相山鈾礦田鈾多金屬成礦時(shí)代與成礦熱歷史

林錦榮 胡志華 王勇劍 張松 陶意

核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

華南是我國(guó)主要鈾礦產(chǎn)區(qū)之一，主要產(chǎn)出有花崗巖型、火山巖型和碳硅泥巖型鈾礦床(Huetal., 2008; 胡瑞忠等, 2015)，江西相山鈾礦田是我國(guó)規(guī)模最大的火山巖型鈾礦田。相山鈾礦田除鈾礦外，還共(伴)生有釷、鉬、重稀土、鉛、鋅、銀、銅、金等多金屬礦化。

前人對(duì)區(qū)內(nèi)鈾礦開展了大量U-Pb同位素測(cè)年工作，獲得了兩期鈾成礦年齡(Huetal., 2009)。以往通常應(yīng)用瀝青鈾礦單礦物U-Pb同位素稀釋法分析，采用206Pb/238U表觀年齡代表鈾成礦年齡(郭春影等, 2018)，而計(jì)算表觀年齡最大的困難是正確扣除樣品形成時(shí)混入的初始鉛同位素組成，這也是表觀年齡往往存在不確定性的主要原因(夏毓亮, 2019)。加上相山鈾礦田瀝青鈾礦顆粒微細(xì)、結(jié)晶差、雜質(zhì)含量多，瀝青鈾礦表觀年齡存在很大的不確定性。該區(qū)鉛鋅銀銅及金等礦化規(guī)模較小、勘查和研究程度較低，鉛鋅銀銅多金屬成礦時(shí)代存在較大爭(zhēng)議。楊慶坤(2015)、楊慶坤等(2017a)應(yīng)用40Ar-39Ar法測(cè)得牛頭山鉛鋅銀銅礦化年齡為137.5～138.3Ma，而劉軍港(2017)應(yīng)用閃鋅礦Rb-Sr法測(cè)得鉛鋅銀銅礦化年齡為121.0±8.8Ma，兩個(gè)年齡存在較大差異。

熱液型鈾多金屬成礦均為地質(zhì)熱事件的產(chǎn)物，鈾多金屬成礦溫度為中低溫，與鋯石的裂變徑跡退火帶溫度一致，熱事件可以使鋯石裂變徑跡退火，鋯石裂變徑跡年齡(或峰值年齡)對(duì)熱事件存在響應(yīng)。本文應(yīng)用瀝青鈾礦+礦化巖石U-Pb等時(shí)線、黃鐵礦Rb-Sr等時(shí)線、絹云母40Ar-39Ar法和鋯石裂變徑跡法等多種方法測(cè)年，結(jié)合鈾多金屬成礦特征研究，對(duì)相山鈾礦田鈾多金屬成礦熱事件的時(shí)代進(jìn)行了限定，以期厘定相山鈾礦田鈾多金屬成礦時(shí)代，探索應(yīng)用鋯石裂變徑跡方法對(duì)熱液鈾成礦熱事件的時(shí)代進(jìn)行約束。

1 礦田地質(zhì)概況

相山鈾礦田處于江西省崇仁縣、樂(lè)安縣交界處，位于贛-杭火山巖帶西南段、撫州-永豐斷陷紅盆東南側(cè)的相山火山盆地中。相山火山盆地呈橢圓狀，東西長(zhǎng)26km，南北寬16km，面積約316km2。相山火山盆地巖漿活動(dòng)及構(gòu)造演化受撫州-永豐區(qū)域深大斷裂控制(林錦榮等, 2013, 2015)。

相山火山盆地具有三層地質(zhì)結(jié)構(gòu)：基底主要為中元古界，部分為下石炭統(tǒng)和上三疊統(tǒng)；基底之上為下白堊統(tǒng)火山巖，兩者為角度不整合接觸；盆地北西側(cè)火山巖之上為上白堊統(tǒng)紅層覆蓋(圖1)。

火山盆地基底中元古界變質(zhì)巖系出露在盆地北、東、南側(cè)。變質(zhì)巖屬中低變質(zhì)程度，為綠片巖相-低角閃巖相，巖性主要為千枚巖、片巖，局部地段發(fā)育變質(zhì)變形的糜棱巖和由熱變質(zhì)作用形成的角巖。火山盆地基底下石炭統(tǒng)華山嶺組下部為石英砂巖、上部為紫紅色砂巖，上三疊統(tǒng)安源組為含燧石石英砂巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖。

相山盆地火山活動(dòng)主要經(jīng)歷了兩個(gè)(火山)旋回，形成下部打鼓頂組和上部鵝湖嶺組火山巖，兩者為噴發(fā)假整合關(guān)系。鵝湖嶺組火山巖主要為碎斑流紋巖，打鼓頂組火山巖主要為流紋英安巖，兩個(gè)旋回的底部發(fā)育有粉砂巖、凝灰?guī)r?；鹕交顒?dòng)晚期有酸性、中基性巖脈(或巖體)侵入，酸性巖脈(或巖體)主要有花崗斑巖脈(或巖體)、斑狀花崗巖脈(或巖體)，中基性巖脈主要有英安斑巖脈、煌斑巖脈和輝綠巖脈。流紋英安巖、碎斑流紋巖和花崗斑巖為鈾多金屬礦床的主要賦礦圍巖。

大量鋯石U-Pb同位素測(cè)年結(jié)果表明，相山火山盆地火山巖歸屬于早白堊世。打鼓頂組流紋英安巖年齡集中于135～137Ma(范洪海等, 2005; 何觀生等, 2009; 楊水源等, 2010, 2013; 陳正樂(lè)等, 2013)，鵝湖嶺組碎斑流紋巖年齡集中于132～135Ma(范洪海等, 2005; 楊水源等, 2013; 陳正樂(lè)等, 2013; 李子穎等, 2014)，花崗斑巖年齡集中于132～136Ma(陳小明等, 1999; 陳正樂(lè)等, 2013; 李子穎等, 2014)，中基性巖脈年齡集中于125～130Ma(范洪海等, 2005; 張萬(wàn)良和李子穎, 2007; 李子穎等, 2014)。

受近南北-北北東向鷹潭-安遠(yuǎn)斷裂帶和北東向遂川-德興深斷裂帶的控制或影響，相山火山盆地基底構(gòu)造主要由東西向戴坊-鳳崗斷陷帶、東西向羅陂-沙洲褶皺帶和東西、南北、北東、北西向基底斷裂帶構(gòu)成；蓋層構(gòu)造主要為火山構(gòu)造和北北東向、北西向及南北向斷裂帶(胡志華等, 2018a)。鈾多金屬礦化主要受斷裂構(gòu)造、火山構(gòu)造和次火山巖控制(林錦榮等, 2015, 2016; 胡志華等, 2018a)。

相山鈾礦田中已發(fā)現(xiàn)鈾、釷、鉛、鋅、銀、銅、金等礦化(吳志堅(jiān)和胡志華, 2014; 聶江濤等, 2015; 王健等, 2016; 楊慶坤等, 2017a, b; 聶江濤等, 2018)，是一個(gè)鈾多金屬共(伴)生的礦田。已揭露的鈾礦主要分布于相山盆地的西部和北部，東部只發(fā)育云際鈾礦床(胡志華等, 2018a)。鉛鋅銀銅礦化主要分布在牛頭山礦床深部、牛腦上地區(qū)深部和沙洲礦床，其他地段鉆孔中也揭露到鉛鋅礦化。在牛頭山礦床深部、牛腦上地段深部，鉛鋅銀銅礦化中見到金礦化(聶江濤等, 2015, 2018; 王健等, 2016; 楊慶坤等, 2017a, b)；筆者在鄒家山鈾礦床不同中段火山巖構(gòu)造蝕變帶中發(fā)現(xiàn)黃鐵絹英巖化蝕變巖型金礦化。

圖1 相山鈾礦田地質(zhì)簡(jiǎn)圖1-第四系坡積物；2-南雄組砂礫巖；3-鵝湖嶺組碎斑流紋巖、粉砂巖；4-打鼓頂組流紋英安巖、凝灰?guī)r；5-三疊系；6-石炭系；7-中元古界變質(zhì)巖；8-斑狀花崗巖；9-花崗斑巖；10-侏羅紀(jì)花崗巖；11-志留紀(jì)花崗巖；12-斷裂構(gòu)造；13-火山構(gòu)造；14-巖性界線；15-不整合接觸界線；16-礦床及其編號(hào)Fig.1 The geological sketch map of Xiangshan uranium ore field

2 鈾多金屬礦化類型及其空間關(guān)系

2.1 鈾多金屬礦化類型

依據(jù)鈾成礦流體相對(duì)酸堿度和主成礦元素，可將相山鈾礦田鈾多金屬礦化類型劃分為堿性鈾礦化、酸性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化和金礦化四種礦化類型。

堿性鈾礦化為相山鈾礦田的早階段鈾礦化，成礦流體為高溫富Na的堿性流體，pH值為8.57～9.41(李子穎等, 2014)，從深部上升至地殼淺部，以交代作用為主作用于圍巖，形成以鈉長(zhǎng)石、赤鐵礦為主的特征蝕變礦物，蝕變礦物組合為鈉長(zhǎng)石、赤鐵礦、綠泥石、碳酸鹽、磷灰石，鈾(含鈾)礦物有鈦鈾礦、復(fù)雜鈦鈾氧化物、瀝青鈾礦、鈾石、鈣鈾云母和硅鈣鈾礦。鈾主要以獨(dú)立鈾礦物形式存在，次為分散吸附狀態(tài)存在于綠泥石、赤鐵礦、磷灰石及其他黏土礦物中。

酸性鈾礦化為相山鈾礦田晚階段鈾礦化，成礦流體為中低溫富F流體，形成螢石化、水云母化、綠泥石化、黃鐵礦化和局部硅化等蝕變，成礦流體為酸性流體(李子穎等, 2014)。酸性鈾礦化礦石中Th、Mo、HREE、Y等元素的含量可達(dá)到綜合利用品位(林錦榮等, 2017)。特征蝕變礦物主要為螢石、水云母、磷灰石，蝕變礦物組合為螢石、伊蒙混層(伊利石)、綠泥石、磷灰石、黃鐵礦。鈾(含鈾)礦物主要有瀝青鈾礦、含釷瀝青鈾礦、鈦鈾礦、含釷鈦鈾礦、鈾釷石、鈾石、釷鈾石、方釷石、磷釷石、含鈾磷灰石等；伴生的金屬礦物有黃鐵礦、赤鐵礦、輝鉬礦、硫鉛鉬礦，少量方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、方黃銅礦、針鎳礦、銳鈦礦，偶見磁鐵礦、磁黃鐵礦、白鈦礦、斜方砷鈷礦及砷鎳礦(李子穎等, 2014; 楊慶坤, 2015)。筆者在相山鈾礦田新發(fā)現(xiàn)的硅化型鈾礦屬酸性鈾礦化類型。

圖2 鄒家山蝕變巖型金礦化特征(a)黃鐵絹英巖化、細(xì)脈浸染狀金礦化流紋英安巖；(b)石英-黃鐵礦細(xì)脈鏡下特征；(c)浸染狀黃鐵礦；(d)浸染狀黃鐵礦鏡下特征；(e)石英-黃鐵礦細(xì)脈鏡下特征；(f)被包裹于黃鐵礦中的銀金礦(反光鏡).Py-黃鐵礦；Q-石英；Ser-絹云母Fig.2 Microscope images of altered rock type gold mineralization in Zoujiashan deposit

圖3 堿性鈾礦化與鉛鋅銀礦化疊加特征(a)淺肉紅色方解石膠結(jié)紅色堿交代角礫，方鉛礦細(xì)脈切穿方解石(居隆庵礦床)；(b)灰白色方解石、方鉛礦脈切穿粉紅色中弱堿交代流紋英安巖(牛頭山-河元背礦床)；(c)堿交代型礦石中的閃鋅礦-方解石脈，閃鋅礦中見乳滴狀方鉛礦(云際礦床265m中段Y15-23)；(d)碳酸鹽中發(fā)育方鉛礦(Ga)和閃鋅礦(Sp)(云際礦床265m中段Y15-23)；(e、f)充填于堿交代巖裂隙中的閃鋅礦-方鉛礦脈(e為單偏光，f為反光鏡)(河元背ZK15-10-4)Fig.3 Superimposition and cutting relationship between alkaline uranium mineralization and lead-zinc mineralization

鉛鋅銀銅礦化為該區(qū)與鈾礦化伴生的多金屬礦化類型。牛頭山礦床深部、牛腦上地區(qū)深部和沙洲礦床發(fā)育較大規(guī)模該類型礦化，其他地段鉆孔中也揭露到鉛鋅礦化細(xì)脈。該類型礦化金屬元素主要為Pb、Zn、Ag、Cu，共伴生Au(吳志堅(jiān)和胡志華, 2014; 聶江濤等, 2015; 王健等, 2016; 楊慶坤等, 2017a, b; 聶江濤等, 2018)，共伴生金元素以超顯微包裹體或晶格金的形式賦存于閃鋅礦、方鉛礦、毒砂和黃鐵礦中(李子穎等, 2014; 王健等, 2016)。蝕變礦物組合為黃鐵礦、微晶石英、菱鐵礦、方解石、綠泥石和絹云母，黏土礦物組合為伊利石、綠泥石、伊蒙混層。礦石礦物組合為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦，少量白鎢礦、錫石、黝錫銅礦、硫銻鉛礦、輝銅礦、砷銅礦、黃銅礦、毒砂、輝銀礦、黝錫礦和硫銻銅銀礦等，脈石礦物為方解石、菱鐵礦、石英、綠泥石、絹云母、綠簾石和沸石(聶江濤等, 2015; 楊慶坤, 2015; 王建國(guó)等, 2018)。

金礦化最早在火山盆地周邊的河流作為砂金被發(fā)現(xiàn)、開采。筆者于2014年在鄒家山鈾礦床不同中段火山巖構(gòu)造破碎蝕變帶中發(fā)現(xiàn)金礦化，該類型金礦化以黃鐵絹英巖化蝕變?yōu)樘卣鳎瑢傥g變巖型金礦化，其礦化蝕變主要有黃鐵礦化、硅化、絹云母化(圖2)，黃鐵礦為主要載金礦物，金元素以銀金合金形式及黃鐵礦中晶格金形式存在(圖2f)。

圖4 酸性鈾礦化疊加鉛鋅礦化特征(a、b)堿交代巖裂隙中閃鋅礦碳酸鹽脈被紫色螢石交代(牛頭山-河元背ZK15-10-27-1)；(c、d)疊加于堿性蝕變巖石中的閃鋅礦被紫色螢石脈膠結(jié)包裹(牛頭山-河元背ZK15-10-29-2)；(e、f)紫色螢石圍繞閃鋅礦發(fā)育(沙洲礦床X16-10-8).(a、c、e)為單偏光下，(b、d、f)為反光鏡下Fig.4 Superimposition and cutting relationship between acidic uranium mineralization and lead-zinc mineralization

2.2 鈾多金屬成礦特征及空間關(guān)系

通過(guò)鈾多金屬礦化野外地質(zhì)特征和室內(nèi)綜合研究，認(rèn)為鈾多金屬礦化在局部地段疊加，其成礦時(shí)序?yàn)閴A性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化、金礦化、酸性鈾礦化。

鉛鋅銀銅礦化與堿性鈾礦化疊置發(fā)育在局部地段，主要為鉛鋅銀銅礦化呈脈狀充填于堿性鈾礦化巖石裂隙中，鉛鋅銀銅礦化晚于堿性鈾礦化。居隆庵鉆孔巖芯中見紅色堿交代流紋英安巖角礫被肉紅色方解石脈膠結(jié)，方鉛礦脈切穿淺肉紅色方解石(圖3a)。河元背鉆孔巖芯中見灰白色方鉛礦碳酸鹽脈切穿紅色堿交代流紋英安巖(圖3b)。云際礦床堿性鈾礦體中見方鉛礦、閃鋅礦脈(圖3c, d)。在F8構(gòu)造帶鉆孔中揭露到堿性鈾礦化被鉛鋅銀銅礦化疊加，閃鋅礦、方鉛礦發(fā)育于堿性蝕變巖石中(圖3e, f)。

酸性鈾礦化與鉛鋅銀銅礦化疊置在局部地段發(fā)育，鈾礦化疊加于鉛鋅銀銅礦化之上，鉛鋅銀銅礦化早于酸性鈾礦化。沙洲礦床酸性鈾礦化疊加于鉛鋅銀銅礦化之上，局部見鈾礦化規(guī)模小于鉛鋅銀銅礦化。河元背F8構(gòu)造帶中揭露到紅色堿性鈾礦化、酸性鈾礦化與鉛鋅礦化疊加發(fā)育，閃鋅礦化疊加于堿性蝕變流紋英安巖之上，閃鋅礦又被酸性鈾礦化期紫色螢石包圍(圖4a-d)。沙洲礦床堿性鈾礦化、酸性鈾礦化與鉛鋅銀銅礦化疊加發(fā)育，酸性鈾礦化期紫色螢石圍繞閃鋅礦發(fā)育(圖4e, f)。

鄒家山鈾礦床不同中段火山巖中黃鐵絹英巖化蝕變巖型金礦化中，金礦化蝕變帶被酸性鈾礦化礦脈穿插(圖5)，金礦化早于酸性鈾礦化。在牛頭山礦床深部、牛腦上地段深部鉛鋅銀銅礦化中，共伴生金礦化與鉛鋅銀銅礦化同時(shí)形成或形成時(shí)代相近。

圖5 鄒家山礦床中金異常帶被酸性鈾礦體截?cái)郌ig.5 Gold mineralization intercepted by acidic uranium orebody in Zoujiashan deposit

鈾礦化與鉛鋅銀銅及金礦化特征及空間關(guān)系研究表明，從早到晚相山鈾礦田鈾多金屬礦化時(shí)序?yàn)閴A性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化及金礦化、酸性鈾礦化。

3 鈾多金屬成礦年齡

前人對(duì)相山鈾礦田鈾礦化進(jìn)行同位素定年，多未對(duì)堿性鈾礦化、酸性鈾礦化分別取樣分析。筆者分別對(duì)堿性、酸性鈾礦化兩種類型單獨(dú)取樣開展同位素測(cè)年，同時(shí)對(duì)鉛鋅銀銅礦化及金礦化開展同位素測(cè)年。

3.1 堿性鈾礦化U-Pb等時(shí)線年齡

采集相山鈾礦田典型堿性鈾礦化礦石、礦化巖石(云際礦床)，挑選鈾礦物，測(cè)定全巖和鈾礦物U-Pb同位素組成，并收集前人堿性鈾礦化類型的瀝青鈾礦U-Pb同位素資料，列于表1。

由表可知，鈾礦物U-Pb表觀年齡t(206Pb/238U)為98.8～129.40Ma，年齡分散，一致性較差。同一礦床不同樣品的年齡出現(xiàn)較大差異，特別是云際礦床，3個(gè)樣品年齡相差達(dá)31Ma。206Pb/204Pb比值為40.08～124.79，顯示樣品中普通鉛含量較高、 放射性成因鉛比例較低，估計(jì)的初始鉛同位素組成偏離真值，可能是導(dǎo)致U-Pb年齡不一致的主要原因。

表1相山鈾礦田堿性鈾礦化主要礦床的礦石、礦化巖石、瀝青鈾礦同位素組成表

Table 1 Pb isotopic data of ore, mineralization altered rock and pitchblende from typical alkaline uranium deposits in Xiangshan ore field

樣品號(hào)礦石類型礦床測(cè)定對(duì)象元素含量(%)Pb同位素組成(%)表觀年齡(Ma)UPb204Pb206Pb207Pb208Pbt206/238t207/235t207/206資料來(lái)源614鈾-綠泥石型沅頭瀝青鈾礦24.1501.56001.04942.04017.09039.820113.096.0/夏毓亮, 2019Jan-17Feb-17鈾-綠泥石赤鐵礦型紅衛(wèi)瀝青鈾礦38.1200.93000.53266.39011.76021.310103.0134.0724.0夏毓亮, 2019瀝青鈾礦21.1000.81980.66555.90014.09029.350121.0129.0278.0夏毓亮, 2019628Y15-4Y15-6Y15-8Y15-13Y15-14Y15-15Y15-16Y15-17Y15-23Y15-25鈾-赤鐵礦型云際礦石0.9760.02560.48070.32010.45018.760120.0120.0138.0夏毓亮, 2019礦石0.2720.00750.0030.7830.0870.127本文礦化巖石0.0270.00150.0080.5410.1390.312本文礦化巖石0.0220.00220.0110.3840.1770.429本文礦化巖石0.0100.01150.0130.2600.2090.518本文礦化巖石0.0110.00370.0120.3060.1970.485本文礦石0.1560.00490.0100.4470.1640.379本文礦石0.1610.00410.0090.4690.1580.364本文礦化巖石0.0150.00340.0120.3190.1940.476本文瀝青鈾礦4.8000.16000.77454.18814.52630.51298.8124.3645.2本文瀝青鈾礦0.7650.02500.54463.57114.27621.609129.4268.01766.5本文

注：Pb同位素組成指各Pb同位素的原子相對(duì)豐度(%)；表2同

圖6 相山礦田堿性單鈾礦化類型的礦化巖石和瀝青鈾礦U-Pb等時(shí)線圖(a)云際礦床；(b)相山鈾礦田Fig.6 The diagram of pitchblende and mineralized rock U-Pb isochrone age of alkaline uranium deposits in Xiangshan ore field

為消除初始鉛同位素組成的影響，對(duì)云際礦床鈾礦物、礦石、礦化巖石應(yīng)用U-Pb等時(shí)線法進(jìn)行處理(圖6a)，得到較好的等時(shí)線，等時(shí)線年齡值為121±6Ma，初始206Pb/204Pb值為20.602±3.202，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.998；對(duì)云際礦床、紅衛(wèi)礦床(6117-2)、沅頭礦床(614)的鈾礦物、礦石、礦化巖石應(yīng)用U-Pb等時(shí)線法進(jìn)行處理(圖6b)，得到等時(shí)線年齡121±6Ma，初始206Pb/204Pb值為19.843±2.943，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.998。兩者年齡、初始206Pb/204Pb值基本一致，說(shuō)明堿性鈾成礦年齡121±6Ma是可靠的。

3.2 酸性鈾礦化U-Pb等時(shí)線年齡

采集相山鈾礦田酸性鈾礦化主要礦床的鈾礦石，挑選瀝青鈾礦，開展瀝青鈾礦U-Pb同位素測(cè)年，并收集前人U-Pb同位素測(cè)年結(jié)果，列于表2。

由表可知，鈾礦物U-Pb表觀年齡t(206Pb/238U)為62.50～142Ma，年齡分散，一致性較差。同一礦床不同樣品的年齡出現(xiàn)較大差異，特別是鄒家山礦床，8個(gè)樣品年齡相差達(dá)53.5Ma。少數(shù)樣品206Pb/204Pb比值大于1000，多數(shù)均較低，顯示樣品中普通鉛含量較高、放射性成因鉛比例較低，估計(jì)的測(cè)初始鉛同位素組成偏離真值，為U-Pb表觀年齡不一致的主要原因。

為消除初始鉛同位素組成的影響，對(duì)鄒家山礦床酸性鈾礦化類型的瀝青鈾礦應(yīng)用U-Pb等時(shí)線進(jìn)行處理(圖7a)，等時(shí)線年齡值為102±6Ma，初始206Pb/204Pb值為-20.684±58.816，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.997；對(duì)相山鈾礦田主要酸性鈾礦化礦床鄒家山、橫澗、崗上英、沙洲、居隆庵、河元背、湖港、石洞等礦床的瀝青鈾礦應(yīng)用U-Pb等時(shí)線法進(jìn)行處理(圖7b)，等時(shí)線年齡值為99±3Ma，初始206Pb/204Pb值為23.858±19.147，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.997。兩個(gè)年齡值基本一致，認(rèn)為99±3Ma為酸性鈾礦化主成礦年齡。

表2相山鈾礦田酸性鈾礦化主要礦床的瀝青鈾礦同位素組成表

Table 2 Pb isotopic data of pitchblende from typical acidic uranium deposits in Xiangshan ore field

樣品號(hào)礦石類型礦床測(cè)定對(duì)象元素含量(%)Pb同位素組成(%)表觀年齡(Ma)UPb204Pb206Pb207Pb208Pbt206/238t207/235t207/206料來(lái)源Jan-22Feb-22Mar-22XZ9-1XZ9-21XZ9-26Vo15Vo26Vo98Z15-257Z15-248鈾釷螢石型鈾釷螢石型鈾釷螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鈾-螢石型鄒家山瀝青鈾礦61.1001.03100.01592.1235.5582.310116.0137.0530.0夏毓亮, 201940.0001.21000.79054.57015.75029.69091.0162.01396.0夏毓亮, 201962.0100.95800.15087.0606.9405.85097.0108.0376.0夏毓亮, 201969.7800.91000.29481.1878.27710.244范洪海等, 200339.6200.58000.03791.9315.7282.306范洪海等, 200333.5400.48000.13082.7666.42710.679范洪海等, 200330.0900.51540.12584.3906.2009.284104.0112.0269.0李子穎等, 201436.8500.61660.07384.8895.9729.066103.0117.0403.0李子穎等, 201436.8300.47550.04290.0705.4764.41386.097.0372.0李子穎等, 20149.9100.10500.16182.4427.24210.15462.578.0584.4本文82.4001.28000.28177.4459.03913.23683.4111.2755.4本文611-1611-2611-3鈾-螢石型橫澗瀝青鈾礦50.4001.34000.36070.17010.49018.870126.0195.01146.0夏毓亮, 201946.8100.98800.53066.09011.54021.84089.0102.0564.0夏毓亮, 201915.3100.38000.47072.8209.37017.350119.089.0/夏毓亮, 2019613-1613-2S15-230S15-226鈾-螢石型崗上英瀝青鈾礦58.1700.94000.22081.2407.09011.44093.093.0105.0夏毓亮, 201917.0005.04001.24030.14019.90048.720142.015.0/夏毓亮, 201920.6000.37300.16485.5386.8027.496110.8117.9261.5本文5.8100.12900.29077.8328.25313.625119.3126.1254.3本文XS9-1XS9-11XS9-14鈾-螢石型沙洲瀝青鈾礦30.7800.75000.52867.16211.49020.820范洪海等, 200333.8401.18000.71158.10413.57027.613范洪海等, 200339.5101.02000.50668.65511.05019.789范洪海等, 2003V493V493AV738鈾-螢石型居隆庵瀝青鈾礦32.3000.65260.48667.32010.72421.46988.098.0355.0李子穎等, 201441.7000.95700.30976.6949.07213.925121.0147.0600.0李子穎等, 201438.3000.71410.09790.6515.9343.917122.0126.0197.0李子穎等, 2014621鈾釷-螢石型河元背瀝青鈾礦57.7501.31000.47070.81010.81017.920104.0120.0436.0夏毓亮, 2019620鈾-螢石型湖港瀝青鈾礦68.2202.00000.69057.53013.38028.39098.0105.0584.0夏毓亮, 20196126鈾釷-螢石型石洞瀝青鈾礦43.5200.70000.08685.3506.1708.390100.0119.0524.0夏毓亮, 2019

圖7 相山礦田酸性鈾礦化類型的瀝青鈾礦U-Pb等時(shí)線圖(a)鄒家山礦床；(b)相山鈾礦田Fig.7 The diagram of pitchblende U-Pb isochrone age of acidic uranium deposits in Xiangshan ore field

孟艷寧(2012)采用LA-ICP-MS分析方法對(duì)鄒家山礦床中與鈾礦密切共生的磷灰石進(jìn)行微區(qū)原位Th-Pb同位素定年，得到年齡值為97.5Ma； 測(cè)得鈾釷礦物的U-Pb同位素年齡有90Ma、55～60Ma、<30Ma三組，其中90Ma的數(shù)據(jù)可能是由于鈾釷礦物不穩(wěn)定造成的對(duì)應(yīng)于鈾釷主成礦期97.5Ma的年齡，55～60Ma、<30Ma可能是相山地區(qū)成礦后期發(fā)生的兩次熱事件的反映。瀝青鈾礦U-Pb等時(shí)線年齡與該年齡值97.5Ma一致。因此，認(rèn)為相山鈾礦田酸性鈾礦化成礦年齡為99～97.5Ma。

表4牛頭山礦床樣品ZK26-9-2蝕變絹云母39Ar-40Ar年齡分析結(jié)果表(據(jù)楊慶坤,2015)

Table 4 Reaction sericite40Ar-39Ar data of Sample ZK26-9-2 from Niutoushan deposit (after Yang, 2015)

T (℃)40Ar39Ar()m36Ar39Ar()m37Ar39Ar()m38Ar39Ar()m39Ar (×10-14mol)39Ar (Cum.) (%)Age±1σ(Ma)39Ar累積(%)74056.460.148200.04031.2814.1282.57±0.914.1277033.34510.05680.35290.02333.1748.07107.4±1.148.0780032.84120.05431.83860.02291.4663.71109.7±1.163.7183034.85360.06051.31260.02422.792.67110.4±1.192.6786038.44220.07100.0260.598.06112.8±1.398.0691047.10720.097822.87520.03250.0898.97129.8±7.698.97140093.61360.258914.85910.08890.1100118.5±5.2100

表3鄒家山礦床金礦化蝕變巖石的黃鐵礦Rb-Sr同位素組成分析結(jié)果表

Table 3 Rb-Sr isotopic data of pyrites from gold mineralization altered samples in Zoujiashan deposit

樣品號(hào)測(cè)定礦物87Rb/86Sr(87Sr/86Sr)nStd err812-h0b823b-h6Z-130-2718C-H3黃鐵礦2.92190.7192210.0000136.90450.7255770.0000129.83750.7291460.00001013.86620.7365440.000015

圖8 鄒家山金礦化蝕變巖石中與金共生黃鐵礦Rb-Sr等時(shí)線圖Fig.8 The diagram of Rb-Sr isochrone age of pyrites from gold mineralization altered samples in Zoujiashan deposit

3.3 金礦化Rb-Sr等時(shí)線年齡

對(duì)鄒家山礦床黃鐵絹英巖化蝕變巖型金礦化蝕變巖石中與金共生的黃鐵礦開展Rb-Sr同位素組成測(cè)定，分析測(cè)試結(jié)果見表3。4件黃鐵礦樣品的Rb、Sr同位素具有良好線性關(guān)系，得到等時(shí)線年齡為112.2±2.9Ma，MSWD值為0.21(圖8)。由等時(shí)線得到的87Sr/86Sr初始值為0.71456，明顯高于火山雜巖的Sr同位素初始值(0.7111～0.7126)，顯示金成礦流體來(lái)源于地殼。

3.4 鉛鋅銀銅礦化40Ar-39Ar年齡

牛頭山礦床上部發(fā)育堿性鈾礦化、酸性鈾礦化，下部發(fā)育鉛鋅銀銅礦化。該區(qū)鉆孔巖芯見鉛鋅銀銅礦脈充填于堿性鈾礦化巖石裂隙中(圖3)，方鉛礦、閃鋅礦等被酸性鈾礦化期紫黑色螢石包圍膠結(jié)(圖4)，說(shuō)明鉛鋅銀銅礦化晚于堿性鈾礦化、早于酸性鈾礦化，指示鈾多金屬礦化時(shí)序?yàn)閴A性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化、酸性鈾礦化。

圖9 相山礦田鈾多金屬礦化蝕變樣品鋯石裂變徑跡年齡分布及峰值擬合圖(a-e)鄒家山礦床鈾礦化蝕變樣品；(f、g)橫澗礦床鈾礦化蝕變樣品；(h)云際礦床鈾礦化蝕變樣品；(i、j)鄒家山礦床金異常蝕變樣品；(k)廟上地區(qū)鉛鋅礦化蝕變樣品；(l)河元背地區(qū)金異常蝕變樣品Fig.9 Distribution and peak fitting diagrams of zircon fission-track ages of uranium and polymetallic samples in Xiangshan ore field

圖10 相山鈾礦田鈾多金屬礦化巖石鋯石裂變徑跡峰值年齡分布圖(a)全部峰值年齡分布圖；(b)最小峰值年齡分布圖Fig.10 Distribution diagram of zircon fission-track peak ages of the uranium-polymetallic rocks in Xiangshan ore field

楊慶坤(2015)、楊慶坤等(2017a)對(duì)牛頭山礦床開展多金屬礦化蝕變礦物絹云母39Ar-40Ar年齡測(cè)定工作(表4)，得到坪年齡為137.5～138.3Ma，明顯早于礦化圍巖碎斑流紋巖的鋯石U-Pb年齡(132～135Ma)，也早于火山活動(dòng)晚期斑狀花崗巖的鋯石U-Pb年齡(132～136Ma)和鉀長(zhǎng)石39Ar-40Ar年齡(130.54±0.84Ma; 胡志華等, 2018b)，該坪年齡應(yīng)不是火山活動(dòng)之后的銅鉛鋅銀成礦時(shí)代。由分析結(jié)果表可知，除低溫階段(740℃)年齡外，其它溫階年齡明顯可以劃分為三組：107.4～112.8Ma、118.5Ma和129.8Ma，指示該區(qū)可能經(jīng)歷了三期熱事件。

在牛頭山、河元背東部的王家邊地區(qū)出露近南北向延伸的中基性巖脈，范洪海等(2005)等測(cè)得石英二長(zhǎng)斑巖脈年齡為129.5±2.0Ma、煌斑巖脈年齡為125.1±3.1Ma。因此認(rèn)為129.8Ma熱事件年齡應(yīng)為晚期中基性巖漿活動(dòng)熱事件的反映。

前文依據(jù)鈾多金屬礦化空間關(guān)系厘定了堿性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化、金礦化、酸性鈾礦化鈾多金屬成礦時(shí)序，同位素測(cè)年結(jié)果堿性鈾礦化年齡為121Ma、酸性鈾礦化年齡為97.5～99Ma，因此推測(cè)118.5Ma應(yīng)為堿性鈾成礦熱事件的反映，107.4～112.8Ma可能為鉛鋅銀銅成礦熱事件的反映，而坪年齡137.5～138.3Ma應(yīng)是火山巖漿熱事件的反映。

鉛鋅銀銅礦化年齡107.4～112.8Ma與黃鐵絹英巖化蝕變巖型金礦化年齡112.2Ma相近，推測(cè)相山鈾礦田金礦化與鉛鋅銀銅礦化近同期形成，金礦化和鉛鋅銀銅礦化年齡為107.4～112.8Ma。

4 鋯石裂變徑跡年齡

樣品采集于鄒家山礦床、橫澗礦床、云際礦床鈾多金屬礦化蝕變巖和廟上地區(qū)、河元背礦床多金屬礦化蝕變巖。將樣品粉碎、提純鋯石，開展鋯石裂變徑跡分析測(cè)試，結(jié)果見表5。應(yīng)用χ2統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顆粒年齡是否服從泊松分布，從而辨別鋯石樣品中各單顆粒是否為同組樣品；當(dāng)樣品P(χ2)>5%時(shí)，表示各單顆粒為同組樣品，具單一年齡總體計(jì)算組合年齡；當(dāng)P(χ2)<5%時(shí)，則表示各單顆粒分布寬展，可能有多個(gè)年齡總體，其物源或成因復(fù)雜(Green, 1981)，裂變徑跡中值年齡或組合年齡為多個(gè)物源的混合年齡或受后期熱事件影響的混合年齡，無(wú)實(shí)際地質(zhì)意義。對(duì)P(χ2)<5%的多組分年齡結(jié)構(gòu)的樣品，開展實(shí)際顆粒年齡分布的二項(xiàng)式擬合分析，可以解析出系列年齡峰值(王岸等, 2010)。峰值年齡較之于單一的中值年齡或組合年齡往往具有明確地質(zhì)意義(王岸等, 2010)，其中最年輕的峰值年齡一般代表了低溫退火溫度顆粒組分記錄的熱事件年齡(Brand and Vance, 1992)。

S15-31、Z15-246兩個(gè)樣品的P(χ2)值雖然分別達(dá)29.1、98.6，但由于統(tǒng)計(jì)的鋯石顆粒數(shù)只有2顆，數(shù)量太少，其裂變徑跡中值年齡、組合年齡可信度較差。S15-189、S15-32、Z15-247、Z15-253樣品的P(χ2)值為78.5、37.1、14.8、5.3，鋯石顆粒數(shù)為8、37、36、36顆，其裂變徑跡中值年齡、組合年齡具有一定可信度，可作參考。其余樣品鋯石裂變徑跡的P(χ2)值都小于5%，其裂變徑跡中值年齡、組合年齡為受后期熱事件影響的混合年齡，無(wú)實(shí)際地質(zhì)意義。

應(yīng)用BinomFit軟件對(duì)P(χ2)<5%的樣品進(jìn)行實(shí)際顆粒年齡分布的二項(xiàng)式擬合分析(擬合解析方法詳見Galbraith and Green (1990)和Brandon and Vance (1992))，由于S15-32、Z15-247、Z15-253樣品的P(χ2)值較小，也應(yīng)用該軟件進(jìn)行峰值年齡擬合解析，獲得了一系列峰值年齡(表6、圖9)。結(jié)果顯示，鋯石裂變徑跡年齡都具有多個(gè)峰值。樣品的峰值年齡與高程并無(wú)相關(guān)性，表明并非由構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致的地殼升降運(yùn)動(dòng)引起樣品具有多個(gè)鋯石裂變徑跡峰值年齡，而可能是由該區(qū)巖漿活動(dòng)、熱液活動(dòng)等熱事件引起。

樣品的鋯石裂變徑跡最小峰值年齡統(tǒng)計(jì)結(jié)果，鄒家山礦床峰值年齡為73.8～73.9Ma、93.3～100Ma、113.8～121.4Ma、152.7～166.2Ma，最小峰值年齡為113.8Ma、93.3～96.9Ma、73.8～73.9Ma(圖9a-e)；橫澗礦床峰值年齡為69.9～78.5Ma、89.5～92.1Ma、109.8Ma，最小峰值年齡為109.8Ma、78.5Ma、69.9Ma(圖9f, g)；云際礦床峰值年齡為78.6Ma、99.9Ma(圖9h)。鄒家山礦床多金屬礦化蝕變樣品峰值年齡為66.4Ma、86.7～88.9Ma、119.8～125.6Ma，最小峰值年齡為88.9Ma、66.4Ma(圖9i, j)；廟上多金屬礦化蝕變樣品峰值年齡為74.9Ma、106.1Ma(圖9k)；河元背多金屬礦化蝕變樣品峰值年齡為69.7Ma、94.5Ma(圖9l)。

表5相山鈾礦田典型礦床礦化蝕變巖石鋯石裂變徑跡分析結(jié)果表

Table 5 Zircon fission-track analytical results of the altered rock from typical deposits in Xiangshan uranium ore field

樣品號(hào)采樣位置巖性顆粒數(shù)ρs(105/cm2)(Ns)ρi(105/cm2)(Ni)ρd(105/cm2)(N)P(χ2)(%)中值年齡(Ma)(±1σ)組合年齡(Ma)(±1σ)S15-189橫澗礦床-3m中段-3-29穿脈,1.3m肉紅色新鮮花崗斑巖8127.404(-526)68.062(-281)13.433(-6770)78.5110±9110±9S15-31橫澗礦床-83m中段,西35-4沿脈口,24m灰色弱水云母化花崗斑巖2107.833(-106)54.934(-54)12.9(-6770)29.1111±19111±19S15-32橫澗礦床-83m中段,西35-4沿脈口,11m黃綠色中強(qiáng)水云母化花崗斑巖3785.495(-3597)55.809(-2348)12.613(-6770)37.185±485±4S15-33橫澗礦床-83m中段,西35-4沿脈口,8m黃綠色強(qiáng)水云母化花崗斑巖3688.801(-4190)59.024(-2785)12.182(-6770)0.181±480±3Z15-246鄒家山礦床-130m中段8-2-1-2灰黑色流紋英安巖2103.001(-81)86.5(-68)11.607(-6770)98.661±1061±10Z15-247鄒家山礦床-130m中段8-2-3灰色強(qiáng)綠泥石化、水云母化流紋英安巖36117.61(-4451)58.554(-2216)11.032(-6770)14.897±597±4Z15-248鄒家山礦床-130m中段8-1-2灰色中等紫色螢石化流紋英安巖24115.212(-3307)48.112(-1381)10.673(-6770)0121±12112±5Z15-253鄒家山礦床-170m中段9-1-6黃綠色強(qiáng)水云母化流紋英安巖36165.989(-3606)79.588(-1729)10.2(-6770)5.393±593±4Z15-254鄒家山礦床-170m中段9-1-14-10黃綠色強(qiáng)水云母化流紋英安巖36147.531(-6439)61.381(-2679)13.331(-6770)0140±8140±6Z15-255鄒家山礦床-170m中段9-1-14-10紅色中弱堿交代流紋英安巖36133.934(-4450)57.035(-1895)12.9(-6770)0127±8132±6Z15-274鄒家山礦床-90m中段7-1-8-12灰色強(qiáng)黃鐵礦化水云母化流紋英安巖36132.643(-3364)66.952(-1698)12.038(-6770)0.5103±6104±5Z15-275鄒家山礦床-90m中段7-1-8-12灰色強(qiáng)硅質(zhì)黃鐵礦脈流紋英安巖3687.954(-4444)52.013(-2628)11.607(-6770)085±586±4XL15-2-5云際礦床地表紅色中弱堿交代熔結(jié)凝灰?guī)r3699.368(-3829)61.66(-2376)12.469(-6770)3.889±488±4ZK2-12A廟上礦床ZK2號(hào)孔988.4～989.4m暗紫色中弱水云母化流紋英安巖36114.692(-4194)68.066(-2489)11.176(-6770)082±483±4ZKW1-11A河元背礦床ZKW1號(hào)孔805.6～806.6m灰綠色中等黃鐵礦化流紋英安巖36103.981(-4988)57.16(-2742)10.745(-6770)086±486±4

注：Ns為自發(fā)徑跡數(shù)，Ni為誘發(fā)徑跡數(shù)，N為標(biāo)準(zhǔn)鈾玻璃的外探測(cè)器白云母記錄的徑跡數(shù)，ρs、ρi和ρd分別為與Ns、Ni和N相對(duì)應(yīng)的徑跡密度，n為徑跡的條數(shù)，P(%)為χ2檢驗(yàn)幾率

表6相山鈾礦田典型礦床礦化蝕變巖石鋯石裂變徑跡峰值年齡表

Table 6 Zircon fission track peak ages of the altered rock from typical deposits in Xiangshan uranium ore field

樣品號(hào)采樣位置巖性P1峰值年齡(Ma)P2峰值年齡(Ma)P3峰值年齡(Ma)S15-189橫澗礦床-3m中段-3-29穿脈,1.3m肉紅色新鮮花崗斑巖109.8-8.6/+9.4(8)S15-31橫澗礦床-83m中段西35-4沿脈口,24m灰色弱水云母化花崗斑巖111±19S15-32橫澗礦床-83m中段西35-4沿脈口,11m黃綠色中強(qiáng)水云母化花崗斑巖78.5-7.9/+8.8(14.4)89.5-10.1/+11.4(22.6)S15-33橫澗礦床-83m中段西35-4沿脈口,8m黃綠色強(qiáng)水云母化花崗斑巖69.9-4.8/+5.1(16.8)92.1-6.2/+6.7(19.2)Z15-246鄒家山礦床-130m中段8-2-1-2灰黑色流紋英安巖61±10Z15-247鄒家山礦床-130m中段8-2-3灰色強(qiáng)綠泥石化、水云母化流紋英安巖93.3-4.7/+4.9(31.4)121.4-15.5/+17.7(4.6)Z15-248鄒家山礦床-130m中段8-1-2灰色中等紫色螢石化流紋英安巖73.8-4.5/+4.8(6.5)152.7-8.7/+9.2(17.5)Z15-253鄒家山礦床-170m中段9-1-6黃綠色強(qiáng)水云母化流紋英安巖73.9-8.3/+9.4(8.4)100.0-6.4/+6.8(27.6)Z15-254鄒家山礦床-170m中段9-1-14-10黃綠色強(qiáng)水云母化流紋英安巖113.8-6.2/+6.6(16.2)166.2-8.7/+9.1(19.8)Z15-255鄒家山礦床-170m中段9-1-14-10紅色中弱堿交代流紋英安巖96.9-7.3/+7.9(15.9)163.2-10.5/+11.2(20.1)Z15-274鄒家山礦床-90m中段7-1-8-12灰色強(qiáng)黃鐵礦化水云母化流紋英安巖88.9-5.7/+6.0(20.8)125.6-9.0/+9.7(15.2)Z15-275鄒家山礦床-90m中段7-1-8-12灰色強(qiáng)硅質(zhì)黃鐵礦脈流紋英安巖66.4-4.7/+5.0(14.5)86.7-10.1/+11.4(9.8)119.8-8.1/+8.7(11.7)XL15-2-5云際礦床地表紅色中弱堿交代熔結(jié)凝灰?guī)r78.6-5.6/+6.0(17.5)99.9-7.4/+8.0(18.5)ZK2-12A廟上礦床ZK2號(hào)孔988.4-989.4m暗紫色中弱水云母化流紋英安巖74.9-4.0/+4.2(26.6)106.1-8.2/+8.9(9.4)ZKW1-11A河元背礦床ZKW1號(hào)孔805.6-806.6m灰綠色中等黃鐵礦化流紋英安巖69.7-5.2/+5.6(11.2)94.5-5.0/+5.3(24.8)

注：P1、P2、P3為實(shí)際顆粒年齡分布通過(guò)二項(xiàng)式擬合解析出的年齡峰值，峰值年齡有三：一為峰值年齡，二為68%的置信區(qū)間，三括號(hào)內(nèi)為此峰值年齡所占樣品顆粒數(shù)

鈾礦化、多金屬礦化樣品峰值年齡段基本重合，峰值年齡段總體合并為66.4～78.6Ma、86.7～100Ma、106.1～113.8Ma、119.8～125.6Ma、152.7～166.2Ma，其中152.7～166.2Ma年齡明顯大于火山活動(dòng)時(shí)代，不是成礦熱事件的反映。其余四個(gè)峰值年齡段反映了相山盆地巖漿活動(dòng)之后發(fā)生了四次熱事件，其時(shí)代為119.8～125.6Ma、106.1～113.8Ma、86.7～100.0Ma、66.4～78.6Ma(圖10a)。

由于最年輕的峰值年齡一般代表了低溫退火溫度顆粒組分記錄的熱事件年齡(Brandon and Vance, 1992)。鈾礦化蝕變樣品最小峰值年齡為109.8～113.8Ma、93.3～96.9Ma、69.9～78.6Ma，多金屬礦化蝕變樣品最小峰值年齡為88.9Ma、66.4～78.6Ma。鈾多金屬礦化樣品最小峰值年齡段總體為109.8～113.8Ma、88.9～96.9Ma、66.4～78.6Ma(圖10b)，與總體峰值年齡段的最晚三個(gè)年齡段基本重合，指示相山鈾礦田經(jīng)歷該三個(gè)年齡段的熱事件。

通過(guò)鋯石裂變徑跡測(cè)試數(shù)據(jù)分析，厘定了相山鈾礦田堿性鈾成礦熱事件時(shí)限為119.8～125.6Ma、多金屬成礦熱事件時(shí)限為106.1～113.8Ma、酸性鈾成礦熱事件時(shí)限為86.7～100.0Ma，首次發(fā)現(xiàn)新一期年齡為66.4～78.6Ma的鈾成礦熱事件。

5 討論

5.1 鋯石裂變徑跡對(duì)鈾多金屬成礦時(shí)代的制約

瀝青鈾礦和礦化巖石U-Pb等時(shí)線、黃鐵礦Rb-Sr等時(shí)線、絹云母40Ar-39Ar測(cè)年和鋯石裂變徑年齡研究以及鈾多金屬空間關(guān)系研究表明，相山鈾礦田在主體巖漿活動(dòng)之后，發(fā)生了一系列鈾多金屬成礦熱事件，其成礦時(shí)序?yàn)閴A性鈾成礦熱事件、鉛鋅銀銅多金屬成礦熱事件、金成礦熱事件和酸性鈾成礦熱事件。

鋯石裂變徑跡主要是由鋯石中238U自發(fā)裂變對(duì)礦物輻射損傷所形成的徑跡。溫度是影響徑跡穩(wěn)定性最重要的因素(Fleischer and Price, 1964)。所有礦物的裂變徑跡都具有隨溫度增加而徑跡密度減小和徑跡長(zhǎng)度縮短的特性，即退火；當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)，徑跡完全消失，該溫度即為裂變徑跡的封閉溫度(郭真, 2015)。鋯石裂變徑跡的封閉溫度為210±40℃(Wagner and Van den Haute,1992)，退火帶溫度為210～320℃(Yamadaetal., 1995)。當(dāng)發(fā)生鈾成礦熱事件時(shí)，由礦化中心向圍巖將形成以礦化中心為溫度中心的溫度場(chǎng)或地?zé)岙惓?chǎng)。由于礦化蝕變樣品與礦化中心具有一定距離，不同距離的樣品所處的溫度場(chǎng)位置存在差異，距離近的樣品經(jīng)歷的溫度高，距離遠(yuǎn)的樣品經(jīng)歷的溫度低。當(dāng)樣品經(jīng)歷的溫度高于鋯石裂變徑跡退火帶最高溫度時(shí)，裂變徑跡完全退火，前期熱事件至本次熱事件之間的自發(fā)裂變徑跡完全愈合，年齡為零，不能反映前期熱事件年齡；當(dāng)溫度處于退火帶溫度范圍內(nèi)時(shí)，鋯石裂變徑跡部分退火，裂變徑跡縮短變疏，計(jì)算出的徑跡年齡小于真實(shí)年齡，其裂變徑跡既記錄了本次熱事件徑跡，同時(shí)也記錄了前次熱事件的徑跡，其裂變徑跡含有多次熱事件信息；當(dāng)溫度低于鋯石裂變徑跡退火帶溫度范圍時(shí)，鋯石裂變徑跡不發(fā)生退火作用，其之前記錄的裂變徑跡不愈合，其裂變徑跡無(wú)法反應(yīng)本次熱事件信息，只能反映之前的熱事件信息。

相山鈾礦田堿性鈾成礦階段溫度為216～440℃，主要集中于220～400℃(張萬(wàn)良和李子穎, 2005; 邱林飛, 2009)；酸性鈾成礦階段(鈾主成礦期)流體包裹體均一溫度范圍為120～520℃，多數(shù)集中在200～370℃(黃錫強(qiáng), 2007; 邱林飛, 2009; 張樹明等, 2012; 孟艷寧, 2012; 李子穎等, 2014)；鉛鋅銀銅成礦階段流體包裹體均一溫度范圍為110～500℃，主要集中于230～430℃(聶江濤等, 2015; 王健等, 2016; 楊慶坤, 2015; 楊慶坤等, 2017a, b)；金礦化蝕變?yōu)辄S鐵絹英巖化，為典型的中溫?zé)嵋何g變，推測(cè)其成礦溫度為200～300℃。鈾多金屬成礦溫度都高于鋯石裂變徑跡封閉溫度，主要處于鋯石的裂變徑跡退火帶溫度(210～320℃(Yamadaetal., 1995))內(nèi)，部分均一溫度高于退火帶最高溫度。礦化巖石的鋯石裂變徑跡可以對(duì)相山鈾礦田鈾多金屬成礦熱事件發(fā)生響應(yīng)，發(fā)生部分退火作用或完全退火作用，其裂變徑跡年齡(峰值年齡)可能反映成礦熱事件年齡。由于樣品距礦化中心距離的不同，有的樣品經(jīng)歷高溫階段發(fā)生完全退火，有的樣品經(jīng)歷溫度處于退火帶溫度內(nèi)發(fā)生部分退火，有的樣品經(jīng)歷溫度低于封閉溫度不記錄成礦熱事件，不同距離的樣品鋯石裂變徑跡對(duì)同一期熱事件可能記錄、也可能不記錄，但是，距礦化中心距離不同的多組樣品的鋯石裂變徑跡可以將成礦熱事件完整記錄下來(lái)，通過(guò)對(duì)這些樣品峰值年齡的分析可以限定鈾多金屬成礦熱事件的時(shí)代。相山鈾礦田鈾多金屬礦化樣品的鋯石裂變徑跡峰值年齡與U-Pb、Rb-Sr、40Ar-39Ar同位素年齡在誤差范圍內(nèi)具有較好的一致性，顯示鋯石裂變徑跡年齡(峰值年齡)可以限定熱液鈾多金屬成礦熱事件的時(shí)代。

堿性鈾礦化的鈾礦物、礦石、礦化巖石U-Pb等時(shí)線年齡為121±6Ma，位于鋯石裂變徑跡峰值年齡119.8～125.6Ma范圍。酸性鈾礦化瀝青鈾礦U-Pb等時(shí)線年齡為99±3Ma，共生磷灰石的Th-Pb年齡為97.5Ma(孟艷寧, 2012)，位于鋯石裂變徑跡峰值年齡86.7～100.0Ma范圍。

鉛鋅銀銅與金成礦時(shí)代存在爭(zhēng)議。黃鐵絹英巖化蝕變巖型金礦化與金共生的黃鐵礦Rb-Sr等時(shí)線年齡為112.2±2.9Ma，劉軍港(2017)應(yīng)用閃鋅礦Rb-Sr法測(cè)得鉛鋅銀銅礦化年齡為121.0±8.8Ma，楊慶坤等(2017a)應(yīng)用40Ar-39Ar法牛頭山鉛鋅銀銅礦化年齡為137.5～138.3Ma。前文對(duì)該分析結(jié)果重新研究認(rèn)為鉛鋅銀銅成礦年齡為107.4～112.8Ma，作者認(rèn)為鉛鋅銀銅及金多金屬成礦年齡為107.4～112.8Ma，與鋯石裂變徑跡峰值年齡106.1～113.8Ma基本一致。

因此，119.8～125.6Ma鋯石裂變徑峰值年齡為相山鈾礦田堿性鈾成礦熱事件的反映；106.1～113.8Ma鋯石裂變徑峰值年齡為相山鈾礦田鉛鋅銀銅及金多金屬成礦熱事件的反映，相山鈾礦田金成礦與鉛鋅銀銅成礦時(shí)代相近；86.7～100.0Ma鋯石裂變徑峰值年齡為相山鈾礦田酸性鈾成礦熱事件的反映。

5.2 新一期成礦熱事件的發(fā)現(xiàn)及其意義

除上述三次鈾多金屬成礦熱事件年齡外，相山鈾礦田新發(fā)現(xiàn)66.4～78.6Ma鋯石裂變徑跡峰值年齡。

66.4～78.6Ma峰值年齡為相山鈾礦田首次發(fā)現(xiàn)的新一期熱事件年齡。該峰值年齡在相山鈾礦田北部橫澗礦床、東部云際礦床、西部鄒家山礦床和河元背礦床等鈾礦化蝕變樣品，鉛鋅銀銅礦化蝕變樣品及金礦化蝕變樣品中均存在，表明該峰值年齡代表的熱事件是一次規(guī)模較大、在相山鈾礦田廣泛存在的熱事件。由于相山鈾礦田鉛鋅銀銅及金多金屬成礦作用均早于酸性鈾成礦作用，且火山活動(dòng)晚期的酸性、中基性巖漿作用也均早于已查明的酸性鈾成礦作用，而新一期熱事件晚于相山鈾礦田已查明的酸性鈾礦化年齡，可能為相山鈾礦田新一期酸性鈾礦化年齡。因此66.4～78.6Ma峰值年齡可能為相山鈾礦田最后一期酸性鈾成礦熱事件，即相山鈾礦田可能存在86.7～100.0Ma、66.4～78.6Ma兩期酸性鈾成礦熱事件。

最近筆者在相山鈾礦田及其鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)的硅化型鈾礦，為相山鈾礦田新的鈾礦化類型。新一期鈾成礦熱事件(66.4～78.6Ma)可能為硅化型鈾礦成礦熱事件，該期鈾礦化為相山鈾礦田最晚一期酸性鈾礦化，即相山鈾礦田存在2期酸性鈾礦化，早期酸性鈾礦化為水云母化-螢石化型(86.7～100.0Ma)，晚期酸性鈾礦化為硅化型(66.4～78.6Ma)。

新一期鈾成礦熱事件和新礦化類型硅化型鈾礦的發(fā)現(xiàn)，對(duì)華南火山巖型鈾礦成礦類型、成礦時(shí)代重新認(rèn)識(shí)，拓展華南火山巖型鈾礦找礦思路，具有重要意義。

相山火山盆地經(jīng)歷巖漿系列熱事件和成礦系列熱事件。早白堊世早期(137～125.5Ma)大規(guī)模巖漿系列熱事件形成相山火山盆地兩個(gè)火山旋回打鼓頂組流紋英安巖、鵝湖嶺組碎斑流紋巖，和晚期花崗斑巖脈(或巖體)、斑狀花崗巖脈(或巖體)、英安斑巖脈、煌斑巖脈和輝綠巖脈。早白堊世晚期至晚白堊世(66.4～125.6Ma)大規(guī)模鈾多金屬成礦系列熱事件可劃分為堿性鈾成礦熱事件(119.8～125.6Ma)、鉛鋅銀銅多金屬成礦熱事件與金成礦熱事件(106.1～113.8Ma)和兩期酸性鈾成礦熱事件(86.7～100.0Ma和66.4～78.6Ma)。

相山鈾礦田66.4～78.6Ma新一期鈾成礦熱事件與華南花崗巖型熱液鈾礦主成礦期年齡50～80Ma(郭春影等, 2018)相一致。華南花崗巖型鈾礦主要鈾礦田均存在50～80Ma年齡主成礦期，如下莊礦田66Ma(夏毓亮, 2019)、諸廣75Ma(黃國(guó)龍等, 2010; 駱金誠(chéng), 2015; 駱金誠(chéng)等, 2019; 夏毓亮, 2019)、桃山礦田68Ma(夏毓亮, 2019)、河草坑礦田75Ma(夏毓亮, 2019)、苗兒山礦田70Ma(石少華等, 2010; 駱金誠(chéng), 2015; Luoetal., 2015; 夏毓亮, 2019)。

火山巖型鈾礦與花崗巖型鈾礦成礦時(shí)代的一致性，暗示兩者成礦受到華南統(tǒng)一的區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造事件控制，具有相同的成礦地質(zhì)背景和成因。華南熱液型鈾礦都是受區(qū)域性巖漿-構(gòu)造-熱液活動(dòng)制約的熱液鈾礦床(杜樂(lè)天和王玉明, 1984)，古太平洋板塊北北西向俯沖作用可能是控制華南大規(guī)?；◢弾r型熱液鈾礦成礦的重要?jiǎng)恿W(xué)因素(郭春影等, 2018)。相山鈾礦田66.4～78.6Ma熱事件的發(fā)現(xiàn)指示，在該動(dòng)力學(xué)背景下，華南不僅形成花崗巖型鈾礦，在火山巖型鈾礦田中也存在該期鈾成礦事件。

李建華(2013)對(duì)華南中生代大地構(gòu)造過(guò)程研究認(rèn)為，華南白堊紀(jì)經(jīng)歷了六個(gè)階段的擠壓、伸展過(guò)程，早白堊世初期由擠壓向伸展過(guò)渡與古太平洋板塊向華夏地塊俯沖有關(guān)，早白堊世早期(118～136Ma)NW-SE伸展與古太平洋板塊俯沖過(guò)程中的板片后撤誘發(fā)的弧后擴(kuò)張有關(guān)，早白堊世中期(108～117Ma)NW-SE擠壓與西菲律賓微板塊和亞洲大陸的碰撞作用相關(guān)，早白堊世末期至晚白堊世早期(87～107Ma)NW-SE伸展向晚白堊世晚期(65～85Ma)NWW-SEE擠壓轉(zhuǎn)變可能為古太平洋板塊的俯沖角度發(fā)生從高角度到低角度變化的結(jié)果(Zhouetal., 2006)，晚白堊世末期N-S伸展與新特提斯構(gòu)造域印度板塊向亞洲大陸俯沖過(guò)程中誘發(fā)的弧后擴(kuò)張作用有關(guān)。早白堊世至晚白堊世華南大陸的伸展主要受古太平洋板塊俯沖作用的影響，相山鈾礦田堿性鈾成礦熱事件(119.8～125.6Ma)和酸性鈾成礦熱事件(66.4～100.0Ma)發(fā)生于華南白堊紀(jì)NW-SE伸展期，受古太平洋板塊俯沖作用控制；鉛鋅銀銅多金屬成礦熱事件與金成礦熱事件(106.1～113.8Ma)與早白堊世中期NW-SE擠壓作用時(shí)代一致，受西菲律賓微板塊和亞洲大陸的碰撞作用控制。華南熱液型鈾成礦的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可能與古太平洋板塊向華夏地塊俯沖作用有關(guān)，相山鉛鋅銀銅多金屬成礦的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可能與西菲律賓微板塊和亞洲大陸的碰撞作用有關(guān)。

相山鈾礦田新一期鈾成礦熱事件的發(fā)現(xiàn)對(duì)深化華南火山巖型花崗巖型鈾礦區(qū)域成礦作用統(tǒng)一性、鈾成礦動(dòng)力學(xué)機(jī)制認(rèn)識(shí)具有重要意義。

6 結(jié)論

相山鈾礦田鈾多金屬礦化類型劃分為堿性鈾礦化、酸性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化、金礦化等四種類型，不同類型鈾多金屬礦化空間關(guān)系指示鈾多金屬成礦順序?yàn)閴A性鈾礦化、鉛鋅銀銅礦化、金礦化、酸性鈾礦化。

相山鈾礦田鈾多金屬礦化樣品的鋯石裂變徑跡峰值年齡與瀝青鈾礦、礦化巖石的U-Pb等時(shí)線、黃鐵礦Rb-Sr等時(shí)線、絹云母40Ar-39Ar同位素年齡一致性較好，裂變徑跡年齡(峰值年齡)可以限定鈾多金屬成礦熱事件時(shí)代。

相山火山盆地經(jīng)歷巖早白堊世初期大規(guī)模巖漿系列熱事件(126～137Ma)、早白堊世早期至晚白堊世(66.4～125.6Ma)大規(guī)模鈾多金屬成礦系列熱事件。鈾多金屬成礦系列熱事件可劃分為堿性鈾成礦熱事件(119.8～125.6Ma)、鉛鋅銀銅多金屬成礦熱事件與金成礦熱事件(106.1～113.8Ma)和兩期酸性鈾成礦熱事件(86.7～100.0Ma和66.4～78.6Ma)。

相山鈾礦田新發(fā)現(xiàn)一期年齡為66.4～78.6Ma的鈾成礦熱事件，與華南花崗巖型熱液鈾礦主成礦期一致。該發(fā)現(xiàn)對(duì)華南火山巖型、花崗巖型鈾礦成礦統(tǒng)一性認(rèn)識(shí)，對(duì)華南火山巖型鈾礦成礦時(shí)代重新認(rèn)識(shí)及預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)具有重要意義。