赣杭铀成矿带为我国最大的火山岩型铀成矿带，带内产有相山、盛源和大洲三个铀矿田，包括数十个铀矿床，数百个铀矿点。大洲铀矿田位于赣杭铀成矿带东段，矿田内产出有大茶园(661)、雷公殿(663)、王贵寺(664)和白西坑(665)四个铀矿床和一系列铀矿点、铀极端点，显现了讲究的铀成矿远景，成为赣杭铀成矿带上迫切的产铀区段。大茶园铀矿床是我国发现最早、产在流纹岩中的典型火山岩型矿床之一(章邦桐等， 1992)，是火山岩型层间幻灭带亚型的典型代表(蔡煜琦等， 2015)，在矿床式议论中被称为“大茶园式”(方锡珩， 2009)。前东说念主议论责任东要鸠合在矿床地质特征和控矿因素(刘惠三， 1986)、成矿地质条款(周家志， 1989)以及蚀变和绿色层成因(杨流顺， 1987; 章邦桐等， 1992)等方面，这些议论是跟着矿床勘察和前期开拓过程进行的，对找矿勘察和资源量的查明起到了尽头迫切的带领作用。连年来，针对该矿床赋矿流纹岩时间和成因(Yang et al.， 2013)、成矿时间和成矿流体泉源(田建吉等， 2010a， b)以及构造应力场与铀成矿(惠小朝等， 2012)等方面进行了较为深刻的议论。但是，与赣杭铀成矿带西段相山矿田内各矿床比较调教 漫画，大洲矿田内大茶园矿床议论进度昭着较低，针对该矿床成矿物资泉源议论较少。

成矿流体和成矿物资(包括矿化剂)泉源是议论矿床成因的重要，对探索成矿过程并建筑合理的成矿花样、带领找矿具有迫切意旨。同位素地球化学议论是示踪成矿物资和成矿流体泉源的迫切妙技(Hu et al.， 2009; 高雪和孟健寅， 2017; Zhou et al.， 2018)。热液方解石的C-O同位素构成是示踪成矿流体中CO2泉源的灵验顺次(Rye and Ohmoto， 1974; 刘家军等， 2004; Relvas et al.， 2006; 商一又强等， 2006; 张国全等， 2008; 周家喜等， 2012; Hu et al.， 2017)，并能反馈成矿流体的热力学演化过程(Spangenberg et al.， 1996; Choi et al.， 2003)。含钙脉石矿物(方解石、白云石和萤石等)是好多热液矿床比较常见的脉石矿物，含钙脉石矿物Sr-Nd同位素构成在探讨成矿流体和物资泉源方面取得了鄙俚专揽(Simonetti and Bell， 1995; Peng et al.， 2003; Jiang et al.， 2006; 商一又强等， 2012)。大茶园铀矿床是赣杭成矿带东段最迫切的火山岩型热液铀矿床，含钙矿物(方解石和萤石)不仅是该矿床中主要脉石矿物，且在空间上与矿体、矿石矿物存在精细共生关系。因此，开展含钙脉石矿物关联的议论不错增强对该区铀矿床成因的意志。本文系统分析了大茶园铀矿床中关联脉石矿物的C-O和Sr-Nd同位素构成，结合前东说念主的S和Pb同位素议论效果，系统探讨了该矿床成矿流体中的矿化剂和成矿物资泉源。

1 矿床地质特征

大茶园铀矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带东段大洲-芙蓉山铀成矿亚带大洲火山断陷盆地北缘的大洲铀矿田内。矿田定位于山河-绍兴断裂带和北北东向雷公殿-大茶园基底断裂的复合部位的南东侧(图 1)。山河-绍兴深断裂是中国东部一条尽头迫切的一级地面构造单位的分界线，其北区属扬子地台，南区属华南加里东褶皱系。

图 1 大茶园铀矿床区域地质略图(a)及议论区地面构造位置略图(b)(据张星蒲， 1999；毛孟才， 2004修改) 1-一级地面构造单位界线；2-二级构造单位界线；3-赣杭构造带鸿沟；4-省界线；5-责任区鸿沟；6-晚白垩-第三纪红盆地层；7-九里坪组流纹岩；8-茶湾组凝灰岩、熔结凝灰岩夹凝灰质砂岩；9-高坞组和大爽组凝灰岩、熔结凝灰岩；10-古生界-元古界羼杂岩、变质岩；11-前寒武系陈蔡群变质岩；12-花岗斑岩；13-断层；14-地层界线；15-矿床及编号 Fig. 1 Geological sketch map of the Dachayuan uranium deposit (a) and tectonic location of the district (b) (modified after Zhang， 1999; Mao， 2004)

矿床构造较为浮浅，总体是由一个火山旋回构成的单斜层，被多条北西西向断层所切割，自北向南呈门路状毕命。矿区内出露地层主要有基底地层、火山岩系地层和盖层。基底地层主如果前寒武系基底陈蔡群黑云母石英片岩、绢云母片岩、角闪斜长片岩。火山岩地层为下白垩统磨石山群茶湾组和九里坪组火山碎片岩及熔岩(锆石SHRIMP U-Pb年事127.3Ma， Yang et al.， 2013)。火山熔岩具有昭着的分相性，由流纹岩和“绿色层”构成，绿色层由凝灰岩或千里凝灰岩及部分顶底板相流纹岩，经伊利石、蒙脱石化等蚀变而形成。含矿层为九里坪组第一、二、三层流纹岩，其中第三层流纹岩中矿体最为发育。铀矿体昭着受“绿色层”结束，铀矿化漫衍于流纹岩层顶部相和中间相，在上覆绿色层底板0~12m鸿沟内。矿体产状与绿色层或流纹岩顶板一致。矿体呈寂静的层状、似层状、透镜状产出，限度较大。在北北东向断层与北西西向断层交叉处，常见矿化富集部位，其矿体呈巢状、瘤状产出，一般限度较小。

矿石呈浸染状、细脉浸染状、网脉状和角砾状构造，铀以单矿物及吸附分散现象存在。铀矿物有沥青铀矿、铀黑等。沥青铀矿呈显微、超显微粒状、球粒状。伴生金属矿物主要有黄铁矿、赤铁矿，还有极少许的方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等。脉石矿物主要有玉髓、萤石和方解石。围岩蚀变在区域上以水云母化为其特征，形成可手脚找矿标记的绿色层。近矿围岩蚀变有赤铁矿化、硅化、黄铁矿化、萤石化、迪开石化、水云母化及碳酸盐化。赤铁矿化、硅化和萤石化与矿化关系最为密切。

2 样品采集与分析顺次

萤石和方解石是大茶园铀矿床中迫切的脉石矿物。议论的样品采自井下各个中段的坑说念或采场中。

根据郊外地质特征、镜下特征过火与铀成矿关系，可将脉石矿物分为不同的阶段。其中萤石可分为成矿期早阶段、成矿期中晚阶段和成矿期晚阶段。成矿期早阶段的萤石为紫色、紫玄色，呈黑点状、斑团状或脉状漫衍在矿石中(图 2a-c)，电子探针背散射图像中可见脉状萤石与沥青铀矿共生；成矿期中晚阶段萤石为蓝色、浅蓝色，呈团块状与紫玄色萤石伴生，较晚结晶形成或与成矿期晚阶段方解石共生(图 2d)；成矿期晚阶段萤石为淡色或无色，呈团块状产出于矿石和蚀变流纹岩中(图 2e)。方解石可分为成矿期早阶段、成矿期晚阶段和成矿期后三种。成矿期早阶段方解石为浅肉红色、粉红色，呈脉状漫衍在矿体中，或充填于含矿断裂中(图 2f)；成矿期晚阶段方解石为浅粉色、白色或无色，呈团块状或片状漫衍于矿体中庸流纹岩的虚浮中(图 2d， g， h)；成矿期后方解石为米黄色，呈脉状漫衍于矿体和流纹岩中，该期方解石中胶结早期的含微晶石英脉赤铁矿化矿石角砾(图 2i)，为成矿期后热液居品。

图 2 大茶园铀矿床不同阶段脉石矿物产出特征 (a-c)成矿期早阶段紫色、紫玄色萤石，呈黑点状、斑团状或脉状产出；(d)成矿期中晚阶段蓝色、浅蓝色萤石，与成矿晚期方解石共生；(e)成矿期晚阶段淡色或无色萤石，呈团块状产出；(f)成矿期早阶段浅肉红色、粉红色方解石，呈脉状产出；(g、h)成矿期晚阶段浅粉色、白色或无色方解石，呈团块状或片状产出；(i)成矿期后米黄色方解石，呈脉状产出，胶结早期的含微晶石英脉赤铁矿化矿石角砾 Fig. 2 Characteristics of gangue minerals in different stages from the Dachayuan uranium deposit

脉石矿物样品经翻脸至(20~60目)，在显微镜下挑纯，用玛瑙研钵磨至200目。碳酸盐的C、O同位素组因素析在中国地质科学院矿产资源议论所完成。分析遴荐100%磷酸法，质谱计型号为MAT 251 EM，分析精密度±0.2‰。分析收尾δ13C以PDB为标准，δ18O以SMOW为标准。Sr、Nd同位素样品的化学分离和同位素比值测定在中国科学院地质与地球物理议论所固体同位素地球化学执行室完成，测量仪器为德国Finnigan公司MAT-262热电离质谱计。遴荐146Nd/144Nd=0.7219和86Sr/88Sr=0.1194校正测得的Nd和Sr同位素比值。Rb-Sr和Sm-Nd的全经过本底区别为100pg和50pg支配。浓度(或147Sm/144Nd和87Rb/86Sr比值)错误小于0.5%。测定海外标样La Jolla和BCR-1的143Nd/144Nd区别为0.5118656±12(2σ)和0.512643±8(2σ)；NBS987的87Sr/86Sr为0.710270±15(2σ)。

3 测试收尾 3.1 C、O同位素

大茶园铀矿床热液方解石C、O同位素组因素析收尾见表 1和图 3。成矿期方解石δ13CPDB和δ18OSMOW区别为-4.2‰~-2.2‰(平均-2.9‰)和+10.2‰~+14.8‰(平均+11.9‰)，昭着低于海相碳酸盐岩的C、O同位素构成，而略高于岩浆泉源碳或幔源碳，相对变化较小，与好多热液矿床中形成的碳酸盐访佛(Rye and Ohmoto， 1974)。其中成矿期早阶段方解石具有愈加踏实的C、O同位素比值，二者变化很小。其δ13CPDB和δ18OSMOW值区别为-2.9‰~-2.2‰(平均-2.4‰)和+11.1‰~+12.3‰(平均+11.7‰)(图 3)。相对成矿期早阶段方解石，成矿期晚阶段方解石具有稍低的δ13C同位素构成和较宽的δ18O值变化鸿沟，其δ13CPDB=-4.2‰~-2.5‰，平均-3.4‰，C同位素构成比较踏实；δ18OSMOW=+10.2‰~+14.8‰，平均+12.1‰，O同位素相对较分散，分馏比较昭着。从成矿期早阶段到成矿期晚阶段，δ13CPDB值有缓缓镌汰的趋势，而δ18OSMOW有略增高的趋势，在δ18O-δ13C图解(图 3)中，总体呈近水平弱负关联漫衍。

表 1 大茶园铀矿床方解石C、O同位素构成 Table 1 C and O isotopic compositions of calcites from the Dachayuan uranium deposit 图 3 大茶园铀矿床方解石δ18O-δ13C图解(底图据刘家军等， 2004) 陈蔡群变质岩中大理岩鸿沟据徐步台， 1988 Fig. 3 δ18O vs. δ13C diagram of calcites from the Dachayuan uranium deposit (base map after Liu et al.， 2004)

成矿期后方解石的δ13CPDB和δ18OSMOW变化鸿沟区别为-1.5‰~-1.0‰(平均-1.2‰)和+13.9‰~+14.8‰(平均+14.3‰)，其同位素构成踏实，但C、O同位素构成比较成矿早期和成矿晚期方解石昭着增高，同位素构成向千里积碳酸盐岩碳、氧同位素构成联接，尤其与陈蔡群变质岩中大理岩夹层碳、氧同位素构成接近(徐步台， 1988)。

3.2 Sr、Nd同位素

本次议论共测试了9件方解石和9件萤石的Rb-Sr同位素构成以及8件萤石的Sm-Nd同位素构成，测试及盘算收尾列于表 2，表中同期收罗了3个Sr、Nd同位素构成都全的九里坪组流纹岩样品收尾。(87Sr/86Sr)i代表盘算的运转锶同位素构成。t2DM代表遴荐两阶段Nd花样参数盘算的花样年事。盘算时遴荐的运转参数为λRb=1.42×10-11a-1、λSm=6.54×10-12a-1，t为成矿年事，按成矿年事109Ma取值(田建吉等， 2010a)。

表 2 大茶园铀矿床脉石矿物Sr、Nd同位素构成 Table 2 Sr and Nd isotopic compositions of gangue minerals from the Dachayuan uranium deposit

大茶园铀矿床方解石中Sr含量高(342.2×10-6~1394×10-6，平均638×10-6)，Rb含量很低(0.19×10-6~1.25×10-6)，方解石中Rb/Sr比值很小。因此，方解石的87Sr/86Sr可视为其千里淀时成矿流体的Sr运转同位素构成。本矿床萤石中Sr含量相对较低(25.58×10-6~71.43×10-6)，昭着低于赣杭铀成矿带西部相山矿田中萤石的Sr含量(范洪海等， 2001)，Rb含量则相对较高(0.40×10-6~5.36×10-6)，样品Rb/Sr比值较高(0.006~0.136)，需要对萤石Sr同位素进行校正。成矿期早阶段和成矿期晚阶段方解石Sr同位素构成访佛，(87Sr/86Sr)i为0.711635~0.712720；成矿期后方解石Sr同位素比值略有镌汰，(87Sr/86Sr)i为0.709417~0.709512。成矿期早阶段、成矿期中晚阶段和成矿期晚阶段萤石Sr同位素构成比较踏实，变化不大，(87Sr/86Sr)i区别为0.71181~0.714124、0.711213~0.712955和0.711803，从早到晚略有镌汰。

大茶园铀矿床成矿期萤石Sm、Nd含量区别为0.646×10-6~3.755×10-6(平均2.205×10-6)、1.456×10-6~9.460×10-6(平均7.281×10-6)，低于赣杭铀成矿带西部相山矿田中萤石的Sm、Nd含量(范洪海等， 2001)。该矿床成矿期萤石的147Sm/144Nd和143Nd/144Nd比值区别为0.1216~0.2681(平均0.1917)和0.512210~0.512358(平均0.512274)。

吞并矿床中方解石与萤石的Sr、Nd同位素构成莫得昭着永逝调教 漫画，不同产状不同阶段的脉石矿物同位素也莫得昭着各异，显现矿床中这些脉石矿物的同源性。

4 究诘 4.1 矿化剂∑CO2泉源、C-O同位素演化和方解石千里淀机制 4.1.1 矿化剂∑CO2泉源

方解石的形成要求流体中必须有氧化的含碳物种，举例CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-，不错统称为∑CO2。在多样蒸发份中，H2O、CO2在铀和金成矿过程及之后的演化中均可推崇迫切作用，与游离水不同的是，游离CO2有随深度加大而增高的趋势(涂光炽， 1996)。下地壳和地幔流体中均存在富CO2的流体，这种深部存在并鄙俚漫衍的CO2对成矿物资搬动富集无疑会起到迫切作用。在成矿热液中，铀主要以络离子体式存在和搬动(Cuney， 1978; Leroy， 1978; 章邦桐等， 1990; Hu et al.， 1993， 2008; Ruzicka， 1993; 胡瑞忠等， 2015)。由于铀在纯开水中的溶化度十分有限，有铀源岩石、断裂、开水并不成形成含铀热液，不含足量∑CO2的开水在铀源体之阻隔裂系统中的轮回是无效轮回，热液在富含∑CO2之后铀才可能从铀源体中多量滚动到热液中来，矿化剂是斟酌铀源和含铀热液的桥梁(Hu et al.， 2008， 2009)。因此矿化剂泉源问题是制约铀矿成因的重要因素。在成矿热液所处的物理化学条款下，热液中搬动铀最灵验的矿化剂是∑CO2，在铀矿形成过程中起着迫切的结束作用。宇宙各地含铀热液中各主要组分含量的统计收尾标明∑CO2与UO22+络合才调远高于其它阴离子，∑CO2是含铀热液中的迫切组分之一。热液成因矿物石英中流体包裹体因素测试收尾也证据含铀热液的∑CO2很高(张祖还， 1984)。本矿床中深广可见赤铁矿与方解石共生，说明成矿热液具有相对氧化的性质，热液中的碳应主要以∑CO2体式存在。章邦桐(1992)对大茶园矿床矿石包裹体因素的测定及盘算收尾标明，铀在成矿流体中主要以碳酸合铀酰离子体式存在，并指出导致其解体千里淀与CO2去气作用关联。因此，大茶园铀矿的形成过程与矿化剂∑CO2密切关联。

关于火山岩型铀矿的矿化剂泉源，现在有几种意志：(1)矿化剂是主要来自于深部过渡岩浆室分异的原生流体(Chen， 1981)或酸性岩浆发生带(王传文， 1983)；(2)来自于地幔排气作用(Hu et al.， 1993; 邓对等， 2003; 胡瑞忠等， 2004)；(3)来自于围岩，包括火成岩石和碳酸盐岩(Ruzicka， 1993; 孙占学， 2004)。大茶园铀矿床矿化剂泉源问题，未见前东说念主议论。碳同位素构成是示踪成矿流体中CO2泉源的灵验顺次。往往成矿热液中碳有三种可能泉源：岩浆-地幔源、千里积碳酸盐岩以及种种岩石中的有机碳(沈渭洲， 1987)。Taylor et al.(1967)投诚的原生碳酸岩碳同位素构成为-8‰~-4‰，但多量议论标明幔源碳酸岩碳同位素构成常超出此鸿沟，δ13CPDB值可在-9‰~-1‰之间变化(Deines and Gold， 1973; Sheppard and Dawson， 1975; Kerrich， 1990)。当岩浆去气发生同位素分馏时，δ13CPDB值可高达-2.5‰(Javoy et al.， 1986)。海相千里积碳酸盐岩的δ13C值变化鸿沟很小，-2‰~+2‰，平均0±‰，淡水千里积碳酸盐比同类海相岩石亏本13C，δ13C平均值为-4.93‰±2.75‰(Keith and Weber， 1964)。本区出露地层主要为前寒武系变质岩和下白垩统火山岩盖层，其中变质岩中夹多层大理岩，浙东南局部地区磨石山群火山岩中亦可见少许千里积碳酸盐薄层(李长江和蒋叙良， 1989)。议论标明，陈蔡群大理岩夹层仍具有海相千里积碳酸盐岩的C、O同位素构成特征，其δ13CPDB为-0.55‰~+2.62‰，平均+1.00‰；δ18OSMOW为+17.89‰~+24.94‰，平均+20.33‰(徐步台， 1988)。有机碳δ13C值变化较大，平均在-25‰支配(Faure， 1986)。

由于矿床中矿物共生组合浮浅，既无高氧逸度条款下形成的重晶石，也无低氧逸度条款下形成的石墨和磁黄铁矿，因此方解石的碳同位素比值可近似代表成矿热液的碳同位素构成(Ohmoto， 1972)。本次议论中方解石的δ13C值变化鸿沟较窄，且碳同位素构成昭着大于有机质的碳同位素构成，故不错搁置有机质碳为方解石提供主要碳的可能性。由表 1、图 3数据不错看出，矿床内成矿期方解石碳同位素构成总体位于幔源碳同位素鸿沟内，但相对偏高；成矿期后方解石碳同位素构成联接千里积碳酸盐岩和陈蔡群大理岩碳同位素构成。

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为了显露展示本区碳酸盐碳同位素泉源，在δ18O-δ13C图解(图 3)中，给出了流体中CO2的几大泉源。由图可知，成矿期方解石C、O同位素构成均低于千里积碳酸盐岩的构成，但高于原生碳酸岩C、O同位素构成。落在千里积碳酸盐岩和原生碳酸岩碳同位素构成之间，且成矿期方解石主要联接地幔多相体系C、O同位素构成位置，成矿期后方解石联接陈蔡群变质岩中大理岩夹层同位素构成。标明成矿期流体中碳可能主要来自于地幔，但由于相对偏高，测度在幔源CO2加入前，轮回大气降水溶化了部分千里积碳酸盐岩或基底陈蔡群大理岩中的碳，从而形成幔源CO2加入后其碳同位素构成偏高；而成矿期后流体中碳则可能主要来自基底变质岩中大理岩夹层。

固然岩浆碳与幔源碳具有同样的同位素构成，且浙东火山岩中碳酸盐的δ13C值(-3.9‰~-3.0‰， 碳含量为0.36%~0.40%， 赵子福等， 2000)也与本文所测值同样，但作家以为其中的矿化剂不可能主要来自火山岩，原理如下：

(1) CO2在硅酸盐熔体中的溶化度随熔体酸性度增高而镌汰，长英质岩石中的CO2含量远较中基性岩低。富铀的酸性岩浆演化到晚期所分异出的溶液为贫CO2的溶液(金景福和胡瑞忠， 1987; Hu et al.， 1993)。如华南花岗岩浆分异出的岩浆流体昭着贫CO2和HCO3-(戚汉文和胡瑞忠， 2000)；矿区流纹岩裂变径迹铀分析发现(高必娥和王兴无， 1991)，流纹岩包裹体中铀含量与全岩的铀含量一致，标明岩浆活动晚期可能未分异出富铀的流体。因此岩浆活动晚期也不可能分异出富CO2的流体。

(2) 本矿床铀成矿与岩石圈伸展作器用有密切的时空关系，其成矿时间(107~110Ma)并不追随酸性火山岩浆活动(127Ma)而进行(有17~20Myr的矿岩时差)，而与拉张期形成的断陷红盆过火玄武岩夹层和多量的基性岩浆活动时间(~110Ma)具有昭着的一致性(田建吉等， 2010a)。

(3) 火山岩中仅含微量碳酸盐，靠大气降水在富含裂隙的火山岩部分轮回溶化难以形成成矿所需的富矿化剂热液。

以上分析标明，该矿床成矿期矿化剂∑CO2主要来自于地幔，部分可能来自于壳源碳酸盐岩。成矿期其后自于壳源碳酸盐岩碳孝敬增大。华南白垩-第三纪存在多期次的岩石圈伸展作用，伸展作用不错导致地壳浅层同地幔的剖释，对深部CO2加入到在地壳浅层富铀火山岩断裂系统中轮回的贫∑CO2开水(主要为大气成因)起桥梁作用。成矿期后轮回大气降水只可溶化少许壳源碳酸盐岩中的碳，不成形成富∑CO2的成矿流体。

4.1.2 C-O同位素演化和方解石千里淀机制

热液方解石的C、O同位素构成，除与矿物千里淀温度、热液流体和围岩的同位素构成关联，还与热液中溶化碳的种类以及方解石形成的地球化学过程关联(Zheng， 1990; Zheng and Hoefs， 1993; 郑永飞， 2001)，导致方解石C、O同位素构成数据点在δ18O-δ13C图中呈不同的线型漫衍型式(图 4)。因此，根据C、O同位素体系的表面花样，通过假设合理的花样参数不错对方解石的C、O同位素构成进行定量模拟，将实测数据与表面模子比较，依据热液方解石碳、氧同位素构成鸿沟和数据点的漫衍趋势，不错推断对应的成矿地球化学过程，投诚热液流体的碳、氧同位素构成过火对应源区(郑永飞， 2001)。

图 4 大茶园铀矿床成矿期方解石千里淀的CO2去气花样 图例中数字代表去气CO2所占的碳摩尔分数；假设运转流体C、O同位素运转值区别为-5‰(PDB)和+5‰(SMOW) Fig. 4 The CO2 degassing model of calcite precipitation from the ore-forming fluid in the Dachayuan uranium deposit

热液流体中方解石的溶化度随温度的镌汰而加多，在闭塞体系中，单纯的冷却不成使方解石从热液流体中千里淀出来(Zheng， 1990)。议论标明，热液方解石千里淀机制主要有(Zheng， 1990; Zheng and Hoefs， 1993; 郑永飞， 2001)：(1)流体的混勾通用；(2) CO2脱气作用；(3)流体与围岩之间的水-岩反应。成矿期方解石C、O同位素变化较小，流体的混勾通用不应是影响方解石千里淀的主要因素。现在尚未不雅察到当然界热液方解石C、O同位素构成效劳流体羼杂花样(郑永飞， 2001)。赋矿火山岩的碳酸盐含量甚微(赵子福等， 2000)，水-岩反应固然不错改革流体的同位素构成，却无法使其中方解石达到弥漫而千里淀。镜下不雅察虽未发现存流体欢欣的迹象，但不成搁置CO2的冷静丢失，当CO2从流体中丢失机，溶液pH值升高，方解石变得弥漫，就会引起方解石千里淀。章邦桐(1992)对大茶园矿床矿石包裹体因素的测定及盘算收尾标明，铀在成矿流体中主要以碳酸合铀酰离子体式存在，导致其解体千里淀与CO2去气作用关联。因此，大茶园铀矿床中热液方解石的形成可能主要与热液去气(CO2)作用关联，不错按照CO2去气花样对该矿床中成矿期方解石C、O同位素进行模拟盘算。

成矿期早阶段方解石C、O同位素变化较小且鸠合，成矿期晚阶段方解石具有稍低的δ13C同位素构成和较宽的δ18O值变化鸿沟，从成矿期早阶段到成矿期晚阶段，δ13CPDB值有缓缓镌汰、δ18OSMOW增高的趋势，且其δ13C值比δ18O值变化小。当流体中溶化碳以HCO3-为主时，在CO2去气和温度下落条款下千里淀的方解石具有访佛的特征(Zheng， 1990)。因此，以HCO3-手脚主要的溶化碳物种，假设运转流体的C、O同位素组因素别为-5‰和+5‰，取去气CO2占热液全碳(0.05~0.3)和全氧(0.005~0.03)的不同摩尔分数，遴荐Zheng (1990)瑞利模子盘算公式进行模拟，盘算热液方解石C、O同位素构成随温度的变化关系。收尾显现(图 4)，成矿期方解石C、O同位素构成变化，与模拟收尾中热液发生0.05~0.2摩尔分数CO2去气时千里淀的方解石相一致。模拟的成矿期方解石数据点落在150~250℃温度鸿沟，成矿期早阶段方解石数据点位置落在温度相对较高位置，与流体包裹体测温收尾基本一致(100~250℃， 田建吉等， 2010b)，反馈定量模拟中的多样假设是基本合理的。因此，成矿期流体的C、O同位素组因素别为：δ13C=-5‰和δ18O=+5‰。与前述成矿期矿化剂主要为地幔泉源一致。

4.2 Sr-Nd同位素对成矿物资泉源的敛迹

含钙脉石矿物是热液矿床中常见的脉石矿物，含钙脉石矿物的Sr-Nd同位素构成在探讨成矿流体和物资泉源方面取得了鄙俚专揽。通过对脉石矿物中Sr、Nd同位素构成与矿区主要塞质体的Sr、Nd同位素构成对比议论，不错对大茶园铀矿床成矿物资泉源进行敛迹。

前东说念主对华南火山岩进行多量的Sr、Nd同位素议论(陈江峰等， 1992; 薛怀民等， 1996; 沈渭洲等， 1999; 俞云文等， 2001)。华东南火山岩带的87Sr/86Sr运转比值为0.7089~0.7122，与华南产铀花岗岩的87Sr/86Sr运转比值有昭着的各异。华南产铀花岗岩的运转比值均大于0.720，属硅铝壳部分熔融的居品；而华南火山岩的运转比值昭着低于壳源值，又昭着大于幔源值(方锡珩， 2009)，反馈了热烈的壳幔互相作用(徐夕生和谢昕， 2005)。浙江东南沿海地区中生代火山-侵入杂岩的Sr同位素运转比值为0.706~0.712(王德滋等， 2000)；浙东南磨石山群火山岩的Sr运转比值介于0.7060~0.7108，平均为0.7085(顾明光， 2003)；磨石山群火山岩夹层中可见薄层、透镜状灰岩，其Sr运转比值为0.7085~0.7108(李长江和蒋叙良， 1989)。以上分析标明，本区火山岩Sr同位素构成总体较踏实，具有壳幔混源的特征。但不同地区火山岩Nd同位素构成具有各异，吞并地区不同旋回火山岩其同位素构成也不同。陈江峰等(1992)发现磨石山群下部火山岩和上部火山岩具有不同的源区同位素特征。多量的Nd同位素贵寓显现，以江-绍断裂为界，浙西北和浙东南具有不同的Nd同位素构成(俞云文等， 2008)。陈蔡群变质岩的87Sr/86Sr深广>0.730(邢光福和陶奎元， 1998; 邢光福等， 1999)，其中大理岩的87Sr/86Sr比值较低，大多鸠合在0.7077~0.7080之间(徐步台， 1988)，而Nd同位素构成变化很大，正、副变质岩具有昭着永逝(章邦桐和张祖还， 1993; 沈渭洲等， 1999)。

在不同地质环境条款下，岩石中的87Sr/86Sr变化鸿沟不同，且87Sr/86Sr对热液蚀变和热液成矿作用尽头聪惠，成矿流体中的锶是源区锶和流经门路锶的叠加(Brannon et al.， 1991)，包含了源区和运移门路的信息。因此锶同位素是示踪流体泉源和流经门路的灵验示踪剂。Sr具有与Ca同样的地球化学特征，Rb则违反，因此含钙矿物中Ca2+的晶格位置可有限的接收Sr而不吸收Rb(Deer et al.， 1966)，从而具有较高的Sr含量和较低的Rb含量，Rb衰变形成的87Sr对体系运转Sr同位素构成的影响极小，不错较好的保存成矿流体自身的Sr同位素构成信息。从表 2可知，吞并矿床中成矿期方解石与萤石的Sr同位素构成莫得昭着永逝，不同产状不同阶段的脉石矿物Sr同位素也莫得昭着各异，显现矿床中这些脉石矿物的同源性。如成矿早期和成矿晚期方解石的(87Sr/86Sr)i为0.711635~0.712720；成矿期后方解石Sr同位素比值略有镌汰，(87Sr/86Sr)i为0.709417~0.709512；成矿早期、成矿中晚期和成矿晚期萤石Sr同位素构成比较踏实，变化不大，(87Sr/86Sr)i区别为0.71181~0.714124、0.711213~0.712955和0.711803，从早到晚略有镌汰。通过与矿区主要塞质体的Sr同位素构成对比发现，该矿床的87Sr/86Sr运转比值与该区火山岩访佛，而昭着低于陈蔡群变质岩，标明成矿物资可能主要泉源于火山岩。Sr属大离子亲石元素，在流体水-岩反应过程中易于从高Sr值的围岩中带出。微量元素议论标明(未发表数据)，矿化过程中，矿石中Sr含量昭着增高，矿区流纹岩的Sr含量较低，而基底变质岩和区域内玄武岩-辉长岩类Sr含量较高，因此不搁置流体在轮回过程中，可能从基底陈蔡群变质岩中或基性岩石中带入部分Sr元素，使成矿期成矿流体中Sr同位素构成略高于火山岩。

Nd属大离子亲石元素，在热液活动中的性质与其它稀土元素同样。因此，脉石矿物的Nd同位素构成必定反馈了流体中稀土元素源区的同位素构成特征。根据大茶园铀矿床中萤石的Nd同位素构成盘算的εNd(t)值为-7.6~-6.5，与浙东南九里坪组具有一致的Nd同位素构成(俞云文等， 2008)；两阶段Nd花样年事t2DM为1433~1529Ma(平均1480Ma)，与浙东南下火山岩系第二旋回火山岩t2DM年事统计收尾统合资致(1.43~1.52Ga， 平均1.48Ga; 俞云文等， 2001)，也与赣杭铀成矿带西段相山铀矿田成矿期萤石盘算的花样年事一致(范洪海等， 2001)，进一步标明成矿物资可能主要泉源于赋矿的流纹岩。在εNd(t)-t图上，数据点位于华南元古代地壳Sm、Nd同位素演化域上界线隔邻(图 5)，标明成矿物资主要为壳源；在εNd(t)-(87Sr/86Sr)i图上，流纹岩数据点均落入第四象限内，落入华南S型花岗岩漫衍鸿沟内，且联接华南I型花岗岩鸿沟(图 6)，这与上述分析的本区火山岩具有S-I过渡类型的同位素特征特征是一致的。成矿期萤石与矿区九里坪组流纹岩具有访佛的Sr、Nd同位素构成，标明大茶园铀矿床成矿物资以壳源为主，主要来自于赋矿火山岩。

图 5 大茶园铀矿床εNd(t)-t图解 华南元古代地壳演化域据周新民， 2007 Fig. 5 εNd(t) vs. t diagram for gangue minerals from the Dachayuan uranium deposit 图 6 大茶园铀矿床εNd(t)-(87Sr/86Sr)i图解 I、S型花岗岩鸿沟据周新民， 2007 Fig. 6 εNd(t) vs. (87Sr/86Sr)i diagram for gangue minerals from the Dachayuan uranium deposit

前东说念主的开展的S、Pb同位素议论亦显现，成矿物资泉源与赋矿火山岩密切关联。大茶园铀矿床中黄铁矿的δ34S值变化鸿沟相对较窄，且比较接近零值(华东地勘局269大队， 1984①; 刘蓉蓉等， 2018)，反馈泉源于吞并个均一化的硫源，成矿流体中硫泉源较深或泉源于火成岩。大茶园铀矿床的铅同位素议论亦标明(田建吉等， 2010c)，矿床不同阶段方解石具有一致的Pb同位素构成和较窄的变化鸿沟，暗意成矿过程中铅可能来自于吞并的且较为均一的铅源；通过与基底陈蔡群变质岩和磨石山群火山岩铅同位素构成对比发现，矿石具有与磨石山群火山岩一致的铅同位素构成和变化趋势，标明火山岩铅为该矿床的主要铅源。

① 华东地勘局269大队. 1984.六六零矿田六六一、六六三矿床实例讲明.里面贵寓

4.3 铀矿床成因

大茶园铀矿床位于山河-绍兴深大断裂南东旁侧的火山断陷盆地内。矿区内北北东向断裂组发育，并与中原系基底部构造(北东或北东东向)、北西向断裂复合交织，尽头是与江-绍断裂带的复合构成了一系列构造蚁合，为矿液的运移、鸠合及储存提供了讲究的成矿环境；大洲地区基底岩石锻练度高，羼杂岩化作用热烈；大洲地区中生代岩浆活动漫衍广、厚度大，具有昭着的火山喷发韵律和分相性，火山岩中铀含量较高，铀主要蕴藏于火山基质中，易受后期热液活动校正迁出。上述特征标明，本区具有有意的成矿条款。

华南地区存在多期次的岩石圈伸展作用，并形成了一系列NE-NNE向断陷盆地。地质、地球物理和地球化学议论一致标明，这些断陷盆地是白垩纪-第三纪岩石圈伸展作用居品。赣杭盆地就是白垩纪以来地幔上涌、地壳受热烈拉张的居品，沿此盆地形成了我国最迫切的火山岩型铀成矿带。燕山晚期沿赣杭断裂带形成的永丰-诸暨裂陷带结束了赣杭铀成矿带铀矿床的漫衍，成矿的火山盆地多数与白垩纪红盆相毗邻或重复。大洲火山断陷盆地紧靠白垩纪红盆，反馈本区铀成矿与伸展作用密切关联。已有的年代学收尾显现，大茶园铀成矿时间并不追随酸性火山岩浆活动而进行(有17~20Myr的矿岩时差)，而与拉张期形成的断陷红盆过火玄武岩夹层和多量的基性岩浆活动(东南沿海地区昭着存在~110Ma的基性脉岩拉张活动)时间具有昭着的一致性(田建吉等， 2010a)。

大茶园铀矿床成矿流体中的水主要为大气降水。成矿期流体中的碳主要为幔源，幔源碳可能与地壳拉张和岩石圈伸展过程中的地幔去气作用关联。伴跟着区域内断陷红盆的形成和红盆底部玄武岩的喷发，地幔排气作用中CO2沿山河-绍兴断裂带及矿区次级断裂加入到大气降水深轮回的流体中。成矿期后流体因为短少地幔排气的多量CO2加入，具有与基底变质岩中大理岩访佛的同位素构成特征。幔源矿化剂在伸展构造驱动作用下高潮加入到深轮回贫矿化剂的大气降水中形成富含矿化剂贫铀热液，这种富矿化剂热液浸取围岩中的铀形成富矿化剂富铀热液；成矿热液在高潮过程中由于压力镌汰、CO2去气作用、热液性质改革等因素的笼统影响，铀被规复千里淀形成铀矿床。

5 论断

(1) 大茶园铀矿床成矿流体中矿化剂∑CO2主要泉源于地幔，部分碳可能来自于基底变质岩中大理岩的孝敬。幔源碳可能与区域伸展作用关联。成矿期流体中∑CO2以HCO3-为主，CO2去气作用为方解石千里淀形成的主要机制。

(2) 成矿期不同阶段方解石与萤石的Sr、Nd同位素构成莫得昭着永逝且变化较小，显现矿床中脉石矿物的同源性。通过与基底陈蔡群变质岩和盖层火山岩的Sr、Nd同位素构成对比发现，成矿期萤石与盖层火山岩具有访佛的Sr同位素构成，标明大茶园铀矿床成矿物资以壳源为主，主要来自于赋矿火山岩，而Nd同位素进一步标明成矿物资可能泉源于赋矿的流纹岩。与已有的S、Pb同位素议论收尾一致。

(3) 大茶园铀矿床形成与岩石圈伸展密切关联。岩石圈伸展结束着富CO2热液的形成，富CO2热液在高潮过程中萃取壳源(尤其是富铀火山岩)中成矿物资，并在有意的成矿部位通过CO2去气作用导致铀千里淀成矿。

致谢      郊外责任工夫取得核工业七七一矿徐松生、雷遥鸣等换取和同道的复古和匡助；室内测试责任取得中国科学院地质与地球物理议论所李潮峰正高等工程师的匡助；两位审稿东说念主详备审阅了全文调教 漫画，并忽视难得的修改观点；在此一并致以真诚的戴德!