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花岗岩铀成矿作用的模拟实验

         
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根据花岗岩铀成矿作用的"铀预富集系"和沉淀等理论进行一系列实验模拟.对华南产铀花岗岩及其母岩进行"部分熔融实验",可知其寒武系等下古生界是形成产铀花岗岩重要母岩之一.实验表明,岩浆温度下产铀花岗岩流体(f)与共存相熔体(m)铀分配系数Kf/m测定值明显<1,这说明铀强烈趋向熔体,不断重熔会使花岗岩更富铀.岩浆结晶过程中流体(f)与结晶熔体(c)铀分配系数K肌随结晶作用加强而增长,说明对形成热液铀矿床有利.岩浆结晶过程中晶体与晶体共存相间铀的分配系数中,以含铁物质与铀矿物共存相间铀的分配系数为最大.此结果与产铀花岗岩含晶质铀矿,黄铁矿含铀较高,黑云母结晶捕获一定量铀的地质事实相一致.成矿前的"前提蚀变"阶段的铀活化实验得出,黑云母在白云母化时铀释出约达3%～30%;花岗岩白云母化过程中,全岩将有30%～60%的铀释出.在花岗岩白云母化时锆石迁出铀可达1.4%～21%.晶质铀矿在花岗岩白云母化时发生崩解和部分溶蚀,实验得出转入溶液的w(U)为(1.04～1.30)×10-6.大量水～岩反应的热液实验表明,在封闭体系统的溶液中,随压力(PH2O)降低,产铀花岗岩中的铀溶解增加(最高可增迭2～3个数量级),从而打破了"压力降低铀沉淀"的一般传统说法.对热液铀矿成矿机理进行多次实验取得如下新认识:(1)适度脱碳酸(或脱CO2)对铀沉淀有利;也可使铀-硅-碳酸盐体系中的"铀-硅分离"沉淀;(2)成矿溶液"pH显著降低(落差)"是铀沉淀几大因素中的关键.这些实验结果证实和发展了"地层、岩石等预富集系"理论,并有重要找矿意义.

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