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仙石大型铀矿床位于粤北贵东复式岩体东部,矿区内NWW和NNE向基性岩脉十分发育。矿床位于NNE向硅化带和NWW向基性岩脉(辉绿岩)交接部位,矿体严格赋存于基性岩脉内部或其边缘。金属矿物以沥青铀矿和黄铁矿为主,脉石矿物以方解石和(微晶)石英为主,蚀变作用发育,主要类型包括碱交代、硅化和赤铁矿化。沥青铀矿U-Pb年龄测定结果表明,矿床中存在81Ma(主要)和125Ma(次要)两期铀矿化。H、O同位素研究表明,矿前期和成矿期成矿流体的δ18OH2O=1.4‰～6.6‰,δDH2O=-65‰～-34‰,反映成矿流体主要由地幔流体组成。矿脉中方解石的δ13C=-8.5‰～-3.1‰,反映矿化剂∑CO2来自地幔。上述特征表明,地幔流体在仙石铀矿床的形成中具有十分重要的意义。