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龙首山碱交代型热液铀矿是我国祁连–秦岭铀成矿省之龙首山–祁连山铀成矿带的重要组成部分，也是我国最为典型的碱交代热液型铀矿床。该铀矿成矿带的研究工作主要完成于上世纪80年代及之前，但对与铀成矿关系密切的热液蚀变特征及其意义研究显得较为薄弱，在一定程度上制约了对该矿床的认识。通过对龙首山地区两个典型碱交代型铀矿床（芨岭、新水井）的蚀变岩进行较为详细的野外地质调查、岩石矿物学、地球化学研究，总结研究区碱交代型热液蚀变的特征，在此基础上探讨热液蚀变的意义。 研究表明，龙首山地区蚀变岩受断裂构造控制明显，沿NW向马路沟大断裂及其次级近EW向断裂成群分布于肉红色似斑状花岗岩与闪长岩的内外混染带上并紧密分布在铀矿体周围。碱交代蚀变岩在外貌上表现为岩石强烈红化呈砖红色，原生石英消失而被雪花状方解石所取代。碱交代蚀变主要类型有钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化、赤铁矿化，局部绢云母化、硅化等，蚀变分带明显，自矿体中心向外依次为钠长石化带、绿泥石化带、碳酸盐化带、赤铁矿化带。 蚀变岩常量元素研究表明，热液蚀变过程是一个Na、Ca组分增多，Si、K组分减少，Fe价态变化的过程，蚀变岩具有富Na低K的特点，为碱性岩系列准铝质花岗岩。稀土元素方面，芨岭矿床蚀变岩的稀土配分模式为右倾海鸥型，轻稀土分馏明显，个别样品重稀土呈明显增加的“V”字型；新水井矿床蚀变岩的稀土配分模式为海鸥型，轻、重稀土之间分馏明显且相对富集重稀土，两矿床均具有明显的Eu亏损。微量元素方面，蚀变岩的Cu、Pb、Ni、V、Zr等元素含量较正常花岗岩含量显著增加，而W、Rb的含量明显减少，微量元素蛛网图表现为大离子亲石元素、高强场元素和过渡元素相对富集。Nd-Sr-Pb同位素方面，蚀变岩εNd(t)值较低，平均为-7.74，（87Sr/86Sr）i值较高，平均为0.707，略高于上地幔最大ISr值，T2DM平均为1811.13Ma。蚀变岩的铅同位素比值显示了放射成因铅U异常富集的特点。在铅构造模式图上，部分数据点落于地幔演化线与造山带演化线之间；在钾长石207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图解上，样品点落在地壳与EMⅡ型富集地幔之间，且更靠近地壳。蚀变岩的U、Th丰度值明显高于正常花岗岩丰度值。 通过蚀变岩Nd-Sr-Pb同位素、绿泥石等特征判别，认为研究区成岩物质主要来源壳源的泥质岩石，同时可能有少量的幔源富铁、镁流体或部分晚期的富铁镁岩石混合。蚀变岩的形成环境为还原环境。热液蚀变与岩石物理性质的影响、铀的活化转移、地球化学演化特征及铀的沉淀等方面的研究，认为热液蚀变与铀成矿关系紧密，蚀变对于研究区铀的成矿具有非常重要的控制作用，蚀变的结果不但为铀成矿奠定了物质基础，而且为铀矿物的沉淀富集提供了良好的环境。热液蚀变特征可作为本区的重要找矿标志，对今后进一步找矿提供方向。