组会：华南花岗岩型铀矿成矿作用——盛佳儒

天然铀(U)是一种具有放射性的稀有金属，是军民两用的国家紧缺战略资源和能源矿产。由于在核裂变后可以释放出巨大能量，U被广泛应用于核能发电、核武器制造等领域。面对世界核电日渐增长的资源需求，铀矿资源供需关系进一步失衡。花岗岩型铀矿是一种重要的铀矿资源，根据国际原子能机构(IAEA)报告，该类型铀矿占铀矿床资源量的10%。在我国，花岗岩型铀矿床是四大铀矿类型(砂岩型、火山岩型、花岗岩型和碳硅泥岩型)之一，其资源量占我国铀矿总资源量的21.84%。此外，该类型铀矿床具有分布相对集中、富矿占比高、以及找矿前景好等特点，具有重要的经济价值。因此，在全球对于铀矿资源迫切需求的前提下，开展花岗岩型铀矿的系统性研究是有必要的。

花岗岩型铀矿床是指与花岗岩体有紧密空间关系和成因关系的热液铀矿床，可产在岩体内部或者外围不远的一定范围内。前人围绕花岗岩型铀矿的地质特征、成矿时代、成矿流体、成矿物质来源以及成矿模型等方面开展了广泛的研究。成矿物质来源是铀矿床形成的先决条件，也是花岗岩型铀矿研究的主要问题之一。关于花岗岩型铀矿中U的来源问题长期以来存在争议。U是不相容元素，在岩浆演化过程中倾向于保留在熔体相中。岩浆分离结晶过程中会导致U在残余熔体中发生高度富集，因此岩浆期后热液被认为是花岗岩型铀矿的铀源。基于矿体与花岗岩岩体之间的空间关系及矿石与花岗岩稀土分布模式的研究则表明花岗岩型铀矿的U主要来自热液对于花岗岩中的U浸取。但是在一些U含量较高的花岗岩中却没有发生U矿化，且矿脉周围围岩的U含量并未降低反而上高。部分学者则提出了地幔物质对于花岗岩铀成矿的重要作用，认为铀矿床与地幔柱或者热点活动有关，U主要来自地球深部。此外，部分学者认为花岗岩型铀矿床蚀变过程是U富集的过程，U可能来自高氧逸度红盆卤水对红盆或花岗岩中U的提取。

成矿热液来源问题始终是花岗岩型铀矿研究的重要问题，也是花岗岩型铀矿研究中争论的焦点。一种观点认为岩浆期后热液可以作为花岗岩型铀矿成矿热液和成矿物质来源。然而，来自C-H-O-S及He-Ar同位素的证据表明花岗岩型铀矿形成过程中存在地幔物质的参与。针对幔源来源理论前人提出了两种不同的机制：地幔流体理论和幔源矿化剂理论。前者认为地幔物质以流体的形式直接提供成矿物质或者浸取富铀地质体中的U。后者则认为初始的流体来自大气降水，地幔源提供的是矿化剂(CO₂、CO₃^2-、HCO₃^-)组分。当幔源矿化剂加入初始大气降水后，流体浸取富铀岩石中U的能力将会得到大大增强，从而不断演化为成矿流体。此外，一些研究者认为花岗岩型热液铀矿的成矿流体主要来源于大气降水或者盆地卤水。总之，对于花岗岩型铀矿流体来源问题一直存在着壳源流体来源、幔源流体来源和大气降水来源的争议。

U的沉淀过程是富U流体富集、运移后的最终环节，是控制铀矿形成的重要因素。U是变价元素、流体活动性元素，目前普遍认为U⁶⁺在流体中的溶解度远高于U⁴⁺的溶解度。花岗岩型铀矿中U主要是以沥青铀矿的形式赋存产出，并以U⁴⁺的形式存在，因此沥青铀矿的形成过程中应存在U⁶⁺的还原过程。Fe²⁺、H₂、CH₄、CO和H₂S等还原性物质被认为是驱动U⁶⁺发生还原的高效还原剂。然而，也有一些观点认为氧化还原条件并不是控制花岗岩型铀矿沉淀的主要因素，温度、压力、pH值条件的改变控制着U的富集。成矿流体迁移过程中，温度、压力的不断降低，流体中的CO₂组分大量逃逸，pH值发生显著变化，导致成矿流体中U络合物发生分解、沉淀、富集成矿。

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