Analysis of Geochemical Characteristics and Uranium Metallogenic Conditions of Mianxi Pluton in Sichuan

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.06.02

Abstract

Abstract:

Mianxi granitic pluton is located in the northern segment of the Xikang-Yunnan Axis. In the area, there has been the occurrence of three uranium deposits, four uranium mineralization sites, and a large number of uranium anomalies (zones). With a collection of previous geological data about this granitic pluton, the paper has made a comprehensive analysis on its uranium mineralization conditions through demonstrative geochemical study and electron probe test, etc. The results show that Mianxi granitic pluton has a high content of SiO₂ averaged at 75.09% (typically 73%-78%) and high alkalinity with an average content of K₂O+Na₂O greater than 8%. It belongs to type A granite formed in the setting of extensional structure and is identified as a composite granitic pluton developed in multiple phases and stages.With a high degree of magmatic differentiation and evolution, the pluton has developed a fracture structure and extensive basic dikes represented by lamprophyre veins. There are three types of uranium mineralization in the area, i.e., lamprophyre veins, alkalic metasomatism and fractured alteration. Besides, uranium mineralization is subject to the fracture structure, lamprophyre veins and hydrothermal alteration. As proposed in the paper, the northern segment of the pluton has better conditions for uranium mineralization, so it can be targeted as the key area for further uranium exploration.

Key words: lithogeochemistry, uranium mineralization type, uranium metallogenic condition, Mianxi granitic pluton

CLC Number:

P619.14

WANG Zhanyong, LONG Zhaodu, XIE Bo, SUN Yue, LI Juchu, XIANG Jie, FAN Yonghong. Analysis of Geochemical Characteristics and Uranium Metallogenic Conditions of Mianxi Pluton in Sichuan[J]. Geoscience, 2022, 36(06): 1465-1474.

Figures/Tables 12

References 38

[1]	辛存林, 徐明儒, 安国堡, 等. 川西南马头山铜金矿床地质和流体包裹体特征及成因[J]. 中国地质, 2019, 46(6):1556-1572.
[2]	骆耀南, 俞如龙. 西南三江地区造山演化过程及成矿时空分布[J]. 矿物岩石, 2001(3):153-159.
[3]	李晓峰, 毛景文, 陈文. 四川缅萨洼金矿两类矿石绢云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄及其地质意义[J]. 地质论评, 2005, 51(3):334-339.
[4]	谢玉玲, 侯增谦, 徐九华, 等. 四川冕宁牦牛坪稀土矿床熔体—流体演化[J]. 云南地质, 2006(4):437-438.
[5]	李宏博, 张招崇, 吕林素, 等. 四川冕宁基性岩墙的年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 地质论评, 2012, 58(5):952-964.
[6]	田世洪, 侯增谦, 杨竹森, 等. 川西冕宁—德昌REE成矿带成矿年代学研究:热液系统维系时限和构造控矿模型约束[J]. 矿床地质, 2008(2):177-187.
[7]	邵飞, 许健俊, 华金, 等. 大埠岩体铀成矿地质条件及找矿方向[J]. 铀矿地质, 2015, 31(4):419-425.
[8]	房孝杰, 吴财芳, 刘小磊, 等. 滇东黔西老厂矿区雨汪区块煤层气井产能特征及其影响因素[J]. 河南理工大学学报(自然科学版), 2020, 39(3):11-16.
[9]	王生伟, 蒋小芳, 杨波, 等. 康滇地区元古宙构造运动Ⅰ:昆阳陆内裂谷、地幔柱及其成矿作用[J]. 地质论评, 2016, 62(6):1353-1377.
[10]	刘俨然, 金明霞, 邢雪芬, 等. 西昌—滇中地区花岗岩类及其含矿特征[M]. 重庆: 重庆出版社, 1988:1-197.
[11]	邢雪芬, 唐瑞清. 康滇地轴中段印支—燕山期花岗岩岩石特征及成因探讨[J]. 矿物岩石, 1990(1) :52-60.
[12]	许保良, 阎国翰, 张臣, 等. A型花岗岩的岩石学亚类及其物质来源[J]. 地学前缘, 1998, 5(3):113-124.
[13]	付建明, 马昌前, 谢才富, 等. 湖南金鸡岭铝质A型花岗岩的厘定及构造环境分析[J]. 地球化学, 2005(3):215-226.
[14]	肖庆辉, 邢作云, 张昱, 等. 当代花岗岩研究的几个重要前沿[J]. 地学前缘, 2003, 10(3):221-229.
[15]	陶继雄, 胡凤翔, 陈志勇. 华北陆块北缘印支期S型花岗岩带特征及其构造环境[J]. 岩石矿物学杂志, 2003(2):112-118.
[16]	苏玉平, 唐红峰. A型花岗岩的微量元素地球化学[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2005(3):245-251.
[17]	陈跃辉, 陈祖伊, 蔡煜琦, 等. 华东南中新生代伸展构造与铀成矿作用[J]. 中国核科技报告, 1998(6):34-35.
[18]	王红军. 攀枝花大田和牟定戌街元古代岩浆岩体地球化学特征及其与铀矿化的关系[D]. 成都: 成都理工大学, 2009:1-65.
[19]	张雪峰. 广西花山主体花岗岩岩石地球化学及铀矿化特征研究[D]. 南昌: 东华理工大学, 2012:1-53.
[20]	潘永正, 张建新. 诸广岩体南部伸展构造与铀成矿关系的探索[J]. 铀矿地质, 1994(3):138-143.
[21]	商朋强, 胡瑞忠, 张国全, 等. 岩石圈伸展对粤北下庄矿田铀成矿的贡献[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2009, 28(增刊):223.
[22]	孙悦, 李巨初, 丁俊, 等. 四川冕西岩体中北段铀矿化煌斑岩地球化学特征及成因探讨[M]//中国核学会.中国核学会2013年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷). 北京: 中国原子能出版社, 2013:77-83.
[23]	孙悦. 四川省冕西岩体中北段煌斑岩成因及其与铀矿化关系[D]. 成都: 成都理工大学, 2013:26-29.
[24]	王战永, 范永宏, 孙悦, 等. 四川冕宁县小沟7801铀矿化点矿化特征[J]. 四川地质学报, 2017, 37(4):583-591.
[25]	王战永, 侯学文, 晏中海, 等. 四川省冕宁县小沟地区碱交代作用及其与铀矿化的关系[M]//中国核学会. 2015年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷). 北京: 中国原子能出版社, 2015:258-266.
[26]	郭葆埠, 钱法荣, 蔡煜琦, 等. 康滇地轴中南段铀成矿条件及远景分析[J]. 铀矿地质, 1997, 13(4):202-208.
[27]	金景福, 胡瑞忠. 302矿床成因探讨[J]. 成都地质学院学报, 1985(4):1-11,105.
[28]	徐文雄, 黄国龙, 李伟林, 等. 诸广岩体南部棉花坑铀矿地球化学特征及成因[M]//中国核学会. 2009年学术年会论文集第1册(铀矿地质分卷). 北京: 中国原子能出版社, 2009:367-376.
[29]	徐争启, 宋昊, 尹明辉, 等. 华南地区新元古代花岗岩铀成矿机制——以摩天岭花岗岩为例[J]. 岩石学报, 2019, 35(9):2695-2710.
[30]	赵永鑫. 广西摩天岭地区花岗岩型铀矿典型矿床成矿作用对比[D]. 成都: 成都理工大学, 2012:1-78.
[31]	陈培荣. 华南东部中生代岩浆作用的动力学背景及其与铀成矿关系[J]. 铀矿地质, 2004, 20(5):266-270.
[32]	罗一月, 魏明基, 马光中. 浅析康滇地轴构造运动与铀成矿的关系[J]. 铀矿地质, 1998, 14(2):72-81.
[33]	孙悦, 李巨初, 丁俊, 等. 冕西煌斑岩脉型铀矿化特征及成因[J]. 四川地质学报, 2017, 37(2):209-213.
[34]	刘刚, 刘家军, 袁峰, 等. 陕西小花岔铀矿床岩浆演化及其对铀成矿作用的制约[J]. 现代地质, 2017, 31(5):990-1005.
[35]	张万良, 徐小奇, 邵飞, 等. 桃山矿田铀成矿地质条件及找矿方向[J]. 铀矿地质, 2008, 24(2):101-107.
[36]	杜乐天. 中国热液铀矿基本成矿规律和一般热液成矿学[M]. 北京: 中国原子能出版社, 2001:26-35.
[37]	阳正熙, ANTHONY E W J, 蒲广平. 四川冕宁牦牛坪稀土矿床地质特征[J]. 矿物岩石, 2000(2):28-34.
[38]	刘子杰, 邹明亮, 孙远强, 等. 桂北苗儿山岩体中段向阳坪铀矿床F-7构造带三维地质模型的构建与应用[J]. 现代地质, 2020, 34(4):653-662.

岩性	SiO₂	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	K₂O+Na₂O	K₂O/Na₂O	数据来源
灰白色钾长花岗岩	75.74	0.17	0.30	4.40	4.30	8.70	1.02		1
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	77.81	0.01	0.10	4.22	3.58	7.80	1.18		2
	77.81	0.01	0.10	4.22	3.58	7.80	1.18		2
	70.88	1.34	0.78	5.06	3.04	8.10	1.66		2
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	75.46	0.25	0.35	5.19	3.26	8.45	1.59		2
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	75.13	1.44	0.60	4.26	3.51	7.77	1.21		2
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	78.56	0.02	0.22	4.08	3.87	7.95	1.05		2
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	77.81	0.04	0.24	4.61	3.54	8.15	1.30		2
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	74.62	0.34	0.28	4.81	3.41	8.22	1.41		3
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	77.46	0.25	0.21	4.21	3.93	8.14	1.07		3
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平均值	75.09	0.62	0.38	4.42	3.67	8.09	1.22
中国A型花岗岩平均值	73.55	0.82	0.27	4.69	3.76	8.45	1.25	4
世界A型花岗岩平均值	73.81	0.75	0.20	4.65	4.07	8.72	1.14	5
中国花岗岩平均值	70.20	2.00	1.01	2.86	3.76	6.62	0.76	4

岩性	SiO₂	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	K₂O+Na₂O	K₂O/Na₂O	数据来源
灰白色钾长花岗岩	75.74	0.17	0.30	4.40	4.30	8.70	1.02		1
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	75.46	0.25	0.35	5.19	3.26	8.45	1.59		2
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	75.13	1.44	0.60	4.26	3.51	7.77	1.21		2
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	78.56	0.02	0.22	4.08	3.87	7.95	1.05		2
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	77.81	0.04	0.24	4.61	3.54	8.15	1.30		2
	77.81	0.04	0.24	4.61	3.54	8.15	1.30		3
	74.62	0.34	0.28	4.81	3.41	8.22	1.41		3
	74.62	0.34	0.28	4.81	3.41	8.22	1.41		3
	77.46	0.25	0.21	4.21	3.93	8.14	1.07		3
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平均值	75.09	0.62	0.38	4.42	3.67	8.09	1.22
中国A型花岗岩平均值	73.55	0.82	0.27	4.69	3.76	8.45	1.25	4
世界A型花岗岩平均值	73.81	0.75	0.20	4.65	4.07	8.72	1.14	5
中国花岗岩平均值	70.20	2.00	1.01	2.86	3.76	6.62	0.76	4

岩性	Nb	Rb	Ba	Zr	Ta	Sr	Hf	Th	Ce	Sm	Yb	Y	Rb/Sr	Rb/Ba
灰白色钾长花岗岩^*	36.00	130.00	112.00	99.00	2.50	19.00	2.90	33.60	37.40	5.61	8.46	80.10	6.84	1.16
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岩性	Nb	Rb	Ba	Zr	Ta	Sr	Hf	Th	Ce	Sm	Yb	Y	Rb/Sr	Rb/Ba
灰白色钾长花岗岩^*	36.00	130.00	112.00	99.00	2.50	19.00	2.90	33.60	37.40	5.61	8.46	80.10	6.84	1.16
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中国A型花岗岩平均值^**	34.93	269.69	235.65	333.77		57.54						54.03	20.58	8.94
中国S型花岗岩平均值^***	14.14	227.08	664.18	114.20		156.65						17.31	1.55	0.46
中国花岗岩平均值(I型)	11.40	119.42	988.18	148.32		469.94						19.32	0.21	0.09

岩性	La		Ce		Pr		Nd		Sm	Eu	Gd		Tb		Dy	Ho	Er
灰白色钾长花岗岩	21.90		37.40		4.97		17.10		5.61	0.40	6.94		1.42		12.40	2.74	9.66
	61.20		114.00		12.40		49.10		9.88	1.26	6.94		1.25		8.08	1.68	4.45
	39.10		78.10		7.62		25.00		5.57	0.59	3.04		0.54		3.54	0.78	2.22
	65.40		112.00		11.60		36.90		8.11	0.54	5.91		1.02		6.79	1.44	4.45
	27.60		48.10		5.11		15.90		3.72	0.55	2.80		0.48		3.21	0.71	2.11
	27.00		57.50		6.41		23.90		6.84	0.25	8.40		1.52		9.88	2.14	6.24
平均值	40.37		74.52		8.02		27.98		6.62	0.60	5.67		1.04		7.32	1.58	4.86
岩性	Tm	Yb		Lu		Y		ΣREE		LREE		HREE		LREE/HREE		δEu	δCe
灰白色钾长花岗岩	1.44	8.46		1.29		80.10		131.73		87.38		44.35		1.97		0.20	0.88
	0.65	4.00		0.61		36.90		275.50		247.84		27.66		8.96		0.47	1.01
	0.34	2.11		0.32		16.70		168.87		155.98		12.89		12.10		0.44	1.11
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平均值	0.73	4.42		0.67		41.28		184.39		158.11		26.29		7.39		0.33	1.01