火山岩型铀矿床,在喷出至浅成岩浆演化序列喷溢和侵入过程,游离状态的铀随气液
分异和结晶分异而迁移。并且主要以铀离子和铀酰氟碳酸盐配合物运移,也有少部分以铀酰硅酸盐配合物搬运。
(一)岩浆成矿期铀沉淀富集
南岭地区燕山期喷出至浅成序列岩浆多旋回多次喷溢侵入演化,至晚侏罗世喷溢的火山熔岩中,铀大量集中,并在火山岩浆强烈的绢云母化、绿泥石化、赤铁矿化等自交代过程,离子状态的铀被绢云母、绿泥石等集合体吸附沉淀富集,形成富铀岩体或矿体。随着岩浆冷却温度降低等物理化学条件变化,铀酰氟碳酸盐配合物分解,U6+被Fe2+还原,形成微粒状、球粒状沥青铀矿,同时有粉末状赤铁矿沉淀,因而铀矿化的火山熔岩变成红色。分解的氟与钙化合而晶出萤石,呈分散状分布。也有部分U6+被S2-还原成U4+而晶出沥青铀矿,S2-失去电子后与Fe2+化合而晶出黄铁矿,或其他硫化物,如方铅矿、黄铜矿、辉钼矿等。所以沥青铀矿与硫化物紧密共生。因此,火山熔岩铀矿体中的富矿地段,尤其是出现沥青铀矿地段有较多的赤铁矿或黄铁矿等硫化物,并有萤石和方解石发育。
除了火山熔岩成岩过程铀沉淀富集成矿体外,在火山通道呈侵入形式产出的次火山岩小岩体,成岩过程钠长石化或绢云母化等自交代强烈的部分,铀也以同样方式沉淀富集成矿体。
图5-3 火山岩型铀成矿模式示意图
1—红色砂砾岩(K2);2—次花岗斑岩(γπ);3—隐爆角砾岩;4—震碎花岗岩;5—晶屑凝灰熔岩(
当然在火山岩浆成岩过程,也有极少量铀进入矿物晶格呈类质同像形式赋存,如钍石、钛铀矿等。
(二)热液期铀沉淀富集
气液分异和结晶分异的结果,喷出至浅成序列演化分异的最晚阶段岩浆中的铀,又以铀酰氟碳酸盐配合物和铀酰硅酸盐配合物形式,以及游离离子形式运移至热液中。这些富含铀的热液从岩浆中分离后,沿断裂裂隙上升充填交代沉淀。
由于喷出至浅成序列岩浆演化,与深成至浅成序列岩浆演化由中酸性→酸性→超酸性,SiO2由低→高不同,而是由基性→中酸性→酸性→中性→基性演化,SiO2由低→高→低。比较来说,喷出至浅成序列岩浆中,SiO2含量偏低,CO2、F等挥发分含量较高。所以铀主要形成铀酰氟碳酸盐配合物搬运,因而热液铀矿化过程主要伴随萤石化、方解石化、黄铁矿化、绿泥石化和绢云母化(照片4-3)。虽然也以铀酰硅酸盐配合物形式搬运,但不是主要的。尽管火山岩型铀矿床中硅化较弱,但也形成含沥青铀矿赤铁矿化硅化岩阶段(照片4-4),以及含沥青铀矿黄铁矿化硅化岩阶段等。虽然这些硅化岩成矿阶段不是主要的成矿阶段,但普遍发育,几乎所有矿床中都可见及。