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赣中变质岩带位于华夏地块、扬子地块与华南加里东褶皱带的接合部位，该变质岩带构成相山铀矿田、盛源铀矿田、90号铀矿床的火山岩盆地基底，研究该变质岩带的地质地球化学、元素地球化学、同位素地球化学、变质作用PTt轨迹演化及变质流体作用微量元素地球化学对探讨该区的地壳演化、铀成矿作用及华南大地构造单元的划分具有重要意义。本文对赣中变质岩带的地质地球化学、元素地球化学、Sm-Nd和Rb-Sr同位素年代学、Nd-Sr-Pb-O同位素地球化学、变质流体作用微量元素地球化学、变质作用成因矿物学与PTt轨迹演化进行了系统的研究，得出如下主要认识：
(1)赣中变质岩带由深层次结晶基底(中深变质岩系)和浅层次褶皱基底(浅变质岩系)组成.深层次结晶基底经历了复杂的变质变形作用，表现为时间上的递进和空间上的迭加演化，由斜长角闪岩、(斜长)云母变粒岩、石榴云片岩、十字石榴云母片岩、云母石英片岩、矽线石云母片岩、堇青十字云母片岩、石榴角闪片岩等组成的一套中、深变质岩系；浅层次褶皱基底由硅铁岩层、硅质岩、含炭硅质岩、粉砂质板岩、炭质板岩、千枚岩、变质砂岩，以震旦纪中下部的硅铁建造、顶部的硅质岩层和寒武纪底部的含炭层为可区域对比的标志层，相当于区域上的震旦-寒武纪有序地层，变质程度仅为低绿片岩相，主要变质矿物为绢云母和绿泥石。
(2)在详细的矿物岩石学及元素地球化学研究基础上，首次在该区中深变质岩系中获得的(十字)石榴云母片岩(原岩为碎屑沉积岩)、斜长角闪岩(原岩为基性火成岩)的Rb-Sr全岩—矿物等时线年龄分别为719.7±0.1Ma(ISr=0.71662±0.00006，r=0.9999)、726.6±1.1Ma(ISr=0.71552±0.00001，r=0.99999)。高的相关系数及小的年龄与初始值误差表明在变质作用过程中Rb-Sr同位素体系已在全岩规模上达到均一化，该年龄值代表了变质作用的时间，首次确切地厘定了赣中地区晋宁期变质岩的存在。获得了斜长角闪岩全岩Sm-Nd等时线年龄为1113±-49Ma(εNd(T)=2.4±0.1，MSWD=0.215，r=0.99827)，各样品在εNd(T)-T演化图中显示一致的同位素组成和演化趋势，表明Nd同位素体系未受到明显挠动；这一年龄值代表了斜长角闪岩原岩的形成年龄。根据斜长角闪岩的产状特点，该年龄值可作为赣中变质岩带深层次结晶基底形成年龄的上限，这一年龄充分表明赣中存在中元古代变质基底。
(3)斜长角闪岩的岩石化学特征指示其原岩为低钾拉斑玄武岩，近水平分布的稀土模式、轻微的轻稀土亏损和Eu负异常及低的Zr/Nb比值，Zr/Y，Ti/V，Th/Yb，Nb/Y，La/Nb比值等微量元素、稀土元素特征指示其形成于洋内岛弧环境，并受到海水蚀变的影响。斜长角闪岩的Nd、Sr、Pb、O同位素地球化学研究(εNd(t)=0.5～3.1，εSr(t)=51～161，207Pb/204Pb=15.648～15.690，206Pb/204Pb=18.141～18.248，208Pb/204Pb=38.322～38.553，δ18O=8.45‰～8.95‰)，暗示了其原岩来自LREE弱亏损的地幔，并受到地壳物质一定程度的混染。
(4)中深变质岩系中的变泥砂质岩石元素及Nd-Pb-O同位素地球化学研究表明：其原岩应为一套砂泥质岩石，沉积于远离陆地的克拉通大陆架浅海环境；δBa=0.10～0.93，Nd同位素亏损地幔模式年龄tDM=1597～2525Ma，εNd(0)=-9.9～-14.4，其源区物质主体由古元古代富铝富钾的花岗质岩石和/或碎屑沉积岩构成，经历了较强的化学风化作用。确认赣中变质岩带应归属于华夏地块，华夏地块的西界应为戈阳-乐安-遂川断裂，而不限于武夷山隆起带。
(5)根据随变质作用增强而出现的特征变质矿物及矿物组合，由低到高依次划分为绢云母-绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带、十字石带、矽线石带等五个变质带。
十字石榴云母片岩中石榴石成分环带是连续反应的结果，石榴石、斜长石、十字石和黑云母微区化学成分变化规律明显。石榴石变斑晶具典型的生长环带，由晶体中心向两侧边缘XMg、XFe值以光滑曲线递增，XCa、XMn值以光滑曲线递减；反映增温过程，晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。根据该岩石的石榴石环带成分定量计算了变质作用P-T轨迹。确定本区变质作用P-T-t轨迹为顺时针形式，与大陆碰撞造山带的P-T-t轨迹特征基本一致。
(6)变质石英脉继承了其围岩的稀土元素及氧同位素地球化学特征，表明形成石英脉的流体来源于围岩；脉体的微量元素对Zr-Hf、U-Th、Nb-Ta和Y-Ho与变质岩有一定的差异，且有一定的分异，指示脉体是流体作用的产物。变质流体通过侧向扩散作用形成了变沉积岩中的变质脉体。
(7)角闪岩相的区域变质作用过程中，岩石中的稀土元素发生了再分配，其中少部分分布于主要的造岩矿物中，而大部分的稀土元素分布于副矿物的晶格中；角闪岩相区域变质条件下稀土元素能够在石榴石变斑晶与岩石间达到分配平衡，而且石榴石的稀土元素特征明显受到体系化学组成的制约。
(8)赣中变质岩带变质流体主要属于H2O-CO2-NaCl和H2O-NaCl体系，总体上以富CO2为特征，它们起源于变质围岩，与许多变质地体中变质流体组成为H2O-CO2的特征相一致。
(9)江西相山铀矿田北部同时存在两种不同成因的角闪石：正变质成因的角闪石，寄主岩石为斜长角闪(片)岩，微量元素以富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Th、Ta、U)、稍为富集Ti、Sc和相对贫高场强元素(HFSE)(Zr、Hf、Y、Yb、Cr、HREE)为特征，稀土总量低，稀土分布型式为近水平型，δ18O为7.95～8.58，显示变质火成岩的氧同位素特征；副变质成因的角闪石，寄主岩石为含石榴角闪石英片岩，微量元素以高度富集大离子亲石元素(LILE)(K、Rb、Th、U)、稍为富集Ta、Nb、Ce、Zr、Hf、Sm和相对贫高场强元素(HFSE)(Ti、Y、Yb、Cr)、强烈亏损Sc为特征，稀土总量高，轻重稀土相互分离程度高，轻稀土富集，O同位素组成(δ18O)较高，为9.95～10.02，显示碎屑沉积变质岩的氧同位素特征。
(10)变质岩中的铀主要以分散吸附状态的非结构铀存在于基质或矿物粒间，少量的铀以微粒、超微粒的独立铀矿物形式存在于矿物的裂隙中或粒间，U-Pb同位素和诱发裂变径迹研究表明在变质作用过程中，铀发生明显的活化迁移和再分配，表现为以铀丢失为主的地球化学场，岩石中的铀有不同程度的丢失；从变质岩带的含铀性分析入手，研究赣中变质岩带中铀矿化与变质岩带的含铀性、构造岩浆活动带、变质岩带出露的动力学机制及变质核杂岩构造的关系。研究表明：铀成矿与构造岩浆活动带以及包括地壳减薄、地幔上隆和在变质核杂岩边缘沿着低角度正断层的地壳伸展构造有着实质的关系。