陜南紫陽—平利地區(qū)碳硅泥巖型鈾礦床成礦條件分析

陳粉玲

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局211大隊，陜西西安 710024）

陜南紫陽—平利地區(qū)碳硅泥巖型鈾礦床成礦條件分析

陳粉玲

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局211大隊，陜西西安 710024）

陜南紫陽—平利地區(qū)位于南秦嶺碳硅泥巖型成礦帶石泉—安康成礦集中區(qū)，鈾成礦地質(zhì)條件較為有利。已發(fā)現(xiàn)有碳硅泥巖型鈾礦床（點）、礦化點及分布廣泛的異常點。鈾礦化受寒武系魯家坪組（∈1l）、箭竹壩組（∈1j）和奧陶—志留系斑鳩關(guān)組（（O3＋S1）b）中碳硅泥巖地層控制。按含礦圍巖將鈾礦化分為3種類型，即含炭質(zhì)硅巖型、石炭及炭質(zhì)板巖型和煌斑巖脈型。褶皺構(gòu)造和構(gòu)造破碎帶控制著鈾礦化分布空間。

紫陽—平利；寒武系；志留系；碳硅泥巖型鈾礦；成礦條件

紫陽—平利位于陜南安康南部，20世紀六七十年代該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了碳硅泥巖型鈾礦床、礦點及一大批的礦化異常點，礦化受黑色的碳硅質(zhì)泥巖控制，鈾成礦地質(zhì)條件良好，找礦前景廣闊，是一個鈾成礦非常有利的地區(qū)。通過分析紫陽—平利地區(qū)碳硅泥巖型鈾成礦條件，為該區(qū)下一步鈾礦勘查提供參考。

1 地質(zhì)特征

紫陽—平利地區(qū)大地構(gòu)造位于南秦嶺陸緣裂谷體系東南段，陸緣裂谷體系形成與寒武紀、志留紀海底火山噴溢和熱水沉積作用有關(guān)。鈾等多金屬成礦系列［1］，由西向東包括甘肅的迭部、舟曲—武都、康縣北—兩河口和陜西石泉—安康4個礦化集中區(qū)，產(chǎn)有一大批碳硅泥巖型鈾礦床、礦點和礦化帶。紫陽—平利地區(qū)位于石泉—安康鈾礦化集中區(qū)東部南側(cè)，其黑色碳硅質(zhì)泥巖分布廣，稱為黑色黃金腰帶，是我國重要的碳硅泥巖型鈾礦化區(qū)之一。

紫陽—平利區(qū)域構(gòu)造位于北大巴山加里東褶皺帶紫陽—中坪褶皺束（亞帶），褶皺構(gòu)造發(fā)育，NW向鳳凰山—牛山復(fù)背斜、蒿坪—老縣復(fù)向斜、平利復(fù)背斜構(gòu)成了區(qū)內(nèi)構(gòu)造基本格架，褶皺構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)鈾礦化的空間展布。

區(qū)域大斷裂有近SN向繞峰—麻柳壩區(qū)域性大斷裂、NWW向的紅椿壩—曾家壩大斷裂，次一級斷裂為NW向月河斷裂和漢王城斷裂帶，區(qū)域大斷裂控制了區(qū)內(nèi)的碳硅泥巖沉積建造，為含鈾的水熱活動提供運移通道。大斷裂旁邊的一系列層間壓性、壓扭性斷裂破碎帶，為鈾成礦提供了較有利的礦液運移通道和賦礦空間，區(qū)內(nèi)鈾礦床、礦點及礦化異常點多沿構(gòu)造及兩旁分布（圖1）。

在該區(qū)的北部出露有鳳凰山花崗閃長巖體（sδo），南部出露有蒿坪堿性巖體（sξπ3）。區(qū)內(nèi)脈巖較為發(fā)育，有基性-堿中性脈巖，其中煌斑巖脈為主要含礦脈巖。

區(qū)域出露地層主要有中元古界、下古生界、上古生界及中新生代地層，見表1。其中下古生界為主要黑色碳硅泥巖地層，是區(qū)內(nèi)主要鈾礦化賦存層位，包括寒武系、奧陶系和志留系，巖性為炭質(zhì)云母片巖、炭質(zhì)板巖、角閃石絹云母片巖、含硅灰?guī)r、硅巖、含炭硅巖夾石煤層，為復(fù)理石建造，地層厚度、巖相變化十分明顯。

含礦層位為奧陶—志留系斑鳩關(guān)組（（O3＋S1）b）和寒武系箭竹壩巖組（∈1j）和魯家坪巖組（∈1l），也是區(qū)內(nèi)的含礦地層（圖2）。

2 鈾礦化特征

在紫陽—平利地區(qū)黑色碳硅泥巖地層中發(fā)現(xiàn)了一大批鈾礦點及礦化異常點，主要分布在奧陶—志留系斑鳩關(guān)組（（O3＋S1）b）和寒武系箭竹壩巖組（∈1j）和魯家坪巖組（∈1l）中，其中魯家坪巖組分為上段（∈1l2）和下段（∈1l1）兩個巖性段（圖3）。巖性主要以碳質(zhì)板巖、硅巖、含炭硅巖、石煤層為主，以灰黑色、深灰色富含有機炭為特征。已發(fā)現(xiàn)有蒿坪802礦床，馬泥坑801號鈾礦點、佐龍81號鈾礦點及一些礦化點和異常點，鈾礦化總體呈NW-SE向密集分布于紫陽—平利地區(qū)。另外，區(qū)內(nèi)也發(fā)現(xiàn)眾多釩、鉬、金、鎳等多金屬礦，被稱為紫陽—平利黑色黃金腰帶礦化集中區(qū)。

本區(qū)按主要含礦圍巖將鈾礦化巖石分為3種類型，見表2。

紫陽—平利地區(qū)代表礦床為蒿坪802礦床，礦化巖石類型分為硅巖層間破碎帶型和云斜煌斑巖脈型兩類：硅巖層間破碎帶型：已探明含鈾層間破碎帶7條，礦體呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)含碳硅巖破碎帶十分發(fā)育，是本區(qū)主要礦化類型，具有更大的找礦前景。云斜煌斑巖脈型：共探明含鈾巖脈8條，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：所有破碎帶型均呈鑲嵌粒狀變晶結(jié)構(gòu)，碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀、角礫狀構(gòu)造產(chǎn)出。脈巖型為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。

含鈾礦物有褐鐵礦、綠泥石、云母、石英、水鋁英石和高嶺土，鈾以吸附狀態(tài)存在于這些礦物中，獨立鈾礦物見有釩鈣鈾礦、變釩鈣鈾礦、鋇釩鈣鈾礦和銅鈾云母。

鈾礦石中伴生多金屬元素較多，其中Cu（0.014%）、V2O5（0.11%）、Ni（0.42%）和Zn（0.48%）質(zhì)量分數(shù)可達工業(yè)品位，可以開展鈾和釩等多金屬礦兼探兼采。

3 鈾礦成礦條件分析

3.1 區(qū)位優(yōu)勢

本地區(qū)大地構(gòu)造成礦環(huán)境為南秦嶺陸緣裂谷，是碳硅泥巖型鈾礦有利和最重要的成礦環(huán)境。陸緣拉張性裂谷形成富有機質(zhì)、黃鐵礦等還原環(huán)境是豐富陸源沉積有利場所，拉張裂谷強烈活動期伴隨海底噴流作用和海底火山噴發(fā)沉積的硅質(zhì)巖、硅質(zhì)磷塊巖和碳硅質(zhì)泥巖組成的含鈾海相碳硅泥巖建造，不僅提供了后生改造的熱源，也提供了成礦期物質(zhì)的來源。區(qū)域上在陸緣裂谷體系中已發(fā)現(xiàn)較多的碳硅泥巖型鈾礦床、礦點已證明了這一點。

3.2 構(gòu)造條件

處于區(qū)域性斷裂和褶皺構(gòu)造的夾持區(qū)，區(qū)域性斷裂控制了本區(qū)的沉積環(huán)境，褶皺控制了區(qū)內(nèi)鈾礦化的空間展布，構(gòu)造破碎帶是區(qū)內(nèi)鈾礦化的主要儲礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鈾礦床及礦點、礦化點多沿斷裂及兩側(cè)分布。

3.3 鈾源條件

黑色碳硅質(zhì)巖系主要賦存于下古生界，為臺緣斜坡水下坳陷相富碳、弱還原環(huán)境條件下形成的一套碳硅泥巖夾火山巖、次火山巖建造，以灰黑色、深灰色富有機質(zhì)、黃鐵礦等組分和U、Mo、V等元素，鈾質(zhì)量分數(shù)普遍較高，一般為15×10-6～55×10-6（表3），局部可高達70×10-6～100×10-6，尤其是寒武系魯家坪組、箭竹壩組及奧陶—志留系斑鳩關(guān)巖組，鈾質(zhì)量分數(shù)最高可達100×10-6～ 200×10-6，高出正常巖石數(shù)十倍。區(qū)內(nèi)鈾礦床、礦點及礦化點異常點都分布在這些富鈾地層中。

富鈾巖系或富鈾層的存在是鈾成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)，礦質(zhì)來源主要是就地或就近取材，因此與鈾成礦密切成生聯(lián)系的富鈾層稱為鈾源層［2］，為區(qū)內(nèi)后生鈾礦化的富集提供了主要鈾源。

區(qū)內(nèi)富鈾層中的鈾主要以炭、泥質(zhì)吸附狀態(tài)存在，鈾的浸出率較高。通過用10%硫酸浸泡試驗（pH＝4，浸泡24 h），炭質(zhì)巖中鈾浸出率為8%～38%，硅質(zhì)巖為14%～44%，經(jīng)過破碎的巖石用10%硫酸浸泡試驗鈾浸出率可達94%。加之本區(qū)地下水為重碳酸型和硫酸-重碳酸型水，pH＝4～7的水文地球化學(xué)環(huán)境，從而可以證明，區(qū)內(nèi)黑色碳硅泥巖富鈾層位為后生鈾礦化的富集提供了主要鈾源。

另外，由于區(qū)內(nèi)碳硅泥巖地層規(guī)模較大，所提供的含礦物質(zhì)豐富。

3.4 巖漿水熱改造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造、火山巖脈較為發(fā)育，巖漿水熱（構(gòu)造水熱、火山水熱）形成有利水熱疊加改造驅(qū)動力源。

3.5 后生改造條件

區(qū)內(nèi)鈾礦化后生改造條件主要表現(xiàn)為淋積作用，后生淋積作用使鈾在有利條件下的構(gòu)造破碎帶中富集成礦，也是區(qū)內(nèi)鈾成礦的重要條件。

3.6 化探異常復(fù)合疊加

本區(qū)處于鈾放射性異常復(fù)合疊加和伴生元素V、Mo和Ni等化探異常復(fù)合區(qū)域，Mo、V、Ni與U異常同步增高，是碳硅泥巖型鈾礦的重要找礦標志，同時也顯示區(qū)內(nèi)具有較好的鈾及多金屬成礦前景。

4 結(jié)論

紫陽—平利地區(qū)鈾成礦條件優(yōu)越，大地構(gòu)造位置處于南秦嶺陸緣裂谷體系，古生界陸塊邊緣成礦是中國碳硅泥巖型鈾礦形成的基本規(guī)律，鈾礦床在空間上受控于陸緣裂谷成礦體系；區(qū)內(nèi)寒武系、奧陶—志留系黑色碳硅泥巖地層分布廣泛，且厚度較大，巖性組合有利，為鈾成礦提供了豐富的鈾源；區(qū)內(nèi)黑色碳硅泥巖地層中的還原物質(zhì)、吸附劑比較豐富，層間破碎帶中的有機質(zhì)、褐鐵礦、膠狀黃鐵礦、磷酸鹽及黏土礦物等均是鈾的沉淀劑和吸附劑，充分的吸附劑和還原劑為鈾的改造富集提供了物理－化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)；區(qū)內(nèi)較為發(fā)育的構(gòu)造破碎帶為鈾礦的形成提供了儲礦空間；前期鈾礦化勘查成果顯示本區(qū)鈾成礦前景較好。

因此，紫陽—平利地區(qū)是南秦嶺碳硅泥巖產(chǎn)鈾的重要基地，有待于進一步的科學(xué)勘查，以取得找礦突破。

［1］漆富成，張字龍，何中波，等．全國碳硅泥巖型鈾礦資源潛力評價［J］．鈾礦地質(zhì)，2012，11（6）: 355-360．

［2］黃世杰．碳硅泥巖型鈾礦找礦的地質(zhì)判據(jù)［C］//黃世杰:黃世杰鈾金地質(zhì)論文集．北京：地質(zhì)出版社，2012:67-76.

［3］王軍禮．陜西省東南部地區(qū)黑色巖系鈾資源潛力調(diào)查報告［R］．西安:陜西省核工業(yè)地質(zhì)局，2008.

Metallogenic conditions analysis of carbonaceous-siliceous-argillaceous type uranium deposits in Ziyang-Pingli region of south Shanxi

CHEN Fen-ling
（Geologic Party No.211，Shanxi Province Nuclear Geological Bureau，Xi’an，Shanxi 710024，China）

Located in Shiquan-Ankang metallogenic clusters of south Qinling metallogenic belt of carbonaceous-siliceous-argillaceous rock type mineralization，Ziyang-Pingli region of south Shanxi is of favorable uranium mineralization geological conditions.The carbonaceous-siliceous-argillaceous rock type uranium deposit（occurences），mineralization points，abnormal points have been found in Ziyang-Pingli region，uranium mineralization is controlled by carbonaceous-siliceous-argillaceous formation of Cambrian Lujiaping Group（∈1l），Jianzhuba Group（∈1j）and Ordovician-Silurian system Banjiuguan Group（（O3+S1）b）.According to the host rock，uranium mineralization is classified as three types:carbon-containing siliceous rocks，carboniferous and carbonaceous slate and lamprophyre vein type.Fold structure and tectonic fracture zone controlled the distribution of uranium mineralization space.

Ziyang-Pingli；Cambrian system；Silurian system；carbonaceous-siliceous-argillaceous type uranium deposit；metallogenic conditions

P614.19；P598

A

1672-0636（2013）04-0199-06

10.3969/j.issn.1672-0636.2013.04.003

2013-07- 03；

2013-07-20

陳粉玲（1965—），女，陜西富平人，工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查。E-mail：cowboy-1984@126.com