花崗巖型鈾礦成礦基本地質(zhì)要素及氣體找礦效果討論

劉正義， 徐 浩， 杜樂天， 劉 權(quán)， 劉紅旭， 劉章月

(核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團鈾資源勘查與評價技術(shù)重點實驗室，北京 100029)

花崗巖型鈾礦成礦基本地質(zhì)要素及氣體找礦效果討論

劉正義， 徐 浩， 杜樂天， 劉 權(quán)， 劉紅旭， 劉章月

(核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團鈾資源勘查與評價技術(shù)重點實驗室，北京 100029)

在對巖體內(nèi)帶型、巖體外帶型、上疊盆地型大量鈾礦床野外調(diào)查和室內(nèi)顯微鏡下鑒定的基礎(chǔ)上，初步綜合花崗巖鈾成礦的基本地質(zhì)要素，包括:含礦斷裂和控礦斷裂的控礦和含礦性能，主礦體賦存標(biāo)高，碳酸鹽地層和碳酸鹽蝕變的特殊意義等方面的認(rèn)識。特別對鈾礦床控礦或含礦斷裂進行野外氣體測量，結(jié)果表明在斷層上盤或靠近斷層破裂面部位見有H2，CO增高和O2減低的現(xiàn)象，顯示了深部成礦的可能和構(gòu)造熱液活動跡象，并具有氣體找礦意義和找礦應(yīng)用前景。文章最后指出需要重新評價和進一步工作的礦床，提出若干個具找礦遠景的礦床。

花崗巖型鈾礦;成礦地質(zhì)要素;氣體測量;氣體找礦

近幾年來，作者曾先后奔赴粵、贛、湘、桂、陜等5省，用3年多時間搜集全國花崗巖型鈾礦床最新資料，采集了最有代表性和關(guān)鍵性的標(biāo)本。對巖體內(nèi)帶、巖體外帶、上疊盆地等類型礦床進行野外觀察、標(biāo)本整理、室內(nèi)搜集、綜合資料、繪制圖件。對若干個大、中、小型礦床資料進行計算機初步表格化，查閱有關(guān)書籍資料，并結(jié)合顯微鏡下觀察鑒定各種薄片、光薄片共計500多件。最后，針對地質(zhì)各種現(xiàn)象進行記錄歸納，并對控礦斷裂進行氣體測量結(jié)果加以綜合。本文簡述花崗巖型鈾礦成礦基本地質(zhì)要素及氣體找礦效果兩方面研究的初步認(rèn)識。

1 花崗巖型鈾礦床鈾成礦的基本地質(zhì)要素

1.1 花崗巖鈾成礦基本地質(zhì)要素

1.1.1 與中生代巖石圈伸展構(gòu)造背景形成斷陷盆地和幔源基性脈巖相伴生

在空間上，華南花崗巖型鈾礦床與中生代巖石圈伸展構(gòu)造背景形成的NE-NNE向白堊紀(jì)—第三系斷陷盆地和幔源基性脈巖相伴生(胡瑞忠等，2007)，在時間上，與華南花崗巖型鈾礦床6個成礦期(依次分別為140～135 Ma，120～115 Ma，105～100 Ma，90～85 Ma，70～65 Ma，50～45 Ma)及與中生代以來巖石圈伸展構(gòu)造背景形成幔源基性脈巖，亦即與6次巖石圈伸展事件發(fā)生時間(135～145 Ma，115～125 Ma，100～110 Ma，85～95 Ma，70～75 Ma，45～55 Ma)相一致，顯示它們具有較強的對應(yīng)性。

1.1.2 花崗巖型鈾礦床賦存絕大多數(shù)與深(或大)斷裂有關(guān)

花崗巖型鈾礦床絕大多數(shù)賦存于NE-NNE向深(或大)斷裂上盤或下盤、或其次級構(gòu)造(斷層、碎裂帶、碎裂蝕變帶等)、或斷裂沿走向、傾向拐彎、膨大、變異部位①②③④張金帶.2005a.華南鈾礦地質(zhì)志［R］.中國核工業(yè)地質(zhì)局.。這基于以下地質(zhì)事實:

(1)花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床類型。在諸廣山地區(qū)，棉花坑斷裂(長20 km、寬20 m以上)由NE向拐彎為SN向控制棉花坑花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床，礦體并在9號斷裂中呈斜列式產(chǎn)出。牛欄斷裂帶上盤次級“入字形”煙筒嶺斷裂中段走向40°地段控礦并含礦，構(gòu)成361花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床。NWW向與SN向斷裂交匯處分支、復(fù)合的群脈或單脈，以及其西部為自西向東雁行排列的SN向斷裂控制(并含礦)，構(gòu)成201花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床。

在下莊地區(qū)，NNE向硅化斷裂帶與近EW向(NNW向)輝綠巖交接復(fù)合部位控礦竹山下花崗巖內(nèi)帶交點型鈾礦床。

(2)花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床。在桃山地區(qū)，近EW向(或NEE向斷裂)F7的上盤裂隙密集帶和碎裂蝕變帶，以及群脈控礦(并含礦)的大布花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床。

在龍首山地區(qū)，NW向馬路溝斷層的次級EW向碎裂蝕變帶，以及馬路溝斷層走向、傾向變異的地段控礦的新水井花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床。

(3)花崗巖外帶為主要類型的鈾礦床。在鹿井地區(qū)，NE向QF2石英斷裂帶等多條斷裂上下盤次級斷裂、裂隙，以及花崗巖體內(nèi)外接觸帶控礦(并含礦)的鹿井花崗巖外帶為主要類型的鈾礦床。

(4)花崗巖體外帶型鈾礦床。在融水地區(qū)，硅化斷裂帶膨脹部位和SN向、NEE向裂隙帶，以及花崗巖體外帶寒武紀(jì)淺變質(zhì)巖共同控礦(并含礦)的香草花崗巖體外帶型鈾礦床。

(5)上疊盆地型鈾礦床。在南雄硅化斷裂產(chǎn)狀變異拐點、次級分支地段上下盤碎裂巖帶或角礫巖帶與上疊盆地內(nèi)共同控礦(并含礦)的中村東和中村西等上疊盆地型鈾礦床。

1.1.3 花崗巖型鈾礦床大部分產(chǎn)出于復(fù)式巖體的邊部

如多個鈾礦床產(chǎn)于呈近EW向展布的出露面積較大約為4 000 km2的貴東花崗巖體的東部邊部;大布花崗巖內(nèi)帶鈾礦床產(chǎn)于打古寨巖體西北邊部;沙子江花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床產(chǎn)于豆乍山花崗巖體西南緣;鹿井礦田黃蜂嶺及高昔花崗巖內(nèi)帶碎裂蝕變巖型鈾礦床產(chǎn)于一復(fù)式巖體的印支期文英－熱水花崗巖體北的邊部;藍田礦田花崗巖內(nèi)帶碎裂蝕變巖型鈾礦床產(chǎn)于牧護關(guān)花崗巖體西北緣;香草花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床產(chǎn)于雪峰期摩天嶺花崗巖中部偏東烏指山斷裂南段;芨嶺、新水井花崗巖內(nèi)帶碎裂蝕變巖型鈾礦床產(chǎn)于加里東期芨嶺花崗巖體南緣;達亮花崗巖內(nèi)帶碎裂蝕變巖型鈾礦床產(chǎn)于雪峰期摩天嶺花崗巖體西南緣蛇形彎曲接觸帶兩側(cè);大灣花崗巖外帶型鈾礦床產(chǎn)于金雞嶺花崗巖體南緣;黃田花崗巖外帶型鈾礦床產(chǎn)于大富足花崗巖體西北緣。

1.1.4 花崗巖型鈾礦賦存的地層和巖漿巖

(1)賦存地層。紅色花崗巖內(nèi)及中元古代冷家溪群:漿市紅色幕阜山小巖體內(nèi)、外帶，外帶中礦化賦存地層為中元古代冷家溪群三層二小層(Pt23－2)灰黑色碎裂砂質(zhì)板巖。

金管沖巖體外帶型鈾礦床產(chǎn)于花崗斑巖切穿中元古冷家溪群黃滸洞組、中泥盆統(tǒng)棋梓橋組地層時形成的層間滑動破碎帶。產(chǎn)于中元古代薊縣系硅質(zhì)條帶大理巖、硅化角礫巖的革命溝花崗巖外帶型鈾礦床。

震旦紀(jì)下統(tǒng)南沱組、上統(tǒng)金家洞組留茶坡組、寒武紀(jì)下統(tǒng)馬蹄塘組及中上統(tǒng)變質(zhì)巖的觀帝廟巖體內(nèi)外帶的毛荷店硅質(zhì)脈型鈾礦床;產(chǎn)于震旦-寒武紀(jì)板巖(常見角巖化)，并依次為金雞嶺巖體、中棚巖體外帶型的香草、九龍徑鈾礦床;產(chǎn)于寒武紀(jì)八村群下亞群、寒武紀(jì)下統(tǒng)香楠組和中統(tǒng)茶園頭組角巖化含炭砂巖的，并依次為貴東巖體外帶型竹園頭、坪田鈾礦床，以及金雞嶺巖體外帶型的牛頭山鈾礦床;產(chǎn)于寒武紀(jì)下統(tǒng)硅質(zhì)板巖的黃田巖體外帶型鈾礦床;產(chǎn)于寒武紀(jì)下統(tǒng)1層3巖性段、3層1巖性段層間破碎帶的加里東晚期馬嶺花崗巖外帶型的均田鈾礦床;產(chǎn)于志留紀(jì)下統(tǒng)(S12－3)硅質(zhì)砂巖和長石石英砂巖的扁都口碎裂蝕變巖型(鈉交代)鈾礦床;產(chǎn)于下古生界大理巖等的加里東花崗巖外帶(見矽卡巖化)型的高山寺鈾礦床;產(chǎn)于泥盆紀(jì)中統(tǒng)跳馬洞組的印支期花崗巖內(nèi)外接觸帶硅質(zhì)脈型的井沙沖鈾礦床;產(chǎn)于泥盆紀(jì)上統(tǒng)D31礫巖、D32砂巖、D32－2長石石英砂巖的大羊溝碎裂蝕變巖型(鈉交代)鈾礦床;產(chǎn)于石炭紀(jì)中統(tǒng)2，3巖性段砂巖和炭質(zhì)板巖互層、砂巖夾炭質(zhì)板巖印支期中川花崗巖體外帶型鈾礦床(113個層位與斷層聯(lián)合控礦);產(chǎn)于白堊紀(jì)下統(tǒng)底礫巖的天子池上疊盆地型鈾礦床;產(chǎn)于白堊紀(jì)上統(tǒng)硅化退色砂巖的桃坑燕山早期中粒花崗巖與白堊紀(jì)上統(tǒng)紅層內(nèi)外接觸帶(硅化破碎帶與閃長玢巖相交形成富礦)上疊盆地型鈾礦床;產(chǎn)于白堊紀(jì)上統(tǒng)花崗質(zhì)砂礫巖的三槽嶺印支期鵝婆山巖體上疊盆地型鈾礦床;產(chǎn)于白堊紀(jì)上統(tǒng)紫紅色砂礫巖的NE向南雄斷裂上下盤碎裂巖、硅化角礫巖、硅化糜棱巖、斷層泥等，古近紀(jì)古新統(tǒng)羅佛寨組的長石石英砂巖的依次屬中村東、中村西、暖水塘3個上疊盆地型鈾礦床。

(2)賦存各期巖漿巖的礦床。賦存于雪峰期(760 Ma)摩天嶺花崗巖(γ2)中的礦床有:新村的硅質(zhì)脈型鈾礦床、達亮的碎裂蝕變巖型鈾礦床。

賦存于加里東期花崗巖(γ3)和混染閃長巖中的礦床有:新水井碎裂蝕變巖(鈉交代為主)型鈾礦床、芨嶺碎裂蝕變巖(鈉交代為主)型鈾礦床、桃山復(fù)式巖體南緣蔡江花崗巖的硅質(zhì)脈型雷斗石鈾礦床、貴東巖體和花崗閃長巖的硅質(zhì)脈型大坪洞鈾礦床。

賦存于印支期花崗巖(γ51)中的礦床有:印支期苗兒山花崗巖體與燕山期花崗巖接觸帶的碎裂蝕變巖型的雙滑江、紅橋鈾礦床;印支期苗兒山花崗巖體東側(cè)、巖體北段東北部碎裂蝕變巖型的楊家莊、張家鈾礦床;印支期苗兒山花崗巖體中段豆乍山燕山期花崗巖(γ52－2)的硅質(zhì)脈型沙子江、孟公界、白毛沖鈾礦床;印支期苗兒山花崗巖體中段燕山期花崗巖的碎裂蝕變巖型乍古田鈾礦床;印支期文英-熱水花崗巖體的鹿井礦田黃蜂嶺、高昔、下洞子、牛尾嶺、洞房子等碎裂蝕變巖型;印支期文英-熱水花崗巖體的鹿井礦田硅質(zhì)脈型羊角腦和大坪洞等鈾礦床。

賦存于燕山期花崗巖(γ52－1，γ52－2等)及中基性脈巖中的礦床比較普遍，如桃山礦田，下莊礦田等。在花崗巖鈾礦床中，含礦主巖還有輝綠巖、煌斑巖、構(gòu)造巖等，在此就不一一贅述。

1.2 所取得的認(rèn)識

1.2.1 大多數(shù)鈾礦床與NE和NNE向深(或大)斷裂密切相關(guān)

大多數(shù)鈾礦床與NE和NNE向深(或大)斷裂密切相關(guān)。有的斷裂既控礦又含礦，顯示硅化、絹英巖化、綠泥石化的等熱液蝕變。如南雄斷裂，近期經(jīng)290所鉆孔揭示。這種斷裂有時含有鈾礦化，又如與桃山斷裂平行的羅坑斷裂近期經(jīng)266大隊鉆孔揭示亦有此現(xiàn)象。

1.2.2 高溫蝕變具有普遍性

一般發(fā)育著鉀長石化、鈉長石化、硅化、赤鐵礦化、綠泥石化、絹云母化和伊利石化、螢石化、碳酸鹽化等各種熱液蝕變。

與其它金屬礦床一樣，無論巖體內(nèi)硅質(zhì)交代型或蝕變巖型、外接觸帶型，還是上疊盆地類型鈾礦床，它們的蝕變皆經(jīng)常出現(xiàn)“絹云母化”“硅化”或“絹英巖、云英巖化”，如硅質(zhì)脈型鈾礦床發(fā)育高溫蝕變云英巖化，和中溫、低溫蝕變-伊利石化與微晶石英化同時出現(xiàn)(暫稱“伊英巖化”)。此外還見有“黃鐵絹英巖化”以及與中基性巖有關(guān)的似“青盤巖化”蝕變。

特別值得提到的是，一個礦區(qū)經(jīng)常存在碳酸鹽地層或巖石，碳酸鹽化蝕變的重要性在于鈾成礦溶液以及鈾的遷移富集的需要，這是因為鈾必須與碳酸鹽結(jié)合成碳酸鈾酰絡(luò)合物才能遷移。大量地質(zhì)事實表明，花崗巖型鈾礦床普遍在成礦地段出現(xiàn)碳酸鹽巖石、碳酸鹽化蝕變，這就是鈾成礦的特殊性所在。

1.2.3 主礦體賦存標(biāo)高存在一定規(guī)律

在華南，各種礦化類型花崗巖鈾礦床的主礦體賦存標(biāo)高存在一定規(guī)律性。各類型花崗巖鈾礦床賦存標(biāo)高由高到低為花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型和交點型鈾礦床——花崗巖碎裂蝕變巖型——花崗巖與上疊盆地內(nèi)外接觸帶的桃坑式鈾礦床和上疊盆地型鈾礦最低(此二類型與上疊盆地構(gòu)造環(huán)境有關(guān));而花崗巖體外帶變質(zhì)巖鈾礦床礦體賦存標(biāo)高則高低不一(可能與花崗巖侵位有關(guān))。

總的來看，賦存標(biāo)高較高的鈾礦床，其鈾礦化幅度最大約為幾千米;花崗巖內(nèi)帶型存在“上”硅質(zhì)脈型，“下”碎裂蝕變巖型。硅質(zhì)脈型礦體賦存標(biāo)高為840～560 m，如361礦床;交點型礦床如竹山下礦床730～420 m;碎裂蝕變巖型礦體賦存標(biāo)高要低得多，如大布鈾礦床標(biāo)高為70～100 m。這種“上硅(酸)下堿”規(guī)律，可能與“堿交代等成礦作用”有關(guān)。

花崗巖體內(nèi)帶鈾礦化幅度較大，約為1 000 m以上;如棉花坑礦床33號線ZK570孔－600多米、31號線－200多米仍見礦，可見成礦深度比較大?，F(xiàn)以華南各種礦床類型花崗巖鈾礦床為例①②③④。

(1)花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床。361花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為840～560 m;棉花坑花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為647～450 m;201花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為534～302 m;新村花崗巖內(nèi)帶硅質(zhì)脈型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為 858.5～531.2 m。

(2)花崗巖內(nèi)帶交點型鈾礦床。如竹山下花崗巖內(nèi)帶交點型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為730～420 m;

(3)花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床。大布花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為170～－100 m;黃峰嶺花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為290～150 m和100～0 m;達亮型花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為743～212 m;高昔花崗巖內(nèi)帶蝕變巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為290～150 m。

(4)花崗巖外帶變質(zhì)巖為主型鈾礦床。如鹿井花崗巖內(nèi)外帶以外帶為主型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為400～－125 m。

(5)花崗巖外帶變質(zhì)巖型鈾礦床。香草花崗巖外帶變質(zhì)巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為1 140～420 m;大灣花崗巖外帶變質(zhì)巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為980～650 m;沙壩子花崗巖外帶變質(zhì)巖型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為980～650 m;九龍徑花崗巖外帶型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為250～－100 m。

(6)上疊盆地內(nèi)外接觸帶的桃坑式鈾礦床。如桃坑花崗巖與上疊盆地內(nèi)外接觸帶的桃坑式鈾礦床礦體賦存標(biāo)高為160～－10 m。

(7)上疊盆地型鈾礦床。中村西上疊盆地型鈾礦床礦體賦存標(biāo)高為160～－10 m;天子池上疊盆地型鈾礦床主礦體賦存標(biāo)高為150～－50 m。

1.2.4 還原性氣體是鈾沉淀成礦的重要因素之一

經(jīng)利用花崗巖型鈾礦床鈾床礦物包裹體氣體成分熱力學(xué)計算(劉正義等，2011)⑤劉正義，仉寶聚，姚蓮英，等.1990.熱液鈾礦床富礦富集的物理化學(xué)因素［R］.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院:21.，201，361富礦的氫氣總摩爾分?jǐn)?shù)(∑H2m)比貧礦高9～14倍，氫氣和甲烷總摩爾分?jǐn)?shù)(∑H2m+∑CH4m)高1～3倍;其中甲烷必須是“溶于溶液中的甲烷”，這已在實驗和相關(guān)熱力學(xué)計算得到證明。

富礦fH2皆大于貧礦。201，361富礦床的氫氣總摩爾數(shù)∑x(H2)=0.149 9，0.080 0，H2逸度最高分別為fH2=0.1×10－0.23MPa。這些數(shù)據(jù)在花崗巖鈾礦床中是非常高的。而貧礦L(嶺下)僅在成礦前有fH2=0.1×10－0.63MPa(表1，2)。

表1 根據(jù)花崗巖型鈾礦床貧富礦床礦物包裹體成分計算的成礦物理化學(xué)參數(shù)對比Table 1 Physical and chemical parameters of mineral inclusions of poor and rich ore badies of granite uranium deposits

表2 根據(jù)花崗巖型鈾礦床貧富礦床礦物包裹體成分計算的成礦流體中各氣體摩爾數(shù)、摩爾濃度及總礦化度Table 2 The Moore number，Moore concentration and total mineralization degree of ore forming liquids of mineral inclusions of poor and rich ore bodies of granite uranium deposits

1.2.5 花崗巖型鈾礦床與氣體(O2，H2，CO，總可燃?xì)猓琀2S)測量

與花崗巖型鈾礦床密切相關(guān)的斷裂上盤及外接觸帶發(fā)現(xiàn)H2，CO氣體的正異常，氧氣的負(fù)異常(小于21%)。例如下莊礦床的NE向斷裂，棉花坑礦床9號斷裂，沙子江礦床有關(guān)斷裂及鹿井外接觸帶等。

此外，內(nèi)帶型、外帶型、上疊盆地型花崗巖型鈾礦床在成礦特點上具有統(tǒng)一性。

2 氣體(O2，H2，CO，總可燃?xì)?，H2S)找礦的意義和前景

作者早在1986～1989年研究貧、富礦礦物包裹體氣體成分期間，發(fā)現(xiàn)富礦鈾成礦期的H2含量明顯增加的地質(zhì)事實(劉正義等，2011)。當(dāng)使用便攜式氣體測量儀(美國產(chǎn))于現(xiàn)場測定區(qū)域性森林大火等研究火災(zāi)成因時(杜樂天等，2006)，這個想法現(xiàn)已初步證實，就更堅定地認(rèn)為，一些特殊地區(qū)出現(xiàn)H2偏高和異常數(shù)據(jù)具有其可靠性和科學(xué)性。

作者對花崗巖鈾礦床的4種礦化類型(巖體內(nèi)硅質(zhì)脈型、交點型和碎裂蝕變巖型;巖體外帶上疊盆地型和巖體外變質(zhì)巖型)進行現(xiàn)場測量，同時還對區(qū)域性、大、中型控礦斷裂如南雄斷裂、城口斷裂、下莊斷裂、鹿井礦田2號石英斷裂帶及花崗巖與變質(zhì)巖接觸帶，和小型(微型)含礦斷裂等，進行了5種氣體(O2，H2，CO，H2S，總可燃?xì)?測量。

2.1 花崗巖鈾礦床H2，CO等5種氣體特征

經(jīng)對5種氣體測量結(jié)果表明，在區(qū)域性、大、中型控礦斷裂及小型(微型)含礦斷裂，特別是在斷層上盤靠近斷層破裂面部位都不同程度的見有異常和偏高現(xiàn)象(這些測量值除O2為百分含量外皆為數(shù)值即質(zhì)量份數(shù)乘以10－6得出)，顯然，這些斷裂含有H2，CO等氣體的特征。

圖1 下莊斷裂Fig.1 The Xiazhuang fault

2.2 氣體特征具體表現(xiàn)

H2異常、CO氣體偏高(二者本底值為0.5×10－6)相應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造和斷裂的幾種跡象:

鹿井礦田內(nèi)外接觸帶。以外帶H2為高30×10－6～60×10－6，100×10－6，內(nèi)帶為花崗巖，H2為50×10－6～80×10－6。

鹿井礦田石英斷裂帶(FQ2)。以上盤H2為高為130×10－6～280×10－6，而下盤為80×10－6，70×10－6～30×10－6。

下莊礦床(336)下莊斷裂。上盤H2異常及CO、總可燃?xì)馄?圖1)。城口斷裂。上盤H2及CO偏高，為50×10－6。棉花坑礦床9號斷裂出現(xiàn) H2偏高為10×10－6。

竹山下鈾礦床6號坑道對應(yīng)地表出現(xiàn)大面積H2異常，由于鋼釬被打壞致使不能繼續(xù)工作而終止，表明H2異常的大面積顯現(xiàn)。

南雄斷裂上盤(片理化地段巖石棱角發(fā)育)H2最高，為180×10－6～200×10－6，一般為50×10－6;相對應(yīng)的出現(xiàn)低氧異常，如O2為20.9%，19.6%～19.4%，18.9%，CO氣體個別偏高(圖2)。

在沙子江礦床招待所前建房剖面測出低品位礦化斷裂的H2異常。

在沙子江礦床 F108斷裂下盤出現(xiàn)低氧帶:20.4%～20.5%;而上盤則為20.6%～20.7%;斷裂F9出現(xiàn)H2異常(40×10－6)和偏高(10×10－6)。

圖2 南雄斷裂Fig.2 The Nanxiong fault

2.3 氣體測量結(jié)果幾種認(rèn)識的討論

(1)深部成礦的可能反映。在竹山下礦床6號坑道對應(yīng)地表出現(xiàn)H2異常的大面積顯現(xiàn)，可能與竹山下礦床高溫?zé)嵋何g變的礦石礦物高溫組合(晶質(zhì)鈾礦、白鎢礦、電氣石)及晚期中低溫?zé)嵋撼傻V作用(成礦年齡60～80 Ma)疊加早期高溫?zé)嵋撼傻V作用(成礦年齡146～165.5 Ma)，以及早期韌性剪切變形的斷裂、晚期脆性變形的斷裂等地質(zhì)作用疊加有關(guān)(杜樂天，2001;胡寶群等，2001)。

(2)構(gòu)造熱液活動跡象的表現(xiàn)。在廣東南雄斷裂蒼石段可以清楚地觀察到南雄斷裂出露處強烈硅化、綠泥石化。特別是出現(xiàn)大規(guī)模的片理化、糜棱化等構(gòu)造部位，表明南雄斷裂作為熱液活動的有利空間，并控制與鈾礦化有關(guān)的熱液活動。它可以作為鈾礦的找礦標(biāo)志。具有類似的含礦控礦斷裂如棉花坑9號斷裂，沙子江礦床F108斷裂，以及湖南鹿井礦田石英斷裂帶(FQ2)，下莊礦床(336)、下莊斷裂等等，這里不一一表述。

(3)預(yù)測鈾成礦前景。經(jīng)氣體測量認(rèn)為，可以大膽預(yù)測鈾成礦前景。在具有300多噸儲量又品位比較低的長坑礦床61～78號斷層通過的地段，進行十字剖面氣體測量，其結(jié)果表明中-中粗粒斑狀花崗巖中的61號斷層和87號斷層處H2為40×10－6(82和84測點);其它 83，85測點為10×10－6，遠離斷層的81和86點皆為0。出現(xiàn)H2正異常和小于21%的低氧帶(O2為20.8%～20.9%)現(xiàn)象可能反映該二個斷層成礦遠景較好。

另外，竹山下礦床可以露天開采與原505露天采場相連，二者間可再開展一些勘探工作擴大找礦范圍。

2.4 具有一定前景和重新評價的鈾礦床

通過氣體測量評價，綜合研究發(fā)現(xiàn):

(1)尚有一定前景的礦床。長江礦田油洞煌斑巖型鈾礦床，工作程度低。資源礦田孟公界硅質(zhì)脈型鈾礦床中，認(rèn)為深部有新礦帶體，是個有前景的鈾礦床。達亮碎裂蝕變巖型深部，因成礦溫度高(194～242℃)，認(rèn)為原32帶有找礦前景。在新村硅質(zhì)脈型鈾礦床中認(rèn)為，原5號帶未評價，躍進橋地段有前景。在大坪洞硅質(zhì)脈型鈾礦床中，貴東巖體原F2與F9間地段有前景。在牛頭江花崗巖外帶型鈾礦床中，需探索南北和北西地段，有前景。在大布碎裂蝕變巖型鈾礦床中，王泥田斷裂上下盤地段有前景。車盤坑碎裂蝕變巖型鈾礦床，有前景。在牙子徑碎裂蝕變巖型鈾礦床，在外圍可進一步工作。天子池上疊盆地白堊紀(jì)下統(tǒng)礦化好，追索礦床北部外圍可擴大遠景。塘窩子花崗巖外帶變質(zhì)巖型鈾礦床外圍可進一步工作。穩(wěn)步硅質(zhì)脈型鈾礦床中羅坑斷裂上盤有擴大的可能。扁都口碎裂蝕變巖型(鈉交代)鈾礦床，外圍泥盆系點帶多，具有找礦前景。在竹山下礦床以及竹山下礦床南“原505露天采場”之間地段具有成礦前景(此次測出大量氣體異常)。

(2)認(rèn)為應(yīng)繼續(xù)重新評價礦床和地段。白毛沖硅質(zhì)脈型鈾礦床，廟沖硅質(zhì)脈型鈾礦床，南雄斷裂所控礦床，桃山羅坑斷裂所控礦床，棉花坑礦床外圍類似9號斷裂深部地段。

杜樂天，王駒，陳國梁，等.2006.區(qū)域性森林大火的真正成因［J］.地學(xué)前緣，13(2):224-227.

杜樂天.2001.中國熱液鈾礦基本成礦規(guī)律和一般熱液成礦學(xué)［M］.北京:原子能出版社:117.

胡寶群，白麗江，徐達忠.2001.下莊礦田早期高溫成礦作用及其意義［J］.鈾礦地質(zhì)，17(5):280-284.

胡瑞忠，華獻武，彭建堂，等.2007.華南地區(qū)中生代以來巖石圈伸展及其與鈾成礦關(guān)系研究的若干問題［J］.礦床地質(zhì)，26(2):139-152.

劉正義，韓效忠，高揚，等.2011.熱液鈾礦床鈾富集的物理化學(xué)因素［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，34(1):1-10.

Discussion on Geologic Factors of Metallization of Granites Uranium Deposits and Gas Prospecting

LIU Zheng-yi， XU Hao， DU Le-tian， LIU Quan， LIU Hong-xu， LIU Zhang-yue
(Beijing Research Institute of Uranium Geology，CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Exploration and E-valuation Technology，Beijing 100029，China)

Based on field investigation and microscope observation of some uranium deposits of rock mass external zone，rock mass internal zone superposed basin，the basic factors of metallization of granites uranium deposits are analyzed comprehensively.This study presents out some new understanding，including as the identity of ore-bearing fracture and ore-controlling fracture，regularity of elevation of main ore-bodies occurrence，indispensable property of carbonation，the generality and particularity of hydrothermal alteration types.Gases in ore-controlling fractures are measured.The results show that the contents of H2and CO are increasing and contents of O2are decreasing in rupture plane of upper plate of fault.This phenomenon shows possibility of deep mineralization，evidence of hydrothermal activities.The deposit need to be revaluated and more work，and several deposits with mineralization potential are proposed.

granite uranium deposit;geologic factors of metallization;gas measurement;gas prospection

P619.14

A

1674-3504(2011)04-0332-07

劉正義，徐浩，杜樂天，等.2011.花崗巖型鈾礦成礦基本地質(zhì)要素及氣體找礦效果討論［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，34(4):332-338. Liu Zheng-yi，Xu Hao，Du Le-tian，et al.2011.Discussion on geologic factors of metallization of granites uranium deposits and gas prospecting［J］.Journal of East China Institute of Technology(Natural Science)，34(4):332-338.

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.04.005

2011-08-21; 責(zé)任編輯:吳志猛

劉正義(1936—)，男，研究員，長期從事礦床地質(zhì)和實驗地球化學(xué)研究。