江西相山矿田主要铀矿化类型及其地球化学特征对比研究

李子颖，张万良

(1.核工业北京地质研究院，北京　100029；2.核工业二七0研究所，江西 南昌　330200)



江西相山矿田主要铀矿化类型及其地球化学特征对比研究

李子颖1，张万良2

(1.核工业北京地质研究院，北京100029；2.核工业二七0研究所，江西 南昌330200)

江西相山矿田发现近30个铀矿床，矿化与浅成超浅成侵入岩(次火山岩)关系密切，不管是划归火山岩型还是斑岩型矿床类型，均属于热液型矿床。从热液矿床的成矿构造特点分析，相山矿田铀矿化主要有隐爆碎屑岩型和蚀变岩型两大类，后者主要有水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型。通过收集资料，结合笔者完成的有关课题成果数据，对各铀矿化类型进行了地球化学的对比研究，结果表明：隐爆碎屑岩型矿石品位较高，U含量大多大于1%，SiO2、Na2O含量较低，P2O5含量较高，K2O/Na2O比值平均11.51，主要伴生元素有Hf、Sb、Cu、Pb、Zn、Zr等；水云母化蚀变岩型矿化的K2O/Na2O比值平均4.83，伴生元素有W、Pb、Mo、Th、Sb等；钠长石化蚀变岩型矿化的K2O/Na2O比值平均0.19，U与CaO、P2O5关系密切，伴生元素有Sr、Zr、Hf、Sc、W等。从钠长石化蚀变岩型，到水云母化蚀变岩型，到隐爆碎屑岩型，即随矿化岩石U品位的增高，稀土配分曲线呈现出从右倾向左倾有规律的变化。

隐爆碎屑岩；铀矿化类型；地球化学；相山矿田；江西

0　引　言

图1　相山铀矿田地质略图(据张万良和李子颖，2015)Fig.1　Sketch geological map of the Xiangshan uranium orefieldQ.第四系粘土、砾石；K2n.上白垩统南雄组红色砂岩、砂砾岩；K1e.下白垩统鹅湖岭组碎斑熔岩；K1d.下白垩统打鼓顶组砂岩、熔结凝灰岩；T3a.上三叠统安源组石英砂岩、页岩；Z.震旦系片岩、千枚岩；λζπ.流纹英安斑岩；γπ.花岗斑岩；γ.花岗岩

江西相山矿田是我国铀矿大基地建设的重点矿区，是一个热液型铀矿田[1]，以前，对矿田的矿化类型通常根据蚀变矿物组合划分为碱交代型和萤石-水云母型，并对两种矿化类型进行了地球化学特征的对比研究[2-3]*中国核工业地质局《华东铀矿地质志》编写组.华东铀矿地质志. 南昌：核工业二七0研究所. 2005.，然而，近年来，在相山矿田开采和深入找矿过程中，不断发现特富铀矿脉现象，这种矿脉厚度不大，品位特高，U含量多大于1%，两侧发育蚀变岩型低品位矿化，这种富矿脉作为相山矿田的主要矿化类型，与碱交代型或萤石-水云母型矿化有本质区别，因此，相山矿田的矿化类型具有较大的深入研究意义。因为正确厘定、划分相山矿田矿化类型，明确主攻类型，不仅有助于我们深化相山矿田铀矿成矿规律和成因的认识，为找矿方向、勘查工作部署研究提供依据，同时，也是指导勘查成果取得的重要前提。为此，笔者从热液矿床成矿构造的一般特征分析入手，对相山铀矿田主要矿化类型进行了重新划分，并通过收集资料，包括笔者完成的有关课题成果数据，对各铀矿化类型进行了地球化学对比研究。

1　矿田地质概况

相山铀矿田位于钦杭成矿带北东段、赣杭构造火山岩铀成矿带南西端，铀矿主要产于相山火山侵入杂岩体内[3-7]，相山火山侵入杂岩体产于EW向、NE向及NW向多组基底构造的交汇部位，由火山喷发相酸性火山碎屑岩(夹沉积岩)、熔岩及火山期后浅成-超浅成侵入相斑岩组成(图1)。杂岩体平面形态呈椭圆形，东西长约20 km，南北宽14 km，面积约318 km2。火山岩系基底为震旦系变质岩及晚三叠世碎屑岩夹煤层，盖层为上白垩统南雄组红色碎屑岩和第四系。

浅成-超浅成侵入体如花岗斑岩(斑状花岗岩)、流纹英安斑岩、英安玢岩等较广泛分布，形态各异，花岗斑岩露头规模在南部较大，呈岩株状，矿物粒度较粗，曾有“斑状花岗岩”之称，往东部、北部，露头渐小，呈岩墙、岩脉状，至西部，露头少而小，为分散的岩滴状。流纹英安斑岩主要分布在西部或西北部。这种斑岩体分布特征与相山地区的铀矿床主要分布在北部或西北部的事实可能有内在的联系。

2　矿化类型

相山矿田发现近30个铀矿床，不管是划归火山岩型还是次火山岩(斑岩)型矿床类型，但归属热液矿床是没有疑问的。大量实例研究表明[8-9]，热液矿床的矿化类型主要包括：(1)脉型矿化。指成矿热液充填于具一定规模的张(剪)裂空间中，矿石(包括脉石)皆来源于热液沉淀，脉状矿床皆属此类；(2)细脉-浸染型矿化。指成矿热液既充填于厘米或毫米级破裂群中，又在小破裂附近母岩中通过更小微裂隙发生交代，形成浸染状矿化，矿石(包括脉石)只有一部分源于热液沉淀，雏形断裂控制的矿床即属此类矿化；(3)角砾岩型矿化。指成矿热液胶结由母岩组成的角砾，矿石(包括脉石)只有一部分源于热液沉淀，流体动力角砾岩与构造动力角砾岩控制的矿床即属此类矿化；(4)蚀变岩型矿化。指成矿热液全部交代或部分沉淀于构造岩如碎裂岩或糜棱岩，或矿化母岩中，矿石(包括脉石)只有少部分源于热液沉淀，斑岩型、蚀变碎裂岩型、蚀变糜棱岩型矿床即属此类矿化。

相山矿田至今未发现肉眼可见的沥青铀矿脉，即未发现典型的脉状铀矿化，但局部发现脉状的铅锌矿(图版Ⅰ中照片1)，脉幅几毫米至几厘米，局部近0.5 m，如河元背ZK9-10孔433 m的铅锌矿脉，厚0.48 m，Pb品位6.55%，Zn 14.65%，Ag 175×10-6。细脉-浸染型铀矿化往往达不到工业矿体的规范要求(图版 Ⅰ 中照片2)，也不是相山矿田的主要铀矿化类型。角砾岩型(包括上述的富矿脉)和蚀变岩型矿化在相山矿田广泛分布，是相山矿田的主要铀矿化类型(图版 Ⅰ 中照片3、4)。

按成因的不同，角砾岩一般可分成两大类型，一类是指由构造动力起主导作用形成的角砾岩，如断层角砾岩，另一类是指由流体动力起主导作用形成的角砾岩，如隐爆角砾岩等，这种角砾岩也叫流体角砾岩。根据汪劲草的研究成果[8]，流体角砾岩按碎裂程度可作如下分类(表1)。

相山矿田与铀矿化有关的角砾岩，角砾或矿物碎屑没有任何定向排列或构造受力迹象，属流体角砾岩类，角砾岩体规模不等，角砾大小不一，碎裂程度各不相同。巴泉隐爆角砾岩走向长110 m，宽19 m，垂深190 m，角砾大者达40 cm以上。邹家山等矿床见不少爆发角砾岩或超爆发角砾岩脉(图版Ⅰ中照片5、6)，脉宽数毫米到数厘米不等，最宽不超过1 m，有的超爆发角砾岩脉肉眼几乎见不到角砾，野外常用“岩粉”称之，杜乐天称为“泥脉”，因为从钻孔中取出来后是硬泥块，半个月后即酥散成末[3]。参阅章邦桐等对闽北570铀矿床和赣南6722铀矿床的研究成果[10-11]，本文将相山矿田广泛发育的与铀成矿有关的流体角砾岩统称为隐爆碎屑岩。

以隐爆碎屑岩为含矿岩石的隐爆碎屑岩型铀矿化是相山矿田的最主要矿化类型，除此之外，蚀变岩型矿化也较广泛分布。蚀变岩型铀矿化以云际矿床最为典型，云际矿床也可称为碱(钠)交代型铀矿床，除云际矿床外，在其他矿床中，在隐爆碎屑岩型矿体的外侧几乎都有蚀变岩型铀矿化的伴生。蚀变类型除钠长石化外，还有水云母化、萤石化、绿泥石化、方解石化等，蚀变岩型矿化品位较低，或仅是矿化蚀变带而已，但与隐爆碎屑岩(脉)的界线往往是截然的。

表1　流体角砾岩分类表[8]

照片1　充填的铅锌矿脉(右侧)(牛头山矿床北部ZK9-10, 433.40 m)

照片2　细脉-浸染型铀矿化(荷上矿床ZK41A-9, 101 m)

照片3　隐爆碎屑岩型铀矿化(河元背矿床ZK17-3, 797.60～797.80 m)

照片4　钠长石化流体蚀变岩型铀矿化(云际矿床265 m中段1号矿体)

照片5　隐爆碎屑岩型铀矿化(灰黑色)(邹家山矿床-90 m中段某采场, 隐爆细屑岩脉宽30～40 cm, 围岩为弱红化流纹英安斑岩)

照片6　数毫米宽的隐爆细屑岩脉(邹家山-130 m中段, 两侧红化, 围岩为流纹岩英安斑岩)

Plate ⅠMineralization characteristic photos of Xiangshan orefield in Jiangxi

张玉燕等2011年对这种隐爆碎屑岩(富矿脉)及其两侧分带特征进行了微观研究[12]，以居隆庵矿床为例，富矿脉及蚀变带产于碎斑熔岩中，富矿脉U含量44 755×10-6，紫色萤石呈脉状和团块状充填于构造岩中，矿石呈紫黑色，碎裂糜棱交代填隙结构，块状构造，矿物成分有原岩蚀变残余矿物(伊蒙混层粘土、石英和长石)、萤石及沥青铀矿、黄铁矿、辉钼矿等；矿旁蚀变带为低品位矿化岩石带，U含量1 203×10-6，红化明显，原岩的斑状结构得到保留，矿物组成包括原岩残留矿物以及钠长石、方解石、紫色萤石、黄铁矿等蚀变矿物；矿旁蚀变带外侧依次是近矿蚀变带、远矿蚀变带，蚀变作用依次减弱，直至正常围岩。

3　数据及分析

近年来，笔者在组织或参与有关科研项目过程中*李子颖,黄志章,李秀珍,等.相山矿田铀深源成矿流体研究[R].北京:核工业北京地质研究院. 2006.张万良，邵飞，徐金山，等. 相山、大洲地区火山岩型铀矿成矿系列、勘查模式及远景预测研究[R]. 南昌：核工业二七0研究所. 2008.张万良，周肖华，胡茂梅，等.相山矿田深部铀矿找矿标志研究[R]. 南昌：核工业二七0研究所. 2010.李子颖，张万良.相山矿田北西部不同成矿类型比较研究及远景评价[R]. 南昌：核工业二七0研究所. 2013.，对相山火山侵入杂岩进行了多次调研，对各种矿化岩石进行了较系统的采样，采集的这些矿石或矿化岩石样品主要包括隐爆碎屑岩型和蚀变岩型，而蚀变岩型样品中，以水云母化为主的蚀变岩型和以钠长石化为主的蚀变岩型矿化岩石较多，以萤石化为主的、以绿泥石化为主的和以方解石化为主的蚀变岩型样品很少，代表性差，实际上它们也不是相山矿田的主要矿化类型，故没有列入本文统计对比分析样品。

这些从坑道或钻孔采集的不同类型的矿化岩石样品，大多做了镜下磨片观察，之后送有关分析测试中心进行了硅酸盐化学全分析、微量元素和稀土元素测定。同时收集了相关研究报告，以及公开发表的矿石样品数据。以下共列出61个矿石或矿化岩石样品的化学成分数据(表2—表4)。这里指的矿石，是指U品位≥0.05%，而矿化岩石是指U品位≥0.005%。

这些分析测试数据，有的元素或组分没有测定，在统计分析时用本类型矿化岩石平均值代替；小于检出限的组分或元素含量，用“检出限/2”值代替，如<5,用2.5代之；<1,用0.5代之；Fe2O3由于有的分析报告中是总铁的含义，有的不是，故也不参与统计计算。据此，分别计算隐爆碎屑岩型、水云母化蚀变岩型、钠长石化蚀变岩型的主量元素、微量元素、稀土元素的平均值和有关参数，以便进行对比分析。13ZJS-0、13ZJS-4、V097、V099、SZ-58-A-3、SZ-58-A-4、V211、V215、V216、V246、V157、V158、V03、V034样品U含量小于0.05%，不参加矿石成分的平均值统计，但参与探讨U与其他组分相关关系分析。

故本次采用的矿化岩石样品数据有：隐爆碎屑岩型矿石18个，包括邹家山矿床9个，横涧—岗上英矿床(山南)2个，沙洲矿床2个，河元背矿床八号带4个，居隆庵矿床1个；蚀变岩型矿石或矿化岩石43个，其中水云母化蚀变岩型9个，包括邹家山矿床8个，横涧—岗上英矿床1个，钠长石化蚀变岩型34个，包括沙洲矿床11个，横涧—岗上英矿床(山南)10个，云际矿床5个，邹家山矿床4个，居隆庵矿床2个，荷上矿床1个，河元背矿床八号带1个。从样品分布情况看，隐爆碎屑岩型和钠长石化蚀变岩型矿石样品数量较多，分布较有代表性，而水云母化蚀变岩型矿化主要在邹家山矿床内较常见，矿化岩石样品主要取自邹家山矿井-170 m和-210 m中段。

4　主量组分的对比分析

隐爆碎屑岩型矿石品位较高，U含量0.674%～14.85%，大多数矿石U含量大于1%，平均U含量3.694%。流体蚀变岩型矿化品位较低，至今未发现U>1%的矿石，水云母化蚀变岩型U平均含量为0.350%，钠长石化蚀变岩型U平均含量为0.241%(表5)。

隐爆碎屑岩型矿石，SiO2含量为6.67%～57.66%，平均35.49%；Al2O3含量为8.48%～28.01%，平均15.54%；CaO含量为0.99%～41.52%，平均14.23%；MgO含量为0.22%～2.95%，平均1.04%；K2O含量为0.88%～7.03%，平均4.03%；Na2O含量为0.12%～0.87%，平均0.35%；K2O/Na2O平均为11.51，TiO2含量为0.13%～1.56%，平均0.71%；P2O5含量为0.30%～7.59%，平均2.47%。与含矿围岩相比，隐爆碎屑岩型矿化的突出特点是，SiO2、Na2O普遍降低，P2O5普遍增高，K2O/Na2O增高，Al2O3、TFe2O3、CaO变化较大。

表5　各类矿石平均化学成分 (wB/%)

Table 5　Average chemical composition of various ores (%)

矿石类型U/10-6SiO2Al2O3Fe2O3FeOCaOMgOK2ONa2OTiO2P2O5MnOH2O+灼失量隐爆碎屑岩型矿石水云母化蚀变岩型矿石 钠长石化蚀变岩型矿石 最小值67426.678.480.320.400.990.220.880.120.130.300.053.804.26最大值14850057.6628.0120.6415.7241.522.957.031.091.567.590.385.5621.95平均值36943.435.4915.544.613.2414.231.044.030.350.712.470.144.669.29最小值58534.2814.421.080.101.560.583.380.120.080.470.062.434.71最大值783368.2523.937.055.7018.711.166.214.241.272.092.682.4313.14平均值3501.653.2518.333.692.046.580.844.971.030.600.890.602.437.43最小值50238.605.750.390.641.710.130.091.910.040.140.030.120.46最大值760071.5119.9915.554.6522.791.584.5010.100.8412.591.411.9015.12平均值2414.357.6314.733.522.266.980.551.156.070.302.480.160.944.39

流体蚀变岩型矿石(包括水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型，U>500×10-6)，SiO2含量34.28%～71.51%，平均56.88%，较隐爆碎屑岩型矿石高；Al2O3含量为5.75%～23.93%，平均为15.35%；CaO含量1.56%～22.79%，平均6.91%；MgO含量0.13%～1.58%，平均0.60%；K2O含量0.09%～6.21%，平均1.81%；Na2O含量0.12%～10.10%，平均5.20%；TiO2含量为0.04%～1.27%，平均0.36%，P2O5含量0.14%～12.59%，平均2.21%。流体蚀变岩型矿化的主要成分变化特点，除Na2O外，多数组分与隐爆碎屑岩型矿石的组分变化特点相似，如SiO2明显降低，P2O5明显增高，Al2O3、TFe2O3、CaO变化较大。

水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型矿石化学成分的主要区别是，K2O/Na2O比值不同，水云母化蚀变岩型K2O含量为3.38%～6.21%，平均4.97%，与围岩相近，Na2O含量为0.12%～4.24%，平均1.03%，较围岩略低，与围岩相比，水云母化蚀变岩型K2O/Na2O比值增高，平均为4.83。钠长石化蚀变岩型矿石与围岩相比，Na2O明显增高，K2O明显降低，Na2O含量为1.91%～10.10%，平均6.07%，K2O含量为0.09%～4.50%，平均1.15%，K2O/Na2O比值明显降低(平均仅0.19)。

隐爆碎屑岩型、水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型矿石的平均化学成分对比见图2。从图2可见，隐爆碎屑岩型矿石U品位高，往往形成富矿脉，SiO2在钠长石化蚀变岩型矿石中较高，水云母化蚀变岩型和隐爆碎屑岩型矿化依次降低。Al2O3、K2O含量在水云母化蚀变岩型矿石中较高，CaO含量在隐爆碎屑岩型矿石中较高，Na2O含量在钠长石化蚀变岩型矿石中较高，P2O5含量在水云母化蚀变岩型矿石中较低。

对于S、F、CO2组分，隐爆碎屑岩型矿石CO2含量为0.48%～15.60%，平均4.14%(8个样品)；S含量为0.28%～4.51%，平均1.738%(9个样品)；F含量为0.077%～28.00%，平均9.18%(10个样品)。流体蚀变岩型(包括水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型)矿石的CO2含量为0.22%～12.80%，平均4.88%(10个样品)；S含量为0.03%～8.21%，平均0.82%(29个样品)，较隐爆碎屑岩型低；F含量为0.07%～2.30%，平均0.45%(31个样品)，比隐爆碎屑岩型矿石明显偏低。S、F特别是F的含量与铀矿品位的高低似乎有较密切的关系。

关于U与主要组分之间的相关关系，我们将对不同类型矿化岩石分别进行讨论和对比。

图2　隐爆碎屑岩型和蚀变岩型矿石平均化学成分对比图Fig.2　Average chemical composition comparison between cryptoexplosive clastic rock type and altered rock type ores

U与SiO2的关系总体上表现为，随着铀品位的增高，SiO2呈降低趋势，U-SiO2表现出一定的负相关关系，其中钠长石化蚀变岩型矿化U-SiO2为显著负相关(表6)，水云母化蚀变岩型和隐爆碎屑岩型矿化为弱负相关，反映了铀矿化过程是一种去Si的流体作用过程。

U与CaO的关系较复杂，钠长石化蚀变岩型矿化岩石U-CaO呈明显的正消长关系，水云母化蚀变岩型U-CaO相关性不显著，隐爆碎屑岩型矿石CaO平均14.23%，最高达41.52%，但U-CaO没有构成消长关系。表明相山矿田矿石随着U品位的增高，CaO也有增加的趋势，但U-CaO关系越来越不明确。隐爆碎屑岩型矿石中的CaO含量可能由多种含Ca的蚀变矿物叠加而成，有些含Ca的蚀变矿物如方解石可能是后期叠加的。

表6不同矿化类型U与主要组分的相关系数

Table 6Correlation coefficient between U and main components in the different mineralization types

组分相山矿田矿石相关系数(n=61)隐爆碎屑岩型相关系数(n=18)水云母化蚀变岩型相关系数(n=9)钠长石化蚀变岩型相关系数(n=34)检验临界值(α=0.1)0.21260.40030.58220.2869U-SiO2-0.581-0.296-0.407-0.640U-Al2O3-0.128-0.156-0.152-0.285U-FeO0.1960.081-0.3640.020U-CaO0.3330.0930.3200.704U-MgO0.064-0.261-0.190-0.045U-K2O0.180-0.083-0.435-0.454U-Na2O-0.454-0.298-0.400-0.080U-TiO20.3680.1110.0780.164U-P2O50.3740.6820.0610.601U-MnO-0.0100.514-0.0230.033U-灼失量0.337-0.016-0.0870.433U-S0.3270.3100.264-0.019U-F0.280-0.244-0.238-0.176

U与K2O关系也较复杂，在隐爆碎屑岩型矿石中，U-K2O基本无相关关系，但在蚀变岩型矿化中，U-K2O呈一定的负相关关系。水云母化蚀变岩型矿化U-K2O相关系数为-0.435，钠长石化蚀变岩型矿化U-K2O相关系数为-0.454。

U、Na2O关系与U、SiO2相似，总体呈反消长关系。需要指出的是，钠长石化蚀变岩型矿石，Na2O含量较高，其平均值高于碎斑熔岩、流纹英安斑岩或花岗斑岩的平均值，但U与Na2O没有构成良好的相关关系，钠交代作用越强，铀矿化不一定很强，表明铀矿化不仅仅与钠交代作用有关，铀矿化与钠交代可能并不同步。

P2O5是相山矿田与U最密切的组分之一，在隐爆碎屑岩型和钠长石化蚀变岩型矿化岩石中均见到磷灰石矿物(图版Ⅰ中照片7)，在U与主要组分的相关系数表中(表6)也表现为显著的正相关关系，这种U-P密切的相关关系被认为是U、P具有相同的来源(深源)引起的，U很可能是以磷酸铀酰络合物的形式进行迁移搬运的。而水云母化蚀变岩型矿化U-P没有构成良好的相关关系。

U-Al2O3、U-FeO、U-MgO基本未构成明显的正相关或负相关关系，表明铀矿化过程不会引起围岩中Al2O3、FeO、MgO的明显增减。

U与TiO2的关系，在隐爆碎屑岩型、水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型矿化岩石中均没有构成明显的相关关系，但当把这些不同品级、不同类型的矿化岩石样品加在一起(61个样品)再计算U-TiO2相关系数时，其相关系数达0.368。矿石中除沥青铀矿外，还经常见到钛铀矿，是U-TiO2组分之间具一定相关性的真实反映。

U-MnO在隐爆碎屑岩型矿化岩石中相关系数达0.514，为显著相关；U-灼失量在钠长石化蚀变岩型矿化岩石中相关系数为0.433，在相山矿田矿化岩石中为0.337，均为显著相关；U-S在隐爆碎屑岩型矿化岩石和水云母化蚀变岩型矿化岩石中均表现为弱相关，而在相山矿田矿化岩石中呈显著正相关。U-F在不同类型矿化岩石中均为弱负相关，而在相山矿田矿化岩石中为正相关。

为进一步讨论U与主量组分之间的相关性，笔者在SPSS19.0平台进行了R-型聚类分析(图3)，结果表明：隐爆碎屑岩型矿化U与P2O5关系最密切，其次是S，再次是CaO和F；水云母化蚀变岩型矿化U与S关系最密切，其次是SiO2、FeO、MnO、P2O5；钠长石化蚀变岩型矿化U与CaO、P2O5关系最密切，其次是F。相山矿田各种类型矿化岩石样品加在一起进行聚类分析则显示，U与CaO、F、灼失量关系较密切，其次是S，再次是P2O5。

5　微量组分的对比分析

U等微量元素(U、 Th、 Cr 、Ni、 Co 、V、 W、 Rb 、Sr、 Ba 、Nb、 Ta 、Bi 、Zr 、Hf、 Cu、 Pb 、Zn、 Mo 、Sb、 Sc)相关分析表明(表7)，不同类型的铀矿化岩石具有不同的伴生元素特征。

表7不同矿化类型U与微量元素的相关系数

Table 7Correlation coefficient between U and trace elements in the different mineralization types

组分隐爆碎屑岩型相关系数(n=18)水云母化蚀变岩型相关系数(n=9)钠长石化蚀变岩型相关系数(n=34)相山矿田相关系数(n=61)检验临界值(α=0.1)0.40030.58220.28690.2126U-Th0.2650.7220.2120.478U-Cr-0.3450.903-0.033-0.189U-Ni0.1290.374-0.0040.210U-Co-0.2590.5490.2250.044U-V0.231-0.672-0.0020.277U-W0.5870.8610.5950.700U-Rb0.003-0.392-0.3210.317U-Sr-0.0900.0170.6730.241U-Ba-0.141-0.638-0.079-0.097U-Nb-0.1290.1470.2590.112U-Ta0.1000.241-0.080-0.018U-Bi0.496-0.324-0.084-0.067U-Zr0.6360.6130.4550.656U-Hf0.8680.6100.3940.832U-Cu0.758-0.063-0.0360.208U-Pb0.7500.9500.1170.641U-Zn0.3570.0070.1770.276U-Mo0.5110.7940.1650.714U-Sb0.8830.9940.3900.936U-Sc0.115-0.5690.6280.227U-REE0.3300.4140.5310.550

隐爆碎屑岩型矿化岩石，在置信水平α=0.1时，γ临=0.400 3，与U显著相关的元素有Sb(γ=0.883)、Hf(γ=0.868)、Cu(γ=0.758)、Pb(γ=0.750)、Zr(γ=0.636)、W(γ=0.587)、Mo(γ=0.511)、Bi(γ=0.496)，U-Th、U-Zn具有一定的相关性，但不显著。此类矿化伴生元素包括亲S元素和亲O元素，在隐爆碎屑岩型铀矿化过程中，这些伴生元素可能与U具有相近的来源，并一起迁移，共同富集。水云母化蚀变岩型矿化岩石，在置信水平α=0.1时，γ临=0.582 2，与U显著相关的元素有Sb(γ=0.994)、Pb(γ=0.950)、Cr(γ=0.903)、W(γ=0.861)、Mo(γ=0.794)、Th(γ=0.722)、Zr(γ=0.613)、Hf(γ=0.610)。但在置信水平α=0.01时，U仅与Sb、Pb、Cr、W、Mo显著相关。伴生元素的类型与隐爆碎屑岩型矿化类似，包括亲S元素和亲O元素。

钠长石化蚀变岩型矿化岩石，在置信水平α=0.1时，γ临=0.286 9，与U显著相关的元素有Sr(γ=0.673)、Sc(γ=0.628)、W(γ=0.595)、Zr(γ=0.455)、Hf(γ=0.394)、Sb(γ=0.390)。当在置信水平α=0.01时，U仅与Sr、Sc、W、Zr显著相关。钠长石化蚀变岩型矿化岩石与U伴生的元素以亲石元素为主，亲S元素较少。而且Sc、Sr仅在此类型矿石中随U含量增高而增高，可能与CaO含量增高和方解石化有关，它们容易与Ca2+形成类质同象存在于方解石晶格中。

整个相山矿田的矿化岩石，包括隐爆碎屑岩型、水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型，在置信水平α=0.1时，γ临=0.212 6，与U显著相关的元素有Sb(γ=0.936)、Hf(γ=0.832)、Mo(γ=0.714)、W(γ=0.700)、Zr(γ=0.656)、Pb(γ=0.641)、REE(γ=0.550)、Th(γ=0.478)、Rb(γ=0.317)、V(γ=0.277)、Zn(γ=0.276)、Sr(γ=0.241)、Sc(γ=0.227)。当在置信水平α=0.01时，γ临=0.327 43，U仅与Sb、Hf、Mo、W、Zr、Pb、REE、Th显著相关。

从上述可见，相山矿田各类矿化岩石中，与U伴生的元素较多，主要的伴生元素有Sb、Hf、Mo、W、Zr、Pb、Th、REE等，Sb、Mo、Pb属亲S元素，W、Zr、Hf、Th、REE属亲O元素。看来，相山矿田铀矿化主要包括亲O元素和亲S元素两种类型。但不同矿化类型，伴生元素的类型或组合特点不尽相同。

U及微量元素的聚类分析表明(图4)，隐爆碎屑岩型矿化岩石中，U、Hf、Sb关系最密切，其次是Cu、Pb、Zn、Zr；水云母化蚀变岩型矿化U与W、Pb、Mo、Th、Sb、Cr关系较密切，其次是Ta，再次是Sr、Zn；钠长石化蚀变岩型矿化U与Sr关系最密切，其次是Zr、Hf、Sc，再次是W；相山矿田矿化岩石中U与Sb关系最密切，其次是W，再次是Zr、Hf，再次是Sc。

图3　相山矿田不同类型矿化岩石U及主量组分R-型聚类分析组内联接树状图Fig.3　R-cluster analysis tree diagram of U and main component of different type mineralization rocks in Xiangshan orefield(a)隐爆碎屑岩型矿化岩石；(b)水云母化蚀变岩型矿化岩石；(c)钠长石化蚀变岩型矿化岩石；(d)相山矿田矿化岩石;度量标准区间为Pearson相关性

图4　相山矿田不同类型矿化岩石U及微量元素R-型聚类分析组内联接树状图Fig.4　R-cluster analysis tree diagram of U and trace elements of different type mineralization rocks in Xiangshan orefield(a)隐爆碎屑岩型矿化岩石；(b)水云母化蚀变岩型矿化岩石；(c)钠长石化蚀变岩型矿化岩石；(d)相山矿田矿化岩石；度量标准区间为Pearson相关性

关于稀土元素，无论是隐爆碎屑岩型，还是流体蚀变岩型矿化岩石，U与REE均构成了一定或较明显的相关关系，但与REE最密切相关的元素不是U，而是Th，这在聚类分析树状图中可见之。

从钠长石化蚀变岩型，到水云母化蚀变岩型，到隐爆碎屑岩型，即随着矿化岩石U品位的增高，稀土配分曲线呈现出从右倾向左倾有规律的变化(图5)，反映了U与重稀土元素的更密切的关系。

图5　相山矿田矿化岩石稀土配分模式Fig.5　REE distribution pattern of the mineralized rocks in Xiangshan orefield

6　结　论

(1)江西相山矿田铀矿化类型主要有隐爆碎屑岩型和蚀变岩型两大类，后者主要有水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型两亚类。

(2)隐爆碎屑岩型矿石品位较高，SiO2、Na2O含量较低，P2O5较高，K2O/Na2O平均11.51，主要伴生元素有Hf、Sb、Cu、Pb、Zn、Zr等；水云母化蚀变岩型矿化K2O/Na2O平均为4.83，伴生

元素有W、Pb、Mo、Th、Sb等；钠长石化蚀变岩型矿化K2O/Na2O平均为0.19，U与CaO、P2O5关系密切，伴生元素有Sr、Zr、Hf、Sc、W等。

(3)从钠长石化蚀变岩型，到水云母化蚀变岩型，到隐爆碎屑岩型，即随矿化岩石U品位的增高，稀土配分曲线呈从右倾向左倾有规律的变化。

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Main Uranium Mineralization Types and Their Comparison of Geochemical Characteristics in Xiangshan Orefield, Jiangxi

LI Zi-ying1, ZHANG Wan-liang2

( 1.BeijingResearchInstituteofUraniumGeology,CNNC,Beijing100029,China;2.ResearchInstituteNo.270ofNuclearIndustry,Nanchang,Jiangxi330200,China)

Nearly 30 uranium deposits found in Xiangshan orefield of Jiangxi Province, whose uranium mineralization are closely related to hypabyssal or super hypabyssal intrusive rock (subvolcanic rock). Whether porphyry or volcanic rock type is hydrothermal uranium deposits. Analyzing from the metallogenic tectonic characteristics of the hydrothermal deposits in the orefield, there are two kinds of uranium mineralization, namely, cryptoexplosion clastic rock type and alteration rock type, the latter mainly includes hydromica altered rock type and albitization altered rock type. In this paper, by collecting data, combining with the data of relevant topics, a comparative study of geochemical characteristics of various uranium mineralization was carried out. Results show that, the ore grade of cryptoexplosion clastic rock type is higher, and mostly content of U is more than 1%. There is lower SiO2and Na2O and higher P2O5, and the ratio of K2O and Na2O is 11.51 on average, and the main associated elements are Hf, Sb, Cu, Pb, Zn, Zr, etc.; K2O/Na2O of hydromica altered rock type is 4.83 on average, and associated elements are W, Pb, Mo, Th, Sb, etc.; K2O/Na2O of albitization altered rock type is 0.19 on average, U has a close relationship with CaO and P2O5, and associated elements are Sr, Zr and Hf, Sc, W, etc. From the albitization altered rock type, to hydromica altered rock type, to the cryptoexplosion clastic rock type, with the increasing of U grade, REE distribution curve appears a regular change from right to left lean.

cryptoexplosive clastic rock; uranium mineralization type; geochemistry; Xiangshan orefield; Jiangxi

2015-01-09；改回日期：2015-06-19；责任编辑：楼亚儿。

李子颖，男，研究员，1964年出生, 矿产普查与勘探专业，主要从事铀矿地质研究工作。Email: zyli9818@126.com。

张万良，男，教授级高级工程师，1962年出生，矿产普查与勘探专业，主要从事铀矿勘查研究工作。

Email:zwl270@163.com。

P619.14

A

1000-8527(2016)01-0001-16