地幔去气与铀成矿的关系——以江西相山火山岩型铀矿为例

江西相山铀矿床，位于中生代赣一杭火山岩带相山火山塌陷盆地内，是中国目前发现的最大的火山岩型铀矿床，其独特的成矿环境及成矿机理为国内外地质界所瞩目。本论文主要运用岩石学、构造学寸流体包裹体地球化学、同位素地球化学、热力学方法，从相山铀矿床的成矿构造演化、成矿流体、岩石蚀变特征、成矿物质同位素组成特征以及热力学计算等方面对地慢去气特征、过程以及其与铀矿化的关系进行了详细的研究。本研究取得了以下主要认识：1、构造活动对成矿过程起到重要作用。区域深大断裂构造、慢源岩浆活动和碱交代蚀变作用，是相山铀矿田地（量去气作用产生的地慢流体参与成矿作用的有利条件和证据。2、热力学计算表明成矿期前成矿热液pH值为9．50，呈碱性；成矿期前，UO2（CO3）22-、UO2（Coa）44-两种形式迁移的U占总U的99.96％，即矿床中成矿期前的铀主要是以这两种形式迁移的。3、氦一氢同位素研究表明，相山铀矿床的成矿流体由富CO2和3He的慢源流体与贫CO2的大气成因流体混合而成。相山铀矿床成矿热液中的CO2总体属于慢源碳，主要是由地慢或分布在铀矿床中的漫源基性脉岩提供的，而且大部分是在地壳拉张作用期间由地慢去气作用产生而上升形成了成矿热液。4、相山铀矿田成矿期前的流体包裹体中气泡较大，气体含量较高，表明包裹体捕获时压力较大；成矿期和成矿后的包裹体中气泡较小，并存在大量的纯气相包体，通过激光拉曼分析测得的物相峰值极低，表明包体中所包含组分的含量极低。而且大量成矿期纯气相包体的发现也说明其是在去气过程中捕获的从成矿热液中释放出的气体。从成矿期前到成矿期后，CO2含量减小的变化。也说明了成矿作用中发生了减压去气过程。5、在铀成矿过程中，共发生了两次去气作用。第一次地慢去气作用产生并把C仇带入到成矿热液中，第二次成矿流体去气作用正好相反把CO2从成矿热液中带出。地慢去气作用产生富CO2+H2O的地慢流体运移到地壳浅部与大气降水混和，富含矿化剂的成矿溶液由此可以有效地从赋矿围岩（中酸性火山岩和盆地基底地层）中萃取出成矿所需的U。第一次地慢去气作用产生的富CO2+H2O的地慢流体为成矿提供了最充足的矿化剂（CO2），是成矿作用得以发生的最基本最重要的条件。