质结构和一定的矿化流体来源和循环，因此常出现在构造稳定的盆地、洼地、断裂带和火山口等地。
1.2矿物作用铀矿床的成因和矿物作用密切相关。
在含有铀元素的岩石中，通过钠长石、方铁矿等含钒、钛、钒铁矿物的富集作用，逐渐形成含铀矿物。
铀的氧化会使其与磷酸根或碳酸根结合，形成铀矿物，并在地球深处富集形成矿床。
铀矿床的成因与成矿地质条件息息相关，只有分析这些地质条件,才能更准确地预测铀矿床，寻找到更多优质的铀矿石，对于保障能源安全起着非常重要的作用。
2.铀矿床的开发利用铀矿床的开发利用主要涉及四个环节：勘探、选矿、提取和加工。
这其中勘探是决定开采成败的重要环节。
2.1勘探铀矿床地质环境复杂，矿体含量低，因此铀矿床的勘探难度较大。
要寻找到铀矿床，需要通过地球物理、地球化学、岩石学等方法，综合分析各类地质信息并进行地下勘探。
勘探的目标是确定铀矿床的分布规律、规模和质量，确定各种条件和指标，寻找到矿床。
2.2选矿铀矿床的选矿主要是根据矿床或矿石中的化学、物理性质的差异或不同比例、大小的粒度等，采取机械、重选、浮选、潜水等方法，将中铀、富铀、矸石等分离出来，为后续的提取、加工等工序提供优质矿石，从而提高铀综合回收率，降低成本。
2.3提取铀矿床的提取主要是利用化学或物理方法将铀元素从矿石中提取出来。
利用化学浸出、反渗透、氯化溶解等方法，将铀分离出来，过程中还需要对废水、废渣进行有效处理和回收。
这个环节的优质处理技术能有效提高从铀矿床中提取铀的效率，减少对环境的污染。
2.4加工铀元素提取后，还需要进一步加工成合适的铀化合物或金属，以便供应给核电站等市场。
矿床成矿模式与成矿机制分析矿床是自然界中存在的含有矿物资源的地质实体，其形成过程与多种因素相互作用密不可分。
研究矿床的成矿模式和成矿机制，可以帮助我们更好地理解矿床的形成规律，为矿产资源的勘探和开发提供科学依据。
矿床的成矿模式是指一类或几类具有相似地质特征、形成规律相近的矿床的总称。
研究成矿模式可以帮助我们在大范围内寻找潜在的矿产资源。
不同的矿床成矿模式由于地质条件的不同而呈现出差异性，包括岩浆型矿床、热液型矿床、沉积型矿床等。
岩浆型矿床是由于岩浆侵入地壳或火山喷发活动而形成的，如铜矿、铁矿等；热液型矿床主要由于流体在地壳中运移沉淀而形成，如金矿、银矿等；沉积型矿床是在地壳表层沉积过程中形成的，如锰矿、磷矿等。
不同的成矿模式对应不同的矿床类型，因此研究不同类型的成矿模式对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
矿床的成矿机制是指矿床形成的地质、物理、化学等多种因素的相互作用关系。
研究成矿机制可以揭示矿床形成的动力学过程，包括物质来源、运移过程、沉积过程等。
成矿机制的研究需要对矿体的地质构造、岩石组成、矿物组成等进行综合分析，从而找到成矿物质的来源和富集机制。
例如，金矿的形成主要受到地下水中的金属元素的迁移和沉淀而成，需要优良的地质构造和适宜的地下水条件。
铜矿的形成则与岩浆活动和后期热液流体运移密切相关。
通过研究成矿机制，我们可以预测潜在矿床的存在，并且根据成矿机制指导矿产资源的勘探工作。
矿床的研究与实践紧密结合，通过野外调查、室内实验、地球化学分析和物理性质测试等多种手段开展。
野外调查是研究矿床最直接的方法之一，通过对矿床的地质特征进行观察和描述，可以初步了解矿床的形成过程和规律。
室内实验是通过模拟地质条件，对矿物、岩石进行实验研究，从而揭示成矿过程和机制。
地球化学分析是通过对矿石、岩石和水等样品进行化学分析，确定其中的元素含量和组成，从而确定成矿物质的来源和沉积机制。
物理性质测试是通过测量和分析矿石、岩石的物理性质，如磁性、电性、热性等，从而了解矿床的地质特性和形成过程。
成矿规律、成矿机制、找矿方向一、成矿规律成矿规律是指地球内部物质运动和地壳演化过程中形成矿产资源的一种规律性表现。
它是通过对矿产资源分布、矿床类型、矿化蚀变带等进行系统研究，总结归纳出来的。
成矿规律可以帮助我们理解矿产资源的形成机制，指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿规律的分类根据地质成因的不同，成矿规律可以分为热液成矿规律、沉积成矿规律、变质成矿规律和岩浆成矿规律等。
- 热液成矿规律：热液成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中，由于热液作用而形成的矿床。
常见的热液成矿规律有热液相分离规律、热液活动形成规律等。
- 沉积成矿规律：沉积成矿是指在地壳形成和演化过程中，由于沉积作用而形成的矿床。
常见的沉积成矿规律有河流沉积规律、海洋沉积规律等。
- 变质成矿规律：变质成矿是指在岩石圈物质循环过程中，由于岩石圈内部高温高压作用而形成的矿床。
常见的变质成矿规律有接触变质规律、区域变质规律等。
- 岩浆成矿规律：岩浆成矿是指在岩浆活动或岩石圈物质循环过程中，由于岩浆作用而形成的矿床。
常见的岩浆成矿规律有火山喷发规律、岩浆侵入规律等。
2. 成矿规律的研究方法研究成矿规律的方法主要包括地质调查、地球化学分析、物理勘探、矿床模拟实验等。
通过对矿产资源的地质调查和研究，可以获取矿床的空间分布、岩相特征、矿石特性等信息，从而总结出成矿规律。
二、成矿机制成矿机制是指矿产资源形成的物理、化学和地质过程。
了解成矿机制可以帮助我们理解矿床的形成过程，从而指导矿产资源的勘查和开发工作。
1. 成矿物质来源成矿物质来源主要有地幔、地壳和外部输入三个方面。
地幔来源的成矿物质主要是岩浆和热液，地壳来源的成矿物质主要是沉积物和变质岩，外部输入的成矿物质主要是降水和大气等。
2. 成矿过程成矿过程包括物理、化学和地质过程。
物理过程主要是岩浆侵入、岩浆喷发、热液活动等；化学过程主要是热液作用、溶解沉淀、离子交换等；地质过程主要是构造运动、沉积作用、变质作用等。
第21卷2005年 第4期7月铀 矿 地 质Uranium GeologyVol.21J ul.No.42005地幔流体与铀成矿模式巫建华1,2,刘 帅2,余达淦2,章邦桐1(11南京大学地球科学系,江苏 南京 210093;21东华理工学院,江西 抚州 344000)[摘要]近年来的研究显示,火山岩型和花岗岩型铀矿具有早、晚两期铀矿化,其中早期铀矿化具有地幔流体成矿作用的特征。
本文讨论了地幔流体及其成矿作用以及早期铀矿化的特征,提出了地幔流体铀成矿模式,强调构成成矿热液主体的∑CO 2、U 和H 2O 分别来自不同的源区,∑CO 2来自地幔流体,U 主要来自地幔流体上升途径的围岩,H 2O 主要来自地幔流体及其上升途径的围岩。
[关键词]地幔流体;铀成矿模式;早期铀矿化[文章编号]100020658(2005)0420196209 [中图分类号]P598 [文献标识码]A[收稿日期]2004208209[作者简介]巫建华(1960),男,教授,2005年在南京大学地球科学系获博士学位。
流体作为地球内部的一种重要介质,其重要性被越来越多的研究者所认识[1]。
流体的存在和运移是形成各种矿床的必要条件,是矿质集聚和发生成矿作用的前提[1]。
地幔流体的成矿作用之所以被广大地质工作者所重视,是因为:(1)地幔流体具有充足的流体来源和稳定的热源条件,使成矿系统能够长时间维持;(2)地幔流体具有较高的溶解能力,含有丰富的矿化剂;(3)地幔流体在穿越地壳向上迁移的过程中,既可激发、活化地壳中的矿质,也可促进浅部流体的循环对流,萃取更多的成矿物质[1]。
地幔流体参与许多大型、超大型金属、非金属以及油气矿产的成矿作用,已得到了国、内外大量实例的证实。
研究表明,西澳大利亚Y igarn 地块太古宙金矿成矿物质来自地幔流体,同时壳幔混合流体从围岩中萃取了金;地幔流体不仅为南澳大利亚奥林匹克坝U 2Cu 2Au 2REE 矿床提供了成矿物质,而且是成矿流体的重要来源;南美巴西、玻利维亚及非洲尼日利亚的锡矿带、加拿大Cent ral Sup rior 金矿的成矿过程中,地幔流体起了重要作用;我国内蒙古白云鄂博REE 2Fe 2Nb 超大型矿床、胶东金矿、湖南万古金矿、四川大水沟碲(金)矿床、冀西北地区金银矿床、湖南柿竹园W 2Sn 2Mo 多金属矿床、云南金顶Pb 2Zn 矿床、云南三江金矿成矿带、小秦岭金矿田、吉林夹皮沟金矿田以及世界各地与碱性岩有关的金矿等成矿过程均有地幔流体的参与;我国黔西南低温卡林型金矿的成矿过程也可能存在地幔流体的参与;与热泉发育有关的热泉型金矿也是地幔流体参与成矿作用的极好例证。
地幔流体在油气和许多非金属矿床形成过程中也有重要意义,日本一些富CH 4气井、我国松辽盆地沿深大断裂分布的天然气井、胜利油田天然气都存在地幔流体的参与[1]。
同样,华南花岗岩型铀矿、下庄与基性脉岩有关的“交点型”铀矿、相山火山岩型铀矿的成矿作用也第4期巫建华,等:地幔流体与铀成矿模式・197 ・被认为有地幔流体的参与[2～4]。
许多研究者提出,华南地区花岗岩型和火山岩型铀矿床与中生代地幔柱活动有关[5～6],深源成矿作用在成矿过程中起着重要的作用[7～15]。
本文根据华南花岗岩型和火山岩型铀矿早期成矿所显示的地质特征,提出地幔流体的铀成矿模式,强调构成成矿热液主体的∑CO2、U和H2O 分别来自不同的源区,∑CO2来自地幔流体, U主要来自地幔流体上升途径的围岩,H2O 主要来自地幔流体和地幔流体上升途径的围岩。
1 地幔流体及其成矿作用地幔流体是指赋存于地球内部以富碱(K、Na、Li)、富挥发份(CO2、S和H2O)及原始气体(3He和36Ar)为特征的超临界流体,它具有独特的溶解和输运能力,极强的渗透能、化学反应能及反应速度极高的热容、萃取能力和分相不混溶性[1,16]。
地幔流体不仅在地幔中产生交代作用,而且在穿过上地幔,与地壳岩石产生强烈的交代作用,导致壳源成矿元素大规模活化转移,因而有利于形成大型、超大型矿床和巨大的矿带[1]。
在各种金属、非金属以及油气矿产的成矿过程中,地幔流体作用的特征在不同地区、不同矿种的表现虽然不尽相同,但许多特征有相似之处,主要表现在[1]:(1)深大断裂是地幔流体活动的有利通道,地幔流体成矿作用往往具有深大断裂构造背景;(2)地幔流体成矿作用往往随幔源岩浆活动;(3)地幔流体活动过程中,可以由原生流体激发、活化地壳中的矿质,同时也可以促进浅部流体的循环对流,萃取更多的成矿物质。
因此,地幔流体活动伴随大规模成矿作用,形成大型、超大型矿床或矿集区;(4)地幔流体是一种富含碱质和硅质的高温C2H2O流体,具有较高的溶解能力,并含有丰富的矿化剂。
地幔流体成矿作用过程中产生的围岩蚀变以碱交代、碳酸盐化、白云母化、绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化和萤石化等为特征。
但是,由于地幔流体参与地表流体循环,与地壳岩石发生物质和能量交换,产生复杂的围岩蚀变,因此,通常难以辨别典型地幔流体蚀变作用的特征。
(5)地幔流体是一种高温流体,有充足的流体来源和稳定的热源条件,能够较长时间维持成矿系统的热状态。
因此,地幔流体参与成矿所形成的矿床多为中高温热液矿床。
(6)H2O和CO2是地幔流体的主要气相组分。
因此,地幔流体成矿作用形成的矿床,其成矿流体的气相组分中H2O和CO2含量往往占有较大比例。
(7)地幔流体具有相对均一的稳定同位素组成范围,如δ13C的峰值为4‰～8‰,δ18O为6‰～10‰,δ34S在0‰附近,δD H2O为45‰～90‰,N(3He)/N(4He)为6～9 Ra。
地幔流体稳定同位素的组成是示踪地幔流体成矿作用的有利工具。
2 火山岩型和花岗岩型铀矿研究新进展迄今为止,我国已发现的铀矿床主要赋存在火山岩、花岗岩、碳硅泥岩和砂岩中,俗称火山岩型、花岗岩型、碳硅泥岩型和砂岩型铀矿。
其中,火山岩型和花岗岩型铀矿无论在矿床数量上还是在储量上都占据了主体地位,前者主要赋存在赣东北至浙西北的赣杭成矿带长英质火山岩(含次火山岩和与其有成因联系的爆破角砾岩筒)中,后者主要赋存在赣、闽、粤、湘、桂5省(区)交界处的南岭成矿带花岗岩中。
研究表明,以储矿岩石类型划分的火山岩型铀矿和花岗岩型铀矿具有相同的成矿机理,它们受同一构造岩浆(流体)体系控制[17]。
火山岩型铀矿存在两期铀矿化,早期铀矿化发生在120～140 Ma,矿岩时差小,常形成品位较高的大矿;晚期铀矿化发生在80～100Ma,矿岩时差大,形成的矿体为数众多,但一般品位较・198 ・铀矿地质第21卷低[9,10,18]。
花岗岩型铀矿除存在<100Ma的晚期铀矿化外,也存在早期铀矿化(122～138Ma),且后者常以富矿为主[13]。
特别是近10多年来,火山岩型和花岗岩型铀矿床的研究取得了许多新的进展,主要有:(1)铀矿化产于不同的岩石类型是受深源岩浆体(流体)定位的部位及成矿构造的发育程度控制,储矿岩石类型的差别仅是围岩不同而已[10,17]。
在空间展布上,火山岩型铀矿与次火山岩、花岗岩型铀矿与后火山侵入体存在密切的关系,铀矿床主要分布在产状变化的斑岩体或后火山侵入体突出部位的内、外接触带[11]。
所以,在铀矿勘查中要打破火山岩型铀矿和花岗岩型铀矿的人为界线,积极探索两者之间的内在联系和空间上的密切关系。
(2)相山铀矿田成矿溶液中富含CO2 [x(CO2)=4717%～7815%,平均为63%, x(H2O)=1212%～1516%,平均为14%][19],与地幔流体特征相一致,而不同于富含H2O [x(CO2)µx(CO2)]的壳源热液。
主成矿期流体包裹体具有较低的δ13C值(515‰～20‰)[4]。
同时,与成矿有关的黄铁矿显示非常大的δ34S值变化范围(19‰～17‰)[4],与Deines(1995)总结的E型金刚石情况相类似,表明地幔源区可能受到了再循环组分的影响。
与铀矿脉密切共生的萤石中,包裹体的δD值(50‰～174‰,大多数<60‰,平均为101‰)变化范围很大[4];方解石水云母矿物的氧同位素资料表明:矿前期溶液的δ18O H2O为1154‰～5112‰、成矿期为2108‰～1183‰、矿后期为9114‰～0118‰[19]。
鉴于地幔流体的δ18O H2O =6‰～10‰、δD H2O为90‰～45‰,中生代相山地区大气降水的δD H2O值大约为60‰、δ18O H2O=910‰[20],说明相山矿田矿前期成矿溶液以地幔流体为主、矿后期成矿溶液以大气降水为主、成矿期成矿溶液由地幔流体和大气降水按不同比例混合而成,暗示着成矿期存在地幔流体成矿作用。
下庄铀矿田仙石矿床石英流体包裹体的δD H2O值相对稳定,成矿期为65‰～34‰、成矿后为54‰;石英和方解石的氧同位素资料表明:δ18O H2O值变化范围较大,矿前期的δ18 O H2O为415‰～512‰、成矿期为114‰～616‰、矿后期为513‰～016‰[3];新鲜、未蚀变辉绿岩的δ18O值为713‰～810‰、蚀变辉绿岩的δ18O值为816‰～911‰[3],新鲜花岗岩的δ18O值为7152‰～7191‰、绿泥石化花岗岩的δ18O值为8199‰、红化蚀变花岗岩的δ18O 值为10170‰[2],说明蚀变岩石的δ18O值明显升高,暗示成矿流体与地幔流体有关。
(3)花岗岩的铀成矿实验表明,在流体与熔体共存相中,铀趋向熔体;在流体与结晶熔体共存相中,铀趋向流体(赵斌等, 1996)。
这说明在地壳的熔融过程中,铀趋向富集于长英质熔融体;在长英质熔融体结晶分异过程中,铀趋向富集于流体。
刘小于(1991)采用锆石铀分配系数计算了相山火山2侵入岩原始岩浆的铀含量,并利用诱发裂变径迹法测定了流纹英安岩、碎斑熔岩和花岗闪长岩石英斑晶内熔浆包裹体的铀含量,发现原始岩浆的铀含量远高于岩浆库晚期粒间岩浆的铀含量[18],说明确有大量的铀在岩浆演化过程中从岩浆向热液中转移。
(4)碳同位素研究表明,火山岩型和花岗岩型铀矿的δ13C的平均值为816‰～610‰,说明碳主要属幔源型[9],指示铀成矿过程中的矿化剂来源于地幔。
(5)铀矿中发现高温蚀变和高温矿物,说明在铀成矿中存在高温热液。
如下庄337矿床、诸广201矿床的成矿温度高达300～350℃(蒙晓莲等,1990),下庄333矿床广泛发育云英岩、电英岩等电气石2黑云母相气液高温交代蚀变岩和以晶质铀矿、白钨矿、电气石矿物组合为特征的气液高温铀矿石类型[7,21];相山矿田的矿床中出现红砷镍矿以及铀、钍混合的特殊矿石建造;盛源矿田65矿床含有黄玉,其含量可高达10%以上[10]。
诸广、贵东花岗岩型铀矿早期铀矿化形成的围第4期巫建华,等:地幔流体与铀成矿模式・199 ・岩蚀变以碱交代为特征,主要为钾长石化、白云母化、绢云母化、伟晶岩化、绿泥石化和赤铁矿化,近矿围岩蚀变主要为云英岩化、电气石化。
