康滇地軸中段橫山巖體的鈾礦化類型與找礦方向

莫幫洪，趙劍波，劉秀林，齊清林，解 波

(核工業(yè)280研究所，四川廣漢 618300)

0 引言

橫山巖體主要分布在米易縣橫山鎮(zhèn)－撒蓮鎮(zhèn)一帶，呈近南北向狹長帶狀展布，岀露面積約40km2。20世紀(jì)60年代以來，橫山巖體已發(fā)現(xiàn)多處鈾礦點(diǎn)，鈾礦化特征以南端A10鈾礦點(diǎn)為代表，但研究薄弱。前人認(rèn)為與橫山巖體有關(guān)金屬礦產(chǎn)主要是鈮、鉭、鈰、鈾、釷(四川省地礦局，1995)，實(shí)際上還存在鉬、銅等，并且與鈾礦化有密切關(guān)系;相關(guān)研究多集中于礦化特征、礦化類型及找礦潛力等方面，研究結(jié)論多認(rèn)為A10鈾礦點(diǎn)屬于古元古代混合巖型，從而未把該區(qū)列為鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)①②③。近年來，隨著花崗巖型鈾礦理論的日益完善(張雪峰，2011;馮明月等，2012)，以及橫山巖體找礦工作的再次開展，該區(qū)成礦潛力應(yīng)重新評(píng)價(jià)。為此，本文在研究前人資料基礎(chǔ)上，結(jié)合野外地質(zhì)勘查工作，認(rèn)為A10鈾礦點(diǎn)屬于印支期花崗巖型，并分析了成礦條件，指出了找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

橫山巖體地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣康滇地軸中段之瀘定－米易臺(tái)拱上，西側(cè)為普威－昔格達(dá)大斷裂，東側(cè)為官家溝－鹿廠大斷裂。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要是震旦－寒武系碳酸鹽巖及碎屑巖建造和元古界五馬箐組綠片巖相淺變質(zhì)巖建造。五馬箐組與鈾礦化關(guān)系密切，巖性主要為二云母片巖夾透鏡狀石英巖，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片理構(gòu)造，巖層構(gòu)造置換較強(qiáng)，片理平行于層理。鈾當(dāng)量含量4.9×10－6(表1)。

該區(qū)位于華力西－印支期米易構(gòu)造－巖漿巖帶，巖漿活動(dòng)十分頻繁(圖1)。華力西期峨眉山玄武巖、閃長巖分別位于橫山巖體的東部及東北部，與鈾成礦沒有直接關(guān)系。印支期巖漿巖主要為中－酸性組合。中性巖體位于橫山巖體北部，巖性為正長巖，派生的偉晶巖脈中常有稀土元素富集。酸性巖體即為橫山巖體，它沿撒蓮背斜軸部侵入五馬箐組地層中，呈巖株或巖枝狀產(chǎn)出，主要由普通花崗巖組成，局部有鉀斑斜長花崗巖或顯微文象花崗巖。近年來發(fā)現(xiàn)的鈾礦點(diǎn)主要位于巖體西接觸帶。橫山巖體鈾當(dāng)量含量5.4×10－6(表1)。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，尤其以斷裂構(gòu)造為主。近南北向普威－昔格達(dá)大斷裂是區(qū)內(nèi)最重要的控巖構(gòu)造，其形成于華力西期，具張扭性質(zhì)，多次活動(dòng)誘發(fā)了巖漿多次侵位與噴溢，控制了上下盤巖漿巖的分布。受該大斷裂派生的海塔斷裂、橫山斷裂和風(fēng)流山斷裂的圍限，橫山巖體沿軸向近南北的撒蓮背斜核部就位，形成了該區(qū)域基本的構(gòu)造格架，構(gòu)造線方向近南北。

表1 橫山地區(qū)各地層(巖體)放射性參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of gamma energy spectral data of different rocks and intrusive body in the Hengshan area

2 鈾礦化特征

A10鈾礦點(diǎn)產(chǎn)于橫山巖體南端，涼風(fēng)杠向斜東翼，距橫山巖體約1.5km(圖2)。涼風(fēng)杠向斜軸向北北東－南南西向，西翼產(chǎn)狀110°～160°∠24°～60°，巖性為五馬箐組二云母片巖;東翼產(chǎn)狀220°～320°∠25°～55°，巖性為二云母片巖及混合巖。A10礦點(diǎn)含礦圍巖為二云母片巖和混合巖，礦化特征也有不同。

2.1 二云母片巖鈾礦化特征

鈾礦化主要產(chǎn)于二云母片巖中的長英質(zhì)脈體中，脈寬0.5～1.2m，產(chǎn)狀與片理一致或微角度斜切(圖3)。長英質(zhì)脈主要由石英、微斜長石和黑云母組成，鏡下見石英、微斜長石交代原巖斜長石，石英具強(qiáng)烈的波狀消光，長石、石英碎裂紋發(fā)育被鐵質(zhì)充填，反映了脈體遭受了后期韌－脆性構(gòu)造作用。脈體中見大量黃綠色次生鈾礦物及黑云母團(tuán)塊，黑云母較多之處，礦化亦較好。長英質(zhì)脈具黑云母化、絹云母化、褐鐵礦化等蝕變。露頭上僅見鈣鈾云母、銅鈾云母等次生鈾礦物，無其它金屬礦物富集現(xiàn)象，為單鈾型，品位0.04% ～0.1%。

含礦圍巖為矽線石黑云母石英片巖，片理發(fā)育，片理一般平行于層理，后期又遭受強(qiáng)烈變形變質(zhì)作用，具糜棱巖化現(xiàn)象，層間褶皺及張性裂隙發(fā)育，兩者控制了長英質(zhì)脈體侵入，其中黑云母化長英質(zhì)脈體與鈾礦化有密切關(guān)系。

2.2 混合巖鈾礦化特征

鈾礦化主要產(chǎn)于條帶狀混合巖中的長英質(zhì)脈或石英脈中，這些脈以群脈的形式出現(xiàn)，以一定間距順沿片理發(fā)育，產(chǎn)狀穩(wěn)定，脈寬0.2～6m。脈體主要成分經(jīng)鏡下鑒定為石英，少量長石，有時(shí)含角閃石或黑云母，副礦物有榍石、鋯石。石英受力作用，部分有拉長現(xiàn)象，常見波狀消光，大多聚集沿片理分布，為后期形成。

脈體礦化情況有三種:第一種是僅有鈾礦化的石英脈，次生鈾礦物分布于碎裂石英的表面或晶洞中，如ZK401第①礦層;第二種是鉬達(dá)到工業(yè)品位，鈾只有異常顯示，鈾與鉬不存在相關(guān)關(guān)系，如ZK301第①礦層;第三種是鈾－鉬共生型。脈體中金屬礦物主要為輝鉬礦，常呈片狀，以集合體的形式生長于石英表面、石英晶洞中、石英裂隙中、角閃石表面;細(xì)粒黃鐵礦、黃銅礦與輝鉬礦共生。鈾與鉬呈正相關(guān)關(guān)系，鉬越富，鈾也越富，如Zk001第⑤礦層。鈾品位1.09% ～2.03%，鉬品位0.09% ～7.03%。

含礦圍巖為五馬箐組條帶狀混合巖或混合巖化角閃黑云斜長片麻巖，硅化強(qiáng)烈，片理發(fā)育且產(chǎn)狀穩(wěn)定。石英脈沿圍巖片理順層發(fā)育，具褐鐵礦化、硅化、輝鉬礦化，裂隙、晶洞、節(jié)理發(fā)育且較破碎的脈體與鈾礦化關(guān)系密切。

2.3 綜合分析

從A10鈾礦點(diǎn)礦化特征來看，鈾多金屬主要產(chǎn)于碎裂的長英質(zhì)脈體或石英脈中，并受圍巖片理控制，對圍巖的成分沒有選擇。礦物的共生組合、圍巖蝕變、礦化的控制因素均顯示出熱液成礦的特點(diǎn)。鈾多金屬礦化具有多期性，不同期次熱液疊加部位，鈾、鉬品位明顯變富。

3 鈾礦化類型探討

3.1 前人對A10鈾礦點(diǎn)的認(rèn)識(shí)

據(jù)資料①，鈾礦化分布在古元古代大田組混合巖中，具層控特征，受中等混合巖的控制。鈾礦化產(chǎn)于長英質(zhì)脈體與石英黑云母片巖的接觸帶上，見硅化，黑云母化、鐵綠泥石化，鈦鈾礦、瀝青鈾礦與輝鉬礦共生。礦化成因與混合巖的原巖碎屑巖有關(guān)，長英質(zhì)脈體的原巖是透鏡狀砂體。碎屑巖沉積時(shí)，砂體中的鈾遷移到泥質(zhì)隔水層接觸面凹處匯集。在混合巖化過程中，熱水作用下的活動(dòng)鈾在小裂隙中形成瀝青鈾礦和熱液蝕變帶，屬于高溫變質(zhì)混合巖型鈾礦化①。

據(jù)資料②，鈾礦化賦存空間是片麻狀英云斜長混合巖與硅鉀交代型花崗巖之間的混合巖化巖石中。含礦巖石為黑云斜長花崗巖及磷灰石黑云母巖，二者均呈層狀體產(chǎn)于強(qiáng)烈扭曲的矽線石黑云母片巖中，見鈦鈾礦、黑稀金礦等鈾礦物，圍巖發(fā)育云英巖化、磷灰石化，屬元古代結(jié)晶基底層控變質(zhì)熱液改造型鈾礦化②。

3.2 前人認(rèn)識(shí)難以解釋的地質(zhì)現(xiàn)象

3.2.1 鈾異常呈不連續(xù)的帶狀

A10鈾化點(diǎn)各巖性具有不同的放射性特征。伽瑪能譜鈾當(dāng)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，異常場、高場均與長英質(zhì)脈體有關(guān)。遠(yuǎn)離橫山巖體、遠(yuǎn)離接觸帶的地區(qū)，異常很少或沒有。從區(qū)域放射性水文地球化學(xué)異常暈的分布情況來看(圖1)，水中鈾異常暈、鈾異常點(diǎn)也是沿著巖體外接觸帶呈近南北向不連續(xù)帶狀分布，受控于接觸帶，與基底結(jié)晶片巖的分布沒有直接關(guān)系。

3.2.2 混合巖的產(chǎn)出形態(tài)

野外調(diào)查表明，混合巖確實(shí)存在。前人發(fā)現(xiàn)條帶狀、條痕狀混合巖便認(rèn)為是元古代結(jié)晶基底，由區(qū)域混合巖化作用形成。實(shí)際上，這套混合巖呈南北向展布，寬約1～2km，呈帶狀形態(tài)，產(chǎn)于橫山巖體與五馬箐組接觸部位(圖5)，是原巖受到巖漿侵位及伴生的流體滲透，注入和交代而成邊緣混合巖，和區(qū)域變質(zhì)作用沒有直接關(guān)系。

3.2.3 變質(zhì)相的突變

古元古代五馬箐組巖性為二云母片巖，常含紅柱石、鐵鋁榴石、矽線石等特征變質(zhì)礦物，是中－低級(jí)變質(zhì)巖，屬綠片巖相。該地層與橫山巖體為侵入接觸關(guān)系，接觸帶內(nèi)巖性為條帶狀混合巖。二云母片巖與混合巖接觸界線清楚，分界之處巖石的顏色從銀灰色突變?yōu)榘谆疑?，?gòu)造從片理構(gòu)造突變?yōu)闂l帶狀、條痕狀構(gòu)造，條帶走向與片理走向一致，暗色礦物定向排列，長英質(zhì)脈體突然增多。產(chǎn)于巖體外接觸帶中的混合巖屬于高級(jí)變質(zhì)巖，由中－低級(jí)過渡到高級(jí)呈漸變特征的角閃黑云斜長片麻巖(角閃巖相)的分布范圍十分狹小，沒有區(qū)域變質(zhì)的特點(diǎn)。由此可見，變質(zhì)相由綠片巖相突變?yōu)榛旌蠋r相，混合巖的形成歸因于巖漿作用。

圖5 橫山巖體接觸帶剖面圖Fig.5 Cross section of the Hengshan intrusive body’s contact zone

3.2.4 成礦年齡

前人測得成礦年齡為228Ma，屬于印支期，與橫山巖體的形成時(shí)間一致③。華力西－印支期，由于地幔巖漿的底劈作用，橫山地區(qū)處于攀西裂谷發(fā)展時(shí)期，以橫向伸展，強(qiáng)烈的火山噴發(fā)，基性－酸堿性巖漿侵入活動(dòng)為特征。區(qū)域上以大規(guī)模的構(gòu)造－巖漿作用為主，并沒有區(qū)域變質(zhì)成礦作用。

3.2.5 鈾礦物元素組合特征

A10鈾礦點(diǎn)鈾礦物主要為鈦鈾礦、黑稀金礦，為鈦、鈮、鉭、鈾元素組合②。通過研究橫山巖體與五馬箐組微量元素含量可發(fā)現(xiàn)(表2)，橫山巖體富含鈾、鈮、鉭，并且存在鈮鉭礦化點(diǎn)和稀土礦化點(diǎn)(圖1)。由此可見，橫山巖體富集的微量元素組合與鈾礦物元素組合具有相似性，這也印證了礦化與巖漿作用有關(guān)，巖體是成礦物質(zhì)的重要來源。

3.3 鈾礦化類型探討

A10鈾礦點(diǎn)成礦年齡為228Ma，屬于印支晚期。這一時(shí)期，為攀西大陸裂谷發(fā)展期。晚二疊世地殼上隆引張破裂，形成了昔格達(dá)斷裂、鹿廠斷裂等張性斷裂，沿?cái)嗔旬a(chǎn)生了大規(guī)模的基性、超基性巖漿的侵位和峨眉山玄武巖的噴溢。中三疊世，中－中酸性、堿性－過堿性巖漿多次侵位。此時(shí)，橫山巖體侵位于基底結(jié)晶片巖中，在接觸帶部位形成了邊緣混合巖?；旌蠋r化作用活化了結(jié)晶基底和巖體中的鈾，提高了鈾背景值(表1)。新生的長英質(zhì)脈體沿片理注入交代，在這一過程中鈾初步富集并在局部地方形成了早期單鈾型鈾礦化(圖2)。

表2 橫山地區(qū)各地層(巖體)微量元素含量表Table 2 Trace element compositions of different rocks and intrusive body in the Hengshan area

中－晚三疊世，區(qū)域上普遍發(fā)生韌性剪切變形，并向脆性構(gòu)造發(fā)展，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使長英質(zhì)脈體碎裂變形。晚三疊世，巖漿作用形成熱液，熱液在運(yùn)移過程中，再次活化了圍巖中的鈾，并形成了富含鈾、鉬、銅的含礦熱液。含礦熱液運(yùn)移到片理中碎裂的脈體時(shí)，形成了晚期鈾－鉬多金屬礦化。

早期熱液活動(dòng)通道與晚期熱液活動(dòng)通道既有一致，亦可不同。在只有一期熱液活動(dòng)的構(gòu)造通道中形成了富鉬低鈾或富鈾無鉬的礦化現(xiàn)象，在繼承性構(gòu)造通道中形成了多期熱液疊加的富鈾富鉬礦化現(xiàn)象(圖4，Zk001第⑤礦層)。

由此可見，A10鈾礦點(diǎn)成礦作用與巖漿作用密切相關(guān)，礦化類型為印支期花崗巖外接觸帶型。

4 鈾成礦條件及找礦方向

4.1 巖體條件

橫山巖體存在鈮、鉭礦化現(xiàn)象，表明了具有產(chǎn)鈾的區(qū)域地質(zhì)背景(張雪峰等，2011;何玉坤等，2010)。巖體化學(xué)特征是比較富硅的(SiO2平均69.85%)、堿質(zhì)較高(K2O+Na2O平均8.09%)、鉀大于鈉(K2O/Na2O=1.46)、鋁過飽和(Al2O3平均14.3%)、Ca含量較低(A/CNK=1.05)。稀土元素方面，具有較高的稀土含量(ΣREE﹥240)、配分為輕稀土富集型，銪負(fù)異常(δEu﹥0.2)，(La/Yb)N﹥3，為I—S型花崗巖(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1995)。含鈾性方面，該巖體平均鈾當(dāng)量含量為5.4×10－6，釷鈾比值平均為4.6。屬于中等含鈾巖體。以上特征與我國產(chǎn)鈾巖體基本相似(馮明月等，2012;劉成東等，2010;余達(dá)淦等，2005;韓娟等，2011)。

4.2 巖性條件

古元古代五馬箐組原巖為濱海－淺海沉積長石石英砂巖、含砂或砂質(zhì)泥巖。中條運(yùn)動(dòng)期間，這套碎屑巖遭受了綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用成為二云母片巖夾石英巖、角閃斜長片麻巖。結(jié)晶片巖基底成熟高，富含泥質(zhì)成分和有機(jī)碳，鈾當(dāng)量含量5.5×10－6，為含有機(jī)質(zhì)的富鈾基底，巖性十分有利(曾文樂等，2012)。

4.3 構(gòu)造條件

該區(qū)域構(gòu)造條件十分有利，各種尺度和規(guī)模的構(gòu)造均有發(fā)育。橫山巖體的展布嚴(yán)格受海塔斷裂、橫山斷裂和風(fēng)流山斷裂的控制，沿撒蓮背斜核部就位。上述斷裂不僅成為巖漿侵位或熱液運(yùn)移的通道，而且還控制了巖體與圍巖接觸帶展布。接觸帶在區(qū)域上呈南北向展布，延伸穩(wěn)定，熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象明顯，并具有一定規(guī)模，同時(shí)存在大量礦化現(xiàn)象。

該區(qū)域小構(gòu)造也十分發(fā)育。多期次的構(gòu)造活動(dòng)使巖石擠壓破碎現(xiàn)象明顯，常具壓碎結(jié)構(gòu)或糜棱結(jié)構(gòu)，形成了區(qū)域上廣泛發(fā)育的碎裂巖乃至糜棱巖帶。多期次的構(gòu)造活動(dòng)還使巖層還廣泛發(fā)育了層間褶皺、層間揉皺、張性裂隙、張性節(jié)理。褶皺的轉(zhuǎn)折端、翼部、核部，張性裂隙及片理往往為后期脈體的侵入提供充足的空間(高陽等，2012)，控制了脈體的分布及其形態(tài)，亦為礦化提供了充足的控礦及賦礦條件。

4.4 熱液活動(dòng)發(fā)育條件

橫山巖體屬于華力西－印支期米易構(gòu)造－巖漿巖帶的一部分，以基性—超基性巖為主，伴有堿性巖和花崗巖，組成雙峰式裂谷巖漿巖組合。晚二疊世，米易以東一帶發(fā)生了大規(guī)模的基性巖漿多階段噴發(fā)事件，形成了巨厚的大陸拉斑玄武巖建造，同時(shí)伴有超基性－基性－中性巖體的侵位;中晚三疊世，受印支運(yùn)動(dòng)的影響，橫山以東及以南地區(qū)，中－中酸性、堿性－過堿性巖漿多次侵位，形成了A10鈾礦點(diǎn)北部最為發(fā)育的酸堿巖組合。巖體就位后，內(nèi)部及接觸帶廣泛發(fā)育同巖漿期或期后的中酸性、中基性巖脈。這些巖脈往往沿著片麻理、節(jié)理、斷裂侵入，標(biāo)志著熱液活動(dòng)的多期性，為含礦熱液的孕育、發(fā)展、形成創(chuàng)造了十分有利的條件。

4.5 找礦方向

A10鈾礦點(diǎn)與我國典型的混合巖型或花崗巖型鈾礦床相比，有其自身特點(diǎn)，顯示了成礦的多期性和復(fù)雜性。前人將它歸入基底混合巖型，忽略了對橫山巖體接觸帶的研究與工作，進(jìn)而忽略了該區(qū)域成礦潛力。實(shí)際上，巖體的內(nèi)外接觸帶是鈾、鉬成礦有利地段(傅樹超，2011)。筆者認(rèn)為它屬于印支期花崗巖外接觸帶型，同時(shí)也存在花崗巖型鈾礦的成礦條件，找礦方向應(yīng)該是花崗巖外接觸帶與碎裂長英質(zhì)脈有關(guān)的熱液型鈾礦。

［注釋］

① 中國人民解放軍基本建設(shè)工程兵第二七一團(tuán).1982.四川米易－渡口地區(qū)鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃報(bào)告

② 核工業(yè)西南地勘局二八O研究所實(shí)驗(yàn)室.1990.康滇地軸元古代地層礦化類型的演示礦物及地球化學(xué)特征

③ 核工業(yè)西南地勘局二八O研究所地質(zhì)室.1990.康滇地軸元古代地層成礦類型、地質(zhì)背景及找礦方向

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