周万蓬 刘林清 姜勇彪

(1.核工业北京地质研究院；2.江西省数字国土重点实验室；3.东华理工大学地质调查研究院)

相山南部咸口岩体地球化学特征及意义*

周万蓬1,2,3刘林清2,3姜勇彪3

(1.核工业北京地质研究院；2.江西省数字国土重点实验室；3.东华理工大学地质调查研究院)

通过对咸口岩体主量、微量元素地球化学特征进行分析，得出以下结论：①该岩体为一套印支期富铀复式岩体，具富硅、高钾、弱过铝质，属高钾钙碱性系列；②稀土元素配分型式具右倾斜特征，富轻稀土，轻稀土分馏比重稀土明显，铕亏损明显；③微量元素Nb、Ce、Pr、Zr、Ba明显亏损，Rb、Th、U、Pb、Ta、Nd、Hf元素富集，Rb/Sr值变化较大(0.92～6.52)；④岩体平均铀含量为19.55 ×10-6，属富铀花岗岩体。由微量、主量元素构造环境判别及区域地质背景可知，咸口岩体为板内后造山构造环境下形成的富铀花岗岩体，咸口富铀岩体的发现为解决相山铀矿田的铀源问题以及在相山南部寻找花岗岩型铀矿床提供了思路。

咸口富铀岩体 主量、微量元素 地球化学特征 花岗岩型铀矿床

关于相山铀矿田，前人提了“双混合”、水-岩相互作用、地幔流体等成矿模式[1-2]，但成矿铀源至今尚未形成定论。在咸口岩体剖面采集的岩石化探样品分析结果显示，平均铀含量为15.46×10-6(一般花岗岩铀平均含量为4.75×10-6)，显示该岩体为富铀岩体。原核工业263队在进行罗山铀矿地质勘查时曾将咸口岩体划为印支期，《1∶20万新干幅区调报告》将该岩体归为晚海西期，江西省地质调查院在《1∶25万抚州市幅区调报告》中将该岩体归入早燕山期黄陂超单元。前人对咸口岩体进行了一定的地质工作，但未对其地球化学成分进行研究，因此有必要对该岩体的地球化学特征进行分析，并探讨其对铀成矿作用的意义。

1 区域地质特征

咸口岩体位于赣杭火山岩型铀成矿带和于山—大王山花岗岩型铀成矿带的交汇部位附近。咸口岩体在相山火山岩型铀矿田南部，与相山火山-侵入杂岩体边部的距离小于2 km，位于江西省乐安县城东侧约6 km处，岩体分布区域东西长约7.3 km，南北宽约4.1 km，大体呈椭圆状出露，面积约22.4 km2。将咸口复式岩体分别按岩石结构建立单元包括店元、横岗、上店元、排前等单元，并认为它们构成同源岩浆演化序列(其中排前单元为补充期岩体)，归并建立咸口序列。对店元、横岗、上店元、排前各单元进行了锆石La-ICP-MS U-Pb定年，获得加权平均年龄分别为229±4，235±4，235±3，236±3 Ma，各单元形成于中三叠世，属印支期岩体。

店元单元侵入青白口纪库里组、上施组以及早泥盆世乐安岩体，被上店元侵入体及排前单元侵入，与横岗单元的接触关系因风化浮土掩盖未能见及。横岗单元侵入青白口纪浅变质岩，侵入早泥盆世乐安岩体，切割乐安岩体中的片麻理，被排前单元岩脉状穿插。上店元单元见有1个岩瘤状侵入体和一些岩脉状出露(如在丁元水库采石场)侵入店元单元。排前单元以岩瘤状侵入体和岩脉状出露，侵入于店元和横岗单元中。店元单元中见有少量微粒-细粒镁铁质包体，包体中有源自花岗质主岩的长石、石英捕掳晶，也有花岗质的反向脉，为岩浆混合包体；上店元单元局部也含微粒镁铁质包体；横岗单元偶见富云母包体。店元和横岗单元中有变质岩捕掳体，常见排前单元的细粒碱长花岗岩脉。

2 地球化学特征

2.1 主量元素特征

岩石富硅，SiO2含量为70.4%～76.9%，平均为73.1%；w(Na2O+K2O)(全碱)含量为6.77%～11.4%，除了排前单元D6056-3样品的里特曼指数为4.57外，其余为1.56～2.69，为钙碱性岩类。在SiO2-(Na2O+K2O)硅碱图上，岩石样品均落在亚碱性系列中，高钾，K2O含量为3.06%～8.06%，w(K2O)/w(Na2O)值除了有一件样品为0.76外，其他均大于1。在w(K2O)-w(SiO2)图解中位于高钾钙碱性系列中，铝弱过饱和，Al2O3含量为11.3%～15.5%，A/CNK值为0.96～1.18，平均为1.065，A/NK值为1.09～1.50。在A/CNK-A/NK图中，岩石落在过铝质靠近准铝质区域，具过铝质或弱过铝质特征，AR值为2.16～4.29，在CIPW标准矿物中大部分样品的刚玉体积含量大于1%。该岩体与典型的强过铝S型花岗岩(A/CNK>1.1，CIPW标准矿物刚玉含量>1%)[3]相比，A/CNK值偏低。

2.2 稀土元素特征

∑REE值为383.07～25.79，店元单元向横岗单元、上店元单元和排前单元降低的趋势较明显，富轻稀土， LREE/HREE值为2.8～19.7，(La/Yb)N值为1.9～35.6，其中轻稀土的分馏较之重稀土明显，(La/ Sm)N及(Gd/ Yb)N值分别为2.31～8.87和0.18～3. 27；铕亏损明显，δEu值为0.31～0.88。随着岩体的演化及分异指数的增大，轻、重稀土比值及δEu值具有较明显的降低演变趋势，指示岩体在成岩过程中存在富轻稀土矿物(如磷灰石、 褐帘石、 独居石等)和斜长石的分离结晶作用。岩石的稀土元素球粒陨石标准化配分型式图有明显的右倾斜特征，见图1。

图1 咸口岩体稀土元素球粒陨石标准化配分型式

2.3 微量元素特征

在原始地幔标准化微量元素蛛网图(图2)上，表现为Ba、Nb、Ce、Pr、Zr相对亏损明显，而相对富集Rb、Th、U、Pb、Ta、Nd、Hf元素；Rb/Sr值变化大(0.92～6.52)，大致具有从店元单元、横岗单元、上店元单元、排前单元依次增高的趋势；K/Rb值低(仅有1件样品的比值为424.5，其余小于等于160)。咸口岩体各单元的铀平均含量：店元单元为18.04×10-6、横岗单元为14.94×10-6、上店元为29.36 ×10-6、排前单元为16.00×10-6，咸口岩体各单元铀平均含量为19.55×10-6，远远高于一般的花岗岩以及相山赋矿围岩((3～9)×10-6)，属富铀花岗岩。

图2 咸口岩体微量元素原始地幔标准化蛛网

3 讨 论

3.1 构造环境

3.2 铀成矿作用

关于相山铀矿田的成矿铀源问题，学者们从不同角度提出了多种假设：①“双混合”模式认为成矿的铀来自原生流体和富铀地层(主要为矿田基底变质岩)及古老铀矿床的溶解；②水-岩相互作用模式认为铀源来自相山火山盆地水热系统的围岩；③地幔流体模式认为是地幔流体通过对地壳基底岩石和围岩中铀的浸取而获取成矿铀源。结合对围岩、矿石、蚀变矿物的同位素、微量元素地球化学特征的分析结果，认为铀源主要来自矿田基底变质岩、相山火山-侵入杂岩体[8-9]。相山铀矿田的铀源可归纳为来自基底变质岩、打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩(或相山火山-侵入杂岩体)及深部地幔流体中的铀。

咸口岩体与相山火山-侵入杂岩体距离较近，完全有可能为后期相山的大规模铀成矿提供铀源。咸口岩体可能仅是相山南部印支期富铀花岗岩体出露地表的1个窗口，在地下有可能存在1个大的印支期富铀花岗岩基底，在燕山期岩浆热液活动时，富铀花岗岩中的铀被活化、迁移而富集成矿。

咸口岩体处于火山岩型铀成矿带与花岗岩型铀成矿带的交接部位，该富铀岩体的存在，为在相山矿田南部外围咸口—招携一带寻找花岗岩型铀矿提供了思路，在咸口岩体附近的罗山原已勘查发现了一小型铀矿床，因此在相山南部取得花岗岩型铀矿找矿突破的可能性较大。

4 结 语

在对矿区地质特征分析的基础上，区内主量元素特征、稀土元素特征、微量元素特征进行了详细分析，并讨论了区内构造环境以及铀成矿作用，对于区内寻找花岗岩型铀矿具有一定的参考价值。

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*中国地质调查局资助项目(编号：1212011120836；1212011220248)。

2015-09-24)

周万蓬(1973—)，男，副教授，博士研究生，344000 江西省抚州市学府路56号。