相山鈾礦田牛頭山地區(qū)多金屬礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景

王建國，陳榮清，謝國發(fā)，吉高萍，馬英英

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊(duì)，江西 鷹潭 335001）

相山鈾礦田是我國業(yè)已發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)?；鹕綆r型鈾礦田，其勘查研究工作歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，相繼發(fā)現(xiàn)了鄒家山、沙洲、山南、云際和居隆庵等鈾礦床，在我國鈾礦地質(zhì)領(lǐng)域占有重要地位。近年來，隨著勘查程度的深入，在牛頭山地區(qū)鈾礦化部位深部，即鈾礦化垂幅下界以深200 m左右發(fā)現(xiàn)了鉛鋅銀多金屬礦化，但尚未查明規(guī)模，這表明此地區(qū)除了鈾礦產(chǎn)外，還存在其他金屬礦產(chǎn)的找礦前景［1］。開展該地區(qū)鈾礦化深部多金屬礦地質(zhì)特征及控礦因素的研究，對(duì)相山鈾礦田火山巖型鈾礦床深邊部尋找多金屬礦床具有指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景［2］

相山鈾礦田是華南鈾礦省的重要組成部分。華南鈾礦省的構(gòu)造格局系東亞前侏羅紀(jì)的EW向構(gòu)造體系，中新生代則為NE向東亞陸緣帶。相山火成巖體和相山鈾礦田位于EW向構(gòu)造與NE向贛杭構(gòu)造疊置轉(zhuǎn)換地帶。

相山火成巖和構(gòu)造的形成受深部地球動(dòng)力和板塊俯沖動(dòng)力的雙重影響，同時(shí)形成了一系列NE向展布的壓扭性構(gòu)造，改變了東亞前侏羅紀(jì)EW向構(gòu)造格局。緊隨這期事件，東亞陸緣區(qū)發(fā)生了明顯白堊紀(jì)-古近紀(jì)的伸展減薄活動(dòng)，其地球動(dòng)力學(xué)背景可能是地幔柱活動(dòng)引起的（李子穎，2006），在東亞陸緣火山巖帶形成了一系列NE－NNE向的斷陷盆地群和火山雜巖體。鈾礦床的分布與這類斷陷盆地的空間關(guān)系非常密切（陳躍輝等，1997；李子穎，1999）。

華南鈾礦省的構(gòu)造（EW與NE向）格局，反映相山區(qū)域構(gòu)造史上是經(jīng)歷了前侏羅紀(jì)擠壓—侏羅紀(jì)壓扭—白堊紀(jì)-古近紀(jì)伸展減薄—中新世以來的擠壓，在這種“開-合”交替演變的構(gòu)造活動(dòng)歷史過程中，鈾礦形成于白堊紀(jì)-古近紀(jì)伸展減薄這一特定的構(gòu)造活動(dòng)階段。相山鈾礦田是中生代熱點(diǎn)活動(dòng)和大陸板塊共同作用的產(chǎn)物。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

牛頭山地區(qū)位于相山鈾礦田西部，定位于戴坊—相山EW向基底斷陷帶與河元背—小陂斷裂、火山塌陷構(gòu)造交匯附近，東與湖港礦床，河元背礦床緊鄰（圖1）。區(qū)內(nèi)地層、巖石出露較單一。發(fā)育火山塌陷，基底斷陷構(gòu)造及存在一側(cè)火山口等特點(diǎn)，為成礦提供了有利的條件。

2.1 地 層

牛頭山地區(qū)地層由基底和蓋層兩部分組成?；椎貙訛檎鸬┫担╖）淺變質(zhì)巖，出露于礦區(qū)的北部，分布不廣，其主要巖性為絹云母千枚巖、石英云母片巖。蓋層主要是上侏羅統(tǒng)的火山巖。巖性有打鼓頂組下段（J3d1）紫紅色砂巖、粉砂巖，底部為含礫砂巖或砂礫巖，呈條帶狀分布于礦區(qū)的北部，與基底地層呈角度不整合接觸；打鼓頂組上段（J3d2）流紋英安巖，地表未見出露，而只見于深部，頂面標(biāo)高為-500 m左右。鵝湖嶺組上段（J3e2）是相山火山巖主體，在礦區(qū)大面積出露，其中底板相熔灰狀碎斑熔巖見于礦區(qū)的北部和牛頭山礦帶的深部，呈灰略帶淺紅色，常見少量細(xì)小片巖、粉砂質(zhì)泥巖巖屑；中間相碎斑熔巖出露面積占礦區(qū)面積的80%以上，巖石中見少量角巖化砂巖或黑云母角巖巖屑。

圖1 牛頭山地區(qū)多金屬礦地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of multimetal mineralization in Niutoushan area

次火山巖（γπJ3e2）呈不規(guī)則的巖盤、巖脈、巖瘤零星侵入于碎斑熔巖中，分布無一定規(guī)律，巖性有斑狀花崗巖和花崗斑巖。

2.2 斷裂構(gòu)造

河元背—小陂斷裂是本地區(qū)一條重要的斷裂構(gòu)造。北起河元背以北，經(jīng)小陂南至石洞附近，呈張扭性縱貫牛頭山鈾礦床。該斷裂走向 340°～350°，傾向 SW，傾角 65°～82°。全長約5 km，寬約幾米至幾十米不等，最寬處達(dá)48 m。在距地表近1000 m的深處，仍有水平厚度為4 m多的強(qiáng)烈破碎帶，構(gòu)造帶內(nèi)見構(gòu)造角礫、構(gòu)造糜棱巖及構(gòu)造泥，有些地段被后期的硅質(zhì)脈穿插、膠結(jié)形成硅化破碎帶。構(gòu)造帶中心部位，巖石破碎、絹云母化強(qiáng)烈，向兩側(cè)逐漸變?nèi)?，至未蝕變的新鮮圍巖。有少數(shù)工程見河元背—小陂斷裂兩側(cè)發(fā)育多金屬硫化物礦脈，斷裂本身局部也有礦化。

由此說明，河元背—小陂斷裂不僅是控礦構(gòu)造，也是容礦構(gòu)造。

3 多金屬礦（化）特征

3.1 礦體特征

牛頭山地區(qū)多金屬礦脈帶受河元背—小陂斷裂、巖層界面、火山塌陷構(gòu)造復(fù)合控制，礦脈分布在斷裂帶及其兩側(cè)。

礦脈賦存于碎斑熔巖和流紋英安巖中，在河元背—小陂斷裂與碎斑熔巖和流紋英安巖接觸面附近復(fù)合部位礦化較富集。礦體總體產(chǎn)狀大致與近SN向河元背—小陂斷裂平行，走向 340°～350°，傾向 SW，傾角 60°～65°。 根據(jù)最新施工的鉆孔取樣分析多金屬礦石含量，初步判斷鉛、鋅達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)視厚度約25 m，并且在深部見多金屬礦脈富集段。礦脈受裂隙控制，形態(tài)為脈狀或細(xì)脈浸染狀。

3.2 礦石特征

根據(jù)礦物共生組合，近礦圍巖蝕變與鉛、鋅礦化的關(guān)系，可劃分為脈狀硫化物型礦石和細(xì)脈浸染型礦石［3］。

鉛鋅礦脈的礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦（圖2A）、毒砂、黃鐵礦（圖2B）及少量黃銅礦、輝銀礦（圖2C）、自然銀；脈石礦物主要為方解石、菱鐵礦（圖2D）及石英，局部伴有少量絹云母，綠泥石。

圖2 牛頭山地區(qū)多金屬礦礦石類型及巖相學(xué)特征Fig.2 Ore types and petrographic features of multimetal deposit in Niutoushan area

礦石構(gòu)造主要為脈狀、塊狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要為乳濁狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀膠結(jié)結(jié)構(gòu)。

3.3 成礦期次

鉛鋅礦成礦過程是多階段的，它經(jīng)歷了早期的堿性流體作用，導(dǎo)致了礦前期形成綠泥石和錫石。鉛鋅成礦期的流體是繼礦前堿性流體作用后發(fā)生的礦質(zhì)卸載，經(jīng)歷了石英-毒砂階段、黃鐵礦階段、閃鋅礦-黃銅礦階段、方鉛礦-黃銅礦-碳酸鹽巖階段和輝銀礦-自然銀階段等多階段疊加。礦后期礦石礦物受到后期表生淋失作用，生成新生的硫酸鹽礦物。

3.4 圍巖蝕變

戴自希等在 《世界鉛鋅資源的分布與潛力》一書中，詳細(xì)總結(jié)了國內(nèi)、外鉛鋅礦床的蝕變類型及特征，鉛鋅礦床的成因類型和賦礦圍巖千差萬別，但是它們的圍巖蝕變有許多共同之處，都經(jīng)歷了綠泥石化、硅化、絹云母化和碳酸鹽化［4］。牛頭山地區(qū)的鉛鋅礦交代蝕變也符合這一規(guī)律，早期經(jīng)歷了一種面式的鈉長石、綠泥石和綠簾石交代，而晚期的礦化蝕變是以石英、片狀伊利石（云英巖）交代為主，其后石英－片狀伊利石化蝕變巖石破碎，疊加了菱鐵礦和鎂質(zhì)碳酸鹽的充填交代（圖2D）。因此，該多金屬礦化，具有國際大型鉛鋅礦床的基本識(shí)別標(biāo)志。

4 控礦因素

4.1 構(gòu)造控礦

牛頭山鈾礦床及多金屬礦化位于戴坊—相山EW向基底斷陷帶中SN向斷裂發(fā)育地帶，與河元背—小陂斷裂、火山塌陷構(gòu)造交匯附近。河元背—小陂斷裂、火山塌陷構(gòu)造及火山巖層界面附近，次一級(jí)的裂隙構(gòu)造發(fā)育?；壮鼸W向斷裂發(fā)育外，也發(fā)育近SN向河元背—沙港斷裂帶，且SN向斷裂帶在蓋層中也明顯發(fā)育。這些深切基底的斷裂，特別是在基底和蓋層中均發(fā)育的斷裂為導(dǎo)礦和貯礦創(chuàng)造了有利的條件。這些條件也為多金屬成礦提供了理想的富集儲(chǔ)存空間。

4.2 火山巖層組間界面控礦

鵝湖嶺上段（J3e2）碎斑熔巖與打鼓頂組上段（J3d2）流紋英安巖是牛頭山鈾礦床及多金屬礦賦礦主巖。由于物理-化學(xué)性質(zhì)的差異在應(yīng)力作用下巖層接觸界面往往是構(gòu)造薄弱地段，巖石容易破碎，特別是相對(duì)剛性的巖石也更易產(chǎn)生裂隙群組，甚至形成破碎帶，因此有利于含礦熱液的循環(huán)滯留和多金屬礦質(zhì)的聚集沉淀。如26號(hào)勘探線所揭露的單工程13個(gè)礦體，多工程2個(gè)礦體。分別賦存在碎斑熔巖與流紋英安巖中，而且產(chǎn)于鵝湖嶺組與打鼓頂組接觸界面附近，因此河元背—小陂斷裂與巖層組間界面交匯復(fù)合部位是成礦最為有利部位。

5 遠(yuǎn)景分析

牛頭山多金屬礦化定位于近SN向河元背—小陂斷裂、火山塌陷構(gòu)造與EW向基底斷陷構(gòu)造交匯附近。礦體受河元背—小陂斷裂控制。區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)火山巖出露幾乎全部為上侏羅統(tǒng)鵝湖嶺組上段的碎斑熔巖，在工程揭露中深部出露上侏羅統(tǒng)打鼓頂組上段的流紋英安巖。河元背—小陂斷裂與巖層組間界面交匯部位有多金屬礦脈及礦化異常，是成礦有利地段。

鉛鋅礦脈帶的北段區(qū)段，距礦脈帶1 km緊挨河元背斷裂附近發(fā)育花崗斑巖，另外礦脈帶北段同時(shí)出露基底不整合面，礦脈帶具有向北延伸的趨勢(shì)，綜合地質(zhì)信息顯示具有較好的多金屬礦化前景。

在牛頭山鈾礦床及多金屬礦化的東側(cè)王家邊村附近，見有一條基性巖脈；該基性巖脈近SN向展布，地表出露長約2 km，寬約2～5 m。研究表明該基性巖脈為煌斑巖脈，其 N（87Sr）/N（86Sr）值表明相山地區(qū)煌斑巖巖漿來自地幔，并受到地殼物質(zhì)的混染［5］；也有學(xué)者提出鉛鋅礦脈與煌斑巖脈有著密切的關(guān)系，礦脈可產(chǎn)于煌斑巖脈旁邊，或者沿與煌斑巖脈同一系統(tǒng)的斷裂產(chǎn)出。如粵東地區(qū)的一些錫、鋅、鉛礦［6］。因此，綜合研究表明煌斑巖脈帶的出露，也應(yīng)是該地區(qū)深部尋找多金屬礦十分重要的線索。

總之，牛頭山鈾礦床深部發(fā)現(xiàn)的多金屬礦脈帶，具有較好的成礦地質(zhì)條件和成礦遠(yuǎn)景，有可能發(fā)展成為相當(dāng)規(guī)模的多金屬礦的潛力區(qū)，至少是該地區(qū)尋找多金屬礦的重要提示，因此，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)找礦研究。

［1］江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊(duì).江西省樂安縣相山礦田牛頭山礦床最終儲(chǔ)量報(bào)告［R］.鷹潭:江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊(duì)，1986.

［2］李子穎，黃志章，李秀珍，等.相山礦田鈾深源成礦流體研究［D］.北京：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，2006.

［3］江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊(duì).江西省樂安縣相山鈾礦田大基地規(guī)劃報(bào)告［R］.鷹潭:江西省核工業(yè)地質(zhì)局261大隊(duì)，1986.

［4］戴自希，盛繼福.世界鉛鋅資源的分布與潛力［M］.北京：地震出版社，2005:209-274.

［5］饒澤煌，張樹明.江西相山鈾礦田基性巖特征及意義研究［D］.撫州：東華理工大學(xué)，2012.

［6］譚義彬.某礦區(qū)煌斑巖脈產(chǎn)出特征及其找礦意義［J］.地質(zhì)與勘探，1966:16-17.