粤北书楼丘铀矿床黄铁矿原位微量元素、硫同位素组成及矿床成因指示

作者：刘文泉; 刘斌^*; 罗强; 祁家明; 吴建勇; 魏文芳

来源：地球科学, 2022, 47(01): 178-191.

• LA-MC-ICP-MS
• 微量元素
• 硫同位素
• 成矿流体
• 书楼丘铀矿床
• 矿床学

书楼丘铀矿床作为长江铀矿田重要的组成部分之一,其成矿流体特征、来源及成矿环境研究相对较少.依据黄铁矿晶型特征及其与其他矿物共生组合特征,将书楼丘铀矿床中脉石矿物黄铁矿的形成划分为成矿前期(Py Ⅰ)、成矿期(Py Ⅱ)及成矿晚期(Py Ⅲ)三个时期,成矿期又被划分为成矿早阶段(Py Ⅱa)和主成矿阶段(Py Ⅱb).采用激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(LA-MC-ICP-MS)对成矿前期、成矿期形成的黄铁矿进行微量元素及硫同位素分析.结果表明,书楼丘铀矿床Py Ⅰ中Co、Ni含量大部分低于检出限,Py Ⅱa和Py Ⅱb中Co/Ni比值主要介于1～5之间,为热液成因. Py Iδ34S值为0.41‰～2.02‰,显示了地幔硫特征;Py Ⅱaδ34S值为-9.15‰～-11.3‰,与贵东复式花岗岩体黄铁矿(-10.9‰～-7.10‰)基本一致,贵东复式花岗岩体与诸广复式花岗岩体毗邻且成因相同,由此推测Py Ⅱa的硫来自诸广山复式花岗岩体;由成矿早阶段到主成矿阶段,黄铁矿δ34S值明显升高(-9.15‰～-11.3‰增加到-4.58‰～-8.48‰),表明成矿流体氧逸度降低,成矿早阶段氧化性流体淋滤赋矿围岩中的铀形成富铀流体运移,主成矿阶段富铀流体转变为还原环境,导致铀沉淀.结合黄铁矿微量元素特征可知,书楼丘铀矿床成矿前期热液流体为高温碱交代热液,成矿期热液流体为中低温大气降水演化热液.

• 单位
  内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室; 南京大学