砂金纸
鄂尔多斯盆地是中国中西部重要的含油气盆地之一。燕山期是盆地油气运移和聚集的主要时期。通过对晚中生代晚侏罗世至早白垩世沉积格局、构造变形、岩浆和热事件的分析，认为晚侏罗世以前盆地主要受特提斯构造域控制。古太平洋板块对盆地格局的影响直到晚侏罗世才出现。深部地幔蠕动是盆地古地温场变化的主要原因。它不仅导致了盆地地温梯度的急剧上升，而且对后期盆地周围的地壳浅部变形也有一定的影响。它也是造成山西和鄂尔多斯盆地晚中生代差异的重要因素，并控制着油气的运移和聚集。根据燕山期的古应力场、古地温场和构造变形特征，可以认为燕山期。
通过对中国东部新生代玄武岩及其包裹体的矿物学、岩石学和地球化学研究，发现中国东部在燕山期以岩石圈减薄为主要特征，并存在软流圈地幔与东部地壳直接接触的独特地质现象。本应更早存在的古岩石圈地幔大部分因沉降而不复存在，但岩石圈地幔主体形成于燕山晚期及以后。中国东部燕山运动的实质是岩石圈减薄，甚至岩石圈地幔消失。认为这次岩石圈减薄的导火索可能与当时东部大洋板块的俯冲有关。软流圈地幔与地壳直接接触的动力学效应是岩浆板块强烈的底侵作用和伴随的深部地壳高温变质和部分熔融，导致巨量岩浆的侵位和喷发。同时，这种地球动力学过程会将大量的地幔物质(包括成矿物质)带入地壳，在地壳尺度上形成大规模的流体循环，从而产生大规模的、突发性的巨大成矿作用。埃达克岩是一套中酸性火成岩，以HREE亏损为特征，无负铕异常，表明其形成深度很深，源区有石榴石残留。中国东部燕山期许多中酸性岩浆岩具有与埃达克岩相似的地球化学特征，但其形成环境与俯冲作用无关。因此，本文将埃达克岩分为O型和C型:O型埃达克岩富含Na，其成因与板块俯冲有关；c型埃达克岩富含K(大部分仍为钠，少数为钾)，可能是玄武质岩浆侵入增厚的大陆地壳底部(> 50公里)造成下地壳麻粒岩部分熔融的产物。c型埃达克岩对解释中国东部燕山期的许多地质现象具有启发意义。由于C型埃达克岩保存了下地壳的许多印记，因此也可以用来反演下地壳的成分，进行勘探。
铀是影响当今世界和平与发展的重要战略和能源资源。本世纪头二十年是中国核电快速发展的时期。为确保国家能源安全所需的天然铀的充足供应和储备，加强铀矿化研究，提高研究水平，建立成矿模式，不仅是当前核地质工作者面临的重大科学问题，而且对指导我国新一轮铀矿资源勘查战略部署具有重要的现实意义和实用价值。我国铀矿床的分类习惯于按容矿岩石分类，火山岩型铀矿床是我国已探明的主要铀矿床工业类型之一。虽然容矿岩石不同，但铀的地球化学特征决定了铀矿化本质上是* * *。铀矿化是一个源-运-聚的动态过程，流体是贯穿矿床形成的主要控制因素，水(流体)与岩石的相互作用创造了成矿过程。过去，对铀矿化的研究大多侧重于对已观察到的基本地质现象的归纳和演绎，或分析测试数据的推断。在源-运-聚成矿过程的有机整体中，往往以“聚”为主要研究对象，缺乏系统演化和动态过程的研究，在许多问题上得到了各种唯象的理解，如只分析测试数据、只进行空间定位等。本文选择我国最大、最富的火山岩型铀矿田——相山矿田进行立法研究。本文以系统科学思想为指导，着重分析了成矿系统中相互作用、相互依存的重要元素的演化和动力过程，提出了岩浆期后热液系统的概念。认为相山矿田铀矿化是岩浆期后热液系统演化的产物，铀矿化过程伴随着岩浆期后热液系统的活动。本文论述了矿田的区域地质背景和地质特征。讨论了成矿物质来源和成矿溶液。讨论了相山火山盆地成矿期的地下水流动系统和流动形式。通过对火山岩浆作用后热液系统中成矿物质富集、成矿流体运移和成矿物质聚集系统的研究，分析了成矿流体系统形成和演化的动力学过程。最后，建立了相山矿田的铀成矿模式，并对矿田的找矿方向进行了评述。1.相山矿田铀矿化是受区域构造环境演化控制的后火山岩浆期的产物。相山矿田铀矿化是相山火山盆地区域地质背景和特定地质构造环境条件下，火山后岩浆热液系统中热液(流体)-岩石相互作用动力学过程中一个阶段(时期)的产物。伸展或向伸展过渡的地球动力学背景下的火山岩浆作用为成矿提供了物质能量场。研究表明，铀矿化开始于大规模火山作用之后，时间跨度长达50Ma。矿化在时间上是一个相对连续的过程。然而，矿田的主要成矿期可分为早期和晚期。早期形成碱性钠交代铀矿化，矿岩时差小。酸性萤石-水云母型铀矿化形成于晚期，矿岩时差大。在空间上，早期铀矿化主要产于矿田北部的花岗斑岩及其内外接触带，晚期铀矿化主要产于矿田西部火山岩中的各种构造及其复合部位。可见，相山矿田不同时期的高强度成矿作用发生在一定的时空，是火山岩浆期后热液系统演化的客观产物，与区域构造环境密切相关。2.相山矿田成矿物质来源探讨相山矿田成矿物质来源一直是一个有争议的问题。长期以来，在铀源分析过程中，人们往往着眼于“沉陷”区，缺乏对区域成矿物质迁移过程和历史演化的分析，从“沉陷”区的各种测试数据来推断矿物的来源。基于区域成矿物质的时空分布特征，分析其对铀源的指示意义，并利用同位素和微量元素地球化学研究成果，探讨矿田成矿物质来源，得出以下结论:(1)区域地层铀含量分布特征和地球化学过程中物质迁移变化特征表明，早寒武世地层构成了区域铀源层。(2)岩浆岩的铀含量具有以下特点:在同一构造运动中，华南重熔花岗岩的铀含量高于同熔花岗岩；加里东期及以后的花岗岩类铀含量高；中生代中酸性火山岩的铀含量高于中基性火山岩。可见，岩浆岩铀含量与成岩物质来源密切相关，区域铀源层的熔融是造成岩浆岩铀含量差异的根本原因。(3)相山中酸性火山岩是陆壳物质深熔形成的，其铀含量高于区域陆壳平均铀丰度和震旦纪和中寒武世以后相山地区沉积地层的铀含量。结合区域岩浆岩中铀含量的分布特征，认为区域富铀层位(∈_1)的混染导致了相山火山岩的高铀含量。基于此，相山火山盆地是成矿物质的“汇”区，区域富铀层是最根本的成矿物质来源，火山岩浆活动过程是成矿物质的聚集过程，火山岩浆和后期热液是成矿物质迁移的载体。(4)岩石和矿石中微量元素的地球化学特征表明，基底片岩和流纹英安岩在铀矿化过程中提供了部分成矿物质。3.相山矿田成矿溶液来源的判断是判断成矿溶液来源的重要依据。本文认识到，流体包裹体是成矿溶液的“化石”，成矿溶液的同位素组成会受到演化过程中水-岩交换、交换过程中的温度和压力状态、岩石同位素组成等因素的影响。因此，在了解流体包裹体基本特征的基础上，结合成矿的地质地球化学特征，判断成矿溶液的来源，而不是简单地用数据对比。(1)相山矿田不同时空阶段成矿流体的化学成分、盐度、温度和压力值也不同。早期成矿流体相对高温、高压、高盐度，晚期成矿流体相对低温、高压、低盐度。(2)相山矿田溶液的δ~(18)O(H2O)呈下降趋势，这可以用越来越多的降水成分来解释。成矿溶液的氢氧同位素组成可分为两组。一组δD约为-60‰，另一组δD约为-80‰。前者对应萤石-水云母矿化，后者对应钠交代矿化。(3)在雨水、海水和岩浆水的三角图中，成矿溶液的氢氧同位素组成位于岩浆水区和雨线之间，在代表含矿火成岩的岩浆水和雨水组分的连线上。早期成矿溶液的雨水端员同位素组成是雨水的平均氢氧同位素组成，而晚期成矿溶液的雨水端员是中生代雨水的氢氧同位素组成。显然，早期和晚期成矿溶液都是岩浆水和雨水的混合物，但这并不意味着雨水引起的外源水循环直接进入成矿溶液，而只是证明成矿溶液中有雨水。(4)成矿流体的基本特征及成矿溶液的氢氧同位素组成表明矿田不同成矿阶段的成矿流体来源不同。结合矿田成矿地质特征，认为早期成矿溶液来源主要为岩浆期后热液，其雨水成分来自火山岩浆作用过程中含元古代、古生代和中生代沉淀的岩石熔融并进入岩浆，故其雨水端员显示雨水平均同位素组成；晚期成矿溶液的来源是原岩浆带-高岩浆房-火山构造体系的岩浆期后热液，由于温度、压力的降低和凝结的水汽溶液与降水的混合，降水的比例可能明显大于早期成矿溶液。因此，雨水端元由中生代雨水的同位素组成。4.成矿物质迁移过程分析以稀土元素地球化学特征、蚀变岩中物质迁移的定量计算和水-岩作用的地球化学模拟计算为基础，结合成矿物质来源和成矿溶液，分析了以往研究中相对薄弱的成矿物质迁移过程。(1)稀土元素地球化学特征表明，深部古陆壳物质形成的岩浆不仅受到富铀地层的混染，而且受到高度分馏结晶作用，导致岩浆演化末期熔融聚集在岩浆中的铀向热液迁移，岩浆和后期热液是铀的载体。相山火山岩原始岩浆中的铀含量明显高于晚期岩浆房粒间岩浆中的铀含量，这也说明了在岩浆演化过程中铀是从岩浆中转移到气液中的。(2)蚀变岩中物质迁移的定量计算结果表明，带入和带出的成矿元素质量变化不显著，这不仅支持了成矿物质来源的分析结论，也表明期后演化的火山岩浆和热液是成矿物质的载体，即成矿物质是通过岩浆熔融迁移的。(3)通过对比相山火山盆地岩石和矿石的微量元素组合特征，认为基底片岩和流纹质英安岩与岩浆期后热液的相互作用可能促使它们为富含CO2气体的岩浆期后热液提供部分铀。成矿温度下水-岩相互作用的地球化学模拟结果也表明，富含CO2气体的流体有利于火山岩和变质岩中铀的迁移。5.自成矿期外源地下水以“湍流”形式进入成矿溶液以来，相山地区的构造-水文地质格局没有发生根本改变。基于重力跨层地下水流的基本理论，描述了成矿期相山地区古地形控制下的大气降水引起的地下水流场，圈定了成矿期典型断面的地下水流网络。前人没有解释重力势驱动的外源地下水是如何进入相对高温高压的成矿流体的。本文根据成矿流体和汽液包裹体的压力值，估算了古地理形势驱动的降水能否以对流运动的形式进入成矿流体的古地理分异，结果与成矿时期的古地理形势相反。由此推断，成矿期外源地下水进入成矿热液的运动形式是由地面形势和岩浆余热以及高温高压流体的温压梯度共同驱动的“湍流”运动。事实上，相山矿田聚龙庵矿床深部狭窄空间中不同温压值包裹体的存在，也为外源地下水以“湍流”形式进入成矿溶液提供了证据。6.相山矿田岩浆期后热液系统的演化有助于铀矿化。基于上述研究，本文提出了岩浆期后热液系统的概念，认为与区域构造环境演化密切相关的岩浆期后热液系统的活动和演化促成了相山矿田50Ma铀矿化。相山火山盆地(1)成矿物质的富集过程包括三个阶段:第一阶段发生在大陆地壳深部物质形成原始岩浆时；第二阶段主要发生在高位岩浆房和岩浆充分演化释放阶段；第三阶段主要是火山岩浆作用后数年至数千万年的流体(水)-岩石相互作用所致。第一阶段为相山铀矿田的形成奠定了成矿基础，第二阶段是成矿的前奏。岩浆充分演化释放的铀可直接为相山早期铀矿化提供成矿物质。第三期岩浆期后热液系统演化中的水岩相互作用促进了相山盆地基底地层和流纹英安岩中的铀进一步富集为成矿流体。(2)成矿流体向相山火山盆地迁移。火山岩浆期后热液活动的主要动力是热驱动，来自于高位岩浆房，获得了原始岩浆带的能量补充。根据对相山矿田蚀变带和矿体的空间产出特征和形态特征的综合分析，认为热驱动使流体向上流动，即成矿流体的运移方向为自下而上，与火山基底构造相互贯通的火山崩塌构造和断裂构造是成矿流体运移的主要通道，温度梯度是成矿流体运移的主要驱动力。在流体活动中心(流体活动强烈的地方)，流体压力产生的水压发生破裂，在构造侧面形成裂隙密集带。(3)成矿流体系统的演化相山火山盆地规则火山作用后，岩浆演化末期热液与岩石相互作用，形成成矿早期的水云母化和钠长石化。在岩石发生化学变化的同时，溶液的成分也发生了变化，溶液的碱度不断增加，导致Fe3+和OH-的合并，使岩石变红，从而形成了矿岩时差小的铀-赤铁矿型。之后，受原岩浆带-高位岩浆房-火山成因建造体系控制的含幔源气火山岩浆的岩浆期后热液活动增强，沿构造通道向减压(向上)方向运动，发生水力压裂。火山岩浆作用后热液与岩石相互作用过程中，酸碱分离形成了上部酸性下的碱性蚀变分带，因此在矿田西部目前勘探深度内发现了成矿时间较晚、成矿温度较低的富氟酸性成矿流体形成的矿石，即铀-萤石型和铀-硫化物型矿石。可见，与相山火山岩浆作用有关的流体(水)-岩石相互作用促进了火山岩浆作用后成矿流体的演化，创造了铀矿化过程。7.相山矿田铀成矿模式的建立及深部找矿方向评述。根据该矿田的成矿地质特征，综合考虑成矿物质的来源和富集过程、成矿流体系统的演化、成矿流体的迁移、成矿物质的迁移形式和沉淀机制等因素，建立了相山矿田的成矿模式，并对深入找矿的方向进行了评述。成矿模式强调:①相山火山岩的成岩过程伴随着成矿物质的富集过程；②早期铀矿成矿流体由岩浆期后热液与岩石相互作用演化而来，成矿物质主要由岩浆期后热液提供:③晚期铀矿成矿流体含有中生代大气降水，流体(水)-岩石相互作用促进了成矿流体的演化，基底变质岩和流纹质英安岩也为成矿提供了部分铀源；④陡倾断层及其两侧的裂隙密集带不仅是成矿流体运移的通道，也是矿物沉积的场所；⑤相山矿田铀的沉淀主要是流体冷却、浓缩和混合等成矿机制耦合的结果。通过对矿田铀矿化过程的深入分析，认为北部和西部仍是今后勘探的重要目标。北部主要方向是寻找受花岗斑岩及其内外接触带控制的早期矿化，勘探深度加大。在西部，主要方向是寻找火山岩中各级构造及其复合部位的晚期铀矿化，蚀变场、构造和“湍动”空间域三位一体的区域是重要的勘查区；此外，根据成矿流体渗流作用造成的酸碱分离，本文提出应加强矿田西部花岗斑岩内外接触带的勘查，类似于矿田北部早期铀矿化，可对火山岩中已查明的酸性铀矿化部位进行深部勘查。