热液铀矿床成矿作用中绿泥石化的特征及成矿意义研究

热液铀矿床在我国主要指花岗岩型和火山岩型铀矿床，是我国目前已探明储量和正在开采的最重要的铀矿类型，绿泥石化是这两类铀矿类型中最广泛发育的一种成矿期热液蚀变，矿山开采证实以绿泥石化为特征的绿化型矿石不仅是传统硅化型矿石的重要补充类型，而且往往构成富矿类型。本项目将通过野外地质调查、主量与微量元素含量分析及电子探针、微区XRD、LA-ICP-MS等原位分析技术和40Ar/39Ar定年技术并结合裂变径迹法和溶浸实验，确定绿化型矿石的矿物共生组合、绿泥石的主量元素和微量元素特征、化学类型、形成时代、原岩和绿化矿石中铀的赋存状态等，探讨绿化型矿石的形成环境与形成机制。该研究对深化热液铀矿成矿理论研究、指导热液型铀矿找矿和矿山正在开展的原地爆破浸出采矿和堆浸采矿工作均具有重要的指导意义。

绿泥石化是热液铀成矿过程中最重要的蚀变作用之一。项目选择我国两类最主要的热液型铀矿床（花岗岩型和火山岩型）探讨绿泥石化特征及绿泥石化与铀成矿关系，其中花岗岩型铀矿床主要有诸广矿田的201、302、361矿床，下庄矿田的333、337矿床，桃山矿田的6217、6214矿床，火山岩型铀矿床主要有相山矿田的沙洲矿床、邹家山矿床。在对上述矿床（点）野外地质调查绿泥石化特征和采集代表性样品的基础上，室内对样品中绿泥石的分布特征进行了系统的研究和总结，研究了上述矿床中绿泥石化岩石及绿化型铀矿石中绿泥石的矿物共生组合类型及绿泥石的化学组成，划分了绿泥石的化学类型，计算了绿泥石的n(Mg)/n(Fe＋Mg)、nAl/n(Al+Mg+Fe)、AlⅣ、n(Fe)/n(Fe+Mg)等特征值及它们之间的关系，探讨了绿泥石及绿化型矿石的形成环境与形成机制；根据广泛采用的经验公式计算了绿泥石的形成温度，320和沙洲矿床等采用绿泥石化学成分测定计算的绿泥石形成温度，与包裹体研究成果可以互相对比和印证，进一步肯定了该计算方法的可靠性。开展了室内微区观察与测试、裂变径迹实验和溶浸实验，初步查明了原岩及绿化型矿石中活性铀含量，为揭示绿化型富铀矿石形成过程中铀的活化、转移和沉淀机理等富铀矿石的形成机理提供了初步的证据。研究结果表明铀可以在黑云母和长石的蚀变过程中活化和释放出来，并被蚀变过程及铀成矿过程中新生成的绿泥石等矿物吸附，使活性铀重新变成了固定铀。因此黑云母和长石的绿泥石化活化了花岗岩中的铀，而与铀成矿同期新生成的绿泥石则可吸附和沉淀流体中的铀。