河南信陽(yáng)柳林地區(qū)鈾礦成礦條件分析

殷建武，范文歡

（河南省核工業(yè)地質(zhì)局，河南信陽(yáng)464000）

柳林鈾礦區(qū)位于河南省信陽(yáng)市柳林鄉(xiāng)境內(nèi)，礦區(qū)東西長(zhǎng)3 km，南北寬2 km，面積約6 km2.20世紀(jì)80年代，該區(qū)通過(guò)1∶1萬(wàn)鈾礦地質(zhì)普查，發(fā)現(xiàn)了一些較好的鈾礦化點(diǎn).近幾年來(lái)隨著找礦工作不斷深入，在柳林地區(qū)發(fā)現(xiàn)了小型鈾礦床一處，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一批較好的物、化探異常，顯示出該區(qū)良好的找礦前景.筆者在野外地質(zhì)勘查工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)測(cè)試、鑒定結(jié)果，對(duì)該區(qū)鈾礦床地質(zhì)特征和控礦因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析與總結(jié)，提出了該區(qū)屬熱液型鈾礦化及在空間分布上鈾礦化明顯受斷裂構(gòu)造控制的新認(rèn)識(shí)，指出1號(hào)斷裂構(gòu)造帶深部及東西兩端是擴(kuò)大礦床規(guī)模的遠(yuǎn)景區(qū).

1 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境

1.1 大地構(gòu)造位置

研究區(qū)在大地構(gòu)造位置上主要處在華北地臺(tái)與揚(yáng)子地臺(tái)的接合部位，屬秦嶺褶皺系的桐柏-大別褶皺帶［1］，位于靈山巖體（γ53）西部（圖 1）.

1.2 區(qū)域地層

研究區(qū)屬秦嶺地層區(qū)大別山分區(qū).區(qū)內(nèi)有大面積的燕山期花崗巖出露，局部有中元古界蘇家河群滸灣組（Pt2h）和定遠(yuǎn)組（Pt2d）、信陽(yáng)群南灣組（Pt2n）出露?陳化凱，等.河南省信陽(yáng)市柳林鈾礦普查報(bào)告.河南省核工業(yè)地質(zhì)局.2007.，紅安巖群則在湖北北部大悟、紅安一帶有出露.

滸灣組（Pt2h）：在區(qū)內(nèi)局部出露，分為上、下2段.下段（Pt2h1）主要見(jiàn)于普查區(qū)西部，中部出露者多為大型的捕虜體，主要巖性為灰白色白云鈉長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖夾大理巖透鏡體，底部見(jiàn)石墨片巖及磷錳礦透鏡體；上段（Pt2h2）出露于普查區(qū)西部，主要巖性為白云二長(zhǎng)片麻巖、眼球狀混合巖，夾榴閃巖透鏡體.

定遠(yuǎn)組（Pt2d）：分布于桐-商斷裂南側(cè).巖性主要由淺色變酸性火山碎屑巖（以晶屑、巖屑凝灰?guī)r為主）和深色變基性火山熔巖組成多個(gè)噴發(fā)韻律.巖性組合下部主要為白云（黑云）鉀長(zhǎng)混合片麻巖、白云斜長(zhǎng)混合片麻巖，夾斜長(zhǎng)角閃片麻巖；中部為（綠簾）斜長(zhǎng)角閃片巖及角閃黑云斜長(zhǎng)混合片麻巖，夾白云斜長(zhǎng)片麻巖；上部為絹云鉀長(zhǎng)片巖、二長(zhǎng)片巖、綠泥白云石英片巖及碎裂白云石英片巖.

南灣組（Pt2n）：分布于桐-商斷裂以北，可分為下段（Pt2n1）和上段（Pt2n2）.下段主要巖性為黑云變粒巖，夾薄層狀石榴角閃片巖、黑云斜長(zhǎng)片巖；上段主要巖性為黑云（雛晶狀）斜長(zhǎng)片巖、二云斜長(zhǎng)變粒巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、黑云片巖、絹云斜長(zhǎng)片巖.

1.3 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造呈北西西向展布，其表現(xiàn)形式以斷裂構(gòu)造為主，褶皺在北部多為單斜，南部為單斜或背斜.斷裂構(gòu)造可分為3組.

1）近東西向斷裂：此區(qū)域性構(gòu)造即桐柏-商城大斷裂，橫貫區(qū)域北部，規(guī)模宏大，具有長(zhǎng)期多次活動(dòng)的特點(diǎn)，控制著豫南地區(qū)地層、巖漿活動(dòng)和礦產(chǎn)的分布.

區(qū)內(nèi)較小的近東西向斷裂，多分布于花崗巖體內(nèi)，自北向南呈韻律出現(xiàn).一般充填白色塊狀石英脈，長(zhǎng)數(shù)十米至幾百米，出露寬幾十厘米到十幾米不等.

2）近南北向斷裂：規(guī)模較大，有2條.其一為柳林?jǐn)嗔褞В掀鹄罴艺敝临R家店.因柳林河覆蓋，僅在李家寨附近有出露，其二為一條被近南北向細(xì)晶巖脈充填的斷裂.二者近平行延伸.

3）北東向斷裂：一般規(guī)模小，多充填石英脈、煌斑巖脈等.

綜觀(guān)本區(qū)斷裂的空間分布，中部及東部發(fā)育，南部、北西部較弱.鈾及多金屬礦產(chǎn)分布于斷裂構(gòu)造中，構(gòu)造對(duì)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)起到重要的控制作用.

1.4 巖漿巖活動(dòng)

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖分布廣泛，主要為燕山期花崗巖.燕山早期花崗巖為雞公山巖體（γ52），主要巖性為中粗粒黑云母花崗閃長(zhǎng)巖.燕山晚期花崗巖為靈山復(fù)式巖體（γ53），該巖體分 4 次侵入：早期（γ53-1）為中粗粒黑云母似斑狀花崗巖；中晚期（γ53-2）為中粒、中細(xì)粒似斑狀花崗巖，斑雜花崗巖；晚期（γ53-3）為細(xì)?；◢弾r；最晚期（γ53-4）多呈巖株、巖脈等形態(tài)出露，多為細(xì)晶巖及花崗斑巖、石英斑巖等.巖體內(nèi)外伴有鈾、鉛、鋅、金、銀、銅、鎢、鉬等礦產(chǎn)?河南省核工業(yè)地質(zhì)局.豫南地區(qū)靈山巖體鈾成礦特征初析.1982.?河南省核工業(yè)地質(zhì)局.豫南地區(qū)鈾礦成礦規(guī)律及預(yù)測(cè)圖說(shuō)明書(shū)（1∶20萬(wàn)）.1980..

2 鈾礦地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)鈾礦化主要賦存于L1、L6和F46號(hào)脈中，主要為隱伏礦體，地表礦化較弱，僅在L4號(hào)脈及柳河斷裂帶地表局部地段可見(jiàn)次生鈾礦化.

2.1 L1號(hào)脈鈾礦體

在L1號(hào)脈上共圈定出2個(gè)鈾礦體.L1I礦體為L(zhǎng)1號(hào)脈上的主礦體，賦存標(biāo)高-16～+190 m，礦體長(zhǎng)500 m，傾向延伸 206 m，礦體厚度0.56～1.73 m，平均厚度 1.26 m，礦體品位 324×10-6～592×10-6，平均品位496×10-6.礦體呈脈狀、透鏡狀，受F1構(gòu)造控制，產(chǎn)狀與F1相近.鈾礦化產(chǎn)于微裂隙發(fā)育的破碎石英脈及強(qiáng)綠簾石化、綠泥石化、絹云母化蝕變的花崗質(zhì)碎裂巖中.沿走向往西礦體品位變富，厚度變大.L1Ⅱ號(hào)礦體賦存標(biāo)高13～105m，礦體長(zhǎng)300m，傾向延伸92 m，礦體厚度 0.51～1.73 m，平均厚 1.12 m，礦體品位 516×10-6～1012×10-6，平均品位 899×10-6.礦體呈透鏡狀，受 F1 構(gòu)造控制，產(chǎn)狀與F1相近.鈾礦化產(chǎn)于灰黑色構(gòu)造泥、角礫巖及強(qiáng)綠泥化花崗質(zhì)碎裂巖中，鈾礦化與硅化關(guān)系密切.沿走向往西有品位變富，厚度變大的趨勢(shì).

2.2 L6號(hào)脈鈾礦體

在L6號(hào)脈上圈出2個(gè)盲礦體，賦存標(biāo)高100～158 m，礦體呈透鏡狀，受細(xì)晶巖脈控制，產(chǎn)狀與細(xì)晶巖脈一致.L6Ⅰ礦體長(zhǎng)200 m，傾向延伸65 m，礦體厚0.49 m，品位549×10-6.L6Ⅱ礦體長(zhǎng)200 m，傾向延伸80 m，礦體厚4.71 m，品位 360×10-6.

3 礦床成礦條件分析

礦區(qū)位于區(qū)域性桐-商斷裂帶南側(cè)，燕山晚期靈山花崗巖體西部與李家寨花崗巖體北部的接觸帶附近（圖2），面積約6 km2.礦床內(nèi)出露地層較為簡(jiǎn)單，主要為中元古界蘇家河群滸灣組一套變質(zhì)巖系及新生界第四系（Q）.礦床受接觸帶、構(gòu)造、裂隙和脈巖的控制，有利成礦部位系構(gòu)造帶與脈巖相交復(fù)合部位，礦化富集地段多含鐵質(zhì)、錳質(zhì)和泥質(zhì)，且熱液蝕變發(fā)育.鈾源來(lái)自巖體.礦物成分較簡(jiǎn)單，鈾礦物主要有硅鈣鈾礦、銅鈾云母、鈣鈾云母、鈾黑.礦床圍巖蝕變較多，有硅化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化、葉臘石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、方鉛礦化、輝鉬礦化等.

3.1 鈾源條件

區(qū)內(nèi)所有的礦（化）點(diǎn)、異常點(diǎn)均產(chǎn)于燕山晚期第二次侵入體中粒、中細(xì)粒似斑狀花崗巖的邊緣與第一次侵入的中粗粒、粗粒似斑狀黑云母花崗巖的接觸帶部位.該期花崗巖具有偏酸、偏堿、鋁過(guò)飽和或正常系列，特點(diǎn)是晚期花崗巖（γ53-2）中，鋯石放射性元素含量極高，富含鈦、鈾、釷和稀土礦物.燕山晚期花崗巖鈾含量(以鈾有浸出率的樣品計(jì))為 11.23×10-6～11.67×10-6，因此燕山晚期花崗巖為形成鈾礦的鈾源體.

3.2 構(gòu)造條件

該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，根據(jù)其空間展布方向可分為近南北向、近東西向、北東向、北西向4組.其中近南北向?yàn)橹鞲蓴嗔?，北東向及北西向斷裂屬次級(jí)斷裂.南北向斷裂構(gòu)造是重要的控礦、導(dǎo)礦、賦礦構(gòu)造，區(qū)內(nèi)主要為柳林河大斷裂及由細(xì)晶巖脈充填的張性斷裂（F6）.

1）柳林河大斷裂：南起湖北境界，經(jīng)本區(qū)向北延至東雙河一帶.在本區(qū)被柳林河所覆蓋，僅在李家寨以南地表有出露.推測(cè)其總體產(chǎn)狀為傾向西，傾角60°左右.帶內(nèi)主要充填白色塊狀石英、硅質(zhì)脈、花崗碎裂巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造泥、碎裂花崗巖.在李家寨附近地表可見(jiàn)鈾礦化.主要為次生鈾礦物銅鈾云母、鈣鈾云母.

2）F6斷裂：規(guī)模較大，沿柳林河西側(cè)呈南北向展布，區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度近4 km，寬度一般10～20 m，最大寬度達(dá)40 m以上.傾向西，傾角55～65°.斷裂構(gòu)造帶內(nèi)主要充填有細(xì)晶巖脈，沿構(gòu)造上下盤(pán)附近可見(jiàn)構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、含礫糜棱巖等，上下盤(pán)面擦痕明顯.構(gòu)造性質(zhì)早期以張扭性活動(dòng)為主，晚期疊加壓扭性活動(dòng).受晚期壓扭性構(gòu)造活動(dòng)影響，充填其中的細(xì)晶巖脈破碎，節(jié)理（裂隙）發(fā)育，主要為剪節(jié)理，沿節(jié)理面可見(jiàn)較好的鈾礦化.該斷裂構(gòu)造局部蝕變較強(qiáng)，尤其是上下盤(pán)附近蝕變強(qiáng)烈，主要蝕變有硅化、絹云母化、綠簾石化、方解石化、高嶺土化、黃鐵礦化、輝鉬礦化.蝕變強(qiáng)烈部位，巖石呈灰綠色或黃灰色，且多為鈾礦化富集地段.

3.3 含礦主巖

礦床范圍內(nèi)巖漿巖廣泛分布，以靈山復(fù)式巖體為主，其中可見(jiàn)元古界變質(zhì)巖系的捕虜體，出露面積一般幾平方米到幾十平方米.該復(fù)式巖體主要由燕山早期閃長(zhǎng)巖類(lèi)及晚期花崗巖類(lèi)等組成，分布范圍廣泛，約占該區(qū)面積的85%以上.其中主要包括燕山早期的新店巖體（γ52）及燕山晚期的靈山巖體（γ53-1）、沙子崗巖體（γ53-2）、李家寨巖體（γ53-3），呈巖基狀、巖株?duì)町a(chǎn)出，其次為呈巖脈狀產(chǎn)出的細(xì)?；◢弾r脈及細(xì)晶巖脈等.區(qū)內(nèi)所有礦（化）點(diǎn)、異常點(diǎn)均產(chǎn)于燕山晚期第二次侵入體中粒、中細(xì)粒似斑狀花崗巖的邊緣與第一次侵入的中粗粒、粗粒似斑狀黑云母花崗巖的接觸帶部位.該期花崗巖具有偏酸、偏堿、鋁過(guò)飽和、放射性元素含量極高等特點(diǎn).

3.4 圍巖蝕變

礦床常見(jiàn)的圍巖蝕變主要有：硅化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、高嶺土化、葉臘石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化.其中硅化、綠泥石化、黃鐵礦化等與鈾礦化關(guān)系密切.區(qū)內(nèi)硅化近構(gòu)造帶強(qiáng)，遠(yuǎn)離構(gòu)造帶弱，直至消失，可分3期：早期硅化為乳白色，一般呈團(tuán)塊狀，局部破碎；成礦期硅化為煙灰色、灰雜色網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，鈾礦化主要賦存在此期硅化蝕變巖中；成礦期后硅化呈白色脈狀產(chǎn)出.黃鐵礦化主要分布于硅化帶、蝕變細(xì)晶巖及蝕變花崗巖中，多呈細(xì)脈浸染狀或網(wǎng)脈狀分布于灰色—灰黑色硅質(zhì)脈體中.成礦期黃鐵礦呈膠狀、土狀，成礦前期為粒狀、脈狀，較強(qiáng)金屬光澤.綠泥石化多發(fā)育于斷裂帶的上下盤(pán)，與綠簾石化、絹云母化、高嶺土化等構(gòu)成圍巖蝕變帶.成礦期綠泥石化為鐵鮞綠泥石，顏色較暗；非成礦期面型綠泥石化為葉綠泥石，呈綠色、淺綠色、葉片狀.這些蝕變?cè)诳臻g分布上往往互相疊加且受斷裂構(gòu)造控制.

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)鈾礦床成礦條件研究、分析，總結(jié)出該鈾礦床成礦模型（圖3）.區(qū)內(nèi)元古宇區(qū)域變質(zhì)巖系在加里東運(yùn)動(dòng)過(guò)程中多次發(fā)生變質(zhì)作用并形成褶皺基底，同時(shí)伴隨強(qiáng)烈基性巖漿侵入活動(dòng)，形成輝綠巖巖基，造成成礦元素的初步活化遷移.在中生代晚期燕山運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，本區(qū)地層再次強(qiáng)烈變質(zhì)褶皺，形成一系列近東西向復(fù)雜的線(xiàn)性褶皺斷裂帶，伴隨有多次大規(guī)模的中酸性—酸性巖漿侵入活動(dòng)，形成區(qū)域上大面積出露的復(fù)式花崗巖體，在巖漿冷凝結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生了大量的含礦熱液，并與變質(zhì)熱液、大氣降水混合成含礦流體，使變質(zhì)地層中的鈾再次活化轉(zhuǎn)移至熱液中，形成富含揮發(fā)組分及成礦元素的含礦混合熱液.

含礦混合熱液在多級(jí)構(gòu)造作用下不斷運(yùn)移，并萃取構(gòu)造圍巖中的活性鈾，極大地提高了含礦熱液鈾濃度，在溫度、壓力以及蝕變等作用下快速沉淀，形成熱液脈體型鈾礦床.

研究認(rèn)為：柳林鈾礦床主要控礦因素為構(gòu)造，礦化大多賦存于巖體邊緣內(nèi)外接觸帶.產(chǎn)鈾巖體規(guī)模大，多數(shù)為復(fù)合侵入的復(fù)式巖體.巖體形成多為燕山期花崗巖.

（1）研究區(qū)處于華北地臺(tái)與揚(yáng)子地臺(tái)的接合部位，屬秦嶺褶皺系的桐柏-大別褶皺帶.區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁，為放射性高場(chǎng)區(qū)，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的構(gòu)造演化，是鈾成礦的有利地段.

（2）區(qū)域性北西深大斷裂帶控制鈾礦化展布，北東東向及北東向構(gòu)造控制鈾礦化分布.構(gòu)造規(guī)模較大，且為多期活動(dòng)，構(gòu)造相交復(fù)合部位為賦礦有利部位.

（3）鈾源來(lái)自γ53-1和γ53-2巖體以及細(xì)晶巖、花崗斑巖、煌斑巖和變質(zhì)巖.花崗巖鈾量較高，煌斑巖富含鐵、錳、鎂等，有利于成礦.

（4）F1破碎石英脈和F6細(xì)晶巖是該區(qū)主要的成鈾礦構(gòu)造，是今后工作的重點(diǎn).

［1］河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河南省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京: 地質(zhì)出版社, 1988.

［2］李靖輝.豫南靈山巖體鈾礦化特征［J］.中國(guó)地質(zhì), 2008, 35（3）: 50—58.