花岗岩型铀矿床作为一种重要且分布广泛的铀矿床类型,由于热液活动较为复杂,矿床内广泛形成蚀变矿物,其与铀矿物的相对空间和时间关系对于揭示矿床成矿规律具有重要意义。在华南地区,出露有大量的花岗岩型铀矿床,主要集中在诸广山岩体和贵东岩体中,而诸广山岩体较为著名的是长江铀矿田,矿田中包括棉花坑、书楼丘、长排、油洞、长坑铀矿床,其中棉花坑矿床与书楼丘矿床（MHK铀矿床与SLQ铀矿床）相隔很近,地质特征相似,是长江铀矿田代表性铀矿床。本论文以长江铀矿田棉花坑铀矿床、书楼丘铀矿床蚀变为研究对象,重点剖析了该地区花岗岩型铀矿床蚀变流体特征,包括硅化、赤铁矿化、萤石化蚀变的岩相学特征、地球化学特征以及与铀成矿的相关性,着重分析热液蚀变成因矿物的元素地球化学特征,探讨热液活动过程,揭示矿床成因,丰富华南花岗岩型铀矿床成矿理论。通过系统的对热液蚀变类型、成矿期次、流体演化研究,本文获得了以下认识:（1）矿床内矿物组合主要包括:石英-沥青铀矿-黄铁矿、萤石-沥青铀矿-黄铁矿、萤石-赤铁矿、石英-赤铁矿、方解石-萤石。矿床内热液划分为:成矿前期、成矿期（三个亚阶段）、成矿后期。同时根据热液沿裂隙流经花岗岩的时间和空间不同所造成的矿物组合及顺序不同,从新鲜花岗岩到矿化中心可划分多个蚀变带:新鲜花岗岩带→钾长石化高岭土化绢云母化蚀变带→强硅化带→强赤铁矿化强硅化带。（2）石英的多期特征反映了流体演化特征。通过成矿前期到成矿期（成矿期Ⅱ-1与成矿期Ⅱ-2）再到成矿后期石英LA-ICP-MS测试,石英中Al元素平均值由3169.408 ppm→5206.813 ppm→4917.344ppm→3224.733 ppm,K元素平均流体值由163.344 ppm→952.296 ppm→1058.444 ppm→225.290 ppm,而K为碱金属元素,矿物中K元素增加,就代表着流体K元素的减少,热液碱性降低,而Al只有在碱性热液中才能从碱交代岩石中活化迁移,元素含量的变化代表了热液酸碱性的变化,因此Al、K元素含量呈先升高后降低趋势,指示了流体环境由碱性→酸性→中性的变化过程。（3）当赤铁矿由热液直接沉淀,处于流体振荡且封闭的环境时有利于铀元素富集。该地区赤铁矿主要分为黄铁矿热液蚀变成因以及热液沉淀成因两种类型,而热液沉淀成因赤铁矿可分为粉尘状和球状两个亚型,根据球状赤铁矿在振荡环带中出现,其粉尘状赤铁矿在萤石核部大面积出现,认为球状赤铁矿的形成是振荡环境的影响（由粉尘状赤铁矿形成）。两种类型赤铁矿均未发现与沥青铀矿的直接关系,热液蚀变型赤铁矿（棉花坑铀矿床）U含量较低（平均值2.536ppm）,热液沉淀型赤铁矿（书楼丘铀矿床）U含量较高（成矿期Ⅱ-1平均值373.003ppm,成矿期Ⅱ-3平均值802.381 ppm）,由于热液沉淀型赤铁矿处于萤石振荡环带的封闭环境中且U元素含量高,而未处于该环境的蚀变型赤铁矿U元素含量低,说明封闭且振荡的流体环境才利于赤铁矿富集铀元素,因此大面积红化地质现象（粉尘状赤铁矿）,在地球化学上无法聚集铀。（4）赤铁矿记录了成矿流体信息。书楼丘铀矿床中赤铁矿（成矿期Ⅱ-1到成矿期Ⅱ-3）,Si元素含量平均值由35245 ppm减少至29813 ppm,Ca元素含量平均值由11422 ppm减少至5847 ppm,而棉花坑矿床成矿期Ⅱ-2赤铁矿中Al、Ca、Si、K、Mn元素含量都远远比书楼丘矿床少,这说明伴随着同期的萤石形成以及石英的多次沉淀,流体中Si、Ca元素含量均在下降。深部书楼丘铀矿床赤铁矿V元素含量普遍低（成矿期Ⅱ-1平均值42.859 ppm,成矿期Ⅱ-3平均值56.332 ppm）,浅部棉花坑铀矿床赤铁矿V元素含量较高（成矿期Ⅱ-3平均值126.714 ppm）,依据3价V与3价铁离子半径相似,可与赤铁矿发生类质同象,而5价V与3价Fe离子半径相差较大,不易进入赤铁矿,因此该地区较深部流体相对氧化,浅部相对还原,相对氧化性流体主要作用在该地区的深部花岗岩中,上升过程中氧化性逐渐降低。综合部分赤铁矿微量元素投图分布在矽卡岩型与BIF型铁矿床范围内,认为赤铁矿的形成有沉积盆地流体参与。（5）书楼丘与棉花坑铀矿床成矿期萤石包括紫黑色、紫色、白色、蓝黑色萤石,其中紫黑色萤石与铀矿化关系密切,呈胶状、脉状,被石英-铀矿物充填于萤石裂隙中,绿色萤石多为后期出现,与铀矿物密切性较小且常常在其周围发现紫色萤石,晶型较好,常与晚期石英脉共生充填于裂隙中。野外常见紫黑色萤石-沥青铀矿-黄铁矿组合,在该组合中,铀矿常随石英穿插分布于萤石裂隙、解理中,而靠近铀矿物的部位,萤石多呈紫黑色并且呈胶状,成矿前期萤石到成矿后期萤石中Na、Mg、Si元素总体随着时间呈增高趋势,Al、K元素逐渐降低,在MHK矿床中Sr、Ba、U、Pb元素从成矿期Ⅱ-1到成矿后期逐渐降低,而在SLQ矿床从成矿期Ⅱ-1到Ⅱ-3逐渐升高,如棉花坑铀矿床Al元素平均值由77.839ppm→25.806 ppm,K元素平均值由34.999 ppm→11.220 ppm,而书楼丘铀矿床Al元素平均值由1.899 ppm→1.346 ppm,K元素平均值由5.892 ppm→3.967 ppm,元素的变化过程与石英所反映的信息相同,都为从成矿期到成矿后期,流体逐渐由酸性转变为中性。结合书楼丘铀矿床萤石从脉壁到萤石外围环带的颜色变化与微量分析,发现沥青铀矿的U、Y元素可能作为紫色萤石的致色元素,Fe元素可能作为蓝黑色萤石的致色元素。萤石中稀土元素的Ce与Eu的负异常反映了流体呈还原环境。（6）通过综合构造演化规律、岩相学观察、热液蚀变时间与空间划分划、矿物的元素特征等研究,本文认为来自于诸广岩体东北部与南部的红层盆地的富O流体沿NE向断裂进入诸广岩体下部,通过水岩反应活化了岩石中的铀元素并向上运移,在此期间形成了萤石和赤铁矿,并在遇到还原性流体时沉淀形成沥青铀矿,区域构造运动活化的又一期流体形成了第二期赤铁矿和萤石。（7）通过对比具有类似地质特征的华南粤北长江铀矿田、加拿大比弗洛奇地区、法国马尔什地区三个地区花岗岩型铀矿床,发现这些矿床的成矿过程中都有花岗岩型铀矿床围岩受氧化性流体改造,活化了铀元素并使其运移沉淀,且氧化性流体基本都有大气降水参与。因此,当花岗岩型铀矿床周围存在红层盆地,且有构造连接成矿岩体与盆地时,则大气降水很有可能来源于中生代-新生代红层盆地。