贛南地區(qū)潛在鈾資源及鈾資源擴大途徑

彭培坤，陶 陽，張運濤*，倪修義，劉富寶，朱少斌

(1.江西中核礦業(yè)開發(fā)有限公司，江西南昌 330096;2.江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊，江西贛州 341000)

大力發(fā)展核電是我國減排二氧化碳的重要措施之一，國家計劃2015年核電裝機容量4 000萬kw，預計每年消耗天然鈾原料××××噸，至2020年核電裝機容量達7 000～8 000萬kw，所需鈾資源更多，而我國已探明和控制的鈾資源量約××萬噸，遠滿足不了核電發(fā)展的需求。大力加快鈾礦勘查開發(fā)力度，提高鈾礦冶煉水平已迫在眉睫。江西為我國鈾資源大省，目前探明和控制的鈾資源量約占全國總量的1/3以上，而贛南地區(qū)的鈾資源量又占江西省總量的1/3以上，贛南地區(qū)仍是我國增長鈾資源量的重要地之一。

1 贛南地區(qū)鈾資源現(xiàn)狀

贛南面積約35 000 km2。鈾礦勘查始于1950年代，50余年來，贛南已發(fā)現(xiàn)了大量鈾資源。江西發(fā)現(xiàn)了6條鈾成礦帶，除贛杭和修水-寧國鈾成礦帶外，武夷山、南嶺、大王山-于山以及諸廣山4條鈾成礦帶均在贛南。江西境內(nèi)有7個鈾礦田，桃山、白面石、河草坑、鹿井、下莊5個鈾礦田在贛南(其余兩個即相山、盛源鈾礦田在贛南之外);江西提交的91個鈾礦床中，贛南有50個(包括5個鈾礦田內(nèi)34個礦床及7處鈾礦化集中區(qū)內(nèi)16個鈾礦床)，控制的鈾資源量×萬噸。

贛南鈾礦資源類型主要有花崗巖型和火山巖型，均屬易采易選、浸出率較高的經(jīng)濟可采礦床。贛南境內(nèi)的5個鈾礦田均已開發(fā)利用，其中下莊鈾礦田由中核錦原鈾業(yè)公司開發(fā)，其余4個鈾礦田由中核金瑞鈾業(yè)公司開發(fā)。鈾礦田外圍尚有大量的礦床、礦點待開發(fā)。

2 以往地質(zhì)工作程度

自1950年代中葉至今，贛南先后有十余家地勘單位開展了鈾礦勘查，包括鈾礦地質(zhì)測量，物探概查、普查、詳查(含地面γ總量測量、γ能譜測量、汽車γ測量、氡射氣及氡子體測量等)，電磁法測量，地震、重力法測量，航空γ能譜和磁法測量，巖石、土壤化探取樣，放射性水化測量等，比例尺為1∶20萬～1∶1000，覆蓋面積24 150 km2。共發(fā)現(xiàn)γ異常點23 823個、γ異常帶890條，氡射氣異常點1 805個、氡射氣帶異常87條，航空γ鈾異常10個。落實鈾礦化點54個、鈾礦點48個、鈾礦床50個。

3 鈾資源潛力淺析

3.1 鈾源層

贛南地區(qū)出露地層除前震旦系、志留系、下泥盆統(tǒng)、中三迭統(tǒng)缺失外，其余均有出露，總面積為15 536 km2。區(qū)內(nèi)有白堊紀“紅盆”30個，其中大于100 km2的有9個。與鈾礦化有關的地層主要有震旦系上統(tǒng)硅質(zhì)板巖，平均鈾含量ω(U)5.3×10－6，下寒武統(tǒng)炭質(zhì)板巖、含炭砂巖，平均鈾含量ω(U) 5.7×10－6，上泥盆統(tǒng)長石石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，平均鈾含量ω(U)2.7×10－6～7.5×10－6，下二迭統(tǒng)富含有機質(zhì)黃鐵礦黑色頁巖，ω(U)5×10－6，上、下侏羅統(tǒng)花崗質(zhì)砂巖、含炭砂巖，平均鈾含量 ω (U)4.8×10－6～6×10－6，白堊系長石石英砂巖、含炭砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、含炭磷質(zhì)粉砂巖。上述地層既是鈾源層又是鈾富集場所(陳貴華等，2001)。

3.2 鈾源體

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，經(jīng)加里東、海西、印支、燕山期多期多次巖漿活動，形成了大小花崗巖體(含補體)340個，總面積6 021 km2，其中面積大于100 km2的巖體有10個，即萬田、珠蘭埠、大富足、桂坑、三標、單觀嶂、羅浮、隘高、大埠、白面石巖體，大富足巖體面積大于1 000 km2。與鈾礦化有關的主要是印支、燕山期多期次活動形成的復式巖體，其特點是鈾含量ω(U)(18～50)×10－6，活性鈾含量ω(U)12×10－6，是區(qū)內(nèi)主要鈾源體(張運濤等，2012a，2012b)。贛州南部地區(qū)巖體分布廣、規(guī)模形態(tài)各異，巖體中發(fā)現(xiàn)的礦床、礦點基本產(chǎn)于巖體面積大于30 km2的復式巖體內(nèi)及內(nèi)外接觸帶中。

3.3 火山巖

贛南中生代以來，受地殼拉張影響，遭受了三次火山活動旋回(張運濤等，2010)。區(qū)內(nèi)有火山巖盆地8個，火山巖出露面積691 km2?；鹕綆r盆地基底均為含鈾較高的變質(zhì)巖或復式花崗巖巖體。沿南嶺構造帶和武夷山構造帶以雙峰式火山巖套為主的中侏羅統(tǒng)菖蒲組(孔興功等，1999)，以大型酸性火山巖為主的上侏羅統(tǒng)雞籠嶂組，以小型火山口、火山穹窿、潛火山巖的中-基性巖為主的上白堊統(tǒng)贛州組。并伴隨長期活動的構造運動。正是由于眾多的地質(zhì)事件，使贛南有三期鈾成礦作用:第一期為中侏羅世白面石火山熱蓋型，成礦年齡166～170 Ma;第二期為晚白堊世地殼拉張期，大量燕山晚期花崗巖漿補充侵入造成贛南、乃至整個華南地區(qū)花崗巖型鈾礦大量的形成，成礦年齡為103～85 Ma;第三期成礦為贛南第三次火山活動改造了原花崗巖型鈾礦化，形成火山口型鈾礦(張運濤等，2012a，2012b，2010)。

3.4 地質(zhì)構造

地質(zhì)構造是鈾源元素活動、遷移、富集、破壞、再富集成礦的重要通道。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構造處于南嶺東西向鈾—多金屬成礦帶中段北側(cè)，武夷山北東向鈾—多金屬成礦帶南段西坡夾持區(qū)。上述深大斷裂的長期多期次活動，形成了一系列東西向、北西向、北東向、南北向等次級構造，為鈾成礦提供了通道和儲礦空間。據(jù)統(tǒng)計區(qū)域二級構造的復合部位控制鈾礦田，三級構造的復合部位控制鈾礦床，四級或更低級別次級構造復合處控制鈾礦體的產(chǎn)出。

3.5 潛在鈾資源

贛州南部地區(qū)具有豐富的鈾源層、鈾源體和良好的鈾成礦儲礦空間，并有大量的潛在鈾資源，目前所控制的鈾資源量尚屬冰山一角。1990年代初，二六四大隊對武夷山南段西坡鈾資源總量預測(按信息量法計算)，該地區(qū)有潛在鈾資源量×××× ×噸，除已探明控制的資源外，還有潛在資源量× ××××噸，其中白面石地區(qū)尚有××××噸，河草坑地區(qū)××××噸，清溪盆地××××噸，留車盆地××××噸，寨背地區(qū)××××噸，站塘—上古嶺×××噸，園背—銀坑山××××噸。2008—2010年銀坑山地段鉬礦勘查發(fā)現(xiàn)了鉬鈾共生礦，已控制(333)類鈾資源量×××噸，揭示總量預測成果可信，可作鈾礦勘查選區(qū)依據(jù)之一。南嶺和于山兩條鈾成礦帶尚未預測鈾資源量，估計有×××× ×噸鈾資源量，說明該地區(qū)潛在鈾資源很大。

4 擴大區(qū)內(nèi)鈾資源量的途徑

贛南地區(qū)鈾礦勘查，主要集中于1960—1980年代。1980年代后，根據(jù)核工業(yè)地質(zhì)工作方針，南方硬巖型鈾礦開始壓縮，贛南鈾礦老礦區(qū)急于搬離，遺留了大量地質(zhì)問題，新區(qū)普查項目被迫停止，留下了大面積空白區(qū)。

(1)擴大老礦區(qū)。1960—1980年代鈾礦勘查中，受當時認識能力和探礦設備限制，尤其是地質(zhì)項目壓縮，老礦床的勘查中，遺留了諸多地質(zhì)問題亟待解決。如白面石鈾礦田中，火山盆地基底花崗巖中鈾礦(范洪海等，2009)，桐子棟、桐梓嶂、馬薺塘和桂竹帽火山口對鈾礦控制作用以及大量石英(花崗)斑巖與鈾礦關系均未有探索。前人將白面石鈾礦田歸屬為砂巖型鈾礦，忽略了火山作用與鈾礦的關系，因此，白面石礦田的突破須基底花崗巖和火山機構、次火山巖脈地段。再如，河草坑礦田中草桃背火山口深部找礦(黃斌等，2009)、河草坑鈾礦田西部紅盆基底花崗巖內(nèi)、大富足花崗巖體外帶熱接觸變質(zhì)圈內(nèi)(Zhang et al.，2003)，以及上寮、桃樹園、小富足、赤泥、半嶺等火山口的找礦也均未探索(Zhang et al.，1998;張運濤等，2012a，張萬良，2005)。此外，桃山礦田周邊及深部(郭湖生，2009)、下莊礦田次火山巖深部及鹿井鈾礦田花崗巖外接觸帶(包云河等，2009)，均有較大的找礦前景。

(2)開辟新區(qū)。前人在贛南的勘查重點是桃山花崗巖體、武夷山及南嶺鈾礦田周邊。已開展普查面積僅占贛南總面積一半左右，大王山-于山鈾成礦帶中、南段工作研究程度較低(張運濤等，2011)，興國古龍崗、寧都坪溪、信豐四個腦、隘高、于都均田以及贛縣牛嶺等鈾礦化集中區(qū)處于普查階段;武夷山成礦帶南段的會昌中村鈾礦化集中區(qū)，以及尋烏留車盆地，紅盆基底花崗巖內(nèi)尋找花崗巖型或與火山巖、潛火山巖有關的鈾礦床潛力較大;南嶺鈾成礦帶中龍南東坑火山盆地，尋烏菖蒲火山盆地均為眾多科研院所、高等院校關注的重點。由于前人工作研究程度較低，急需攻深找盲，找礦重點應放在尋找盆地底部白面石式火山熱蓋型鈾礦床，或俄羅斯斯特列措夫式火山口型鈾礦床;西部崇義、上猶以及大余一帶屬于贛西南坳陷帶，工作程度較差，甚至留有大面積空白區(qū)，根據(jù)鹿井鈾礦田和下莊鈾礦田以及鄰區(qū)長江、百順鈾礦田成礦條件，應加強諸廣、貴東眾多花崗巖體內(nèi)外帶，尤其是震旦－寒武系深部隱伏巖體接觸帶的找礦。

贛南4大上侏羅系酸性火山盆地尤為值得探索。贛南有8個火山盆地，其中南嶺帶4個基性火山盆地中的東坑盆地及尋烏白面石盆地均有所突破。4大酸性火山盆地中的會昌清溪盆地曲水坑、寬頭坑一帶已發(fā)現(xiàn)鈾礦點，鈾資源總量預測有數(shù)千噸潛在鈾資源;安遠雞籠嶂和九龍嶂火山盆地發(fā)現(xiàn)了寨背、銀坑山等鈾礦點。贛東北及浙江一帶上侏羅火山盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相山、盛源、大洲等眾多大型鈾礦床，贛南發(fā)現(xiàn)了巖背錫礦、大山銅礦、銀坑山鉬礦以及河嶺稀土礦，但尚未發(fā)現(xiàn)鈾礦床。上侏羅酸性火山盆地為贛南最有找礦潛力的遠景地帶。

(3)攻深找盲。該區(qū)地表鈾異?；疽驯磺叭税l(fā)現(xiàn)，沿用以往方法勘查，成效不大，必須選擇有效的攻深找盲方法(王登紅等，2008)，在礦田、礦床周圍和深部及其他覆蓋層厚并有成礦線索的地區(qū)(段)探索深部鈾礦體。核工業(yè)金瑞鈾業(yè)有限公司在草桃背鈾礦火山口地段開采鈾礦過程中，用硐室鉆施工水平鉆孔和垂深鉆孔，在原勘探線鉆孔之間和深部發(fā)現(xiàn)了多個盲礦體，礦體向深部延伸的趨勢很好，有望在深部找到更大更富的鈾礦體。白面石鈾礦田周圍及基底花崗巖中有較好的鈾成礦線索，二六四大隊通過白面石礦田已知鉆孔資料，對白面石盆地基底構造展布進行系統(tǒng)清理，對基底花崗巖相對γ場開展研究，劃分了鈾成礦遠景區(qū)9個，其中Ⅰ級遠景區(qū)3個，Ⅱ級4個，Ⅲ級2個。2011年白面石礦田補充勘探中，特意在龍坑鈾礦床黑風口地段Ⅰ級遠景區(qū)中設計了兩個攻深驗證孔，均在花崗巖中揭露到鈾礦體和礦化體。攻深找盲已成為擴大鈾儲量，延長礦山服務年限重要舉措。

(4)提高鈾礦水冶技術水平是增加鈾資源利用率的重要途徑之一。區(qū)內(nèi)鈾礦具有分布廣、分散、規(guī)模小、品位低的特點。贛南大多數(shù)鈾礦床，雖為單鈾型，但有些礦床，往往伴(共)生有工業(yè)價值的多金屬礦產(chǎn)。如信豐下圍鈾礦床，鈾與鐵共生，石灰?guī)r內(nèi)鈾與銅鉛鋅金銀等十幾種金屬礦共生，鈾資源量已達××××噸，多數(shù)伴生金屬達到了工業(yè)品位，主要受石炭紀-二疊紀地層與基底震旦-寒武紀地層不整合面控制，并與花崗斑巖有關。安遠銀坑山鈾礦床的鉬、白面石鈾礦床的鎵、棕窩鈾礦點的鎢、四個腦鈾礦點的金均達到了綜合利用的指標。若在贛南加強水冶工藝研究，綜合利用鈾與多金屬礦產(chǎn)，不但能增加鈾資源量，還可回收副產(chǎn)品金屬，大幅度降低產(chǎn)品成本。

5 結(jié)論

(1)贛南在1960—1980年代，發(fā)現(xiàn)了大量鈾礦床，不僅成為了我國鈾資源重要基地，也形成了我國天然鈾生產(chǎn)大基地。

(2)贛南得天獨厚的鈾成礦條件，鈾資源潛力有極大的發(fā)展前景。老礦區(qū)有待擴大，新區(qū)有待開辟，尤其大王山-于山成礦帶、西部的坳陷帶以及4大上侏羅統(tǒng)酸性火山盆地尚有大量的潛在鈾資源，必須加大找礦力度，增加鈾資源量。

(3)鈾礦山和鈾礦冶部門應進一步加強對贛南品位低、伴生多金屬的鈾礦石進行水冶工藝研究，增加鈾資源和利用率，回收金屬附產(chǎn)品，降低產(chǎn)品成本。

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