赣杭火山岩型铀成矿带是我国重要的铀成矿区(带)之一,该带内的铀矿床主要分布在相山、盛源、大桥坞、大洲和芙蓉山等几个火山-侵入杂岩盆地内。目前,火山-侵入杂岩的成岩时代、岩石成因、动力学背景以及成矿潜力等的认识依然存在争议,特别是火山岩的研究,缺少可靠的岩石地球化学数据。因此,本文综合运用岩相学、年代学、元素地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素和熔体包裹体等方法,对赣杭构造带西部的相山地区、东部的大桥坞与芙蓉山地区的火山-侵入杂岩及相关铀矿床开展研究,深入探讨这些岩石的成因及其与铀成矿关系。锆石U-Pb定年结果显示,大桥坞黄尖组火山碎屑岩成岩时代为128～135 Ma,花岗斑岩和辉绿岩脉形成时代为125～128 Ma,定年结果同侵入接触的地质事实相一致;芙蓉山花岗斑岩成岩时代为127～129 Ma。综合前人对赣杭构造带其他火山-侵入杂岩的定年结果,发现赣杭构造带火山-侵入杂岩成岩时代集中于137～120 Ma,且自西向东时代逐渐变新。运用熔体包裹体研究了大桥坞火山碎屑岩和相山火山熔岩的原始岩浆组成,并结合侵入岩的全岩地球化学数据,发现赣杭构造带早白垩世火山-侵入杂岩均具有A型花岗岩特征,富集碱、REE,具有较高的FeOT/MgO、Ga/A1比值和Zr+ Nb + Ce + 含量,CaO,MgO和Ti02含量较低,强烈亏损Sr、Ba、P、Ti和Eu等元素;锆石饱和温度计显示高温岩浆特征(750～860°℃)。大桥坞花岗斑岩、九华山和铜山花岗岩以及相山碎斑熔岩的Zr+Nb+Ce+Y同Si02之间呈负相关性,为分异的A型花岗岩。大桥坞花岗斑岩(～125 Ma)具有较低的初始87Sr/86Sr比值(0.7093～0.7117)和相对高的εNd(t)值(-6.6～-4.4),锆石Hf同位素变化范围较大(-9.9～-0.5),且具有双峰式分布特征。表明其成因同岩浆混合有关。大桥坞地区火山碎屑岩和花岗斑岩的Hf同位素表现出随时间变新而升高的趋势,εHf(t)值从-13.0(133-135 Ma)升高到约-3.0(125 Ma)。锆石饱和温度计显示岩浆温度从～750℃升高到～830℃。这些特征表明晚期的黄尖组上段火山碎屑岩和花岗斑岩为壳幔岩浆混合成因。芙蓉山镁铁质包体中锆石普遍具有核边结构,部分锆石核呈港湾状,具有与花岗斑岩锆石相同的εHf(t)值和U-Pb年龄,说明锆石核是以捕掳晶的形式从长英质岩浆中捕获而来。此外,镁铁质包体具有细粒火成结构,含有针状磷灰石和筛孔状长石捕掳晶。以上特征表明镁铁质包体和寄主花岗斑岩是岩浆混合成因。两者均富集LILE(K、Rb)、REE、HFSE(Th、U、Hf、Zr),亏损 Nb 和 Ta,它们的 Sr-Nd 同位素组成一致(平均(87Sr/86Sr)i= 0.7075,平均εNd(t)=-3),仅部分元素和Hf同位素不同,表明镁铁质包体和花岗斑岩之间已达到很高程度的地球化学平衡。对比芙蓉山(127-129 Ma)、沐尘(112 Ma)和相山(135 Ma)三地的镁铁质暗色微粒包体和寄主花岗质岩石,发现赣杭构造带东部混合岩浆之间的LREE、Th、Nb、Ta、Zr和Hf等元素平衡程度明显高于西部相山地区,显示高程度的岩浆混合作用。赣杭构造带具A型特征的火山-侵入杂岩的Nd和Hf同位素均表现出随时代变新(～140-125Ma)而升高的趋势,分别变化于-9.0～-1.0和-10.0～4.0。同时大桥坞和相山地区火山-侵入杂岩的岩浆温度从750℃分别增长到830℃和860℃,同Nd和Hf同位素增长趋势一致,表明高温的幔源岩浆的加入随时间变新逐渐增多。在Sr-Nd同位素混合曲线上,几个典型铀矿区的产铀火山-侵入杂岩表现出相似的混合趋势,近似拟合于同一条曲线。相山花岗斑岩中幔源物质比例为0%～15%,大桥坞花岗斑岩约为10%～30%,芙蓉山花岗斑岩约为50%,从西到东,产铀火山-侵入杂岩中幔源组分加入的比例增大。未发现矿化的沐尘二长岩中幔源组分更高,达到60%。赋矿围岩中暢源组分加入比例同铀成矿能力成反比。大桥坞辉绿岩脉(128 Ma)具有较高的初始87Sr/86Sr比值(0.7066～0.7085),负的εNd(t)(-3.3～-1.1)和锆石εHf(t)值(-6.3～-1.6),富集 LILE 并强烈亏损 Nb、Ta,较低的 Nb/U(1.3-11.9)和Ce/Pb(3.9-9.9)比值,显示岛弧岩浆特征。根据成岩时代和地球化学特征可以把赣杭构造带白垩纪的镁铁质岩石分为两组,即早白垩世岛弧型和晚白垩世洋岛型,前者较后者具有较高的Ba/Nb和La/Nb比值,较低的Nb和Ta含量、Ce/Pb和Nb/U比值以及相对富集的Nd同位素组成。早白垩世岛弧型岩石,包括大桥坞辉绿岩脉,来自同古太平洋板块俯冲有关的沉积物(或者沉积物部分熔融而来的硅质熔体)混染后的地幔楔,沉积物加入比例约1%～6%;后者来自相对亏损的软流圈地幔。两类不同的镁铁质岩石暗示该地区动力学背景可能发生了转变。结合A型火山-侵入杂岩的研究成果,赣杭构造带早白垩世(140-100 Ma)处于大陆弧向弧后拉张过渡时期,晚白垩世(100-80 Ma)已完全处于弧后拉张背景。赣杭构造带火山-侵入杂岩的熔体包裹体和全岩地球化学的研究均表明,从老到新,自西向东,随着赣杭构造带岩浆混合作用的增强,岩石中U、Th含量均明显下降,导致其铀成矿潜力的下降,这可能是赣杭火山岩型铀矿床分布呈西多东少,西大东小格局的原因之一。岩浆混合作用增强,同时提高了长英质岩浆中矿化剂F、Cl的含量,如果存在额外的铀源体,这些矿化剂将有利于成矿。这些矿化剂可能是矿区强烈萤石化以及成矿流体中所需F、C1的重要来源。因此,寻找毛洋头型铀矿床,即花岗岩基底作为额外铀源体或其他富铀基底,并具有早白垩世火山岩盖层的地区,可能是赣杭构造带东段找矿的突破方向。