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南岭构造带粤北地区是我国重要的一个花岗岩型铀矿产地,发育在强烈变形的褶皱基底上。早中生代南岭构造带发育了华南地区大规模的花岗岩和裂谷盆地。贵东岩体位于华夏板块中南部,南岭近东西向构造带之大东山-贵东-五里亭花岗岩带中东部,区域上处于闽赣后加里东隆起西南缘与湘桂粤北海西-印支凹陷带的交汇部位,而下庄铀矿田位于贵东岩体东南缘。野外地质调查和研究表明,粤北下庄矿田出露在岩体内部,矿田北部、东部和南部与围岩地层接触。主要花岗岩体有鲁溪岩体、下庄岩体、帽峰岩体和分水坳岩体。岩体的侵位都发生在早中生代,最新LA-ICP-MS锆石年代学研究显示,其侵位时代分别为鲁溪岩体246.2±4Ma;下庄岩体245.4±6Ma;帽峰岩体227.1+5Ma。岩石主、微量元素特征均指示下庄矿田内部岩体均为后碰撞构造环境下的活动产物。矿田北部、东部和部分南部围岩为寒武系地层,为一套砂-板岩组合,类复理石碎屑岩建造,岩石普遍遭受糜棱岩化变形。南部泥盆系地层主要为含细砾杂砂岩、石英砂岩、粉砂岩、泥质页岩。下庄矿田内部主要有近EW、NEE和NNE向三组构造构成棋盘式构造格局。近EW向构造为矿田内等距分布的五组基性岩脉,自北向南依次为水口-竹山下、黄陂-张光营组、明珠湖-寨下组、鲁溪-仙人嶂组、中心段,主要岩石类型为纤闪石化辉绿岩,绝大部分辉石已整体蚀变为纤闪石,本次工作我们分别用SHRIMP和LA-ICP-MS对基性岩脉进行了精确的U-Pb锆石同位素定年,测试结果显示近EW向辉绿岩侵位于193±4Ma;NEE向构造包括矿田北部黄陂断裂和南部马屎山断裂,矿田处于该组构造的“夹持区”;而NNE向构造则为矿田内明珠湖断裂、新桥-下庄硅化断裂带、102-石角围断裂、仙人嶂断裂、太平俺断裂、6009号断裂带以及NEE向闪长玢岩岩脉。构造变形和显微构造研究表明,NEE向构造主断裂带以大型石英脉为主,并有晚期热液石英脉体穿插;而NNE向断裂发生在花岗岩体内部,以硅化作用为主,脆性变形和韧性变形作用均有发育,脆性断裂带依次分布有断层泥、碎裂花岗岩、碎裂石英岩、碎裂岩化石英岩、碎裂岩化花岗岩等,而韧性变形作用基本以初糜棱岩为主,主要表现在6009号挤压带。此外6009号带野外露头和石英C轴组构分析一致表明,该带经历了韧-脆性早晚两期构造变形。中新生代以来矿田构造活动频繁,岩石蚀变作用强烈,尤其是新生代以来的构造活动对铀矿成矿作用有重要的影响。构造热年代学ESR(电子自旋共振)测试表明,新生代矿田构造演化主要可以分三幕,第Ⅰ幕(65.5-55.0Ma)为地块的差异升降运动,断裂活动规模大;第Ⅱ幕(40.3-20.0Ma)为间歇性的升降运动,总体为上升趋势;第Ⅲ幕(20.0-2.2Ma)表现为断裂活动频繁,但活动规模小。岩体铀元素浸取实验表明早中生代形成的花岗岩体具有很高的铀含量,帽峰岩体、下庄岩体、鲁溪岩体铀含量分别为15.9ppm、5.46ppm、5.84ppm,最高可达24ppm。矿石和花岗岩体的同位素研究显示两者具有同源性,这表明矿田分布的花岗岩体是后期铀矿成矿的物质来源。早燕山期的基性岩脉侵位为铀矿成矿活动提供了大量的还原剂Fe2+、S2-,使得U6+还原为U4++;而中新生代以来的构造活动则是本区铀矿成矿的关键因素,燕山期构造活动在矿田内形成NEE和NNE向构造体系,NEE向构造体系控制了下庄矿田基本构造格局,并为深部流体运移提供通道;NNE向构造体系及其伴生的次级构造直接控制了矿床、矿体的空间分布。受断裂构造控制,矿体多呈侧列状、透镜状、串珠状。在矿田南部,受NWW和NNE向联合构造控制而形成“交点型”铀矿,矿体与硅化断裂带、基性岩脉以反接、斜接、重接形成不同产状的矿体。据此探讨并初步建立了粤北下庄矿田铀矿成矿机理和成矿模式。华南地区晚古生代发生陆内俯冲和造山作用,造山后期的酸性岩浆活动使得早期富铀地层的铀元素富集在该时期花岗岩中(220-245Ma),这也完成了铀矿成矿中铀元素的初步富集。伸展期,主要指本区近东西向分布的五组基性岩脉,最新年代学研究表明其形成时代在193±4Ma。基性岩脉的侵入携带大量富碱、富挥发份流体C02、CH4、F、H20等沿着地壳断裂裂隙上升,与富铀岩体发生相互作用并使得铀元素从花岗岩体中萃取、迁移,迁移的形式主要以U02F42-、U02(C03)22-的形式为主。成矿期,早期构造流体沿着地壳断裂裂隙上升,与富铀岩体发生相互作用并发生成矿作用,形成特点是氧逸度低,成矿温度、压力相对较高,弱酸性,与围岩交代作用较弱,主要铀矿化为黄铁矿-灰黑色石英矿化蚀变,主要由充填作用形成热液脉型铀矿,这种成矿类型时代在130-100Ma,而这类铀矿化类型主要分布在矿田北部。晚期铀矿化活动表现为构造流体沿着伸展裂陷构造带继续上升与地表流体混合交换,进一步形成低温热液对围岩进行交代,因此这类碎裂岩蚀变作用导致的矿化类型以小脉型、浸染型铀矿类型为主,这类铀矿成矿时代。从构造环境的角度出发,存在着从造山后到后造山两个不同构造环境的岩浆体系,挤压造山环境完成了铀在壳层中的初次富集并形成富钾的花岗岩,而早侏罗世的基性岩浆活动所代表的伸展拉张环境完成了U元素从富铀岩体向壳层,再向地表浅层迁移的过程,满足了铀活化成矿的基本条件;从地球动力学机制的角度出发,印支期、燕山期的造山过程完成了铀元素的预富集和铀元素的萃取和迁移,而大规模的铀矿成矿活动却发生在燕山期,而新生代强烈的构造活动对矿田铀矿成矿环境具有一定的破坏作用。