印度拉贾斯坦邦北德里褶皱带Jahaz铀矿床变沉积岩中铀富集机制：全岩地球化学研究启示

本文针对印度北德里褶皱带Jahaz铀矿床的Na交代型铀成矿机制，通过全岩地球化学分析（主量-微量元素及REE），量化流体-岩石相互作用中的元素迁移规律。研究揭示钠交代作用（albitization）导致U、Na、LREE富集及K、Ba亏损，建立与全球典型Na交代铀矿床（如乌克兰Kirovograd、巴西Lagoa Real）的成因联系，为区域铀矿勘探提供理论依据。

　　

在印度拉贾斯坦邦广袤的北德里褶皱带（North Delhi Fold Belt, NDFB），一条被称为"钠长岩线（albitite line）"的170公里长剪切带隐藏着铀矿勘探的重大机遇。这里分布着350多处放射性异常区，其中Jahaz矿床以其独特的钠交代型（Na-metasomatic）铀矿化引起学界关注。铀作为核能发展的关键资源，其成矿机制研究始终是地质学前沿课题。然而，Jahaz矿床的铀富集过程与流体改造作用的关系长期缺乏系统论证，特别是元素迁移规律与全球同类矿床的对比研究存在空白。

针对这一科学问题，印度理工学院鲁尔基分校的研究团队联合印度原子矿物勘探研究中心（AMD），对Jahaz矿床开展了开创性研究。通过分析钻孔和地表露头样品（50-837米深度），结合全岩地球化学与同位素技术，首次量化了该矿床流体-岩石相互作用中的元素再分配规律。研究成果发表于《Applied Geochemistry》，为理解钠交代型铀矿床的全球分布规律提供了关键案例。

关键技术方法
研究采用偏光显微镜（NIKON ECLIPSE E200）和背散射电子成像（BSE）进行矿物鉴定，结合X射线荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析主量-微量元素。通过蚀变箱式图（alteration box plot）和等浓度线法（isocon analysis）量化元素迁移，辅以稀土元素配分模式解析流体活动痕迹。

研究结果

1. 岩石学与共生序列
含石榴石石英黑云母片岩（GQBS）和角闪岩是主要赋矿围岩。未蚀变GQBS含黑云母、石英、斜长石、铁铝榴石（almandine），反映中高级变质条件；角闪岩则以角闪石+斜长石组合为特征。钠交代作用形成钠长石（albite）、绿泥石（chlorite）、方解石（calcite）等新生矿物，伴随铀矿物（晶质铀矿uraninite、钛铀矿brannerite）沉淀。

2. 元素迁移规律
等浓度线分析显示：

• 钠化GQBS显著富集U（达0.06% U₃O₈）、Na、Mo、Cu、Rb及轻稀土（LREE），亏损K、Pb、Ba；
• 钠化角闪岩富集Na、Cu、Cr、Se，但亏损Ba、Co、Zn；
• 锆（Zr）、铌（Nb）、铪（Hf）、钛（Ti）等高价态元素保持惰性。

3. 稀土元素特征
强烈蚀变带显示轻稀土（LREE）富集和铕（Eu）负异常，指示高温流体活动。Th/U比值降低进一步证实铀的后期热液叠加富集。

结论与意义
该研究揭示Jahaz矿床的铀富集与Na-Ca-Mg-K交代作用密切关联，其地球化学特征（U-Na-Mo-Cu-LREE共富集、K-Ba亏损）与乌克兰、巴西等全球典型钠交代铀矿床高度一致。创新性提出：
1）锆石等惰性矿物可作为蚀变程度指示剂；
2）Th/U比值是区域找矿的有效地球化学指标；
3）北德里褶皱带西侧钠长岩带具有更大勘探潜力。

这项成果不仅为印度铀资源评估提供科学依据，更建立了大陆碰撞带钠交代型铀矿的通用评价模型，对全球类似构造背景区的矿产勘探具有指导价值。研究团队特别指出，未来需结合U-Pb定年进一步约束成矿时代，以完善该类型矿床的成因框架。