四川攀枝花505地区混合岩地球化学特征及其与铀成矿关系

摘要

康滇地轴位于扬子地台西缘,地质构造复杂,该区的地层、岩石、构造以及矿产资源历来都是研究的重点和热点。该区铀矿化类型多样,铀矿点和异常星罗棋布,其中变质混合杂岩中的铀矿化多年来一直是探求铀矿找矿的突破点之一。本文通过对攀枝花505地区混合岩的地质学、岩石学、地球化学特征的系统综合分析研究,探讨含矿岩石配套的主、微量元素地球化学特征、形成环境及其与铀矿化的关系,主要取得以下几点初步认识:
　　 (1)505地区受混合的岩石以斜长角闪岩(片岩、变粒岩)和斜长片麻岩为主。混合岩化表现为广泛发育的交代结构:新生的石英、石英-斜长石、斜长石浅色体；蠕英石结构、条纹结构和黑云母团块的暗色体,部分具有花岗结构等。混合作用在空间上主要发生在大田石英闪长岩体与晋宁期黑么花岗岩岩体间的古元古代地层中,发育角砾状、网脉状混合岩和均质混合岩等,其中均质混合岩成脉状分布。
　　 (2)505地区混合岩岩石地球化学为过铝质,钙碱性系列岩石,属花岗闪长岩类或英云闪长岩类,化学成分总体上SiO2在65％～69％,Na2O>K2O。常量元素不显示明显的岩浆演化趋势；稀土元素配分曲线为轻稀土富集重稀土亏损型,曲线有Eu的正异常和负异常,或没有Eu异常。La/Yb和∑REE可以区分两种混合岩类型,La/Yb>20,∑REE≤100,为含白云母均质混合岩；La/Yb<10,∑REE=50～300,为部分均质混合岩和变质岩。混合岩相对变质岩具有稍高Rb,低Nb、Y的特点。
　　 (3)505地区混合岩化作用产生的浅色体成分上富钠,以富斜长石(钠-更长石)、石英为主,并以出现钾长石为特征。混合岩与变质岩化学成分比较,明显增加的氧化物有Na2O、SiO2、Al2O3:略有增加的有K2O,等活动组分；明显减少的氧化物有:MgO,CaO,Fe2O3等非活动组分,其他元素氧化物含量没有本质的差异。这可能用深熔作用成因来解释。和常规深熔作用产生的产物对比,有一些微小的差异,如,稀土元素表现出分异,混合岩(或新成体)和原岩对比碱质总量有所增加等,并非完全的等化学过程。这表明,混合岩化并非完全等化学过程,显示505地区混合岩化中有岩浆分异或非原地深熔物质的加入。
　　 在混合岩化过程中出现钠质交代和钾长石交代,这种深熔的长英质组分是晚期分异的结果,它不同于碱质流体的交代作用。
　　 (4)已发现的铀异常和矿化均产出在区域性断裂F3西侧的近东西向断裂带—F1、F2断裂带内,该控矿断裂发育在混合岩带内或接触带附近,带内特别发育黝帘石-绿帘石-绢云母-白云母等退变质蚀变,有铀矿化产生。在地表,由多条平行的剪切性质的断层构造组成,在剖面上断裂可能形成斜列式。在断裂含矿部位裂隙发育,黄铁矿化、硅化、碳酸盐化-绿泥石化等热液蚀变强烈,显示有热液活动的特点。热液成矿作用时期是505地区铀矿化的主矿化期,已经证实有工业铀矿化的存在。
　　 (5)混合岩中的中低温热液蚀变组合表明流体可能来自大气降水和热循环水。区内广泛发育碳酸盐化,地表和浅部多为硅化,深部多为碳酸盐化的蚀变分布特点,显示有深部流体的可能,但深部暂时没有发现明显的大规模的碱质交代带。至于成矿流体到底是来自于深部还是来自大气降水和热循环水还有待于深入研究。
　　 (6)含矿的岩石具有Eu负异常,轻重稀土平坦,明显的V型稀土配分曲线,La/Yb和∑REE变化与混合岩和变质岩相似,表明铀成矿来自于与混合岩化作用有关的热液活动。本区斜长角闪岩铀含量低,为20×10-6,而混合岩铀背景值显著提高,达30x10-6,在断裂带内的混合岩铀含量增高,可达39×10-6；矿化地段U-Th分离,铀可能来自于其混合岩本身。混合岩化和断裂构造是主要的控矿因素。据此提出505地区铀成矿可能的模式。