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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-、Fe2+,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。
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单位核工业二〇三研究所; 核工业北京地质研究院; 核工业二三〇研究所
